SPAM Kecamatan Semarang Selatan

SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUMKECAMATAN SEMARANG SELATAN, KOTA SEMARANG TAHUN 2014

BAB V

HASIL DAN ANALISIS PERENCANAAN

5.1 ANALISIS DATA

5.1.1 Daerah Pelayanan

Sebelum menentukan daerah pelayanan dilakukan terlebih dahulu pembagian blok.

Tujuan dari pembagian blok ini adalah agar jaringan pendistribusian air minum dapat

melayani daerah seefektif mungkin dan mempermudah jaringan distribusi dan dimensi saluran

distribusi.

Pada perencanaan ini, kriteria pembagian blok pelayanan didasarkan pada beberapa

wilayah di kecamatan tersebut. Daerah pelayanan tersebut dibagi menjadi 10 blok, dimana

setiap bloknya ditargetkan mendapat air bersih sebanyak 100% pada tahun 2033.

Gambar 5.1Peta Pembagian Blok Kecamatan Semarang Selatan

(Sumber : Analisa Penulis, 2044)

Setiap tahun, jumlah kebutuhan air bersih akan meningkat seiring dengan

pertumbuhan penduduk dan peningkatan aktivitas manusia. Demikian juga dengan perubahan

gaya hidup masyarakat, akan meningkatkan kebutuhan air bersih. Hal ini membuat

perencanaan kebutuhan air akan berbeda dalam setiap tahunnya.

Pada perencanaan ini, kriteria pembagian blok pelayanan didasarkan pada satu wilayah

bagian administrasi yaitu berdasarkan wilayah kelurahan.

M. RIENDRA RAHMATULLAH21080112130041


Daerah pelayanan tersebut dibagi menjadi 10 blok, dimana setiap bloknya ditargetkan

mendapat air bersih sebanyak 100% pada tahun 2033.

Tabel 5.1

Tabel Pembagian Blok

Blok Nama Desa (Blok)

1 Bulustalan

2 Barusari

3 Randusari

4 Mugasari

5 Pleburan

6 Wonodri

7 Peterongan

8 Lamper Kidul

9 Lamper Lor

10 Lamper Tengah

5.1.2 Sistem Pelayanan

Pelayanan air bersih pada 10 Blok di Kecamatan Semarang Selatan Kota Semarang,

meliputi kebutuhan domestik dan kebutuhan non domestik. Jumlah kebutuhan domestik

ditentukan berdasarkan proyeksi penduduk dari tahun 2011 sampai 2033. Sedangkan

kebutuhan nondomestik ditentukan berdasarkan tingkat perekonomian serta perkiraan jumlah

fasilitas umum dan perdagangan yang menunjang di wilayah perencanaan tersebut hingga

tahun 2033. Untuk proyeksi kebutuhan air nondomestik menggunakan perbandingan sebesar

20 % dari kebutuhan air domestiknya.

Dalam pelayanan kebutuhan air minum tersebut diperkirakan bahwa kehilangan atau

kebocoran air yang terjadi pada sistem penyediaan air bersih dapat terjadi pada :

a. Transmisi, kemungkinan adanya kebocoran pipa atau pencurian oleh penduduk

b. Distribusi, kebocoran pipa ataupun pencurian oleh penduduk.

Untuk mengatasi kehilangan air oleh faktor-faktor tersebut, maka perlu koreksi dengan

kapasitas produksi sebesar beberapa persen dari kebutuhan air untuk domestik dan non



domestik. Kehilangan air di Indonesia umumnya adalah berkisar 10 - 60% dari total

kebutuhan air.

Sistem penyediaan air bersih Kecamatan Semarang Selatan dilakukan sampai dengan

tahun 2033. Perencanaan ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

a. Proyeksi penduduk

b. Kebutuhan air untuk kepentingan domestik dan non domestik berdasarkan kriteria

dari DPU Dirjen Cipta Karya

c. Kehilangan air yang di produksi, di instalasi, dan di distribusi

d. Fluktuasi pemakaian air

e. Data pendukung lain, seperti daerah pelayanan dan tata guna lahan.

5.1.3 Kebutuhan Air

Setelah mendapatkan jumlah penduduk tahun 2033 dari hasil proyeksi penduduk,

maka langkah selanjutnya adalah menghitung kebutuhan air total pada masing-masing blok

atau rukun warga. Berikut ini adalah contoh perhitungan kebutuhan air di Kecamatan

Semarang Selatan, Kota Semarang pada tahun 2027.

5.1.3.1 Penduduk

Diketahui jumlah penduduk di Kecamatan Semarang Selatan adalah 86665

jiwa pada tahun 2033. Tingkat pelayanan dari sistem penyediaan air minum pada

tahun 2033 adalah 100 %. Beberapa metode yang sering dipakai diantaranya adalah

metode aritmatika, metode logaritmik, dan metode least square. Dari ketiga metode

ini, dipilih metode yang paling tepat. Penentuan metode ini dilakukan dengan cara

membandingakan nilai regresi linear dari tiap-tiap metode dalam perhitugan

pertumbuhan penduduk 10 tahun sebelumnya. Nilai regresi yang paling besar

menunjukkan bahwa perhitungan pertumbuhan penduduk menggunakan metode

tersebut paling mendekati linier, maka proyeksi penduduk tahun 2013– 2033 akan

menggunakan cara tersebut.

