Analisa Sistem Distribusi Air Bersih Di PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi Pada Perumahan Grya Prima Menggunakan Metode Hardycross Dengan Kajian Pembanding Analisis Epanet 2.0

ANALISA SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH DI PDAM TIRTA BULIAN TEBING TINGGI PADA PERUMAHAN GRYA PRIMA

MENGGUNAKAN METODEHARDY-CROSS

DENGAN KAJIAN PEMBANDING ANALISIS EPANET 2.0

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas - Tugas Dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian

Sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh : RENALDY IMMANUEL

090424069

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas segala karunia dan rahmatNya yang senantiasa diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul “ANALISA SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH DI PDAM TIRTA BULIAN TEBING TINGGI PADA PERUMAHAN GRYA PRIMA MENGGUNAKAN METODE HARDY-CROSSDENGAN KAJIAN PEMBANDING ANALISIS EPANET 2.0”.

Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu:

1. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT selaku pembimbing yang telah memberikan masukan, bimbingan serta meluangkan waktu dalam membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc selaku pembanding yang telah memberi kritik dan saran pada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc selaku pembanding yang telah memberi kritik dan

saran pada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Bapak Prof. Dr. Ing. Johanes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil USU.

5. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil USU.

6. Bapak Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng,Sc selaku Koordinator PPE Departemen Teknik Sipil USU.

8. Staff Teknik PDAM Tirta Bulian, Bapak Ali Sakti, ST, Bapak Muhammad Faham, ST dan Arpansyah Nasution.

9. Seluruh karyawan PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi

10. Kepada orang tua saya, Erika Simbolon, BA serta abang dan adik saya dan kepada Santri Elisabeth Sitohang dimana mereka semua selalu memberikan semangat, cinta dan kasih sayang serta doanya kepada saya di tengah-tengah kejenuhan yang terjadi.

11. Seluruh teman-teman saya sipil Ekstensi 2009 dan 2010 Benny, Rachmad, Arief, Amirruddin, Indra, Roy, Hendro, Sahat, Harjan, Afwan, Binsar dan banyak lagi yang tidak saya sebut namanya satu persatu.

Penulis menyadari bahwa penulisan atau penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun sehingga dapat menyempurnakan penulisan selanjutnya. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Medan, Februari 2014

ABSTRAK

Suplai air bersih di Kota Tebing Tinggi dilayani oleh PDAM Tirta Bulian. Namun penambahan jumlah konsumen yang tidak diikuti dengan peningkatan kapasitas jaringan, penyediaan dan pelayanan air bersih, telah menimbulkan suatu kesulitan dimana air bersih yang tersedia tidak cukup bagi penduduk yang membutuhkannya.

Metode penelitian yang digunakan adalah terlebih dahulu mengumpulkan data yang dibutuhkan baik primer dan sekunder. Kemudian menghitung banyaknya penduduk yang ada di area perumahan tersebut. Tahapan berikutnya adalah menghitung kebutuhan air pada tiap titik layanan pada area perumahan. Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, kemudian dilakukan analisa menggunakan metode Hardy Cross, setelah itu dilakukan perbandingan menggunakan analisis Program Epanet 2.0.

Berdasarkan hasil perhitungan di dapat bahwa total kebutuhan air untuk Perumahan Grya Prima Tebing Tinggi adalah 330 m /hari. Dengan kebutuhan air pada jam puncak (peak hour)adalah 0,012963m /detik.Pipa yang dipakai adalah jenis pipagalvanized iron dengan diameter 75 mm dan 50 mm.

Dari penelitian ini disimpulkan bahwa perhitungan manual dengan menggunakan metode Hardy Cross dianggap dapat mendekati analisis program Epanet 2.0, setelah dilakukan perbandingan hasil analisa metodehardy-crossdengan analisis program Epanet 2.0.

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR……….………..._i

ABSTRAK……… ……..._iii

DAFTAR ISI………_iv

DAFTAR GAMBAR... ix

DAFTAR TABEL... xii

DAFTAR NOTASI... xiii

DAFTAR LAMPIRAN... xiv

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ...1

1.2. Maksud dan Tujuan... 2

1.3. Ruang Lingkup Pembahasan ... 2

1.4. Perumusan Masalah...3

1.5. Pembatasan Masalah... 3

1.6. Metodologi Penelitian... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sistem Distribusi Air Bersih...………...8

2.1.1. Penampungan Air Reservoir... 8

2.1.2. Sistem Perpipaan...9

2.2. Sistem Penyediaan Air Bersih... 10

2.3. Studi Kebutuhan Air Bersih... 12

2.3.1 Kebutuhan Domestik...15

2.3.2 Kebutuhan Non Domestik...15

2.3.3 Fluktuasi Kebutuhan Air... 18

2.3.4 Kehilangan Air... 19

2.4. Konsep Dasar Aliran Fluida... 20

2.5.Kehilangan Tinggi Tekanan... 21

2.5.1 Kehilangan Tinggi Tekanan Mayor (Mayor Losses)... 21

2.5.1.1 Persamaan Hazen Williams...21

2.5.1.2 Persamaan Darcy Weisbach... 22

2.5.2 Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor Losses)... 26

2.6. Jenis Jaringan Pemipaan...27

2.6.2. Sistem Jaringan Pemipaan Bercabang (Branch) ... 28

2.6.3. Sistem Jaringan Pemipaan Tertutup (Loop) ... 28

2.6.4. Sistem Jaringan Pemipaan Kombinasi... 29

2.7. Analisis Jaringan Pipa dengan Metode Hardy Cross... 29

2.8. Pengenalan EPANET... 34

2.8.1 Kemampuan model hidrolis. ... 35

2.8.2 Kemampuan Model Kualitas air... 36

BAB III GAMBARAN UMUM LOKASI STUDI 3.1. Letak dan Batas Administratif...39

3.2. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Bulian...42

3.2.1. Sejarah Singkat PDAM Tirta Bulian... 41

3.2.2. Kriteria Penggolongan Tarif Air Minum PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi...43

3.2.3 Booster Pump PDAM Tirta Bulian...47

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1. Pengumpulan Data ...50

4.2. Analisa Data... 51

BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN 5.1. Jumlah Pemakaian Air...54

5.1.1 Kebutuhan Air bersih Golongan Non Niaga dan Niaga... 54

5.1.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial...54

5.1.2.1. Golongan Sosial Umum... 54

5.1.2.1. Golongan Sosial Khusus ... 55

5.2. Estimasi Pemakaian Air Pada saat beban puncak (peak hour)...56

5.3. Karakteristik Pipa ... 61

5.4.Analisa Perhitungan dengan MetodeHardy-Cross...63

5.5. Analisis jaringan dengan Program EPANET 2.0... 83

5.5.1 Tahapan menggunakan Epanet 2.0... 83

5.5.2 Masukan Data (Input)... 83

5.5.3 Proses Ekesekusi Program... 89

5.5.4 Keluaran Data (Output) ... 89

5.6. Perbandingan metodeHardy Crossdan analisis Program Epanet 2.0…..91

5.6.1. Perbandingan debit ... 91

5.6.2. PerbandinganHeadloss(Kehilangan Energi)………..……... 93

5.7. Perbandingan Analisa Program Epanet 2.0 dengan kondisi di lapangan.. 95

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan...97

6.2. Saran ... 98

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Skema Jaringan Pipa yang akan dianalisa... 4

Gambar 2.1 Check Valve ………..………9

Gambar 2.2 Gate Valve………... 10

Gambar 2.3 Kaitan hubungan antara unsur-unsur fungsional dari suatu Sistem penyediaan air kota... 11

Gambar 2.4 Diagram Moody... 23

Gambar 2.5 Pipa Jaringan Seri ... 28

Gambar 2.6 Pipa Jaringan Bercabang...28

Gambar 2.7 Pipa Jaringan Tertutup (Loop)... 29

Gambar 2.8 Pipa Jaringan Kombinasi ... 29

Gambar 2.9 Sistem Jaringan Pipa... 30

Gambar 2.10 Tampilan EPANET...37

Gambar 3.1 Peta Kelurahan di Kota Tebing Tinggi... 40

Gambar 3.2 Kompleks Perumahan Grya Prima ...41

Gambar 3.3 Reservoir di Booster Pump PDAM Tirta Bulian... 47

Gambar 3.4 Pompa Sentrifugal di Booster Pump PDAM Tirta Bulian...48

Gambar 4.1 Diagram Alir Metodologi Penelitian... 49

Gambar 4.2 Diagram alir Analisa Menggunakan Epanet 2.0... 53

Gambar 5.1 Grafik Estimasi pemakaian air per hari... 59

Gambar 5.2 Pembagian debit Aliran awal masing-masing pipa (Qo)... 64

Gambar 5.3 Loop I...67

Gambar 5.4 Loop II... 67

Gambar 5.6 Loop IV...69

Gambar 5.7 Loop V... 69

Gambar 5.8 Loop VI...70

Gambar 5.9 Loop VII...71

Gambar 5.10 Loop VIII... 71

Gambar 5.11 Loop IX...72

Gambar 5.12 Loop X ... 73

Gambar 5.13 Loop XI ...73

Gambar 5.14 Loop XII ...74

Gambar 5.15 Loop XIII ... 75

Gambar 5.16 Loop XIV... .75

Gambar 5.17 Loop XV... 76

Gambar 5.18 Loop XVI... 77

Gambar 5.19 Loop XVII...78

Gambar 5.20 Loop XVIII... 78

Gambar 5.21 Tampilan Map Dimensions...84

Gambar 5.22 Tampilan Map Options ... 84

Gambar 5.23 Tampilan Defaults ...85

Gambar 5.24 Latar belakang peta ... 86

Gambar 5.25 Tampilan Reservoir ...87

Gambar 5.26 Tampilan Junction...87

Gambar 5.27 Tampilan Pipa... 88

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Unsur-unsur fungsional dari sistem penyediaan air minum... 12

