BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Air merupakan kebutuhan pokok manusia dalam melaksanakan aktivitas sehari-hari dalam tingkat kebutuhan domestik .Air juga sebagai sumber daya alam yang memenuhi hajat hidup orang banyak sehingga perlu di kelola untuk dimanfaatkan secara efisien, adil , dan berkelanjutan. Selain itu bagi non domestik ,air dapat pula sebagai bahan pokok ataupun sekunder dalam melaksanakan produksi. Pada saat ini, kuantitas air yang ada di suatu daerah relatif tetap. Di daerah Purworejo pertambahan penduduk maupun sosial ekonomi semakin meningkat. Untuk itu perlu dibuat sistem penyediaan air bersih yang dapat melayani masyarakat seluas-luasnya. Sistem yang dibuat harus terencana dengan baik dan kontrol pelaksanaan yang teratur sehingga dapat terbentuk sistem penyediaan air bersih yang optimal. Sistem penyediaan air bersih / minum merupakan kerangka penataan dalam usaha pemenuhan kebutuhan air bersih melalui jaringan- jaringan pipa air bersih dari sumber air hingga ke masyarakat (konsumen). Sistem yang
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Air merupakan kebutuhan pokok manusia dalam melaksanakan aktivitas
sehari-hari dalam tingkat kebutuhan domestik .Air juga sebagai sumber daya alam
yang memenuhi hajat hidup orang banyak sehingga perlu di kelola untuk
dimanfaatkan secara efisien, adil , dan berkelanjutan. Selain itu bagi non
domestik ,air dapat pula sebagai bahan pokok ataupun sekunder dalam
melaksanakan produksi. Pada saat ini, kuantitas air yang ada di suatu daerah
relatif tetap. Di daerah Purworejo pertambahan penduduk maupun sosial ekonomi
semakin meningkat.
Untuk itu perlu dibuat sistem penyediaan air bersih yang dapat melayani
masyarakat seluas-luasnya. Sistem yang dibuat harus terencana dengan baik dan
kontrol pelaksanaan yang teratur sehingga dapat terbentuk sistem penyediaan air
bersih yang optimal.
Sistem penyediaan air bersih / minum merupakan kerangka penataan
dalam usaha pemenuhan kebutuhan air bersih melalui jaringan- jaringan pipa air
bersih dari sumber air hingga ke masyarakat (konsumen). Sistem yang dibuat
bertujuan agar masyarakat dapat mendapatkan pasokan kebutuhan air bersih
secara proporsional.
Sistem penyediaan air bersih merupakan suatu sistem suplai air bersih
yang berawal dari pengambilan air baku sampai distribusi ke pelanggan sebagian
air bersih yang memenuhi standar air bersih.
A g a r k e b u t u h a n a i r m i n u m a t a u a i r b e r s i h d a p a t
m e m e n u h i k a p a s i t a s t o t a l distribusi, maka kita harus dapat melihat
proyeksi penduduk di tahun mendatang yang akan direncanakan. Dengan
melihat proyeksi penduduk, peruntukan kota dan kondisi ekonomi
diharapkan kebutuhan akan air bersih atau air minum pada suatu
daerahyang direncanakan dapat terpenuhi.
Sistem perencanaan teknis penyediaan air bersih di Kecamatan Banyuurip,
Kabupaten Purworejo ini dilakukan untuk memenuhi tugas dari mata kuliah
Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM). Tugas ini disusun secara fleksibel dan
bersifat umum artinya dapat disesuaikan dengan kondisi yang ada. Tugas ini
diharapkan dapat membantu mahasiswa untuk lebih memahami tentang mata
kuliah yang telah diberikan dan bagaimana menerapkannya di lapangan.
1.2 RUMUSAN MASALAH
1.3 TUJUAN
Penyusunan laporan ini bertujuan untuk merencanakan jaringan distribusi
air bersih pada daerah yang belum mendapatkan pelayanan distribusi air bersih
dari PDAM, dalam hal ini daerah Kecamatan Banyuurip, Kabupaten Purworejo.
Perencanaan ini nantinya diharapkan dapat memenuhi kebutuhan air bersih di
Kecamatan Banyuurip dari tahun 2012 sampai dengan tahun 2030.
1.4 MANFAAT
Manfaat dari perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum pada Kecamatan
Banyuurip Kabupaten Purworejo adalah :
1. Untuk masyarakat
Dalam perencanaan ini dapat membantu masyarakat untuk
mendapatkan air bersih dengan merata dan sesuai prosedur
Meminimalisasi kelangkaan air bersih pada musim kemarau.
Dapat memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat pada waktu
tertentu.
