Maka head pompa yang diperoleh: ℎ
�
= �
2−
�
1
γ +
�
2 2
−�
1 2
2 �
+ �
2
− �
1
+ ℎ
�
ℎ
�
= 98060
− 0 9810
+ 2
2
−0
2
29,81 + 41,05
− 0 + 22,95 ℎ
�
= 74,68 ≈ 75 �
Berdasarkan hasil perhitungan head pompa diatas maka dapat dilihat bahwa spesifikasi pompa yang digunakan memenuhi untuk pendistribusian air.
5.3.4 Kapasitas Pompa
Kapasitas pompa yang digunakan sebesar 0,0417 m
3
detik. Berdasarkan hasil perhitungan head pompa dan dari data kapasitas pompa yang digunakan,
dapat terlihat bahwa spesifikasi pompa sesuai dengan spesifikasi pompa yang digunakan pada Water Treating Plant PT Arun dan pada Unit Water Tank Sungai
Gerong.
5.4 Diameter Pipa Distribusi
Kecepatan standar didalam pipa biasanya sebesar 0.9-1.5 mdetik dan batas maksimumnya berkisar antara 1.5-2.0 mdetik. Bila kecepatan aliran pipa yang
digunakan sebesar 2.0 mdetik, maka diameter pipa distribusi dapat dihitung
sebagai berikut:
�
�
= � � �
� = � 4
� �
�
� � �
�
� = � 4
� 0,0417 3,14
� 2,0 = 0,163
� = 6,65 ���ℎ� ≈ 8 ���ℎ�
� = � 4
� 0,0158 3,14
� 2,0 = 0,1
� = 4,08 ���ℎ� ≈ 6 ���ℎ�
Dari hasil perhitungan diatas, dipilih pipa berdiameter 8 inchi untuk jaringan pipa utama dan diameter 6 inchi untuk jaringan pipa sekundernya.
Kondisi eksisting pada jaringan pipa saat ini menggunakan pipa dengan diameter 8 inchi untuk pipa utama dan pipa dengan diameter 6 inchi untuk pipa
sekundernya. Ini berarti pipa yang digunakan sesuai dengan perhitungan yang ada.
5.5 Perhitungan Debit Dengan Metode Hardy Cross
D
alam melakukan evaluasi dari hasil pemodelan dengan menggunkan software EPANET 2.0 ini, penulis menggunakan metode Hardy Cross untuk
mencari Q flow aliran dari tiap pipa pada suatu sampel loop. Setelah didapat
flow aliran Q dari masing-masing pipa, kemudian dibandingkan dengan hasil
pemodelan dengan menggunakan software EPANET 2.0. Ini bertujuan untuk melihat perbedaan dari hasil perhitungan dengan menggunakan metode Hardy
Cross dengan hasil analisa software EPANET 2.0. Dalam evaluasi ini sampel loop yang diambil adalah loop pada area Balik Papan saja dan dianggap dapat
mewakili kondisi evaluasi seluruh jaringan pipa.
Gambar 5.1 Sistem Jaringan Perpipaan Air Bersih Pada Komplek PT Arun
Area yang akan dianalisa adalah Area Balik Papan yang ditandai dengan warna hijau pada gambar. Area ini dapat mewakili perhitungan dari seluruh
jaringan perpipaan yang ada. Pada perhitungan kapasitas aliran berikut penulis hanya menampilkan pada
iterasi 1, 2 dan 3 sementara untuk perhitungannya hanya mewakili loop 1. Untuk perhitungan lebih lengkap dan rincinya dapat dilihat di lembaran lampiran.
� =
10,7 � �
1,85
�
4,85
; �� = ���
1,85
; � = −
∑ ℎ� 1,85∑ ℎ� ��
�
Langkah selanjutnya ialah dengan mencari nilai headloss pipa untuk memperoleh kesetimbangan aliran fluida pada setiap pipa.