Tabel 2.2 Konsumsi Air Bersih... 15

Tabel 2.3 Rata-rata Kebutuhan Air Per Orang Per Hari... 16

Tabel 2.4 KoefisienHazen-Williams... 22

Tabel 2.5 Jenis aliran berdasarkan niai Bilangan Reynold, R... 25

Tabel 2.6 Nilai_{untuk koefisien colebrook... 25}

Tabel 2.7 Kehilangan tinggi tekanan pada katup, alat penyesuaian dan pipa yang digunakan... 27

Tabel 2.8 Harga K untuk pipa ... 32

Tabel 2.9 PerhitunganHardy Cross...33

Tabel 3.1 Tarif Air Minum PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi... 46

Tabel 4.1 PerhitunganHardy-Cross... 52

Tabel 5.1 Pressure Gauge yang terbaca selama 24 jam ... 56

Tabel 5.2 Estimasi pemakaian per hari ... 56

Tabel 5.3 Pemakaian air Periode I 06.00–08.00 ... 57

Tabel 5.4 Pemakaian air Periode II 09.00–11.00 ...57

Tabel 5.5 Pemakaian air Periode III 12.00–15.00 ...57

Tabel 5.6 Pemakaian air Periode IV 16.00–19.00 ... 58

Tabel 5.7 Pemakaian air Periode V 20.00–24.00 ...58

Tabel 5.8 Pemakaian air Periode IV 01.00–05.00 ... 58

Tabel 5.9 Total Pemakaian air selama 24 jam ... 59

Tabel 5.10 Data Pipa...61

Tabel 5.12 Loop II... 68

Tabel 5.13 Loop III... 68

Tabel 5.14 Loop IV...69

Tabel 5.15 Loop V ... 70

Tabel 5.16 Loop VI ...70

Tabel 5.17 Loop VII... 71

Tabel 5.18 Loop VIII... 72

Tabel 5.19 Loop IX...72

Tabel 5.20 Loop X... 73

Tabel 5.21 Loop XI...74

Tabel 5.22 Loop XII...74

Tabel 5.23 Loop XIII... 75

Tabel 5.24 Loop XIV... 76

Tabel 5.25 Loop XV... 76

Tabel 5.26 Loop XVI... 77

Tabel 5.27 Loop XVII... 78

Tabel 5.28 Loop XVIII... 79

Tabel 5.29 Faktor koreksi iterasi I………..`79

Tabel 5.30 Faktor koreksi iterasi V……….80

Tabel 5.31 Besar debit akhir aliran danHeadlossuntuk tiap pipa... 81

Tabel 5.32 NilaiFlow,Velocity,HeadlossdanFriction FactorEPANET……...90

Tabel 5.33 Selisih debit masing- masing pipa ... 92

DAFTAR NOTASI A = luas penampang aliran (m )

C = koefisien kekasaran pipa Hazen–William d = diameter pipa (m)

f = Faktor Gesekan g = percepatan gravitasi

hf = kerugian gesekan dalam pipa (m) K = koefisien kerugian pada pipa L = panjang pipa (m)

LPS = Liter per second (detik).

Q = Debit aliran dalam pipa (m /detik).

Q = Pemakaian air rata-rata sehari (m ) Qe = Debit aliran menggunakan Epanet 2.0

Qh = Debit aliran menggunakan metodeHardy Cross. Re = Bilangan Reynold

S = Kemiringan Hidrolis (m) T = Jangka waktu pemakaian (jam) v = kecepatan aliran ( m/s )

∆Q = koreksi aliran

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I : Peta Jangkauan Jaringan Pipa PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi Lampiran II : Laporan Sentral InformasiRadio Handy Talky Tirta Bulian Lampiran III : Pengumuman Nomor : 03/II/PDAM-TB/TT/2012 Tentang

Penyesuaian tarif Air Minum PDAM TIRTA BULIAN TEBING TINGGI

Lampiran IV :Daftar Rekening yang akan ditagih (DRD-A) Lampiran V : Lanjutan Perhitungan Iterasi MetodeHardy-Cross

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan yang penting bagi kehidupan manusia. Manusia tidak dapat melanjutkan kehidupannya tanpa penyediaan air yang cukup dalam segi kuantitas dan kualitasnya. Penambahan jumlah konsumen yang tidak di ikuti dengan peningkatan kapasitas pendistribusian, penyediaan dan pelayanan air bersih, hal tersebut telah menimbulkan suatu kesulitan dimana air bersih yang tersedia tidak cukup bagi penduduk yang membutuhkannya, sehingga para konsumen yang berada jauh di ujung pelayanan pemberian air bersih telah kehilangan kesempatan mendapatkan air bersih.

Dengan semakin menurunnya kualitas dan daya dukung lingkungan, ketersediaan air yang dapat langsung dikonsumsi dari alam juga akan semakin berkurang. Keadaan ini juga diikuti oleh menurunnya tekanan-tekanan air keseluruh daerah pelayanan, sehingga konsumen mempergunakan berbagai cara untuk memperoleh air sesuai dengan keinginannya. Untuk mengatasi keadaan ini, pemerintahan kota membangun sistem distribusi air untuk menjamin ketersediaan air bersih atau air minum bagi penduduk kota dan evaluasi terhadap sistem penyediaan air bersih yang ada sekarang ini, terutama sistem jaringan pipa distribusinya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kendala-kendala yang mungkin terjadi pada jaringan pipa distribusi terutama masalah ketersediaan air bersih masih mencukupi atau tidak untuk kebutuhan masyarakat. Pasokan air ke konsumen umumnya dilakukan melalui sistem pipa distribusi air yang biasanya sangat kompleks.

Sistem distribusi air minum umumnya merupakan suatu jaringan perpipaan yang tersusun atas sistem pipa, pompa dan perlengkapan lainnya. Jaringan pipa yang sangat kompleks ini menghadirkan masalah dalam distribusi debit dan tekanan yang berkaitan dengan kriteria hidrolis yang harus terpenuhi dalam sistem pengaliran air bersih atau air minum.

Untuk menyelesaikan masalah tersebut diperlukan suatu model sistem jaringan pipa distribusi air yang melibatkan pengetahuan yang menyangkut persamaan-persamaan dalam hidrolika saluran tertutup. Persamaan dasar yang terkait dengan hidrolika ini adalah persamaan kontinuitas dan metode Hardy Cross. Disamping itu diperlukan juga analisa menggunakan program yaitu EPANET 2.0 untuk mengetahui parameter-parameter aliran dalam jaringan perpipaan yang ada.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud tugas akhir ini adalah untuk menganalisa sistem jaringan dan pendistribusian air bersih di Perumahan Grya Prima Tebing Tinggi.

Tujuan tugas akhir ini adalah mengetahui debit dan kehilangan tinggi tekanan (headloss)pada sistem jaringan pipa daerah layanan PDAM Tirta Bulian ke Perumahan Grya Prima Tebing Tinggi dengan metode Hardy-Cross dan Program EPANET 2.0.

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan

Pada tugas akhir ini peneliti akan menganalisa aliran distribusi air bersih pada area Perumahan Grya Prima dengan metode Hardy Cross dan membandingkannya dengan menggunakan Program EPANET 2.0.

1.4 Perumusan Masalah

Adapun yang menjadi permasalahan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Berapakah besar penggunaan asumsi-asumsi pemakaian air yang dapat mewakili kondisi pada jam puncak?

2. Berapakah selisih perbandingan debit dan headloss menggunakan metodeHardy-Crossdengan analisis programEPANET 2.0?

3. Berapakah selisih perbandingan analisis program EPANET 2.0 dengan kondisi di lapangan?

1.5 Pembatasan Masalah

Di dalam penulisan tugas akhir ini, hal-hal yang tidak dibahas adalah sebagai berikut :

1. Menekankan membahas aliran pendistribusian air tiap pipa bukan membahas tentang tahap pengelolaan air bersih;

2. Metode yang digunakan adalah metode Hardy cross dengan menggunakan persamaanHazen-Williams;

3. Menggunakan Program EPANET dalam menganalisa jaringan distribusi;

4. Tidak membahas tentang cara pemasangan pipa air bersih;

ø 5 0 m m ø7_5m m ø5 0m m ø7 5m m ø7 5m m ø5 0m m ø5 0m m ø5 0m m ø5 0m m ø5 0m m ø75mm ø75mm ø75mm ø 7 5 m m ø 5 0 m m ø7 5m m ø7 5m m ø 7 5 m m ø 5 0 m m ø50mm ø5_0m m ø5_0m m ø5_0m m ø5 0m m ø5_0m m ø5_0m m ø5 0m m ø5 0m m ø5 0m m ø7 5m m ø7_5m m ø7_5m m ø7_5m m ø7_5m m ø7_5m m ø7_5m m ø5_0m m ø5_0m m ø5_0m m ø5_0m m ø5_0m m ø7 5m m ø5 0m m ø5 0m m ø5 0m m ø7 5m m ø5 0m m ø7 5m m

1.6 Metodologi Penelitian

Untuk mencapai tujuan dan sasaran penelitian ini maka tahapan proses penelitian yang dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut :

1. Studi Literatur

Mengumpulkan bahan-bahan atau teori-teori dari beberapa buku yang berhubungan dengan air bersih serta perpipaan.