2. Untuk pendesain
Dapat memperkirakan kebutuhan air bersih pada waktu tertentu.
3. Untuk pembaca
Laporan ini dapat dijadikan referensi untuk merencanakan Sistem
Penyediaan Air Minum selanjutnya.
1.5 RUANG LINGKUP TUGAS
Adapun ruang lingkup dari tugas ini adalah :
1. Menyusun gambaran mengenai daerah perencanaan.
a. Mengumpulkan data jumlah penduduk sekarang dan waktu
sebelumnya, kepadatan penduduk dan areanya, serta
memproyeksikan pertambahan penduduk hingga 15 tahun yang akan
datang.
b. Melakukan survey sosio ekonomi.
c. Mengumpulkan informasi mengenai sumber-sumber air baku yang
ada.
d. Menganalisis infrastruktur dari daerah bersangkutan dengan
memperhitungkan rencana induk daerah.
2. Penyusunan rencana garis besar
a. Menentukan lokasi sumber air
b. Menyusun kriteria perencanaan untuk pembangunan sistem
penyediaan air bersih.
c. Merencanakan jalur transmisi dan distribusi.
d. Membagi blok pada daerah perencanaan yang akan dilayani
berdasarkan kepadatan penduduk atau lajur jalan.
3. Perhitungan
a. Memperkirakan pemakaian air rata-rata tiap tahun, perkiraan air
pada hari maksimum dan jam puncak.
b. Memperkirakan jumlah penduduk yang akan mendapat pelayanan air
bersih dan daerah pelayanannya, tahun per tahun, dimulai dari tahun
2008 sampai tahun 2030.
c. Menetukan kriteria perencanaan menganai kapasitas dan ukuran
sistem penyediaan air bersih.
d. Memberikan pandangan tentang kemampuan kota untuk mengelola
sistem penyediaan air bersih yang akan dibangun.
4. Membuat Gambar Perencanaan
a. Peta daerah perencanaan
b. Pipa transmisi dan distribusi
c. Denah dan potongan jalan serta pemasangan pipa dalam tanah.
1.6 METODOLOGI PELAKSANAAN
Secara umum proses studi penyediaan sarana air minum terbagi menjadi
empat tahap, sebagai berikut :
1. Persiapan
Sebagai langkah awal dalam merealisasikan tujuan pembuatan
tugas ini ialah sebagai berikut :
Mengumpulkan berbagai informasi mengenai daerah
perencanaan.
Meninjau data pustaka.
Mempelajari kondisi khusus di lapangan sebagai bahan
pertimbangan.
Mempelajari kriteria-kriteria yang dikeluarkan oleh pemerintah
maupun teknis yang memadai untuk digunakan.
2. Survey Lapangan
Bertujuan untuk mendapatkan informasi dan data aktual dari
daerah studi. Data lapangan tersebut berupa :
Jaringan air bersih yang ada, air baku dan pendayagunaannya,
demografi, fisik dan sosial budaya.
Sarana dan prasarana yang mendukung.
Tingkat ekonomi, sosial budaya masyarakat daerah
perencanaan.
Data umum kota, peta rencana tata ruang kota, peta
hidrogeologi dan hidrologi, peta topografi daerah Purworejo.
Daftar harga lahan dan pipa yang digunakan di Kabupaten
Purworejo.
3. Praperencanaan
Data yang didapat dari hasil survey lapangan diperiksa oleh
asisten masing-masing kelengkapannya kemudian ditentukan wilayah
daerah perencanaan. Data yang ada dianalisa dan diolah untuk
dilakukan prediksi jumlah penduduk daerah pelayanan dan jumlah
penduduk yang dilayani. Setelah itu dihitung jumlah kebutuhan air
bersih penduduk baik pada masa sekarang maupun yang akan datang.
Jumlah kebutuhan air yang diperlukan pada akhir tahun
perencanaan dibandingkan kemudian dianalisa dan dievaluasi.
Langkah selanjutnya adalah menentukan kriteria dan metodologi
sebagai pola dasar yang akan dipakai dalam perencanaan selanjutnya,
seperti metode perhitungan, standar desain dan tetapan lain. Setelah
itu dibuat suatu alternatif penyediaan air minum yang dibuat dari
sumber air baku, unit pengolahan, jalur pipa dan peletakan material
sistem plan material yang digunakan.
4. Perencanaan
Berisi perhitungan desain pembuatan gambar dan syarat
pekerjaan. Perhitungan desain konstruksi lengkap terperinci dan
spesifikasi untuk setiap bangunan dilengkapi dengan gambar teknis
sehingga hasil desain siap untuk dikerjakan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1.1. UMUM
Secara garis besar dalam menyelesaikan tugas mata kuliah SPAM ini
memerlukan beberapa landasan teori / prinsip dasar dan rumus – rumus yang
digunakan untuk mengolah data yang ada, misalnya untuk menentukan diameter
pipa, dimensi reservoir, besarnya headloss, dll.