Adapun tiga metode yang digunakan untuk menentukan proyeksi penduduk yaitu :

1. Metode Aritmatik

2. Metode Geometrik

3. Metode Least Square



Penentuan metode proyeksi dapat dilakukan dengan pengujian angka korelasi, dimana

metode yang dipilih adalah yang metode yang memiliki nilai R terkecil. Adapun

rumus korelasi yaitu :

r = n ( ∑xy ) - ( ∑x ) ( ∑y )

{ ( n ( ∑y² ) - ( ∑y )² ) x ( n ( ∑x² ) - ( ∑x )² ) }½

Tabel 5.2

Statistik Jumlah Penduduk tahun 2008-2012

TahunJumlah Penduduk

2008 716742009 725252010 731742011 736092012 74228

(Sumber : Kecamatan Semarang Selatan Dalam Angka)

Hasil grafik dari tiga metode yang digunakan pada proyeksi penduduk ditampilkan

dalam grafik 5.1, 5.2 dan 5.3

Gambar 5.2

Grafik Hasil Grafik Metode Aritmatik



Gambar 5.3Grafik Hasil Grafik Metode Geometrik

Gambar 5.4

Grafik Hasil Grafik Metode Least Square



Hasil perhitungan proyeksi penduduk untuk tahun 2012 – 2032 ditampilkan dalam

tabel 5.3

Tabel 5.3

Hasil Perhitungan Proyeksi Penduduk Kec Semarang Selatan

Tahun 2012 – 2032

NO TAHUN Penduduk (jiwa)

1 2012 820562 2013 840173 2014 858384 2015 876605 2016 894826 2017 913047 2018 931268 2019 949489 2020 96770

10 2021 9859211 2022 10041412 2023 10223613 2024 10405714 2025 10587915 2026 10770116 2027 10952317 2028 11134518 2029 11316719 2030 11498920 2031 11681121 2032 118633

(Sumber : Analisa Data Kecamatan Semarang Selatan)

5.1.3.2 Proyeksi Fasilitas

Proyeksi Fasilitas dikerjakan setelah proyeksi penduduk dan sebelum proyeksi

kebutuhan air. Pada proyeksi fasilitas ini, terlebih dahulu harus mendata fasilitas apa saja

yang ada di daerah yang akan kita proyeksi-kan tersebut dalam kurun waktu setahun.

Setelah itu, masukan nilai dari proyeksi penduduk kita selama 20 tahun ke data

proyeksi fasilitas dan proyeksikan data tersebut, maka akan didapat hasil proyeksi fasilitas

selama 20 tahun.



5.1.3.3 Proyeksi Kebutuhan Air

Untuk perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum Kecamatan Semarang Selatan

berdasarkan kriteria penyediaan air minum, dipertimbangkan juga keadaan kondisi setempat.

Setelah mendapatkan jumlah penduduk tahun 2033 dari hasil proyeksi penduduk dan

proyeksi fasilitas, maka langkah selanjutnya adalah menghitung kebutuhan air total pada

masing-masing kelurahan/desa.

Berikut ini adalah contoh perhitungan kebutuhan air di Kecamatan Semarang Selatan

Kota Semarang Selatan pada tahun 2032.

Uraian SATUAN Tahun

2032A. Penduduk

1. Jumlah Penduduk (1) jiwa 1186332. Tk pelayanan (2) % 1003. Juml. penduduk terlayani (3) jiwa 1186334. Juml. Keluarga KK 29658B. Kebutuhan Domestik 1. Tingkat pelayanan SR (4) % 100 HU (5) % 02. Jumlah yang terlayani kebutuhan air per orang(2.1) l 130 SR (6) unit 29658kebutuhan hidran umum(2.2) l 30 HU (7) unit 03. Jumlah konsumsi air SR (8) = [(6)*(2.1)*5]/86400 l/s 178.498 HU (9) = [(7)*(2.2)*100]/86400 l/s 0.000 4. Total Kebutuhan Air Domestik (10) l/s 178.498



C. Kebutuhan Non Domestik 1. Pendidikan TK jumlah unit 51siswa jiwa 2815kebutuhan air siswa l/orang/hr 5jumlah kebutuhan air siswa l/s 0.163Guru jiwa 227kebutuhan air guru l/orang/hr 100jumlah kebutuhan air guru l/s 0.263jumlah kebutuhan air TK l/s 0.426SDjumlah unit 64siswa jiwa 19162kebutuhan air siswa l/orang/hr 5jumlah kebutuhan air siswa l/s 1.109Guru jiwa 708kebutuhan air guru l/orang/hr 100jumlah kebutuhan air guru l/s 0.820jumlah kebutuhan air SD l/s 1.929SMPjumlah unit 16siswa jiwa 9361kebutuhan air siswa l/orang/hr 5jumlah kebutuhan air siswa l/s 0.542Guru jiwa 532kebutuhan air guru l/orang/hr 100jumlah kebutuhan air guru l/s 0.616jumlah kebutuhan air SMP l/s 1.158SMAjumlah unit 16siswa jiwa 6097kebutuhan air siswa l/orang/hr 5jumlah kebutuhan air siswa l/s 0.353Guru jiwa 460kebutuhan air guru l/orang/hr 100jumlah kebutuhan air guru l/s 0.532jumlah kebutuhan air SMA l/s 0.885



Madrasah Ibtidaiyahjumlah unit 0siswa jiwa 0kebutuhan air siswa l/orang/hr 5jumlah kebutuhan air siswa l/s 0.000Guru jiwa 0kebutuhan air guru l/orang/hr 100jumlah kebutuhan air guru l/s 0.000jumlah kebutuhan air SMA l/s 0.000Madrasah Tsanawiyahjumlah unit 0siswa jiwa 0kebutuhan air siswa l/orang/hr 5jumlah kebutuhan air siswa l/s 0.000Guru jiwa 0kebutuhan air guru l/orang/hr 100jumlah kebutuhan air guru l/s 0.000jumlah kebutuhan air SMA l/s 0.000Madrasah Aliyahjumlah unit 0siswa jiwa 0kebutuhan air siswa l/orang/hr 5jumlah kebutuhan air siswa l/s 0.000Guru jiwa 0kebutuhan air guru l/orang/hr 100jumlah kebutuhan air guru l/s 0.000jumlah kebutuhan air SMA l/s 0.0002. PERIBADATANMASJIDjumlah unit 94kebutuhan air l/unit/hr 3000jumlah kebutuhan air masjid l/s 3.263MUSHOLAjumlah unit 74kebutuhan air l/unit/hr 2000jumlah kebutuhan air mushola l/s 1.707GEREJAjumlah unit 29kebutuhan air l/unit/hr 2000jumlah kebutuhan air gereja l/s 0.669