2. Pengumpulan Data

Mengambil data-data yang diperlukan yang terdiri dari : a. Data Primer

Data primer merupakan data yang diperoleh dengan mengadakan kunjungan langsung di daerah studi dan wawancara langsung terhadap operator Booster Pump PDAM Tirta bulian, sehingga diperoleh kondisi eksisting penyaluran dan pendistribusian air bersih.

b. Data Sekunder

Merupakan data yang diperoleh dari Pihak PDAM Tirta Bulian. Adapun data-data tersebut yaitu :

 _{Jumlah pelanggan pada Perumahan Grya Prima ;}

 _{Peta jaringan pipa distribusi pada kompleks Perumahan Grya}

Prima ;

 _{Panjang pipa antar sambungan (junction) yang satu dan lainnya,}

diameter pipa yang digunakan serta jenis pipa distribusinya ;

 _{Kondisi pompa distribusi.}

3. Pengolahan Data

pendistribusian air bersih dengan metode Hardy-Cross dan Program EPANET 2.0.

4. Analisa Data

Dari hasil pengolahan data akan didapat distribusi debit aliran pada setiap masing-masing pipa.

5. Penulisan laporan tugas akhir

Seluruh data dan hasil pengolahannya akan disajikan dalam satu laporan yang telah disusun sedemikian rupa hingga berbentuk sebuah laporan tugas akhir.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan ini bertujuan untuk memberikan gambaran secara garis besar isi setiap bab yang akan dibahas sebagai berikut:

BAB I. Pendahuluan

Berisi latar belakang, maksud dan tujuan dari tugas akhir ini, ruang lingkup yang akan di bahas, sumber data yang di gunakan, dan sistematika pembahasannya.

BAB II. Tinjauan Pustaka

Berisi teori persamaan-persamaan yang berkaitan dengan perpipaan, perhitungan sistem jaringan pipa, dan teori tentang metode hardy cross dan Program Epanet 2.0.

BAB III.Gambaran Umum Wilayah Studi

Berisi gambaran umum daerah studi meliputi letak wilayah, batas wilayah, serta tentang PDAM Tirta Bulian.

BAB IV.Metodologi Penelitian

Berisi tentang alur pengerjaan penelitian tugas akhir ini. BAB V. Analisa dan Pembahasan

Memaparkan analisa dan hasil yang diperoleh dari jaringan distribusi pipa air bersih.

BAB VI. Kesimpulan dan Saran

Berisi kesimpulan terhadap penelitian yang dilakukan, saran, dan masukan yang dapat digunakan untuk kemajuan PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sistem Distribusi Air Bersih

Menurut Dharmasetiawan, 1993. Pendistribusian air dilakukan dengan saluran tertutup atau dengan perpipaan dengan maksud supaya tidak terjadi kontaminasi terhadap air yang mengalir di dalamnya. Disamping itu dengan sistem perpipaan air lebih mudah untuk dialirkan karena adanya tekanan air. Komponen dari sistem distribusi adalah Penampungan air (Reservoir) dan Sistem perpipaan.

2.1.1. Penampungan Air (Reservoir)

Penampungan air atau Reservoiradalah suatu bangunan yang menampung air sementara sebelum di distribusikan ke pemakai air. Lama penampungan disesuaikan dengan tingkat pemakaian air pada masa jam pemakaian puncak dan pemakaian jam rata rata. Volume dirancang sama dengan kebutuhan pada waktu defisit pemakaian ataupun surplus pemakaian. Secara praktis volume atau isi reservoir dapat pula dihitung berdasarkan waktu penampungan atau waktu retensi dari air pada debit rata rata. Umumnya dihitung 2 jam sampai 8 jam penampungan.Konstruksi reservoir harus dibuat sedemikian rupa sehingga air yang ditampung terhindar dari kontaminasi dari luar sehingga air yang disimpan tetap layak untuk dimanfaatkan. Umumnya untuk menjaga keadaan yang demikian di reservoir dilakukan pembubuhan bahan desinfektan. Biasanya desinfektan yang digunakan adalah Kaporit, atau Natrium HipoKlorit. Konstruksi reservoir dapat terbuat dari bahan beton, baja maupun kayu.

2.1.2 Sistem Perpipaan

Sistem Perpipaan merupakan rangkaian pipa yang menghubungkan antara reservoir dengan pelanggan. Secara hirarki disusun menurut banyak jumlah air yang dibawa. Hirarki dalam sistem perpipaan berupa pipa induk, pipa sekunder/tersier atau pipa retikulasi dan pipa-pipa layanan (service). Hirarki pipa ini secara hidrolis terisolasi. Hal ini berarti air dari hirarki yang lebih tinggi terkendali alirannya ke hirarki yang lebih rendah. Dengan demikian tekanan air di pipa induk akan lebih tinggi dari yang ada di pipa retikulasi dan pengaturannya antara kedua jenis pipa ini dilakukan oleh katup (valve) atau valve pengatur tekanan (pressure reducing valve). Valve (Katup) adalah sebuah perangkat yang mengatur, mengarahkan atau mengontrol aliran dari suatu cairan dengan membuka, menutup, atau menutup sebagian dari jalan alirannya. Sedangkan debit air yang mengalir di pipa mengalir secara satu arah yaitu pipa induk ke pipa retikulasi. Untuk itu antara pipa induk dan pipa sekunder selain dilengkapi dengan katup (valve) pengatur debit juga dipakai pengatur katup (check valve). Check valveadalah alat yang digunakan untuk membuat aliran fluida hanya mengalir ke satu arah saja atau agar tidak terjadi reversed flow/back. Gate valve adalah jenis katup yang digunakan untuk membuka aliran dengan cara mengangkat gerbang penutup nya yang berbentuk bulat atau persegi panjang. Gate Valve adalah jenis valve yang paling sering dipakai dalam sistem perpipaan. Yang fungsinya untuk membuka dan menutup aliran. Dari segi kapasitas pipa distribusi di rancang untuk memenuhi kebutuhan debit pada saat pemakaian puncak. Tetapi ada pula jenis pipa distribusi yang dirancang untuk memenuhi debit pada saat pemakaian rata rata. Misalnya pipa yang menghubungkan antara reservoir dengan pelanggan.

Gambar 2.1 Check valve

Gambar 2.2 Gate Valve 2.2. Sistem Penyediaan Air Bersih

Menurut Ray K. Linsey and Joseph B. Franzini, 1991. Suatu sistem penyediaan air bersih yang mampu menyediakan air yang dapat diminum dalam jumlah yang cukup merupakan hal penting bagi suatu kota besar yang modern. Unsur-unsur yang membentuk suatu sistem penyediaan air yang modern yaitu sumber-sumber penyediaan, sarana-sarana penampungan, sarana-sarana penyaluran,sarana-sarana pengolahan, sarana-sarana penyaluran (dari pengolahan) tampungan sementara, dan sarana-sarana distribusi.

Gambar 2.3 Kaitan hubungan antara unsur-unsur fungsional dari suatu sistem penyediaan air kota.

Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.3, tidak setiap unsur fungsional akan termasuk dalam tiap-tiap sistem penyediaan air. Sebagai contoh, pada sistem-sistem dimana air tanah merupakan dari penyediaan air, makan sarana-sarana penampungan dan penyaluran biasanya tidak diperlukan. Pada beberapa contoh lain, sarana pengolahan mungkin tidak diperlukan.

Dalam pengembangan persediaan air bagi masyarakat, jumlah dan mutu air merupakan hal yang paling penting. Hubungan antara kedua faktor ini kepada masing-masing unsur fungsional dapat dilihat pada tabel 2.1:

Sumber Penyediaan Air

Penampungan

Penyaluran

Pengolahan

Penyaluran dan Penampungan

Tabel 2.1 Unsur-unsur fungsional dari sistem penyediaan air minum

Unsur fungsional

Masalah utama dalam perencanaan

sarana

Uraian

Sumber penyediaan Jumlah / mutu

Sumber-sumber air permukaan bagi penyediaan, misalnya sungai, danau dan waduk atau

sumber air tanah Penampungan Jumlah / mutu

Sarana-sarana yang dipergunakan untuk menampung air permukaan biasanya terletak pada atau dekat

sumber penyediaan

Penyaluran Jumlah / mutu Sarana-sarana untuk menyalurkan_{air dari tampungan ke sarana} pengolah

Pengolahan Jumlah / mutu Sarana-sarana yang dipergunakan_{untuk memperbaiki atau merubah} mutu air

Penyaluran &

penampungan Jumlah / mutu

Sarana-sarana untuk menyalurkan air yang sudah diolah ke sarana penampungan sementara serta ke satu atau beberapa titik distribusi Distribusi Jumlah / mutu

Sarana-sarana yang dipergunakan untuk membagi air ke masing masing pemakai yang terkait di

dalam sistem

Sumber: Ray K. Linsey and Joseph B. Franzini. Teknik Sumber Daya Air Jilid II Erlangga. Jakarta. 1991. Hal 90.

2.3 Studi Kebutuhan Air Bersih

Untuk sebuah sistem penyediaan air minum, perlu diketahui besarnya kebutuhan dan pemakaian air. Kebutuhan air dipengaruhi oleh besarnya populasi penduduk, tingkat ekonomi dan faktor-faktor lainnya. Oleh karena itu, data mengenai keadaan penduduk daerah yang akan dilayani dibutuhkan untuk memudahkan permodelan evaluasi sistem distribusi air minum. Kebutuhan air bersih berbeda antara kota yang satu dengan kota yang lainnya. Adapun

faktor-faktor yang mempengaruhi penggunaan air bersih menurut Ray K. Linsey and Joseph B. Franzini (1991) adalah :

1. Iklim

Kebutuhan air untuk mandi, menyiram taman, pengaturan udara dan sebagainya akan lebih besar pada iklim yang hangat dan kering daripada di iklim yang lembab. Pada iklim yang sangat dingin, air mungkin diboroskan di keran-keran untuk mencegah bekunya pipa-pipa.

2. Ciri-ciri Penduduk

Pemakaian air dipengaruhi oleh status ekonomi dari para langganan. Pemakaian perkapita di daerah miskin jauh lebih rendah daripada di daerah-daerah kaya. Di daerah-daerah tanpa pembuangan limbah, konsumsi dapat sangat rendah hingga hanya sebesar 40 liter/kapita per hari.