Selain itu, dalam penyediaan kebutuhan air bersih harus aman, higienis, dapat
diolah lebih lanjut menjadi air minum, jumlahnya mencukupi dan ekonomis dari
segi biaya.
1.2. REGULASI SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM
1.2.1. Air Minum
Pengertian air minum di dalam Keputusan Menteri Kesehatan
(Kepmenkes) RI No. 907/Menkes/SK/VII/2002 Tentang Syarat-syarat dan
Pengawas Kualitas Air Minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau
tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung
diminum; dimana jenis air minum tersebut meliputi :
a. Air yang didistribusikan melalui pipa untuk keperluan rumah tangga
b. Air yang didistribusikan melalui tangki air
c. Air kemasan
d. Air yang digunakan untuk produksi bahan makanan dan minuman
yang disajikan kepada masyarakat.
Keempat jenis air minum tersebut harus memenuhi syarat kualitas air
minum yang meliputi persyaratan fisik, kimiawi, bakteriologis dan radioaktif.
Aktivitas pengolahan air sangat dibutuhkan ketika kualitas dari air yang
disadap tidak memenuhi standar kualitas air minum, sehingga tujuan dari
pelayanan air minum masih dapat terpenuhi. Aktivitas sistem transmisi adalah
mengumpulkan dan menyalurkan air dari sumber atau dari pengolahan air ke
daerah pelayanan. Sedangkan aktivitas ditribusi adalah mendistribusikan air
tersebut kepada pelanggan yang membutuhkan dengan volume dan tekanan yang
memenuhi.
Sistem penyediaan air bersih harus dapat menyediakan jumlah air yang
cukup untuk kebutuhan suatu kota. Unsur-unsur sistem yang modern terdiri atas :
sumber air baku, fasilitas penyimpanan, fasilitas transmisi ke unit pengolahan,
fasilitas pengolahan, fasilitas transmisi dan penyimpanan, dan fasilitas distribusi.
1.2.2. Sistem Penyediaan Air Minum
Menurut Peraturan Pemerintah No.16 Tahun 2005 tentang pengembangan
sistem penyediaan air minum pasal 1 ayat (6) dan ayat (7), Sistem Penyediaan Air
Minum (SPAM) merupakan satu kesatuan sistem fisik (teknik) dan non fisik dari
prasarana dan sarana air minum. Sedangkan pengembangan SPAM adalah
kegiatan yang bertujuan membangun, memperluas dan/atau meningkatkan sistem
fisik (teknik) dan non fisik (kelembagaan, manajemen, keuangan, peran serta
masyarakat, dan hukum) dalam kesatuan yang utuh untuk melaksanakan
penyediaan air minum kepada masyarakat menuju keadaan yang lebih baik.
Menurut Peraturan Pemerintah No.16 Tahun 2005 tentang Pengembangan
Sistem Penyediaan air Minum pasal 5 ayat (1), (2), dan (3), SPAM dapat
dilakukan dengan jaringan perpipaan dan/atau jaringan non perpipaan. SPAM
dengan jaringan perpipaan meliputi unit air baku, unit produksi, unit distribusi,
unit pelayanan, dan unit pengelolaan sedangkan SPAM dengan jaringan non
perpipaan meliputi sumur dangkal, sumur pompa tangan, bak penampungan air
hujan, terminal air, mobil tangki air instalasi air kemasan, atau bangunan
perlindungan mata air.
Dalam rangka mengatasi permasalahan dalam bidang air minum,
diperlukan adanya suatu kriteria perencanaan untuk menjaga mutu sistem yang
akan dibangun dengan strategi dan pengembangan kota. Suatu sistem penyediaan
air minum harus direncanakan dan dibangun sedemikian rupa agar dapat
memenuhi 3 (tiga) tujuan, yaitu :
1. Tersedianya air dalam jumlah yang cukup dengan kualitas yang
memenuhi persyaratan air minum.
2. Tersedianya air setiap waktu atau berkesinambungan.
3. Tersedianya air dengan harga yang terjangkau oleh masyarakat.
1.2.3. Pengembangan SPAM
Menurut Peraturan Pemerintah No.16 Tahun 2005 tentang pengembangan
sistem penyediaan air minum pasal 1 ayat (6) dan ayat (7), Sistem Penyediaan Air
Minum (SPAM) merupakan satu kesatuan sistem fisik (teknik) dan non fisik dari
prasarana dan sarana air minum. Sedangkan pengembangan SPAM adalah
kegiatan yang bertujuan membangun, memperluas dan/atau meningkatkan sistem
fisik (teknik) dan non fisik (kelembagaan, manajemen, keuangan, peran serta
masyarakat, dan hukum) dalam kesatuan yang utuh untuk melaksanakan
penyediaan air minum kepada masyarakat menuju keadaan yang lebih baik.