3. KESEHATANRUMAH SAKIT jumlah unit 4kebutuhan air l/unit/hr 1200jumlah kebutuhan air rumah sakit l/s 0.060BKIA jumlah unit 7kebutuhan air l/unit/hr 1200jumlah kebutuhan air bkia l/s 0.100POLIKLINIK SWASTA jumlah unit 14kebutuhan air l/unit/hr 1200jumlah kebutuhan air poliklinik swasta l/s 0.2008PUSKESMAS / PERAWATAN jumlah unit 3kebutuhan air l/unit/hr 1200jumlah kebutuhan air puskesmas l/s 0.0402PUSKESMAS PEMBANTU jumlah unit 0kebutuhan air l/unit/hr 1200jumlah kebutuhan air puskesmas pembantu l/s 0.0000TEMPAT PRAKTEK DR / DRG jumlah unit 169kebutuhan air l/unit/hr 1200jumlah kebutuhan air tempat praktek dr / drg

l/s 2.3493

4. PEMERINTAHAN BALAI DESA jumlah unit 14kebutuhan air l/unit/hr 600jumlah kebutuhan air dusun l/s 0.100KANTOR DESA jumlah unit 14kebutuhan air l/unit/hr 600jumlah kebutuhan air dusun l/s 0.100



5. PERDAGANGAN DAN JASA PASAR jumlah unit 7kebutuhan air l/unit/hr 1200jumlah kebutuhan air pertokoan l/s 0.100PERTOKOAN jumlah unit 2443kebutuhan air l/unit/hr 1000jumlah kebutuhan air pasar l/s 28.279KOPERASI jumlah unit 32kebutuhan air l/unit/hr 1000jumlah kebutuhan air toko l/s 0.3681INDUSTRI BESAR DAN SEDANG jumlah unit 16kebutuhan air l/unit/hr 1000jumlah kebutuhan air restoran l/s 0.1841INDUSTRI KECIL jumlah unit 87kebutuhan air l/unit/hr 1000jumlah kebutuhan air hotel l/s 1.0040INDUSTRI RUMAH TANGGA jumlah unit 166kebutuhan air l/unit/hr 1000jumlah kebutuhan air hotel l/s 1.9243HOTEL/LOSMEN jumlah unit 6kebutuhan air l/unit/hr 1000jumlah kebutuhan air hotel l/s 0.0669RUMAH MAKAN/WARUNG jumlah unit 719kebutuhan air l/unit/hr 1000jumlah kebutuhan air hotel l/s 8.3164BANK jumlah unit 27kebutuhan air l/unit/hr 1000jumlah kebutuhan air hotel l/s 0.3179 TOTAL kebutuhan air NON DOMESTIK l/s 53.549



D. Total Kebutuhan Air l/s 232.047 E. Kebocoran 20% l/s 46.409 G. Kapasitas Rata-Rata (Qrh) = Qdomestik+ Q non domestik+ Qkebocoran air

l/s 278.457

I. Kebutuhan hari puncak (Qhm) = fhm (1,15-1,2) x Qrh

l/s 327.187

J. Kebutuhan Jam puncak (Qjp) = fjp (1,5-2,0) x Qrh

l/s 572.577

K.Kebutuhan Air Pemadam Kebakaran = (10%-20%) x Qhm

% 11

l/s 35.991L. Kebutuhan Air l/hari 52580197.75Q total l/s 608.567

a. Penduduk

Diketahui jumlah penduduk di Kecamatan Semarang Selatan berdasarkan hasil proyeksi

tahun ke 2032 adalah 118633 jiwa. Tingkat pelayanan dari sistem penyediaan air minum

pada tahun 2032 adalah 100%.

Maka jumlah penduduk yang terlayani adalah

= 100% x 118633 jiwa

= 118633 jiwa

Asumsi satu keluarga terdiri dari 5 jiwa, maka jumlah keluarga terlayani

= 118633 jiwa : 5

= 23723 KK



b. Kebutuhan Domestik

Dari 23723 KK yang terlayani, pelayanan dibedakan menjadi Sambungan Rumah (SR)

dan Hidran Umum (HU) dengan perbandingan 100% : 0%.

Sehingga jumlah yang terlayani untuk,

1. SR

= 23723 x (100% / 100)

= 23723 unit

2. HU

= ( Jumlah KK – Unit SR)/ 0 %

= (23723 -23723) : 0 %

= 0 unit

Konsumsi air adalah 130 l/org/hr untuk SR dan 30 l/org/hr untuk HU, sehingga jumlah

konsumsi air per detik,

• SR

= ( SR unit x konsumsi air SR x 5) : 86400

= (23723 x 130 x 5) : 86400

= 178.498 lt/dt• HU

= ( HU unit x konsumsi air HU x 100 )

= (0 x 30 x 100) : 86400

= 0 lt/dt

Jadi Total Kebutuhan Domestik di kecamatan Semarang Selatan adalah

= Kebutuhan air SR + Kebutuhan air HU

= 130 lt/dt + 0 lt/dt

= 130 lt/dt



c. Kebutuhan Air Non Domestik

Proyeksi kebutuhan air nondomestik diketahui dengan cara menghitung kebutuhan air

tiap-tiap fasilitas. Fasilitas yang terdapat pada Kecamatan Semarang Selatan antara lain

fasilitas pendidikan, peribadatan, kesehatan, perdagangan dan jasa.

Jadi Total Kebutuhan Nondomestik Kecamatan Semarang Selatan adalah

= Total kebutuhan air tiap-tiap fasilitas di Kecamatan Semarang Selatan pada tahun

2033

= 53.549 lt/dtk

d. Kebutuhan Air Total

Kebutuhan air total = Kebutuhan Domestik + Kebutuhan Air Non Domestik

= 178.498 lt/dt + 53.549 lt/dt= 232.047 lt/dt

e. Kebocoran

Dalam sebuah jaringan perpipaan, untuk menghindari terjadinya kekurangan suplai air,

kebocoran harus diperhitungkan. Tingkat kebocoran diasumsikan sebesar 20 %

Jumlah kebocoran = 20% x 232.047 = 46.409 lt/detik

f. Kapasitas air rata-rata

Total kebutuhan air rata-rata = 232.047 lt/dt + 46.409 lt/detik = 278.457 lt/detik

g. Kebutuhan Hari Maksimum

Total hari maksimum = peak day x total kebutuhan rata-rata

= 1,175 x 278.457 lt/detik

= 327.187 lt/detik

h. Kebutuhan Jam Puncak

Total jam puncak = peak hour x total kebutuhan rata-rata

= 1,75 x 327.187 lt/detik

= 572.577 lt/detik



i. Hidran Kebakaran

Debit kebakaran = 10% x total kebutuhan rata-rata

= 10% x 278.457 lt/detik

= 27.8457 lt/detik

j. Kapasitas Total (Debit) Node

Untuk kapasitas total distribusi, kapasitas yang terpakai adalah kapasitas jam puncak

ditambah debit hidran kebakaran yaitu :