3. Masalah Lingkungan Hidup

Meningkatnya perhatian masyarakat terhadap berlebihannya pemakaian sumber-sumber daya telah menyebabkan berkembangnya alat-alat yang dapat dipergunakan untuk mengurangi jumlah pemakaian air di daerah pemukiman.

4. Keberadaan Industri dan Perdagangan

Keberadaan industri dan perdagangan dapat mempengaruhi banyaknya kebutuhan air per kapita dari suatu kota.

5. Iuran Air dan Meteran

Bila harga air mahal, orang akan lebih menahan diri dalam pemakaian air dan industri mungkin mengembangkan persediaannya sendiri dengan

biaya yang lebih murah. Para langganan yang jatah air diukur dengan meteran akan cenderung untuk memperbaiki kebocoran-kebocoran dan mempergunakan air dengan jarang. Pemasangan meteran pada beberapa kelompok masyarakat telah menurunkan pengguanaan air hingga sebanyak 40 persen.

6. Ukuran Kota

Penggunaan air per kapita pada kelompok masyarakat yang mempunyai jaringan limbah cenderung untuk lebih tinggi di kota-kota besar daripada di kota kecil. Secara umum, perbedaan itu diakibatakan oleh lebih besarnya pemakaian oleh industri, lebih banyaknya taman - taman, lebih banyaknya pemakaian air untuk perdagangan dan barang kali juga lebih banyak kehilangan dan pemborosan di kota-kota besar.

Untuk memproyeksi jumlah kebutuhan air bersih dapat dilakukan berdasarkan perkiraan kebutuhan air untuk berbagai macam tujuan ditambah perkiraan kehilangan air. Adapun kebutuhan air untuk berbagai macam tujuan pada umumnya dapat dibagi dalam :

a. Kebutuhan domestik - Sambungan rumah - Sambungan kran umum b. Kebutuhan non domestik

- Fasilitas sosial (Masjid, panti asuhan, rumah sakit dan sebagainya) - Fasilitas perdagangan/industri

- Fasilitas perkantoran dan lain-lainnya

- Kehilangan air akibat faktor teknis, misalnya kebocoran dari pipa distribusi

- Kehilangan air akibat faktor non teknis, antara lain sambungan tidak terdaftar. kerusakan meteran air, untuk kebakaran dan lain-lainnya. 2.3.1 Kebutuhan Domestik

Merupakan kebutuhan air bersih untuk rumah tangga seperti minum, memasak, mandi, dan juga kran umum. Faktor-faktor yang mempengaruhi perkiraan besar kebutuhan air yang digunakan untuk keperluan domestik adalah ketersediaan air, kebiasaan hidup, perkembangan sosial ekonomi, perbedaan iklim, jumlah penduduk, pola dan tingkat hidup masyarakat. Jumlah penduduk suatu kota sangat mempengaruhi kebutuhan air perorangan. Hal tersebut dapat di lihat pada tabel 2.2 :

Tabel 2.2 Konsumsi Air Bersih

Kategori

Kota Jumlah Penduduk

Sambungan Rumah

Sambungan

Umum Kehilangan air (L/orang/hari) (L/orang/hari)

Metropolitan >1.000.000 190 30 20%

Kota Besar 500.000-1.000.000 170 30 20%

Kota Sedang 100.000-500.000 150 30 20%

Kota Kecil 20.000-100.000 130 30 20%

IKK <20.000 100 30 20%

2.3.2 Kebutuhan Non Domestik

Merupakan kebutuhan air bersih selain untuk keperluanrumah tangga dan sambungan kran umum, seperti penyediaan air bersih untuk perkantoran, perdagangan serta fasilitas sosial seperti tempat-tempat ibadah, sekolah, hotel, puskesmas, militer serta pelayanan jasa umum lainnya

Tabel 2.3 Rata-rata Kebutuhan Air Per Orang Per Hari

No Jenis Gedung

Pemakaian air rata-rata sehari (liter) Jangka waktu pemakaian air rata-rata sehari (jam) Perbanding an luas lantai efektif/total (%) Keterangan 1 Perumahan

Mewah 250 8-10 42-45 Setiap Penghuni

2 Rumah Biasa 160-250 8-10 50-53 Setiap Penghuni

3 Apartment 200-250 8-10 45-50

Mewah 250 L Menengah 190 L

Bujangan 120 L

4 Asrama 120 8 - Bujangan

5 Rumah Sakit

Mewah >1000 Menengah 500-1000 Umum 350-500 8-10 45-48

(setiap tempat tidur pasien) Pasien luar :500ltr

Staf/pegawai:120ltr Kel.pasien : 160 ltr

6 Sekolah

Dasar 40 5 58-60 Guru : 100 liter

7 SLTP 50 6 58-60 Guru : 100 liter

8 SLTA dan

lebih tinggi 80 6

-Guru/dosen : 100 liter

9 Rumah toko 100-200 8 - Penghuninya :

160 liter

10 Gedung

Kantor 100 8 60-70 Setiap pegawai

11

Toserba (toko serba ada, department

store)

3 7 55-60

Pemakaian air hanya untuk kakus, belum termasuk untuk bagian restorannya

12 Pabrik/ Industri Buruh Pria: 60 Buruh Wanita: 100 8

-Per orang, setiap giliran (kalau kerja lebih dari 8

jam sehari)

13 Stasiun/

Terminal 3 15

-Setiap penumpang (yang

tiba maupun berangkat)

14 Restoran 30 5 - Untuk Penghuni

160 Liter 15 Restoran

Umum 15 7

-Untuk penghuni: 160 ltr, pelayan:

100 ltr

No Jenis Gedung

Pemakaian air rata-rata sehari (liter) Jangka waktu pemakaian air rata-rata sehari (jam) Perbanding an luas lantai efektif/total (%) Keterangan 16 Gedung

Pertunjukan 30 5 53-55

Kalau digunakan siang dan malam, pemakaian air

dihitung per penonton, jam pemakaian air dalam tabel adalah

untuk satu kali pertunjukan

17 Gedung

Bioskop 10 3 -

-18 Toko

Pengecer 40 6

-Pedangang besar: 30 liter/tamu, 10 liter/staff atau, 5 liter per hari setiap

m2 luas lantai

19 Hotel/

Penginapan 250-300 10

-Untuk setiap tamu, untuk staf

120-150 liter; penginapan 200

liter

20 Gedung

Peribadatan 10 2

-Didasarkan jumlah jemaah per hari

21 Perpustakaan 25 6

-Untuk setiap pembaca yang

22 Bar 30 6 - Setiap tamu

23 Perkumpulan

Sosial 30 - - Setiap tamu

24 Kelab Malam 120-350 - - Setiap Tempat

duduk

25 Gedung

Perkumpulan 150-200 - - Setiap tamu

26 Laboratorium 100-200 8 - Setiap staff

Sumber : Soufyan Moh. Noerbambang & Takeo Morimura, Perencanaan dan Pemeliharaan Sistem Plambing, PT Pradnya Paramita, Jakarta.2005, hal 48.

2.3.3 Fluktuasi Kebutuhan Air

Pada umumnya, masyarakat indonesia melakukan aktifitas penggunaan air pada pagi dan sore hari dengan konsumsi air yang lebih banyak daripada waktu-waktu lainnya. Dari keseluruhan aktifitas dan konsumsi sehari tersebut dapat diketahui pemakaian rata-rata air. Dengan memasukkan besarnya faktor kehilangan air ke dalam kebutuhan dasar, maka selanjutnya dapat disebut sebagai fluktuasi kebutuhan air. Dan di dalam distribusi air minum, tolak ukuryang digunakan dalam perencanaan maupun evaluasinya adalah kebutuhan air harimaksimum dan kebutuhan air jam maksimum dengan mengacu pada kebutuhan air rata-rata.

Pada umumnya kebutuhan air dibagi dalam tiga kelompok : 1. Kebutuhan rata - rata

Pemakaian air rata-rata menggunakan persamaan berikut:

Q ...(2.1)

di mana : Q : Pemakaiaan air rata-rata (m³/jam)

Q : Pemakaian air rata-rata sehari (m³) T : Jangka waktu pemakaian (jam)

2. Kebutuhan harian maksimum

Kebutuhan air harian dengan menggunakan rumus:

Kebutuhan air per hari = Jlh penduduk x keb. rata-rata per hari...(2.2) 3. Kebutuhan pada jam puncak

Kebutuhan harian maksimum dan jam puncak sangat diperlukan dalam perhitungan besarnya kebutuhan air baku, karena hal ini menyangkut kebutuhan padahari-hari tertentu dan pada jam puncak pelayanan. Sehingga penting mempertimbangkan suatu nilai koefisien untuk keperluan tersebut. Kebutuhan air harian maksimum dan jam puncak dihitung berdasarkan kebutuhan dasar dan nilai kebocoran dengan pendekatan sebagai berikut :

Q max =C .Q ...(2.3) di mana : C adalah konstanta (1,5–2,0).

2.3.4 Kehilangan Air

Kehilangan air adalah selisih antara banyaknya air yang disediakan dengan air yang dikonsumsi. Pada kenyataannya kehilangan air dalam suatu perncanaan sistem distribusi selalu ada. Kehilangan air tersebut dapat bersifat teknis dan non teknis. Contoh kehilangan air bersifat teknis adalah kebocoran pada pipa. Sedangkan contoh kehilangan air bersifat non teknis adalah pencurian air yang dilakukan pihak yang tidak bertanggung jawab. Dalam merencanakan distribusi air minum harus memperhitungkan kebocoran dengan maksud agar titik pelayanan tetap dapat terpenuhi kebutuhan akan air. Kehilangan air memiliki 3 macam pengertian yaitu :

1. Kehilangan Air Rencana

Kehilangan air ini dialokasikan untuk melancarkan operasi dan pemeliharaan fasilitas penyediaan air bersih. Kehilangan air ini akan diperhitungkan dalam penetapan harga air dimana biaya akan dibebankan pada konsumen.