1.3. Kualitas dan Kuantitas Air
Pada dasarnya ada dua hal yang harus diperhatikan dalam penyediaan air
bersih, yaitu :
1. Segi Kualitas
Air minum yang ideal adalah jernih, tidak berwarna, tidak berbau, tidak
berasa, tidak mengandung bakteri pathogen, tidak mengandung zat kimia
yang berbahaya, dll.
(Peavy. 1985)
Persyaratan kualitas air minum diambil dari SK Menkes RI No.
907/Menkes/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas
air minum pada Lampiran I, yaitu :
a. Persyaratan Fisik
Adanya bau pada air minum akan menimbulkan kesan tidak estetis
(misal bau amis yang dapat disebabkan tumbuhnya algae) jumlah zat
terlarut yang berpengaruh terhadap kesadahan air. Suhu air bersih
harus sejuk, suhu yang tinggi dapat melarutkan zat kimia dalam
saluran, menghambat reaksi biokimia dan tidak menghilangkan
dahaga. Air bersih tidak berwarna atau jernih.
b. Parameter Kimia
Berkaitan erat dengan sifat racun, mengganggu kesehatan dan
sistem, sebagai indikator pencemaran, dll.
c. Parameter Biologis
Meliputi mikroorganisme patogen dan non patogen, adanya bakteri
coli sebagai indikator adanya patogen yang berkaitan dengan
kesehatan manusia.
d. Parameter Radiologis
Meliputi radioaktivitas yang merusak sel yang terpapar sinar α dan β.
(Peavy. 1985)
2. Segi Kuantitas
Hal-hal yang harus diperhatikan antara lain :
a. Pemakaian air dalam kondisi apapun. Pemakaian air dibatasi oleh
persediaan air dalam sistem yang telah dibuat dan sering tidak
mencukupi.
b. Kebutuhan air yang diperlukan konsumen untuk beraktivitas. Jumlah
keseluruhan air menentukan besaran sistem penyediaan air.
c. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemakaian :
Faktor sosial-ekonomi, antara lain : populasi, luas wilayah,
komposisi penduduk, iklim, tingkat pendidikan, tingkat
ekonomi, dll.
Faktor teknis : keadaan sistem penyediaan air bersih itu, antara
lain kualitas, kuantitas, operasional, perawatan, harga
penggunaan sistem, dll.
(Peavy. 1985)
1.4. KEBUTUHAN AIR
1. Kebutuhan Air Domestik
Kebutuhan air domestik adalah produk dari sejumlah populasi yang
dilayani dan unit pemakaian air domestik.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan air domestic antara lain :
a. Pendapatan
b. Kebiasaan sosial-budaya
c. Tipe dari sambungan air
d. Karakteristik air, seperti kuantitas, kualitas dan harga
e. Tersedianya sumber alternatif
Faktor paling penting untuk menentukan kebutuhan air yang akan
datang adalah : persentase converage populasi dari sistem penyediaan air,
pertumbuhan populasi dan tipe sambungan pelayanan.
Organisasi kesehatan dunia (WHO) membagi tiga tahapan dalam
mencapai tujuan untuk pemenuhan kebutuhan air :
a. Tahap I : 90% melayani kebutuhan air penduduk melalui hidran
umum dan 10% melalui sambungan rumah
b. Tahap II : 50% melayani kebutuhan air penduduk melalui hidran
umum dan 50% melalui sambungan rumah.
c. Tahap III : penduduk dilayani dengan sambungan rumah.
(Zwan.1989)
2. Kebutuhan Air Non Domestik
Pemakaian air non-domestik meliputi pemakaian air untuk industri,
pemakaian air untuk komersial, pemakaian air untuk sekolah, rumah sakit,
dan prasarana umum. Kebutuhan untuk pemakaian air non-domestik
antara 20% sampai >100% dari pemakaian air total.
2.5. KEBOCORAN AIR
Dari beberapa pengalaman di lapangan, diketahui bahwa kuantitas air
sering hilang baik karena kebocoran atau terbuang pada sistem distribusi
dan istalasi domestik. Oleh karena itu, dalam persiapan proyeksi
pemakaian air, kebocoran dijadikan sebagai salah satu kriteria dasar
desain. Persentase kebocoran antara 10%-60% dari total penyediaan atau
bahkan lebih tergantung dari kondisi tanah daerah tersebut dan tergantung
umur dan operasi dan pemeliharaan sistem distribusinya.