= 572.577 lt/detik + 27.8457 lt/detik

= 600.4227 lt/detik

k. Kapasitas Total (Reservoir)

Untuk kapasitas total distribusi, kapasitas yang terpakai adalah kapasitas hari

maksimum ditambah debit hidran kebakaran yaitu :

= 282,171 lt/detik + 27.8457 lt/detik

= 327.187 lt/detik



5.1.4 Sumber Air Baku

Sistem penyediaan air minum yang direncanakan untuk Kecamatan Semarang Selatan

menggunakan sumber air baku dari Sungai Mberok untuk memenuhi kebutuhan airnya.

Gambar 4.5Peta Sumber Air


Sumber air baku Kecamatan Semarang Selatan berada di Kecamatan Semarang

Selatan dengan jarak 360 m ke reservoir dan mempunyai elevasi 9 m dari permukaan air

laut. Lokasi Sungai Kecamatan Semarang Selatan tepatnya terletak di desa Kauman.

5.1.5 Alternatif Sistem Pengaliran Air

Untuk mendistribusikan air minum kepada konsumen dengan kuantitas, kualitas

dan tekanan yang cukup memerlukan sistem perpipaan yang baik, reservoir, pompa dan

dan peralatan yang lain. Metode dari pendistribusian air tergantung pada kondisi

topografi dari sumber air dan posisi para konsumen berada. Menurut Peavy et.al (1985)

sistem pengaliran yang dipakai adalah sebagai berikut :



1. Cara Gravitasi

Cara gravitasi dapat digunakan apabila elevasi sumber air mempunyai

perbedaan cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan yang

diperlukan dapat dipertahankan. Cara ini dianggap cukup ekonomis, karena hanya

memanfaatkan beda ketinggian lokasi.

Gambar 5.6Sistem Pengaliran Distribusi Air Minum dengan Cara Gravitasi

Sumber : Al Layla (1978)

2. Cara Pemompaan

Pada cara ini pompa digunakan untuk meningkatkan tekanan yang diperlukan

untuk mendistribusikan air dari reservoir distribusi ke konsumen. Cara ini digunakan

jika daerah pelayanan merupakan daerah yang datar, dan tidak ada daerah yang

berbukit.

Gambar 5.7Sistem Pengaliran Distribusi Air Minum dengan Cara Pemompaan


3. Cara Gabungan

Pada cara gabungan, reservoir digunakan untuk mempertahankan tekanan yang

diperlukan selama periode pemakaian tinggi dan pada kondisi darurat, misalnya saat

terjadi kebakaran, atau tidak adanya energi. Selama periode pemakaian rendah, sisa air

dipompakan dan disimpan dalam reservoir distribusi. Karena reservoir distribusi

digunakan sebagai cadangan air selama periode pemakaian tinggi atau pemakaian

puncak, maka pompa dapat dioperasikan pada kapasitas debit rata-rata.



Gambar 5.8 Sistem Pengaliran Distribusi Air Minum dengan Cara Gabungan


5.1.6 Pilihan Alternatif Sistem Pengaliran

Alternatif sistem pengaliran air pada perencanaan ini adalah sistem Pompa. Adapun

skema rancangan penyediaan air bersih Kecamatan Semarang Selatan adalah sebagai berikut

Gambar 5.9

Sistem Pengaliran Distribusi Air Minum dengan Cara Pompa


Sistem pengaliran air pada perencanaan ini dengan menggunkan sistem Pompa,

dikarenakan sumber mata air memiliki elevasi lebih rendah dari pada daerah pelayanan.

Elevasi = 9 mdpl

Lokasi = Desa Kauman

Gambar 5.10

Sistem Pengaliran Air Kecamatan Semarang Selatan

Kota Semarang


Sungai Mberok

Daerah Pelayanan

Reservoir Distribusi


5.2. DESAIN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH

5.2.1 Perencanaan Sumber Air Baku

Sungai Kaligarang terletak di desa Bulustalan, Kecamatan Semarang Selatan Kota

Semarang, Jawa Tengah.

Sungai Kaligarang terletak pada ketinggian ±12 m dari permukaan laut.Udara di

tempat ini sangat sejuk dan airnya menyegarkan.

a. Perencanaan desain Intake Sungai Kaligarang dengan kapasitas debit (Q) 400 l/dt. Adapun

bentuk dari intake yang direncanakan adalah terlampir dalam lampiran.Sumber air yang

digunakan berasal dari sungai yang berada pada ketinggian ± 12 m dari permukaan laut.

a. Perencanaan desain River Intake dengan kapasitas debit air baku (Q ab) yaitu:

Q Air Baku = Q harian maksimum

Q Air Baku = 327.187 lt/detikDimensi Intake

Waktu detensi (td) = 2 menit = 120 sekon

Volume = Q x td

V = 327.187 lt/detik x 120 detik= 39262.44 liter = 39.262 ~ 39.3 m3

Rencana dimensi Intake :

Volume = p x l x t

39,3 m3 = 4 m x 3.5 m x 3m

Jadi, rencana dimensi intake adalah

Panjang : 4 meter

Lebar : 3.5 meter

Tinggi : 3 meter

b. Sistem Transmisi Air permukaan

Lpipa = 360 m

Berdasarkan persamaan :

S = L

H = 0.0917

360

1245 =−

Menghitung Diameter

Q = 0,279 C. D 63.2 .S 54,0



0.327 m 3 /s = 0,279x140x D 63.20.0917

54,0

0.327 m 3 /s = 0.138109 x D 63.2

D 63,.2 = 1.38781 mD = 0.19 m

Jadi diameter pipa transmisi adalah 0.19 m = 190 mm. Pipa yang digunakan

adalah diameter 30 mm karena terdapat dalam pasaran.