2. Kehilangan Air Percuma

Kehilangan air percuma menyangkut aspek penggunaan fasilitas penyediaan air bersih serta pengelolaannya. Hal ini sangat tidak diharapkan dan harus diusahakan untuk ditekan dengan cara penggunaan dan pengelolaan fasilitas air bersih secara baik dan benar.

3. Kehilangan Air Insidentil

Kehilangan Air Insidentil adalah kehilangan air diluar kekuasaan manusia, misalnya seperti bencana alam.

2.4. Konsep Dasar Aliran Fluida

Menurut Klaas, 2009. Debit adalah banyaknya fluida yang mengalir tiap satuan waktu melalui irisan pipa atau saluran

Q = A.V...(2.4) di mana : Q = debit aliran(m /detik)

V = kecepatan rerata di saluran (m/detik) A = luas penampang aliran (m )

Dalam sistem tertutup seperti ini aliran fluida tidak dapat masuk ataupun keluar kecuali pada kedua ujung pipa tersebut. Volume cairan antara kedua bagian 1 dan 2 merupakan volume kontrol. Menurut fisika Newton (dengan mengabaikan kemungkinan konversi massa menjadi energi), jumlah massa adalah tetap. Jikalau

diketahui massa fluida dalam volume kontrol (vol) pada waktu t, maka massa fluida dalam volume kontrol pada waktu t + dt menjadi :

Massa = Massa + V A dt A dt...(2.5) Massa yang terdapat dalam volume pada waktu t + dt dapat juga dinyatakan sebagai berikut :

Massa = massa + (vol) dt...(2.6)

A V A V = (vol) ...(2.7)

dimana adalah waktu perubahan rapat massa dalam volume. Jikalau fluida merupakan fluida tak termampatkan, yang artinya ρ = konstan, maka

= dan = 0 sehingga

A .V = A . V = Q ...(2.8) 2.5. Kehilangan Tinggi Tekanan

Menurut Klaas, 2009. Kehilangan tinggi tekanan dapat disebabkan oleh karena beberapa faktor yang secara umum dibagi atas kehilangan tinggi karena tahan oleh permukaan pipa dan karena tahanan oleh karena bentuk pipa. Kehilangan tinggi tekanan dapat berupa kehilangan tinggi (mayor losses) dan kehilangan minor (minor losses)

2.5.1. Kehilangan Tinggi Tekanan Mayor (Mayor Losses)

Walau menggunakan teorema Bernoulli untuk kondisi ideal tanpa gesekan (frictionless), setiap pipa memiliki tahanan gesekan terhadap gerak air (frictional resistance) oleh karena kekasaran pipa. Persamaan yang digunakan untuk menentukanMayor losses adalah persamaanHazen WilliamdanDarcy-Weisbach.

2.5.1.1 Persamaan Hazen Williams

Menurut Dharmasetiawan, 1993. Persamaan Hazen-williams adalah yang paling umum dipakai, persamaan ini lebih cocok untuk menghitung kehilangan tekanan untuk pipa dengan diameter besar yaitu diatas 100 mm. Selain itu rumus ini sering dipakai karena mudah dipakai. PersamaanHazen Williamsecara empiris menyatakan bahwa debit yang mengalir didalam pipa adalah sebanding dengan diameter pipa dan kemiringan hidrolis (S) yang di nyatakan sebagai kehilangan tekanan (h) dibagi dengan panjang pipa (L) atau S = (h/L) Disamping itu ada faktor C yang menggambarkan kodisi fisik dari pipa seperti kehalusan dinding dalam pipa yang menggambarkan jenis pipa dan umur. Secara umum rumus Hazen Williamadalah sebagai berikut:

Q = 0.2785.C.d . .S , ... (2.9) dengan: S = (h/L )... (2.10) di mana : Q = Debit aliran (m /detik)

C = Koefisien kekasaran pipa d = diameter pipa (m)

S = Kemiringan Hidrolis (m)

h = Kehilangan tinggi tekanan (m) L = Panjang pipa (m)

Apabila kehilangan tekanan (h )yang akan dihitung maka :

h = (

, .C.d

. ₎ . _{.L ...(2.11)}

C (koefisien kekasaran pipa Hazen William) berbeda untuk berbagai jenis pipa di Tabel 2.4.dapat dilihat koefiesien tersebut.

Tabel 2.4 KoefisienHazen-Williams

No Jenis (Material) Pipa Nilai C Perencanaan

1 Asbes Cement 120

3 High Density Poly Ethylene (HDPE) 130 4 Medium Density Poly Ethylene (MDPE) 130

5 Ductile Cast Iron Pipe (DCIP) 110

6 Besi Tuang, cast Iron (CIP) 110

7 Galvinized Iron Pipe (GIP) 110

8 Steel Pipe (Pipa Baja) 110

Sumber: Martin Dharmasetiawan, Sistem perpipaan distribusi air minum, Ekamitra Engineering, Jakarta, 1993, Bab II hal 8

2.5.1.2 PersamaanDarcy Weisbach

Persamaan Darcy secara diturunkan secara matematis dan menyatakan kehilangan tekanan sebanding dengan kecepatan kuadrat dari aliran air, panjang pipa dan berbanding terbalik dengan diameter. Kemudian secara empiris di tentukan suatu faktor f.

hf= f ... (2.12)

di mana: hf = kehilangan tinggi oleh tahanan permukaan pipa (m)

F = faktor gesekan (diperoleh dari diagram Moody) L = panjang pipa (m)

v = kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s) g = percepatan gravitasi = 9,81 m/s2

Gambar 2.4. Diagram Moody

Jika diketahui komponen debit, Q dan luas permukaan pipa, A maka persamaan 2.12 menjadi :

h = . . .

. . ...(2.13)

Dalam penerapan praktis digunakan diagram Stanton yang dibuat oleh L.F.Moody (1950). Untuk menentukan nilai f digunakan persamaan dengan kriteria Reynolds (Re). Saat aliran fluida memenuhi saluran, gaya gravitasi tidak mempengaruhi pola aliran. Parameter kapilaritas juga dalam penerapannya tidak berpengaruh sehingga gaya yang diperhitungkan adalah gaya inersia dan gesekan fluida oleh karena kekentalannya. Bilangan Reynolds merupakan perbandingan gaya-gaya inersia dengan gaya-gaya kekentalan. Bilangan ini Pertama kali

dikemukakan oleh Osborne Reynolds pada tahun 1882 yang kemudian dikembangkan lebih lanjut oleh Lord Rayleigh di tahun 1892. Nilai bilangan tanpa

dimensi ini (dimensionless) ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :

Re = . ...(2.14)

Untuk pipa bundar yang penuh dialiri cairan nilai L kemudian diganti dengan diameter pipa (d) sehingga persamaan menjadi sebagai berikut :

Re = . ...(2.15)

di mana, Re = bilangan Reynolds v = kecepatan aliran (m/detik) d = diameter pipa (m)

= kekentalan kinematik (m /detik)

Dengan bilangan Reynold ini kita dapat menentukan sifat pengaliran di pipa dengan mengikuti aturan yang tertera pada tabel 2.5

Tabel 2.5 Jenis aliran berdasarkan niai Bilangan Reynold, Re

Jenis Aliran Nilai Re

Laminar < 2100

Transisi 2100 < Re < 4000

Turbulen > 4000

Tabel 2.6 Nilai



untuk koefisien colebrook

No Lapisan Dalam Pipa

Nilai dalam mm

Nilai ancar ancar Nilai Perencanaan

1 Kuningan 0,0015 0,0015

2 Tembaga 0,0015 0,0015

3 Beton 0,3-3,0 1,2

4 Besi Tuang-tanpa pelapisan 0,12-0,61 0,24

5 Besi Tuang-pelapisan aspal 0,061-0,183 0,12

6 Besi Tuang-pelapisan semen 0,0024 0,0024

7 Galvanized Iron Pipe 0,061-0,24 0,150

8 Pipa Besi 0,030-0,024 0,061

9 Welded steel pipe 0,020-0,091 0,061

10 Riveted steel pipe 0,020-0,091 1,81

11 PVC 0,0015 0,0015

12 HDPE 0,007 0,007

Sumber: Martin Dharmasetiawan, Sistem Perpipaan Distribusi Air Minum, Ekamitra Engineering, Jakarta, 1993, Hal 9

2.5.2. Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor Losses)

Kehilangan tinggi ini disebabkan oleh gangguan lokal terhadap aliran normal dalam pipa. Beberapa contoh gangguan lokal tersebut adalah :

1. Lubang masuk dan keluar ke dan dari dalam pipa;

2. Perubahan bentuk penampang tiba tiba (penyempitan dan pembesaran);

3. Belokan Pipa;

4. Halangan (tirai, pintu air);

5. Perlengkapan pipa (sambungan, katup, percabangan, dan lain lain). Kerugian di atas mungkin tidak begitu kecil, misalnya katup yang tertutup sebagian dapat menyebabkan penurunan tekanan yang lebih besar daripada pipa yang panjang. Karena pola aliran dalam piting dan katup cukup rumit, teorinya sangat lemah. Kerugian ini biasanya diukur secara eksperimental dan dikorelasikan dengan parameter-parameter aliran pipa. Besarnya kerugian minor dirumuskan sebagai berikut:

h =∑ k ... (2.16)

di mana: h = kehilangan tinggi pada lubang masuk pipa (m) v = kecepatan aliran (m/s)

g = percepatan gravitasi (9,81 m/s2) k = koefisien kehilangan

Tabel 2.7 Kehilangan tinggi tekanan pada katup, alat penyesuaian dan pipa yang digunakan

No Harga K dalam h= K

1

Katup pintu : - Terbuka penuh - ¾ terbuka - ½ terbuka - ¼ terbuka

0.19 1.15 5,6

24

2 Katup bola, terbuka 10

3 Katup sudut, terbuka 5

4

Bengkokan90 , - Jari-jari pendek - Jari-jari pertengahan - Jari-jari panjang

0,9 0,75

0,6

5 Lengkungan pengembalian180 2,2

6 Bengkokan45 0.42

7 Bengkokan 221/2 (45cm) 0.13

8 Sambungan T 1,25

9 Sambungan pengecil

(katup pada ujung yang kecil) 0,25

10 Sambungan Pembesar 0,25 (v v )/2g

11 Sambungan pengecil mulut lonceng 0,10

12 lubang terbuka 1,80

Sumber : J.M.K. Dake, Endang P.Tachyan, Y.P. Pangaribuan, Hidrolika Teknik Edisi

2.6. Jenis Jaringan Pemipaan 2.6.1 Sistem Jaringan Pemipaan Seri

Sistem pemipaan dengan susunan seri merupakan jaringan pipa tanpa cabang atau pun loop. Jaringan ini memiliki satu sumber, satu ujung dan node yang menyambung 2 pipa yang berada dalam satu jalur.Jaringan pemipaan jenis ini sangat kecil dan dipakai untuk pendistribusian air kawasan yang kecil.