1
2 3
4 6
7 8
From Reservoir
5
9
�
1
= 10,7
� �
1,85
�
4,85
= 10,7 376,85
100
1,85
0,1524
4,85
= 7380,3203 ℎ�
1
= ���
1,85
= 7380,3203 0,0045629
1,85
= 0,34488235 �
2
= 10,7
� �
1,85
�
4,85
= 10,7 181,5
100
1,85
0,1524
4,85
= 3554,5393 ℎ�
2
= ���
1,85
= 3554,5393 0,0022815
1,85
= 0,04607774 �
3
= 10,7
� �
1,85
�
4,85
= 10,7 298,9
100
1,85
0,1016
4,85
= 41828,7811 ℎ�
3
= ���
1,85
= 41828,7811 −0,0004217
1,85
= −0,0238633
Gambar 5.2 Loop Pada Area Balik Papan Serta Besar Debit Masuk Dan Debit Pengambilan Juga Asumsi Awal Kapasitasnya
0.0068444 m3s 0.0004167 m3s
0.000625 m3s
0.0015105 m3s
0.000625 m3s 0.0005208 m3s
0.0002471 m3s 0.0002431 m3s
0.0002083 m3s 0.0004167 m3s
0.0002083 m3s 0.0005208 m3s
0.0010417 m3s
0.0004167 m3s
0.0003057 m3s 0.0008095 m3s
0.0013474 m3s 0.0017641 m3s
0.0015386 m3s
0.0017922 m3s
0.0017379 m3s 0.002279 m3s
0.0022815 m3s 0.0045629 m3s
0.0005183 m3s 0.0008153 m3s
0.0036279 m3s 0.0021876 m3s
0.0000543 m3s 0.0004189 m3s
0.0007314 m3s 0.0022419 m3s
0. 000731
4 m 3
s 0.0002536 m3s
0.0004902 m3s 0.0006985 m3s
0.000364 6 m3s
0. 000312
5 m 3
s
0.000364 6 m
3 s
0. 000312
5 m 3
s 0.
000366 8 m
3 s
0. 000054
3 m 3
s 0.0003928 m3s
Iterasi I
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
1
1 376,9
0,1524 7380,3203
0,0045629 0,34488235 75,5840251
2 181,5
0,1524 3554,5393
0,0022815 0,04607774 20,1962491
3 298,9
0,1016 41828,781
0,0005183 0,03495026 67,4324962
0,33375487 163,21277
�1 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
0,33375487 1,85 163,21277
= −0,0011054
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
2
3 298,9
0,1016 41828,781
0,0005183 0,03495026 67,4324962
4 138,8
0,1524 2717,3131
0,0036279 0,08308105
22,900591 5
257,1 0,1524
5035,1077 0,002279
0,0651382 28,5819227
6 304,2
0,1016 42570,476
0,0008153 0,08223293 100,862175
0,06522552 219,777185
�2 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
0,06522552 1,85 219.777185
= −0,0001604
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
3
6 304,2
0,1016 42570,476
0,0008153 0,08223293 100,862175
7 113,5
0,1524 2222,8111
0,0021876 0,02665896 12,1863957
8 204
0,1524 3995,1846
0,0024693 0,05995128 24,2786555
9 125,9
0,1524 2465,2639
0,0000543 3,1713E-05 0,58404092
10 98,3
0,1524 1925,1306
0,0004189 0,00108484 2,58972716
11 73
0,1524 1429,6494
0,0007314 0,002259
3,08859711 -0,1189008 143,589592
�3 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,1189008 1,85 143,589592
= 0,0004476
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
4
9 125,9
0,1524 2465,2639
0,0000543 3,1713E-05 0,58404092
10 98,3
0,1524 1925,1306
0,0004189 0,00108484 2,58972716
11 73
0,1524 1429,6494
0,0007314 0,002259
3,08859711 12
76,7 0,1524
1502,1111 0,0022419
0,01885133 8,40864181 15
285 0,1524
5581,508 0,0017379
0,0437318 25,1635908
16 93
0,1524 1821,3342
0,0007314 0,0028779
3,9347881 17
77,5 0,1524
1517,7785 0,0003668
0,00066896 1,82378365 18
74,9 0,1524
1466,8595 0,0000543
1,887E-05 0,34751084
-0,0179392 45,9406804
�4 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,0179392 1,85 45,9406804
= 0,00021107
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
5
16 93
0,1524 1821,3342
0,0007314 0,0028779
3,9347881 17
77,5 0,1524
1517,7785 0,0003668
0,00066896 1,82378365 18
74,9 0,1524
1466,8595 0,0000543
1,887E-05 0,34751084
19 110
0,1524 2154,2662
0,0015105 0,01302185
8,6208878 22
335,5 0,1524
6570,512 0,0017922
0,05449594 30,4072899 23
319,4 0,1016
44697,6 0,0002536
0,00995314 39,2474159 -0,054993
84,3816762
�5 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,054993 1,85 84,3816762
= 0,00035228
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
6
23 319,4
0,1016 44697,6