Cek kecepatan :

smxxxDx

Qv /11.539

19.014,3)4/1(

0.327

)4/1( 22===

π

Jadi pipa yang dipakai berdiameter 10 mm dengan kecepatan aliran dalam pipa

11.539 m/s

c. Kehilangan tekanan pada pipa

Pipa yang digunakan adalah pipa galvanis

Kehilangan tekanan sepanjang pipa:

mxxx

xLxDx

QHmayor 53.52100

19.0140279,0

)327.0(

140279,0 63,2

85,1

63,2

85,1

===

H minor adalah Kehilangan tekanan yang diakibatkan oleh fitting, diasumsikan

10% dari H mayor

H minor = 25.53 x 10% = 2.553 m H friksi

Hf = H mayor + H minor = 25.53 + 2.553 = 28.083 m

5.2.2 Perencanaan Sistem Transmisi

5.2.2.1 Pemilihan Sistem Transmisi

Sesuai dengan deskripsi daerah dan profil muka tanah yang ada, serta pertimbangan

fungsional dan ekonomis untuk satu periode desain, maka dipilih sistem perpipaan yang

memiliki kelebihan-kelebihan dibandingkan dengan sistem lainnya. Kelebihan transmisi

dengan sistem perpipaan antara lain adalah :

Kecepatan tinggi karena aliran berada di bawah tekanan.

Dapat dioperasikan tanpa gangguan.

Dilihat dari segi konstruksi, pemasangan pipa relatif lebih mudah dibandingkan

dengan membuat saluran terbuka atau aquaduct.



Untuk memilih pipa yang akan digunakan, perlu pertimbangan :

Kekuatan pipa, baik dari tekanan dalam maupun luar pipa.

Bahan pipa.

Mempunyai sedikit gangguan pada pengoperasiannya.

Harga.

Kapasitas.

Jenis-jenis pipa yang biasa digunakan adalah :

• Pipa besi (Cast Iron Pipe / CIP), dapat digunakan selama kurang lebih 100 tahun.

Kelemahan pipa ini adalah mudahnya terkena korosi sehingga akan menimbulkan

penipisan pipa dan menambah kekasaran pipa.

• Pipa baja (Steel Pipe), digunakan untuk air dengan tekanan tinggi dan dengan

keperluan besar (diameter besar). Harga lebih murah dibandingkan dengan pipa

besi, di samping itu lebih kuat dan lebih mudah ditransportasikan.

• Pipa beton, tidak akan terkena korosi dan tidak akan kehilangan energi hidrolis

seiring dengan bertambahnya waktu, dan dapat digunakan sampai 75 tahun.

• Pipa plastik, biasa digunakan untuk plambing domestik. Lebih mudah ditangani,

lebih ringan dan lebih murah dibandingkan dengan jenis pipa lainnya.

• Pipa asbestos cement (ACP), bagian dalam pipa sangat licin dan mempunyai

karakter hidrolik yang sangat baik. Kelemahannya adalah sifatnya yang

karsinogen.

Tabel 5.4

Koefisien Hazen Wiliam

Material pipa CNew cast iron 1305-year-old cast iron 12020-year cast iron 100Average concentrate 130New welded steel 120Asbestos cement 140

Sumber: Der Zwan, Van, 1989, “Transport and Distribusi-Part I

Dengan pertimbangan di atas, maka digunakan pipa baja yang memiliki koefisien

kekasaran (c) antara 90 – 130. Untuk perhitungan sistem transmisi ini, digunakan nilai c



sebesar 130 agar perhitungan dapat digunakan sampai tahun ke 20 masa perencanaan yaitu

tahun 2033.

5.2.2.2 Dasar-dasar Perencanaan

Di dalam dasar perencanaan sistem transmisi, ada beberapa hal yang harus diketahui

sebelum menentukan dimensi pipa, antara lain :

a. Debit.

Desain penyediaan air bersih menggunakan Qmax day, yaitu debit kebutuhan yang

tertinggi pada satu hari dalam satu tahun.

b. Kecepatan aliran.

Kecepatan aliran yang terlalu tinggi akan merusak pipa karena gesekan antara padatan

(pasir) yang terbawa aliran dengan dinding pipa. Sebaliknya, aliran yang terlalu pelan akan

menimbulkan masalah pada endapan yang mungkin terjadi di dalam pipa. Aliran yang terlalu

pelan memerlukan diameter pipa yang lebih besar (investasi lebih mahal).

c. Perlengkapan pipa.

Yang dimaksud di sini adalah bangunan dan perlengkapan pipa yang diperlukan dalam

sistem, antara lain :

• Gate Valve

Fungsinya untuk mengatur debit aliran dan memungkinkan untuk pemeriksaan,

pemeliharaan serta perbaikan. Dipasang pada percabangan pipa, awal atau akhir saluran

dan pemasangannya tiap jarak 304,8 – 457,2 m.

• Blow Off

Berfungsi untuk menguras kotoran dan endapan dalam pipa, juga sangat diperlukan dalam

keadaan darurat, misalnya saat pipa akan terputus. Pemasangannya pada bagian terendah /

tekanan terendah dari jalur pipa.

• Air Valve

Berfungsi untuk mengeluarkan udara yang terakumulasi dalam pipa. Udara yang

terakumulasi dalam pipa dapat disebabkan perhitungan desain yang kurang baik, dekatnya

jarak inlet dan permukaan debit minimum, turbulensi aliran dan kemiringan yang terlalu

tinggi. Pemasangannya umumnya pada pipa elevasi tertinggi atau pada lokasi dimana

kemiringan lintasan berubah menjadi lebih curam.

• Bend



Sambungan pipa untuk belokan.

• Jembatan Pipa

Apabila sistem perpipaan melewati medan berupa lembah atau sungai maka harus

dibangun jembatan khusus untuk pipa atau dapat juga dengan pemanfaatan jembatan yang

sudah ada dengan mempertimbangkan perubahan konstruksi pondasi.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan rinci jembatan pipa adalah :

1. Konstruksi jembatan diperhitungkan dengan beban pipa dalam kondisi yang terisi

penuh.

2. Pipa yang digunakan adalah pipa baja.

3. Sambungan pada kedua ujung memiliki fleksibilitas untuk mencegah resiko kerusakan

pipa akibat deformasi dari jembatan, yaitu dengan memasang expansion joint.