Gambar 2.5 Pipa Jaringan Seri 2.6.2. Sistem Jaringan Pemipaan Bercabang (Branch)

Sistem pemipaan dengan susunan bercabang merupakan kombinasi dari jaringan pemipaan susunan seri. Dimana, jaringannya terdiri dari satu sumber dan memiliki banyak cabang. Sistem ini cukup untuk memenuhi kebutuhan sebuah komunitas dan investasi yang dikeluarkan tidaklah besar.

2.6.3. Sistem Jaringan Pemipaan Tertutup (Loop)

Sistem pemipaan ini merupakan sistem yang mana jaringannya saling terhubung yang terdiri dari node-node yang menerima aliran air lebih dari satu bagian. Dengan sistem ini masalah – masalah yang dihadapi pada sistem seri ataupun bercabang dapat ditangani seperti masalah tekanan. Namun, sistem pemipaan dengan jaringan ini lebih rumit jika dibandingkan dengan sistem seri atau bercabang. Untuk biaya operasi dan investasi yang cukup besar. Sistem ini biasanya dipakai pada daerah yang cukup luas dengan jumlah pemakai yang cukup besar.

Gambar 2.7 Pipa Jaringan Tertutup (Loop)

2.6.4. Sistem Jaringan Pemipaan Kombinasi

Sistem perpipan jenis ini merupakan sistem jaringan pemipaan yang umum digunakan untuk daerah yang luas. Sistem ini merupakan gabungan antara sistem dengan jaringan bercabang dan loop

2.7 Analisis Jaringan Pipa dengan MetodeHardy Cross

Menurut Dua K.S.Y.Klaas untuk mengerti dan mengevaluasi sebuah sistem jaringan pipa diperlukan analisis jaringan pipa dengan metode yang tepat. Metode yang digunakan dipilih berdasarkan jenis sistem jaringan pipa yang bersangkutan. Pada prinsipnya ada dua jenis utama jaringan distribusi,yaitu sistem tertutup dan sistem bercabang. Untuk jaringan pipa sistem bercabang cukup digunakan persamaan debit pada setiap titik untuk mencari debit yang dibutuhkan.Akan tetapi permasalahan akan menjadi lebih rumit saat jaringannya adalah sistem tertutup. Pada sistem jaringan ini digunakan Metode Hardy cross. Metode ini dikembangkan oleh Hardy Cross di tahun 1936. Metode ini didasarkan pada persamaan kontinuitas.

Gambar 2.9 Sistem Jaringan Pipa

Suatu jaringan kota dapat dibagi menjadi beberapa putaran atau “cincin” yang sesuai. Dua kebutuhan teoretis yaitu penurunan tinggi tekan netto sekeliling putaran harus nol dan besarnya aliran netto ke arah cabang juga harus nol (0). Andaikan kehilangan tinggi tekan terhadap gesekan dan lain-lainnya pada

masing-masing pipa dinyatakan dalam bentuk :

hf = K.Qo...(2.17) di mana Kp dan indeks n diumpamakan tetap dan Q adalah debit yang melalui pipa,kita umpamakan :

Q = Qo + Δ Q...(2.18) dimana Qo adalah debit yang diumpamakan (memenuhi kondisi kesinambungan) yang besarnya di bawah debit yang sebenarnya dengan perbedaan yang kecil sehargaΔ Q. Dengan mensubstitusikan (2.17) kedalam (2.18) dan dengan mengembangkannya dengan teori binomial (dengan menghilangkan faktor yang mempunyai(Δ Q) dan pangkat yang lebih besar).

hf = K (Q + nQ Δ Q) ...(2.19) Dalam gerakan sekeliling putaran , Σhf = 0,sehingga :

ΣnKQ Q= - KQ ...(2.20) Untuk memenuhi kebutuhan kesinambungan pada setiap cabang (untuk aliran masuk dan keluar yang tetap ke dalam putaran tertentu), harga Δ Q harus sama pada setiap pipa. Dengan demikian Δ Q dapat dikeluarkan dari tanda pejumlahan. Sehingga persamaan (2.20) menghasilkan:

Δ Q = = ...(2.21)

Persamaan 2.21 memberikan koreksi yang akan digunakan untuk debit yang diumpamakan Qo untuk membuat harga tersebut sangat mendekati harga debit yang nyata Q.Harga n adalah eksponen dalam persamaan Hazen –Williams bila digunakan untuk menghitung hf dan besarnya adalah

, =1.85 dan n

British, yaitu :

n = _,, _, ...(2.22) Cara lain yang dapat digunakan adalah dengan persamaan Darcy-Weisbach dengan n = 2 dan hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa faktor gesekan selalu berubah untuk setiap iterasi.

n = . . ...(2.23) selanjutnya harga K dapat dilihat pada tabel 2.8

Tabel 2.8 Harga K untuk pipa

Metode Satuan Unit Harga K

Hazen-William

Q,cfs ; L,ft ; d,ft ; hf,ft 4,73L

C , _d ,

Q,gpm ; L,ft ; d,inc ; hf,ft 10,44L

C , _d ,

Q,m /s ; L,m ; d,m ; hf,m 10,70L

C , _d ,

Darcy-Weisbach

Q,cfs ; L,ft ; d,ft ; hf,ft f. L

39,70d

Q,gpm ; L,ft ; d,inc ; hf,ft f. L

32,15d

Q,m /s ; L,m ; d,m ; hf,m f. L

12,10d

Sumber : Ram Gupta. S, “Hydrology & Hydraulic Engineering Systems. Pearson.

New

Jersey. 1989. Hal. 567.

Adapun prosedur pengerjaannya Metode Hardy-Cross dengan persamaan menurut J.M.K. Dake,Endang P.Tachyan, dan Y.P. Pangaribuan. 1985 sebagai berikut:

1. Misalkan setiap distribusi aliran yang layak yang memenuhikebutuhan yang berkesinambungan pada setiap cabang dan untukkeseluruhan putaran 2. Hitunglah kehilangan tinggi tekan pada setiap pipa dengan hf=K.Q

(harga K menggunakan Tabel 2.8). adalah bijaksana bekerja pada arah yang tetap (searah atau kebalikan arah jarum jam).

3. Kehilangan tinggi tekan adalah positif apabila aliran ada dalam arah yang tetap dan negatif (yaitu tinggi tekan naik) apabila aliran berlawanan dengan arah tadi. Dengan menjumlahkan kehilangan tinggi tekan secara aljabar,Σhf=ΣK.Qo .

4. Harga hf/Qo selalu positif karena kehilangan tinggi tekan (+hf) diikuti dengan aliran dalam pengertian kemajuan yang positif (+Qo) dan kebalikannya.

5. Hitung koreksi debit aliranΔ Q=

/

dimana :Δ Q= koreksidebit aliran untuk tiap tiap loop.

n = harga yang bergantung pada persamaan yang digunakan untuk menghitung debit aliran.(n=1,85 bila digunakan persamaan Hazen – Williams dan n = 2 bila digunakan persamaan Darcy dan Manning).

6. Koreksi debit aliran, Q = Qo + Δ Q, Untuk pipa yang digunakan secara bersama dengan loop lain, maka koreksi aliran untuk pipa tersebut adalah harga netto dari koreksi untuk kedua loop.

7. Tuliskan aliran yang telah di koreksi pada diagram jaringan pipa seperti pada langkah 1. untuk memeriksa koreksi pada langkah 7 perhatikan kontinuitas pada setiap pertemuan pipa.

8. Ulangi langkah 1-6 hingga koreksi debit aliran∆Q ≈ 0

Tabel 2.9 PerhitunganHardy Cross No

pipa

D (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo Δ Q(m /dtk)

Dike tahui

Dike tahui

Dike

tahui Ditaksir Tabel Rumus Rumus Rumus

hf 1,85 hf/Qo ∑ hf ∑ hf/Qo

2.8 Pengenalan EPANET

EPANET adalah program komputer yang menggambarkan simulasi hidrolis dan kecenderungan kualitas air yang mengalir di dalam jaringan pipa. Jaringan itu sendiri terdiri dari Pipa, Node ( titik koneksi pipa ), pompa, katub,dan tangki air atau reservoir. EPANET dikembangkan oleh Water Supply and Water

Resources Divission USEPA’S National Risk Management Research Laboratory

dan pertama kali diperkenalkan pada tahun 1993 dan versi yang baru diterbitkan pada tahun 1999. EPANET didesign sebagai alat untuk mencapai dan mewujudkan pemahamantentang pergerakan dan karakteristik kandungan air minum dalam jaringan distribusi. Juga dapat digunakan untuk berbagai analisa berbagai aplikasi jaringan distribusi. Sebagai contoh untuk pembuatan design, kalibrasi model hidrolis,analisa sisa khlor, dan analisa pelanggan.EPANET dapat membantu dalam mengatur strategi untuk merealisasikan kualitas air dalam suatu sistem. Semua itu mencakup:

- Alternatif penggunaan sumber dalam berbagai sumber dalam suatu sistem. - Alternatif pemompaan dalam penjadwalan pengisian atau pengosongan

tangki.