(Zwan.1989)
2.6. FLUKTUASI PEMAKAIAN AIR
Pemakaian air tiap jam dalam 1 hari berbeda, tiap hari dalam satu bulan
juga berbeda atau dengan kata lain pemakaian air tiap waktu berbeda.
Kemungkinan hal ini disebabkan perbedaan kebiasaan hidup dan iklim suatu
wilayah. Fluktuasi kebutuhan air tergantung pada lokasi dari elemen pada total
sistem penyediaan air.
Fluktuasi pemakaian air dibedakan menjadi 4 macam, yaitu :
a. Pemakaian harian rata-rata, yaitu pemakaian rata-rata dalam 1 hari
atau pemakaian dalam 1 tahun dibagidengan banyaknya hari dalam 1
tahun.
b. Pemakaian harian maksimum (peak day), pemakaian terbayak dalam
1 hari.
c. Pemakaian jam rata-rata : pemakaian air rata-rata dalam 1 jam atau
pemakaian air satu hari dibagi 24 jam.
d. Pemakaian jam puncak (peak hour) : pemakaian terbesarpada suatu
jam dalam 1 hari. Debit jam puncak berpengaruh pada perencanaan
pipa distribusi.
(Babbit. 1960)
2.7. PROYEKSI PENDUDUK
Perkembangan penduduk merupakan faktor penting dalam perencanaan
sistem penyediaan air bersih suatu area. Dalam proyeksi penduduk untuk tahun-
tahun berikutnya, diperlukan metode pendekatan yang diperlukan sesuai
karakteristik daerahnya.
Untuk memproyeksikan jumlah penduduk pada daerah perencanaan
dibandingkan dengan tiga metode proyeksi. Kemudian, dari ketiga metode
tersebut dipilih yang paling sesuai untuk karakteristik daerah yang ditinjau.
Metode yang diperbandingkan adalah :
1. Metode Aritmatik
Pn = po + rn
Keterangan :
Pn = jumlah penduduk pada tahun n
Po = jumlah penduduk pada awal
n = periode perhitungan
r = angka pertambahan penduduk/th
rumus diatas diubah dalam bentuk regresi menjadi :
Pn = Po + rn
Y = b + a x
Keterangan :
Pn = y = jumlah penduduk pada tahun n
Po = b = koefisien
n = x = tahun penduduk yang akan dihitung
r = a = koefisien x
2. Metode Geometrik
Pn = Po ( 1 + r ) n
Keterangan :
Pn = jumlah penduduk pada tahun n
Po = jumlah penduduk pada awal
n = periode perhitungan
r = rasio pertambahan penduduk/th
rumus diatas diubah dalam bentuk regresi menjadi :
log Pn = log Po + r log n
log y = log b + a log x
Keterangan :
log Pn = y = jumlah penduduk pada tahun n
log Po = b = koefisien
log n = x = tahun penduduk yang akan dihitung
r = a = koefisien x
3. Merode Least Square
Perhitungan proyeksi penduduk dengan metode least square dapat dihitung
dengan rumus, yaitu sebagai berikut :
Pn = a + (bt)
Keterangan :
t = tambahan tahun terhitung dari tahun dasar
a = { (∑p) (∑t2) – (∑t)(∑p.t)}/{n(∑t2)-(∑t)2
b = {n(∑p.t) – (∑t)(∑p)}/{n(∑t2)-(∑t)2}
Keterangan :
t = sebagai nomor data tiap tahun
p = jumlah penduduk
t2 = sebagai nomor data tiap tahun dikuadratkan
p2 = jumlah penduduk dikuadratkan
Pemilihan metode proyaksi penduduk daerah perencanaan dilakukan
dengan cara pengujian statistik, yaitu dengan koefisien korelasi. Metode
proyaksi yang paling tepat adalah metode yang memberikan nilai R2
mendekati atau sama dengan 1. Setelah itu, metode tersebut dipakai untuk
memproyaksikan jumlah penduduk yang diinginkan.
2.8. KRITERIA PERENCANAAN
Untuk merencanakan sistem penyediaan air bersih suatu area harus
memenuhi persyratan, bahwa air tersedia setiap saat dengan debit dan tekanan
yang cukup, serta keamanan dan kualitas sesuai standar. Secara umum, kriteria
perencanaan yang digunakan dalam sistem penyediaan air bersih adalah sebagai
berikut :
1. Service Area
Penentuan daerah layanan (service area) ditentukan sesuai dengan kondisi
daerah setempat berdasarkan kepadatan penduduk.