• Expansion Joint

Fungsinya untuk mengatasi kemungkinan adanya pergerakan pipa akibat penyusutan atau

pemuaian pipa karena perubahan temperatur.

• Flexible Joint

Dipasang di antara dua pipa yang diragukan kestabilan posisinya satu sama lain atau

untuk sambungan pipa pada belokan dengan sudut yang kecil (kurang dari 11,25º)

5.2.2.3 Perencanaan Dimensi Jalur Pipa Transmisi

Untuk mengalirkan air dari sumber air ke instalasi pengolahan air yang jaraknya

sangat dekat, tidak perlu menggunakan alternatif sistem transmisi. Apabila menggunakan

alternatif transmisi, maka kriteria dalam menetapkan jalur terpilih antara lain :

a. Hidrologis.

Diharapkan sisa tekan harus lebih atau sama dengan 10 meter.

b. Ekonomis.

• Jarak pipa terpendek

• Diameter ekonomis

• Pemasangan mudah

• Pemeliharaan dan pengontrolan mudah

c. Peralatan

Tidak menggunakan peralatan yang terlalu banyak.

5.2.2.4 Perhitungan Sistem Transmisi



• Q hm pada tahun 2032= 327.187 l/s = 0,327 m3/s

• Panjang pipa transmisi dari sumber ke Reservoir distribusi = 100 m

• Elevasi sumber 12 m dpl

• Head Pompa 30 m dpl

• Elevasi reservoir 15 m dpl

Perhitungan dimensi Pipa dari Intake ke Reservoir :

Q = 0.327 m3/s

L = 100 m

ΔH = 45 m

L = 0.45

0.327 = 0.2785 x 140 x D2.63 x 0.450.54

D = 0.19 m

D = 0,19 m = 190 mm = 200 mm

Maka diameter yang digunakan pada pipa transmisi dari Intake ke reservoir distribusi yaitu

200 mm ( diameter pasaran)

Perhitungan kehilangan tinggi tekan :

Hf = (10.86 x 100 x 0.3271.85)/(1401.85 x 0.194.87)

Hf = 47.85 m



Gambar 5.13

Perencanaan Pipa Transmisi


5.2.3 Perencanaan Sistem Distribusi

Sistem distribusi merupakan salah satu komponen yang sangat penting dan paling

besar dalam sistem penyediaan air minum. Dalam sistem distribusi, terdapat kriteria-kriteria

yang harus dipenuhi agar diperoleh keuntungan dengan manfaat optimal bagi pelaksanaan

proyek umumnya dan bagi masyarakat yang dilayani khususnya.

Tujuan pokok perencanaan sistem distribusi adalah agar kebutuhan masyarakat akan

air dapat terlayani dengan baik. Adapun kriteria-kriteria yang harus dipenuhi adalah :

a. Secara kualitas air yang dialirkan harus tersedia dalam jumlah yang cukup dan

memenuhi kebutuhan dimanapun dan setiap saat kapan pun.

b. Penurunan mutu air harus diusahakan sekecil mungkin.

c. Secara kualitas, air harus sampai ke masyarakat layanan dalam kondisi memenuhi

standar, jadi air yang dialirkan sepanjang perpipaan tidak boleh mengalami

kontaminasi.



d. Kebocoran dalam sistem perpipaan sedapat mungkin dihindari. Hal ini dapat dilakukan

dengan menggunakan pipa yang bermutu baik melalui penggunaan seluruh jaringan dan

peralatan seefektif mungkin.

e. Harus ada tekanan yang cukup agar pengaliran berjalan dengan normal.

f. Jalur perpipaan harus sependek mungkin, tetapi mudah untuk dilakukan pemeriksaan dan

perawatan yang dilakukan secara rutin oleh pihak PDAM.

g. Jalur perpipaan diusahakan seefektif mungkin untuk mengurangi biaya operasional.

h. Jalur yang direncanakan harus diamankan dari gangguan-gangguan luar yang dapat

merusak pipa.

Sistem distribusi terdiri dari dua bagian pokok, yaitu :

1. Sub sistem jaringan distribusi.

2. Sub sistem jaringan reservoir.

5.2.3.1 Perencanaan Sistem Distribusi

Untuk mendistribusikan air ke suatu daerah pelayanan, diperlukan suatu sistem

distribusi berupa sistem perpipaan yang mencakup daerah pelayanan tersebut. Di daerah

distribusi, pipa utama dibagi menjadi pipa-pipa cabang.

Sistem distribusi berfungsi sebagai pembagi air kepada konsumen, baik dengan sambungan

langsung maupun sambungan tidak langsung seperti sambungan halaman atau kran umum.



Gambar 5.14

Perencanaan Pipa Distribusi


Dalam pengembangan sistem distribusi, masalah pokok yang harus diperhatikan

adalah :

a. Perpipaan distribusi.

• Sistem lingkaran tertutup

• Sistem cabang

b. Sistem zoning

Pembagian sistem distribusi atau zone-zone distribusi. Hal ini tergantung pada :

• Luas kota, menyangkut pertimbangan efisiensi dan kelancaran pelayanan

• Perbedaan elevasi kota

c. Sistem pengaliran

• Gravitasi

• Pemompaan

• Gravitasi dan pemompaan



d. Masalah teknis dan kerekayasaan

• Kapasitas sistem

• Konstruksi

• Peralatan / perlengkapan

• Bahan pipa

• Perhitungan engineering

5.2.3.2 Sistem Perpipaan Distribusi

Sistem perpipaan distribusi merupakan faktor yang menentukan baik tidaknya sistem

pelayanan. Investasi sistem distribusi sebesar 60 – 70% dari seluruh sistem.

Jaringan distribusi terdiri dari :

a. Feeder System

Disebut juga jaringan utama atau pipa induk atau pipa hantar dalam daerah distribusi.

Sistem feeder ini mempunyai dua pola yaitu :

1) Sistem cabang

Digunakan di daerah distribusi yang mempunyai elevasi menurun ke satu arah.

Ciri-ciri :

- Arah aliran satu arah dan bentuknya cabang.

- Gradasi pipa jelas terlihat, dimana diameter pipa makin ke bawah

makin kecil.

- Mempunyai banyak titik mati.