0,0002536 0,00995314 39,2474159
24 134
0,1524 2624,2879
0,0017641 0,02113876 11,9827419
25 131,5
0,1524 2574,544
0,0013474 0,01259705 9,34915537
26 239
0,1524 4680,633
0,0003057 0,00147266 4,81732239
29 198,8
0,1524 3893,3466
0,0015386 0,02435038 15,8263198
32 395,3
0,1524 7741,6494
0,0008095 0,01475824
18,231308 34
64,15 0,1524
1256,3289 0,0003928
0,00062852 1,6001073
0,00542447 101,054371
�6 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
0,00542447 1,85 101,054371
= −0,00002902
Iterasi II
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
1
1 376,9
0,1524 7380,3203
0,0034575 0,2064409
59,7073618 2
181,5 0,1524
3554,5393 0,0033869
0,09569891 28,255983
3 298,9
0,1016 41828,781
0,0004266 0,02438237 57,1506912
0,08635961 145,114036
�1 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
0,08635961 1,85 145,114036
= −0,0003217
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
2
3 298,9
0,1016 41828,781
0,0004266 0,02438237 57,1506912
4 138,8
0,1524 2717,3131
0,0034675 0,07641262 22,0369438
5 257,1
0,1524 5035,1077
0,0024394 0,07387364 30,2832597
6 304,2
0,1016 42570,476
0,0002073 0,00652729 31,4904695
0,03344864 140,961364
�2 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
0,03344864 1,85 140,961364
= −0,0001283
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
3
6 304,2
0,1016 42570,476
0,0002073 0,00652729 31,4904695
7 113,5
0,1524 2222,8111
0,0026352 0,03761904 14,2755911
8 204
0,1524 3995,1846
0,0020217 0,04141072 20,4831174
9 125,9
0,1524 2465,2639
0,0001822 0,00029777 1,63429156
10 98,3
0,1524 1925,1306
0,0001824 0,00023294 1,27725438
11 73
0,1524 1429,6494
0,0004949 0,00109659 2,21589672
-0,0113507 71,3766206
�3 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,0113507 1,85 71,3766206
= 0,00008596
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
4
9 125,9
0,1524 2465,2639
0,0001822 0,00029777 1,63429156
10 98,3
0,1524 1925,1306
0,0001824 0,00023294 1,27725438
11 73
0,1524 1429,6494
0,0004949 0,00109659 2,21589672
12 76,7
0,1524 1502,1111
0,002453 0,02226557 9,07697134
15 285
0,1524 5581,508
0,0015268 0,03441617 22,5409808
16 93
0,1524 1821,3342
0,0005902 0,00193522 3,27895272
17 77,5
0,1524 1517,7785
0,0002256 0,00027218 1,20652594
18 74,9
0,1524 1466,8595
0,0000869 4,5038E-05
0,5182691 -0,0089565 41,7491425
�4 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,0089565 1,85 41,7491425
= 0,00011596
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
5
16 93
0,1524 1821,3342
0,0005902 0,00193522 3,27895272
17 77,5
0,1524 1517,7785
0,0002256 0,00027218 1,20652594
18 74,9
0,1524 1466,8595
0,0000869 4,5038E-05
0,5182691 19
110 0,1524
2154,2662 0,0018628
0,01919102 10,3023572 22
335,5 0,1524
6570,512 0,0014399
0,03635176 25,2456731 23
319,4 0,1016
44697,6 0,0001277
0,00279729 21,905162
-0,0165258 62,45694
�5 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,0165258 1,85 62,45694
= 0,00014302
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
6
23 319,4
0,1016 44697,6
0,0001277 0,00279729
21,905162 24
134 0,1524
2624,2879 0,0017351
0,02050004 11,815008
25 131,5
0,1524 2574,544
0,0013184 0,0120998
9,17774717 26
239 0,1524
4680,633 0,0002767
0,00122455 4,42579902 29
198,8 0,1524
3893,3466 0,0015676
0,02520671 16,0796535 32
395,3 0,1524
7741,6494 0,0008385
0,01575176 18,7852913 34
64,15 0,1524
1256,3289 0,0004218
0,0007171 1,70003361
-0,0106485 83,8886946
�6 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,0106485 1,85 83,8886946
= 0,00006861
Iterasi III
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
1
1 376,9
0,1524 7380,3203
0,0031359 0,17231985 54,9513664
2 181,5
0,1524 3554,5393
0,0037085 0,11319014 30,5214903