2. Consumplan Rate
Besarnya pemakaian per hari (consumplan rate) tergantung jenis
sambungan, seperti sambungan rumah dan hidran umum. Pemakaian air
untuk sambungan rumah 100-150 liter/orang/hari. Sedangkan untuk hidran
umum sebesar 30-4- liter/unit/hari.
3. Sistem Tekanan dan Kecepatan Aliran dalam Pipa
Tekanan statis maksimum aliran dalam pipa
Tekanan statis minimum sebesar 10 m.k.a
Kecepatan 0,3 – 3m/s
(Zwan.1989)
2.9. SISTEM TRANSMISI
Pipa transmisi berfungsi untuk mengalirkan air dari sumber ke reservoir
dan unit pengolahan air.. Sistem transmisi ini terdiri dari dua cara, yaitu :
1. Sistem Branch, dengan ciri-ciri :
a. Sistem terbuka dan berakhir pada satu titik mati (dead end)
b. Gradasi ukuran pipa terlihat jelas
2. Sistem Loop, dengan ciri-ciri :
a. Sistem tertutup dan aliran tidak berasal dari satu daerah saja.
b. Gradasi ukuran pipa tidak terlihat jelas
c. Dipakai unutk daerah yang relatif datar
(Zwan.1989)
2.10. SISTEM DISTRIBUSI
2.10.1. Tipe Sistem Distribusi
1. Sistem Gravitasi
Prinsip dasar sistem gravitasi adalah mendesain sistem penyediaan
air minum berdasarkan kontur topografi, sehingga pada sistem ini,
distribusi air dilakukan tanpa pompa. Beberapa keuntungan dan kerugian
dari sistem ini adalah sebagai berikut:
a. Keuntungan :
Tidak ada energi yang hilang
Masalah pengoperasian sedikit (sedikit bagian mekanik, tidak
tergantung persediaan listrik) dan biaya pemeliharaan rendah.
Tidak ada perubahan tekanan tiba-tiba
b. Kerugian :
Kurang fleksibel untuk ekstensi yag akan dating
Gradien keretatifannya rendah
2. Sistem Pompa
Sistem penyediaan air dengan pompa dapat dilakukan dengan reservoir
additional pada sistem ditribusi. Penyimpanan air di tangki layanan
digunakan sebagai cadangan untuk kebakaran, kebocoran atau jika terjadi
kekuatan pada ppipa. Reservoir juga digunakan untuk mengontrol tekanan
pada sistem distribusi.
3. Sistem Gabungan
Untuk sistem gabungan, kapasitas yang dibutuhkan di aliran dalam dan
luar lokasi dari unit penyimpanan biasanya ditentukan oleh topografi.
(Zwan.1989)
2.10.2. Karakteristik Pipa Distribusi
Pipa distribusi adalah pipa yang dimulai dari reservoir distribusi, tower
distribusi, atau pipa distribusi yang mensuplai air minum di daerah pelayanan.
Pipa distribusi terdiri dari distribusi jaringan pipa utama dan distribusi cabang
dari pipa utama dan menghubungkannya dengan pipa pelayanan.
Untuk pipa distribusi, maka pemilihannya harus berdasar pada :
a. Keamanannya terhadap tekanan dari dalam
b. Keamanannya terhadap tekanan dari luar
c. Diameter pipa harus cukup
d. Cocok untuk memenuhi kebutuhan
e. Kemungkinan pelaksanaannya sesuai dengan lingkungan
f. Tidak berpengaruh buruk terhadap kualitas air
(Ishibashi.1978)
2.10.3. Reservoir
Reservoir adalah bagian yang sangat penting dari sistem distribusi. Dareah
distribusi yang luas biasanya menggunakan lebih dari satu reservoir. Reservoir
biasanya berupa ground reservoir dan elevated reservoir.
(Zwan.1989)
Reservoir yang digunakan dalam rencana disesuaikan dengan kondisi
topografi dari daerah layanan. Untuk daerah layanan yang lebih tinggi, digunakan
pompa untuk mengalirkan air dari sumber menuju ke reservoir dengan elevasi
lebih tinggi dari daerah layanan, baru kemudian dialirkan secara gravitasi.
Kapasitas tersebut digunakan untuk mengaliri daerah layanan pada saat
pemakaian jam-jam puncak.
Reservoir dapat diletakkan di bermacam-macam tempat yaitu:
1. Reservoir di instalasi pengolahan air
Reservoir ini terletak antara supply (instalasi pengolahan air) dan demand
(stasiun pompa).
2. Reservoir di akhir sistem transmisi
Tanpa menggunakan reservoir pada akhir sistem transmisi, debit pada
transmisi harus mengikuti kebutuhan konsumen dan akan terjadi fluktuasi.