- Penggunaan treatment, misal khlorinasi pada tangki. - Pentargetan pembersihan pipa dan penggantiannya.

Dijalankan dalam lingkungan windows, EPANET dapat terintegrasi untuk melakukan editing dalam pemasukan data, running simulasi dan melihat hasi lrunning dalam berbagai bentuk (format), Sudah pula termasuk kode-kode yang berwarna pada peta, tabel data-data, grafik, serta citra kontur.

2.8.1 Kemampuan model hidrolis.

Fasilitas yang lengkap serta pemodelan hidrolis yang akurat adalah salah satu langkah yang efektif dalam membuat model tentang pengaliran serta kualitas air. EPANET adalah alat bantu analisis hidrolis yang didalamnya terkandung kemampuan seperti :

- Kemampuan analisa yang tidak terbatas pada penempatan jaringan

- Perhitungan harga kekasaran pipa menggunakan persamaan Hazen Williams,Darcy Weisbach, atauChezy-Manning

- Temasuk juga minor head losses untuk bend, fitting, dsb

- Pemodelan terhadap kecepatan pompa yang constant maupun variable - Menghitung energi pompa dan biaya (cost)

- Pemodelan terhadap variasi tipe dari katup (valve) termasuk menghentikan (shut off), memeriksa (check), mengatur tekanan (pressure regulating), dan mengontrol aliran pada katup (flow control valve)

- Tesedia tangki penyimpan dengan berbagai bentuk (seperti diameter yang bervariasi terhadap tingginya)

- Memungkinkan di masukkannya kategori kebutuhan (demand) ganda pada node, masing-masing dengan pola tersendiri yang bergantung pada variasi waktu.

- Model tekanan (pressure) yang bergantung pada pengeluaran aliran dari alat sambungan (emitter) ke alat penyiram (Sprinkler head)

- Dapat dioperasikan dengan system dasar pada tangki sederhana atau kontrol waktu, dan pada kontrol waktu yang lebih kompleks.

-2.8.2 Kemampuan Model Kualitas air

Sebagai tambahan dalam pemodelan hidrolis, EPANET menyediakan kemampuan pemodelan kualitas air, yaitu :

- Model pergerakan materi tracer non reaktif pada - jaringan, sepanjang waktu

- Model pergerakan dan nasib dari materi reaktif yang tumbuh (misalnya hasil desinfeksi) atau yang meluruh (misalnya sisa khlor) terhadap waktu.

- Model umur air yang mengalir pada jaringan

- Melacak persentasi aliran dari node yang akan dicapai dari node lainnya sepanjang waktu

- Model reaksi baik pada aliran olahan dan pada dinding pipa - Menggunakan orde ke-n untuk model reaksi pada aliran olahan

- Menggunakan orde nol atau pertama untuk model reaksi pada dinding pipa - Menghitung batas transfer massa untuk menghitung reaksi pada dinding

pipa

- Menyediakan reaksi pertumbuhan atau peluruhan untuk memproses keterbatasan konsentrasi

- Menghitung koefisien laju reaksi global yang dapat dimodifikasi berdasarkan pipa-pipa

- Menyediakan koefisien laju reaksi dinding dalam kaitannya dengan kekasaran pipa

- Menyediakan input massa pada variasi waktu konsentrasi pada semua lokasi di jaringan

- Pemodelan tangki penyimpanan berupa pencampuran yang sempurna (complete mixing),pola aliran (plug flow) atau dua kompartemen reaktor. Dengan tersedianya fasilitas tersebut, EPANET dapat melakukan kajian fenomena kualitas air seperti mencampur air dari sumber yang berbeda,“usia air” dalam sistem, kehilangan sisa klor (chlor), pertumbuhan zat kima (desinfektan), melacak kontaminan

Untuk menjalankan program ini diperlukan input data yang mendukung, sehingga dihasikan output yang menunjukkan performansi jaringan tersebut. Input yang diperlukan pada program ini yaitu :

1. Input komponen yang mendukung sebuah sistem jaringan pipa yang meliputi pipa, pompa dan reservoir.

2. Input berupa node yang menghubungkan masing-masing pipa sehingga membentuk sebuah sistem jaringan pipa.

3. Input berupa nomor masing-masing komponen baik pipa, node, pompa,dan reservoir.

4. Input yang menunjukkan karakteristik masing-masing komponen yang meliputi:

- Diameter, panjang, kekasaran bahan pipa - Karakteristik pompa.

5. Input persamaan yang akan digunakan yang merupakan karakteristik dari hidrolik.

Dengan menggunakan data yang berupa input seperti diatas maka analisa hidrolik dapat dilakukan.

BAB III

Gambaran Umum Lokasi Studi 3.1. Letak dan Batas Administratif

Kompleks Perumahan Grya Prima merupakan salah satu Perumahan yang terletak di Kelurahan Tanjung Marulak, Kecamatan Rambutan, Kota Tebing Tinggi.Secara umum Kelurahan Tanjung Marulak memiliki batas-batas sebagai berikut :

- Sebelah Utara berbatasan dengan Kelurahan Lalang.

- Sebelah Timur berbatasan dengan Kelurahan Sri Padang dan Tanjung Marulak Hilir.

- Sebelah Selatan berbatasan dengan Sungai Padang.

- Sebelah Barat berbatasan dengan Kelurahan Karya Jaya dan Perkebunan Rambutan.

(Sumber : Bappeda Kota Tebing Tinggi)

Untuk lebih jelasnya dapat di lihat pada Gambar 3.1.

Secara khusus Kompleks Perumahan Grya Prima memiliki batas-batas sebagai berikut :

- Sebelah Utara berbatasan dengan Kompleks Perumahan Grya Prima II - Sebelah Timur berbatasan dengan SMA N 1 Tebing Tinggi.

- Sebelah Selatan berbatasan dengan Kompleks Perumnas dan RSS. - Sebelah Barat berbatasan dengan AKBID dan PUSKESMAS.

(sumber: PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi)

3.2.Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Bulian 3.2.1 Sejarah Singkat PDAM Tirta Bulian

Kota Tebing Tinggi telah memiliki sistem penyediaan air minum sejak tahun 1924 dengan menggunakan sumber air bawah tanah yaitu berupa sumur bor dalam yang bermuatan positif (Arthesis). Pelayanan ini berlangsung sampai tahun 1982 dengan dibangunnya sistem pengolahan air lengkap yaitu Water Treatment Plant (WTP) yang sumber air bakunya dari Sungai Padang dengan Kapasitas produksi 40 l/det dan pada tahun 1983 ditambah kapasitas produksi menjadi 60 l/det yang sumber dananya diperoleh dari Bantuan Pemerintah Pusat. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kota Tebing Tinggi baru dibentuk pada tahun 1977 yang tertuang sesuai dengan Peraturan Daerah (Perda) Kotamadya Tebing Tinggi dengan Nomor: 8 Tahun 1977, yang pelaksanaannya berdasarkan Surat Keputusan Walikotamadya Kepala Daerah Tingkat II Nomor 18 Tahun 1983 Tanggal 14 Maret 1983. Sebelum Perusahaan Daerah Air Minum ini terbentuk pengelolaan air minum Kota Tebing Tinggi berada di bawah naungan Unit Departemen Pekerjaan Umum (Seksi Air Minum) yang sistem anggaran biayanya terpisah dan pada Tahun 1986 Perusahaan Daerah Air Minum diberi nama Perusahaan Daerah Air Minum Tirta Bulian Tebing Tinggi sesuai dengan Peraturan Daerah Kotamadya Tebing Tinggi Nomor 11 Tahun 1986 dengan pelaksanaan berdasarkan Surat Keputusan Walikotamadya Nomor 188.342/314 Tahun 1986 Tanggal 25 Nopember 1986. Tugas Pokok PDAM adalah menyediakan air bersih yang cukup dan sehat untuk memenuhi kebutuhan masyarakat di daerah sesuai dengan kemampuan untuk membangun Perekonomian Daerah dan menambah Pendapatan Asli Daerah. Dalam menjalankan tugasnya Direksi PDAM bertanggung jawab

kepada Kepala Daerah melalui Badan Pengawasan. Pada Tahun 1997 PDAM Tirta Bulian baru dapat melayani ± 30% dari total penduduk atau sekitar 33.307 jiwa yang dilayani melalui 4.639 unit Sambungan Rumah dan 116 unit Hidran Umum. Dalam meningkatkan upaya pelayanan terhadap pelanggan, PDAM Tirta Bulian memiliki motto: “KAMI ADA UNTUK MELAYANI ANDA”. Tagihan rekening air berjalan setiap bulannya dapat dicapai rata-rata 90%. Walaupun PDAM Tirta Bulian mengikuti pola 5 hari kerja, namun pelayanan terhadap pelanggan tetap dilaksanakan 6 hari kerja karena loket pembayaran rekening air tetap dibuka setiap hari Sabtu guna melayani pelanggan yang akan membayar, demikian juga guna menampung keluhan-keluhan pelanggan yang berkaitan dengan gangguan pelayanan air. Operasi pendistribusian air dilaksanakan nonstop selama 24 jam.