Kelebihan :

- Tidak perlu balancing pressure.

- Investasi lebih murah.

- Perhitungan lebih mudah.

- Pipa distribusi lebih pendek.

- Tekanan air dapat tinggi.

Kerugian :

- Bila terjadi kerusakan pipa, daerah di bawahnya tidak

mendapatkan suplai air.

- Terdapat endapan pada pipa sehingga diperlukan pengurasan dan

kran pembuang.

2) Sistem ring



Ciri-ciri :

- Tidak ada titik mati (dead end).

- Arah aliran dapat bolak-balik.

- Gradasi pipa tidak terlalu jelas. Ukuran diameter pipa hampir-

hampir sama.

Kelebihan :

- Bila ada kerusakan, tidak mengganggu sektor lain.

- Tidak terjadi pengendapan di titik tertentu, sehingga tidak

diperlukan pengurasan dan konstruksi pengurasan Lumpur.

- Tekanan air cukup merata sehingga distribusi dapat merata.

- Satu titik tujuan aliran dapat disuplai air dari dua arah atau lebih.

Kekurangan :

- Perlu balancing pressure di titik junction.

- Perhitungan dimensi rumit.

- Tekanan dalam pipa rendah.

- Investasi lebih besar daripada sistem cabang.

b. Pipa pelayanan distribusi

Terdiri dari :

Pipa pelayanan utama (small distribution main).

Pipa pelayanan (service line).

Sistem distribusi yang digunakan pada kecamatan Semarang Selatan adalah sistem lingkaran

(loop), dengan pertimbangan penentuan alternatif loop adalah sebagai berikut :

Peletakan pipa.

Topografi.

Penyebaran penduduk.

Ketersediaan energi gravitasi yang dapat digunakan.

5.2.3.3 Perhitungan Diameter Pipa Distribusi

Untuk unit distribusi dari reservoir ke node 1

Jarak dari reservoir ke node 1 adalah 250 m.

Elevasi reservoir 15 m dpl.

Head Pompa = 30

Elevasi node 1 adalah 11 m dpl



maka beda tinggi elevasi adalah 4 m dpl.

Q = 0,6534 m3/sL = 250 m

ΔH = 4 m

l = 0.016

0.6534 = 0.2785 x 140 x D2.63 x 0.0160.54

D = 0.49 mD = 0,5 m

D = 500 mm

Diameter yang dipakai dari reservoir ke node 1 adalah 500 mm.

Perhitungan kehilangan tinggi tekan :

Hf mayor = 28.083 m

Hf minor = 10% Hf mayor

Hf minor = 10 % x 28.083 m

Hf minor = 2.8083 m

Hf = Hf Mayor + Hf Minor

= 28.083m + 2.8083 m

= 30.8913 m

Maka sisa tinggi tekan dari reservoir ke node 1 = ΔH - Hf

= 47.85 m – 30.8913 m

= 16.9576 m

5.3 Perhitungan Reservoir

Buat desain reservoir untuk area :

5.3.1 Perencanaan

a. Tipe : Ground Reservoir dengan 4 kompartemen

b. Kecepatan inlet desain, vi = 1,35 m/dt

c. Factor peak, fp = 1,75

d. Kecepatan outlet desain, vo = 1.82 m/dt aliran



e. Waktu pengurasan, vk = 2,5 m/dt

f. Kecepatan overflow, vow = vi = 1,35 m/dt

g. Kecepatan ventilasi desain, vud = 4 m/dt



5.3.2 Volume reservoir

Fluktuasi pemakaian air ditunjukkan dalam table 5.1

Tabel 5.5

Pola Pemakaian Air dalam Sehari

periode

(jam)

jumlah

jam

pemakaian

per

jam(%)

jumlah

pemakaian

(%)22-05 7 0.75 5.2505-06 1 4 406-07 1 6 607-09 2 8 1609-10 1 6 610-13 3 5 1513-17 4 6 2417-18 1 10 1018-20 2 4.5 920-21 1 3 321-22 1 1.75 1.75

Sumber : Tri Joko,2009

Untuk menghitung volume reservoir, harus diperhitungkan besarnya debit

yang masuk dan debit yang keluar dari reservoir. Debit yang masuk ke reservoir

adalah konstan, yaitu (100/24) % atau 4,17 %, sedangkan debit yang keluar dari

reservoir bervariasi tergantung dari pemakaian air minum kota. Perhitungan persentase

volume reservoir ditunjukkan dalam table 5.2



Tabel 5.6

Fluktuasi Pemakaian air

periode

(jam)

jumlah

jam

pemakaian

per

jam(%)

jumlah

pemakaian

(%)

suplai

per-jam

(%)

jumlah

suplai

(%)

surplus

(%)

defisit

(%)

22-05 7 0.75 5.25 4.17 29.19 23.94 -05-06 1 4 4 4.17 4.17 0.17 -06-07 1 6 6 4.17 4.17 - 1.8307-09 2 8 16 4.17 8.34 - 7.6609-10 1 6 6 4.17 4.17 - 1.8310-13 3 5 15 4.17 12.51 - 2.4913-17 4 6 24 4.17 16.68 - 7.3217-18 1 10 10 4.17 4.17 - 5.8318-20 2 4.5 9 4.17 8.34 - 0.6620-21 1 3 3 4.17 4.17 1.17 -21-22 1 1.75 1.75 4.17 4.17 2.42 -jumlah 24 100 100 27.7 27.62

Sumber : Tri Joko, 2009

Presentase volume reservoir = 27,66 %

Volume reservoir

Vr = 27,66 % x Qhm x waktu

= 27,62 % x 0.327 m3/dt x 86400 dt

= 7803.423 m3

= 7804 m3

5.3.3 Dimensi Reservoir

a. Volume tiap kompartemen

VR = 7804/4

= 1951 m3



b. Dirancang kedalaman reservoir, Hr = 3 m

AR = VR/HR

AR = 1951/3

= 650.33 m2

c. P : L = 3: 1

Ar = 3 . L2

650.33 = 3 . L2

L = 14.72 m

P = 3 x 14.72 m = 44.17 m

5.3.4 Perpipaan Reservoir

a. Pipa Inlet

• Debit Pipa Inlet tiap kompartemen :