3. Reservoir di dekat konsumen
Reservoir yang diletakakan di dekat konsumen akan menyebabkan hal-
hal seperti berikut:
Terjadi fluktuasi pemakaian air.
Potensial terjadi kontaminasi pada air distribusi karena adanya
aliran balik.
(Zwan.1989)
2.10.4. SISTEM PEMOMPAAN
1. Tujuan
Pada sistem penyediaan air bersih, pompa digunakan dalam :
a. Intake
b. Sumur
c. Instalasi Pengolahan Air
d. Sistem distribusi air bersih
Tujuan penggunaan pipa adalah untuk memberikan head sesuai dengan
kebutuhan dan mengalirkan air dalam jumlah tertentu.
(Ishibashi.1978)
2.10.5. Faktor Desain Pipa
Dalam menentukan jenis pompa yang dibutuhkan, maka perlu diketahui
tentang faktor-faktor dibawah ini :
a. Kuantitas air per unit pompa.
b. Head pompa, dengan menggunakan rumus :
H = Hs + Hf + Hv + Hmin
Keterangan :
Hs = Head statis yaitu tekanan yang menunujukkan perbedaan
elevasi antara titik tertunggi di sistem distribusi dengan
stasiun pompa.
Hf = Head friksi yaitu tekanan yang diperlukan untuk mengatasi
energi yang hilang.
H min = Head minimum yaitu sisa tekanan minimal yang
dibutuhkan untuk mengalirkan air.
Head required yaitu tekanan pada stasiun pompa. Head ini
merupakan penjumlahan head statis, head friksi, dan head
minimum.
Head aktual yaitu tekanan yang disebbkan oleh pompa dan
merupakan penjumlahan dari head required dan head operasional.
Head operasional selisih antara head required dan aktual.
(Zwan.1989)
c. Daya Pompa dengan persamaan :
Data mengenai daya/energi yang tersedia diperlukan untuk
menentukan motor yang digunakan untuk menggerakkan pompa.
Penggunaan motor yang tidak sesuai dengan daya yang tersedia akan
mempengaruhi operasi pompa dan umur dari pompa maupun motor itu
sendiri.
Daya hidraulik adalah daya yang dimasukkan ke dalam air oleh rotor
atau torak pompa sehingga air tersebut dapat mengalir.
Nh = 0,163 x Q x H x γ
Keterangan :
H = tinggi angkat total (m)
Q = kasitas pompa (m3/menit)
γ = berat spesifik (kg/liter)
Daya poros pompa (brake horse power) adalah daya yang harus
dimasukkan ke dalam poros pompa.
Np = Nh/η p
Keterangan :
Nh = daya hidraulik pompa (Kwatt)
η p = efisiensi pompa
Daya motor penggerak pompa (Nm) harus lebih besar dari pada
daya poros pompa, kelebihannya tergantung pada jenis motor dan
hubungan poros pompa dengan poros motor.
Nm = Np x (1+A)/( η p x η k )
Keterangan :
Np = daya poros pompa (KWatt)
η p = efisiensi pompa
A = faktor yang bergantung jenis motor
0,1 sampai 0,2 untuk motor listrik
0,2 untuk motor bakar besar
0,25 untuk motor bakar kecil
K = efisiensi hubungan poros, dengan nilai:
1 untuk poros yang dikopel langsung
Untuk menentukan besarnya efisiensi pompa dapat dilihat pada
grafik berikut ini:
Gambar 2.1 Grafik Efisiensi Pompa
2.10.6. Hubungan Pompa dan Sistem Disribusi Air
Hubungan ini terlihat pada perencanaan dan pengoperasian pompa. Design
pompa harus sesuai, agar dapat dioperasikan pada kapasitas yang telah
direncanakan. Pompa harus efisien dan menguntungkan, dimana membutuhkan
energi konsumsi rendah untuk kuantitas pengaliran dan dalam jangka waktu
pengoperasian yang lama.
Walaupun demikian, muatan pompa akan berubah seiring dengan variasi
kebutuhan air, terutama pada pemompaan secara langsung. Hal-hal yang perlu
diperhatikan dalam pengoperasian pompa pada sistem perpipaan adalah:
a.Ketika kebutuhan air meningkat, aliran air dalam pompa akan
meningkat dan pada waktu yang sama head pompa akan menurun.
b. Ketika kebutuhan air menurun, aliran pompa secara bertahap juga
menurun dan secara simultan head pompa akan naik.
c. Untuk mengatasi kedua permasalahan tersebut, diperlukan fasilitas
lain untuk menaikkan atau menurunkan head tersebut dan
menyesuaikannya dengan variabel kecepatan pompa.