3 298,9
0,1016 41828,781
0,0006201 0,04869315 78,5306873
0,01043657 164,003544
�1 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
0,01043657 1,85 164,003544
= −0,0000344
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
2
3 298,9
0,1016 41828,781
0,0006201 0,04869315 78,5306873
4 138,8
0,1524 2717,3131
0,0033392 0,07126585 21,3421055
5 257,1
0,1524 5035,1077
0,0025677 0,0812197
31,6314742 6
304,2 0,1016
42570,476 6,95E-06
1,2212E-05 1,7570964
0,03872708 133,261363
�2 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
0,03872708 1,85 133,261363
= −0,0001571
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
3
6 304,2
0,1016 42570,476
6,95E-06 1,2212E-05
1,7570964 7
113,5 0,1524
2222,8111 0,0027212
0,03992065 14,6704524 8
204 0,1524
3995,1846 0,0019357
0,03821236 19,7404404 9
125,9 0,1524
2465,2639 0,0001522
0,00021346 1,40252091 10
98,3 0,1524
1925,1306 0,0002124
0,00030875 1,45378413 11
73 0,1524
1429,6494 0,0005249
0,00122274 2,32958089 0,00040247 41,3538752
�3 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
0,00040247 1,85 41,3538752
= −0,00000526
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
4
9 125,9
0,1524 2465,2639
0,0001522 0,00021346 1,40252091
10 98,3
0,1524 1925,1306
0,0002124 0,00030875 1,45378413
11 73
0,1524 1429,6494
0,0005249 0,00122274 2,32958089
12 76,7
0,1524 1502,1111
0,0025689 0,02425189 9,44044231
15 285
0,1524 5581,508
0,0014109 0,02973713 21,0772491
16 93
0,1524 1821,3342
0,0005631 0,00177426 3,15070899
17 77,5
0,1524 1517,7785
0,0001985 0,00021488
1,0823414 18
74,9 0,1524
1466,8595 0,000114
7,4369E-05 0,65258094 -0,0022524 40,5892087
�4 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,0022524 1,85 40,5892087
= 0,00002999
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
5
16 93
0,1524 1821,3342
0,0005631 0,00177426 3,15070899
17 77,5
0,1524 1517,7785
0,0001985 0,00021488
1,0823414 18
74,9 0,1524
1466,8595 0,000114
7,4369E-05 0,65258094 19
110 0,1524
2154,2662 0,0020058
0,02200559 10,9709591 22
335,5 0,1524
6570,512 0,0012969
0,0299553 23,0976919
23 319,4
0,1016 44697,6
0,0002021 0,0065407
32,3619713 -0,0033238 71,3162537
�5 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,0033238 1,85 71,3162537
= 0,00002519
Loop Pipa
L D
K Laju
Aliran Qo
Head Loss hf
hfQo
Ditentu kan
Diten tukan
Ditentu kan
Ditentu kan
Dicari Ditaksir
Dicari Dicari
6
23 319,4
0,1016 44697,6
0,0002021 0,0065407
32,3619713 24
134 0,1524
2624,2879 0,0018037
0,02202494 12,2109885 25
131,5 0,1524
2574,544 0,001387
0,01329049 9,5821924
26 239
0,1524 4680,633
0,0003453 0,00184486
5,3428132 29
198,8 0,1524
3893,3466 0,001499
0,02320368 15,4794257 32
395,3 0,1524
7741,6494 0,0007699
0,01345051 17,4704235 34
64,15 0,1524
1256,3289 0,0003532
0,00051635 1,46191658 -0,0065509 93,9097312
�6 = − ∑ ℎ�
1,85 ∑ ℎ� �� �
= −
−0,0065509 1,85 93,9097312
= 0,00003771
0.0068444 m3s 0.0004167 m3s
0.000625 m3s
0.0020586 m3s
0.000625 m3s 0.0005208 m3s
0.0002471 m3s 0.0002431 m3s
0.0002083 m3s 0.0004167 m3s
0.0002083 m3s 0.0005208 m3s
0.0010417 m3s
0.0004167 m3s
0.0004013 m3s 0.0007139 m3s
0.0014430 m3s 0.0018597 m3s
0.0014430 m3s
0.0012441 m3s
0.0013826 m3s 0.0019989 m3s
0.0027942 m3s 0.0038494 m3s
0.0029950 m3s 0.0005345 m3s
0.0001703 m3s 0.0031127 m3s
0.002658 m3s 0.0000608 m3s
0.0003038 m3s 0.0006163 m3s
0.0025972 m3s 0.000538
6 m 3
s 0.0001989 m3s
0.0004902 m3s 0.0006985 m3s
0.000364 6 m3s
0.000312 5 m
3 s
0.000364 6 m
3 s
0.000312 5 m
3 s
0.00017 4 m
3 s
0.000138 5 m
3 s
0.0002972 m3s
Gambar 5.3 Besar Kapasitas Aliran Pada Jaringan Perpipaan Area Balik Papan Setelah Dilakukan Iterasi
5.6 Pemodelan Jaringan Dengan Menggunakan EPANET 2.0