Qi = ¼ . Qhm

= ¼ . 0.327 m3/dt

= 0,0818 m3/dt

• Diameter pipa Inlet :

Di =

= {(4 x 0.818)/3.14 x 1.35)}1/2

= 0.0386 m

b. Pipa Outlet

• Debit outlet tiap kompartemen :

Qo = Qi x fp = 0,0818 x 1,75 = 0,1431 m3/dt

• Diameter pipa outlet



Do =

= {(4 x 0.1431)/3.14 x 1.35)}1/2

= 0.0675 m



c. Pipa Pengurasan

• Tinggi pengurasan, Hk = 2 m

• Volume pengurasan :

Vk = Preservoir x Lreservoir x Hk

= 44.17 x 14.72 x 2 = 1300 m3

• Debit pengurasan :

Qk =

= 1300/(2 x 3600)

= 0,1806 m3/dt

• Dimensi pipa pengurasan

Dk =

= {(4 x 0.1806)/3.14 x 1.35)}1/2

= 0,0852 m

d. Pipa overflow

• Debit overflow, Qow = Qi = 0,0818 m3/dt

• Diameter overflow = diameter inlet = 0.0386 m

e. Pipa ventilasi

• Direncanakan 4 pipa ventilasi untuk reservoir

• Debit pengaliran :

Qud =

= (0.1431-0.0818)/4 M. RIENDRA RAHMATULLAH21080112130041


= 0,0153 m3/dt



• Diameter pipa ventilasi

Dv =

= {(4 x 0.0153)/3.14 x 1.35)}1/2

= 0.0072 m

5.4 Analisa Epanet

5.4.1 Simulasi Perencanaan Epanet dengan Epanet Versi 2.0

Dalam simulasi ini bertujuan untuk mendapatkan nilai tekanan dan aliran yang

maksimal dan minimal yang terjadi pada wilayah perencanaan (dengan pola simulasi single

period maupun multiple period). Simulasi ini menggunakan ketentuan kecepatan aliran dan

tekanan air yang telah ditetapkan.

Pada simulasi ini akan ditampilkan jaringan perpipaan pada kecamatan tersono,

beserta node-nodenya, detail pipa, (panjang, diameter, velocity, headloss) dan detail node

(elevasi dan pressure).

Pada simulasi ini menggunakan pola simulasi multiple period, semua ketentuan baik

kecepatan aliran / velocity (0,3 – 3 m/s) maupun besar tekanan / pressure yang terjadi pada

pipa (10 – 60 m) dan kehilangan tekanan/unit headloss ( 0,1 – 10) telah memenuhi

persyaratan. Oleh karena itu sistem jaringan distribusi air bersih pada Kecamatan Parakan,

Kota Semarang Selatan pada akhir tahun perencanaan telah normal dan berjalan sesuai

dengan ketentuan yang berlaku.

Sistem distribusi menggunakan sistem bercabang. Cara pengalirannya menggunakan

sistem gravitasi. Sistem pengalirannya disebut gravitasi karena reservoir berada pada tempat

yang lebih tinggi dari daerah perencanaan. Kemudian dibuat jaringan pipa distribusi

dilengkapi dengan titik node dan tapping. Pipa distribusi direncanakan menggunakan data

pada tahun 2033.



Dibawah ini adalah hasil simulasi dari epanet pada jam 00.00, hasil simulasi ini

memudahkan kita untuk melihat kecepatan aliran dan sisa tekan pada masing-masih node.

Gambar 5.15

Hasil Analisa Epanet jam 17:00

(Sumber : Analisa Epanet)

Tabel 5.7

Pressure pada Simulasi Epanet




Data di atas adalah hasil simulasi Epanet pada jam 00.00, dapat kita lihat pressure

yang ada di setiap node , ketetapan pressure yang ada di node itu sekitar 10-60, jika tidak

memenuhi persyaratan ketetapan itu berarti tidak memenihi kriteria yang telah ditetapkan,

tetapi hal tersebut tidak masalah terjadi pada jam normal, hanya saja fatal bila terjadi pada

jam puncak. Hasil pressure yang 0 tersebut merupakan reservoir. Pressure 0 tersebut

dikarenakan resrvoir bersentuhan dengan udara dan melepas tekanan di udara. Maka dari itu

tekanannya 0.

Tabel 5.8

Velocity pada Simulasi Epanet



Velocity yang ada pada simulasi epanet di saat jam normal telah memenuhi kriteria

semua. Nilai velocity yang ada pada jam 00.00 telah berada pada 0,3 – 3.

Sedangkan hasil analisa epanet pada jam puncak adalah sebagai berikut :



Gambar 5.16

Analisa Epanet pada jam 17.00


Tabel 5.9

Pressure pada Simulasi Epanet jam 17.00

LINK ID HEAD mPRESSUR

E (m)LINK ID HEAD m

PRESSURE (m)

Junc 1 44.70 36.70 Junc 12 43.41 32.41Junc 2 44.54 33.54 Junc 13 43.18 28.18Junc 3 44.69 33.69 Junc 14 43.06 33.06Junc 4 44.82 33.82 Junc 15 42.79 31.79Junc 5 44.87 33.87 Junc 16 42.97 32.97Junc 6 44.40 27.40 Junc 17 43.36 33.36Junc 7 44.28 20.28 Junc 18 42.99 19.99Junc 8 43.44 20.44 Junc 19 42.50 26.50Junc 9 44.38 34.38 Junc 20 45.00 30.00Junc 10 43.91 30.91 Resvr 1 15.00 0.00Junc 11 43.92 27.92


Hasil simulasi epanet pressure pada jam puncak telah memenuhi kriteria semua dalam

rentang 10-60, sedangkan hasil yang 0 tersebut merupakan reservoir yang telah melepas

tekanan di udara.



Velocity yang ada dalam simulasi epanet pada jam puncak adalah sebagai berikut :

Tabel 5.10

Velocity pada Simulasi Epanet


Velocity yang ada pada simulasi epanet di saat jam normal telah memenuhi kriteria

semua. Nilai velocity yang ada pada jam puncak telah berada pada 0,3 – 3.


SPAM Kecamatan Semarang Selatan

Education

Transcript of SPAM Kecamatan Semarang Selatan