(Tambo.1999)
2.10.7. KEHILANGAN TEKANAN
Pengaliran lewat pipa disini, dimaksudkan untuk pipa hubungan seri,
dengan aliran “Steady Uniform Flow”. Sedangkan kehilangan energi pada pipa
dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :
1. Mayor losses (pada pipa)
2. Minor losses (pada perubahan pipa, belokan, dsb).
Penggambaran sketsa EGL dan HGL seperti pada gambar 2.2 berikut ini:
Gambar 2.2 Sketsa EGL dan HGL pada Saluran Tertutup
Perhitungan debit yang lewat pada pipa adalah :
H=∑i=1
n
hf i=hf 1+hf 2+hf 3+. ..+hf n
keterangan : H = beda tinggi muka air di hulu dan di hilir pipa
hf i = kehilangan energi ke-i
Maka perhitungannya adalah :
hf 1=X 1×(V 1 )2
2 g , misal : X1=
fx1
D (headloss pada pipa)
hf 2=X2×(V 1)2
2 g
hf 3=X3×(V 1)2
2g
hf n=Xn×(V 1)2
2 g
Semua kehilangan energi dibuat dalam koefisien X1 , X2 , .. . , Xn dikalikan
dengan
(V )2
2 g . Hubungan antara V 1 ,
V 2 , V 3 dan seterusnya adalah
Q=A1×V 1=A2×V 2=A3×V 3 dan seterusnya.
V 2=A1×V 1
A2
=0.25×(D1)2×V 1
0 .25×(D2 )2=[ D1
D2]2
×V 1=m1×V 1
V 3=A1×V 1
A3
=0 .25×(D1 )2×V 1
0 . 25×(D3)2=[ D1
D3]2
×V 1=m2×V 1
D adalah diameter pipa yang telah diketahui, maka total Headlossnya
adalah
(Soeryono.1985)
H=∑i=1
n
X1×(V 1)2
2g
Untuk menghitung tinggi air pada pipa kaca vertikal, hampir sama seperti
cara tersebut di atas, yaitu elevasi muka air di hulu pipa (reservoir atas) dikurangi
kehilangan energi dari awal sampai pada pipa kaca vertikal.
1. Mayor Losses (kehilangan energi primer)
Disebabkan oleh gesekan dengan dinding pipa.
Gambar 2.3 Kehilangan Energi Primer Akibat Gesekan
Berdasarkan persamaan Bernoulli pada titik 1 dan 2 :
Z1+P1
γ+
V12
2 g=Z2+
P2
γ+
V22
2 g
Tabel 2.2 Perbandingan Titik 1 dan 2 pada Mayor Losses
Titik Kecepatan
Air
Tinggi
Elevasi
Tinggi
Tekan
Tinggi
Kecepatan
Penampang Energi
Losses
1 V1 Z1 P1
γ
V12
2g
Z1 -
2 V2 Z2 P2
γ
V22
2g
Z2 -
Sumber: (Soeryono.1985)
Sehingga akan didapat :
hf = f ×LD
×V 2
2g
keterangan : hf = kehilangan energi
f = koefisien gesekan dinding pipa
D = diameter pipa
V = kecepatan aliran dalam pipa
Nilai f didapat dari diagram Moody, dengan terlebih dahulu dihitung
bilangan Reynoldnya (Re). Sehingga dapat ditentukan nilai f dari (Re,
kD )
.
Re=V ×Dv
Dimana : V = kecepatan aliran dalam pipa
D = diameter
v = kekentalan zat cair
(Soeryono.1985)
2. Minor Losses (kehilangan energy sekunder)
Kehilangan energi sekunder ini dapat disebabkan oleh beberapa hal, yang
dapat dikategorikan sebagai berikut :
a. Kehilangan energi pada awal pipa
hf =k× V 2
2 g
Keterangan : k = 0.5 untuk bentuk persegi/tegak
k = 0.05 untuk bentuk yang dibulatkan.
Gambar 2.4 Sketsa EGL dan HGL pada Awal Pipa Persegi/Tegak
Gambar 2.5 Sketsa EGL dan HGL pada Awal Pipa yang Dibulatkan
b. Kehilangan energi pada ujung pipa (akhir)
hf =1. 0×V
12
2 g
Gambar 2.6 Sketsa EGL dan HGL pada Ujung Pipa
(Soeryono.1985)
c. Kehilangan energy pada perubahan pipa (besar ke kecil)
hf =k×(V 1
2−V2
2)2 g
Gambar 2.7 Sketsa EGL dan HGL pada Penyempitan Pipa
Jika aliran dalam pipa adalah steady uniform flow, maka berlaku