3.2.2 Kriteria Penggolongan Tarif Air Minum PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi

Tarif yang diberikan oleh PDAM Tirta Bulian kepada pelanggan memiliki beberapa jenis golongan. Golongan tersebut adalah sebagai berikut:

A. Golongan Sosial 1. Sosial Umum (SU)

Pelanggan yang memberikan pelayanan umum, khususnya bagi masyarakat yang berpenghasilan rendah, antara lain rumah ibadah, fire hydrant, kamar mandi umum, kran umum, dan terminal air.

2. Sosial Khusus (SK)

Pelanggan yang memberikan pelayanan umum dan mendapatkan dana dari kegiatannya, antara lain kantor organisasi massa/parpol, panti

-asuhan, sekolah negeri/swasta, dan yayasan sosial. B. Golongan Non Niaga

1. Rumah Tangga “A” (RT-1)

Bangunan yang berfungsi sebagai tempat tinggal yang terbuat dari bahan tepas dan kayu dengan luas sampai dengan 36m .

2. Rumah Tangga “B” (RT-2)

Bangunan semi permanen dan permanen yang berfungsi sebagai tempat tinggal dengan luas sampai 45m .

3. Rumah Tangga “C” (RT-3)

Bangunan permanen yang berfungsi sebagai tempat tinggal dengan luas sampai dengan 70m .

4. Rumah Tangga “D” (RT-4)

Rumah dengan bangunan yang termasuk menengah sampai dengan mewah, tidak ada kegiatan usaha di dalam dan atau di luar bangunan, antara lain rumah permanen berlantai 2 (dua) atau berbentuk ruko ataupun tidak dan rumah permanen dengan luas lebih dari 70m .

5. Instansi Pemerintahan dan TNI, POLRI (IP)

Sarana dan prasarana instansi pemerintahan/TNI/POLRI termasuk gedung, kantor, kolam renang, rumah dinas/asrama dan fasilitas lainnya yang rekening air minumnya ditanggung oleh instansi tersebut.

C. Golongan Niaga 1. Niaga Kecil (N-1)

Bangunan semi permanen dan permanen dengan luas sampai dengan 45m yang digunakan sebagai tempat usaha, antara lain:

kios/warung pedagang kaki lima, kedai kopi, rumah makan, bengkel, tukang pangkas, klinik swasta, wartel, penjahit, doorsmeer, toko/percetakan, kantor perusahaan swasta, biro jasa, rumah sakit tipe D, radio siaran non pemerintah, notaris, pengacara praktek dokter, pelayanan medis, toko obat, dan photo copy.

2. Niaga Menengah (N-2)

Bangunan permanen dengan luas lebih dari 45 m atau bangunan rumah toko yang digunakan sebagai usaha, antara lain: toko dan grosir yang menyediakan kebutuhan sandang dan pangan, swalayan, rumah sakit swasta tipe A, B, dan C, kolam renang umum, distributor, usaha peternakan, hotel kelas melati, losmen dan penginapan, restaurant, usaha konveksi kecil dan sanggar seni.

3. Niaga Besar (N-3)

Pelanggan yang dalam kegiatan/usahanya memperoleh keuntungan yang lebih tinggi dari niaga menengah, antara lain : kerajinan tangan, kerajinan rumah tangga, SPBU, usaha garment, night club, diskotik, karaoke, industri, steambath, rumah sakit dalam ruang lingkup perusahaan dan BUMN, Pusat perbelanjaan, bioskop, BUMN, BUMD, PT, CV, Fa, dan UD, bengkel besar, sevice station, panglong/penjual bahan bangunan, showroom mobil (sepeda motor), toko spare part kendaraan bermotor, gudang dan tempat timbunan barang dan usaha besar lainnya seperti eksportir dan importir.

Tabel 3.1 Tarif Air Minum PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi

No Golongan Tarif Harga (Rp) Blok konsumsi (m )

0-10m >10m

A. I. II.

Sosial

Sosial Umum (SU) Sosial Khusus (SK)

748 884 1020 1360 B. I. II. III. IV. V. Non Niaga

R. Tangga A (RT-1) R. Tangga B (RT-2) R. Tangga“C”(RT-3) R. Tangga“D”(RT-4)

Instansi Pemerintah dan TNI, POLRI (IP) 1496 1904 2176 2448 2448 2108 2924 3264 3604 3604 C. I. II. III. Niaga

Niaga Kecil (N-1) Niaga Menengah (N-2) Niaga Besar (N-3)

2924 4080 4896 4216 6188 7480 D. I. II. III. IV. Biaya Administrasi Kelompok Sosial

Kelompok Ins. Pemerintahan Kelompok Non Niaga (RT) Kelompok Niaga

5000 15.000

7.500 15.000

3.2.3 Booster Pump PDAM Tirta Bulian

Booster Pump merupakan salah satu reservoir penampung sementara yang dibutuhkan untuk membantu pada jam puncak. Booster Pump PDAM Tirta Bulian menggunakan pompa sentrifugal sebanyak 2 unit pompa yang masing-masing pompa berkapasitas 50 liter/detik yang digunakan bergantian pada saat jam puncak, peran booster sangat diperlukan untuk memberikan atau mendistribusikan air ke pelanggan agar pelayanan pendistribusian air ke pelanggan dapat terpenuhi secara merata yang digunakan pada pukul 06.00 – 11.00 WIB dan pukul 16.00 – 19.00 WIB.

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

Jenis Penelitian ini adalah deskriptif kuantitatif studi kasus Analisa Distribusi Air Bersih pada Komplek Perumahan Grya Prima Tebing Tinggi Menggunakan metode Hardy-cross dengan kajian pembanding analisis Epanet 2.0. Metode yang dilakukan pada studi ini terlebih dahulu melakukan tinjauan lokasi di daerah penelitian, kemudian mengumpulkan data yang berhubungan dengan sistem distribusi air bersih dan menganalisa data sedemikian rupa untuk mendapatkan kesimpulan akhir. Alur pengerjaannya lebih jelas tergambar pada Gambar 4.1. Bagan Alir Metodologi Pengerjaan Tugas Akhir berikut ini :

Gambar 4.1 Diagram Alir Metodologi Penelitian Mulai

Pengumpulan Data

Analisa bandingan dengan Program EPANET 2.0 Analisa Aliran Dalam Pipa:

Analisa LoopHardy Cross dengan bantuan Ms. Excel

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Peta Jaringan Ketersediaan dan

kebutuhan air

Spesifikasi Pipa Jumlah dan Jenis

4.1 Pengumpulan Data

Untuk mencapai tujuan dan sasaran penelitian ini maka tahapan proses penelitian yang dilakukan oleh penulis adalah sebagai berikut :

1. Studi Literatur

Mengumpulkan bahan-bahan atau teori-teori dari beberapa buku yang berhubungan dengan air bersih serta perpipaan.

2. Pengumpulan Data

Mengambil data-data yang diperlukan yang terdiri dari : a. Data Primer

Data primer merupakan data yang diperoleh dengan mengadakan kunjungan langsung di daerah studi dan wawancara langsung terhadap operator Booster Pump PDAM Tirta bulian, sehingga diperoleh kondisi eksisting penyaluran dan pendistribusian air bersih.

b. Data Sekunder

Merupakan data yang diperoleh dari Pihak PDAM Tirta Bulian. Adapun data-data tersebut yaitu :

 _{Jumlah pelanggan pada Perumahan Grya Prima ;}

 _{Peta jaringan pipa distribusi pada kompleks Perumahan Grya}

Prima ;

 _{Panjang pipa antar junction yang satu dan lainnya, diameter pipa}

yang digunakan serta jenis pipa distribusinya ;

4.2 Analisa Data

Pada tahap analisis dilakukan hitungan dengan di dasarkan pada data-data yang diperoleh seperti :

1. Menghitung jumlah pemakaian air bersih masing - masing penduduk dalam satuan per liter per orang per hari.

2. Mengitung pemakaian air pada jam puncak 3. Menganalisa pendistribusian air

Metode yang digunakan dalam analisis pendistribusian air bersih yaitu dengan memakai metode Hardy-Cross persamaan Hazen-Williams dengan bantuan kalkulator dan Program Microsoft Excel 2007. Adapun prosedur perhitungan adalah sebagai berikut:

a. Pilih pembagian debit aliran melalui tiap-tiap pipa Qo hingga terpenuhi kontinuitas.

b. Hitungheadloss(hf) pada tiap pipa, hf = k. .

c. Jaringan pipa dibagi menjadi sejumlah jaringan tertutup (tiap pipa minimal masuk dalam satu jaringan).

d. Hitung Σhf tiap jaringan, jika pengaliran seimbang, Σhf = 0.

e. Hitung nilai total headloss persatuan laju aliran untuk tiap

jaringan. Tentukan jumlah besaran∑

f. Hitung koreksi debit aliranΔ Q=

/

dimana :Δ Q= koreksidebit aliran untuk tiap tiap loop.

n =harga yang bergantung pada persamaan yang digunakan untuk menghitung debit aliran.(n=1,85 bila digunakan persamaan Hazen – Williams dan n = 2 bila digunakan persamaan Darcy dan Manning).

g. Koreksi debit aliran, Q= Qo + Δ Q, Untuk pipa yang digunakan secara bersama dengan loop lain, maka koreksi aliran untuk pipa tersebut adalah harga netto dari koreksi untuk kedua loop.

h. Tuliskan aliran yang telah di koreksi pada diagram jaringan pipa seperti pada langkah 1. untuk memeriksa koreksi pada langkah 7 perhatikan kontinuitas pada setiap pertemuan pipa.

i. Ulangi langkah 1-6 hingga koreksi debit aliran∆Q≈ 0

j. Prosedur di atas dapat digambarkan pada sebuah tabel berikut: Tabel 4.1 PerhitunganHardy-Cross

No pipa

D (m)

L (m)

Qo

(m3/s) C K hf hf/Qo Δ Q(m3/s)

Dike tahui

Dike tahui

Dike

tahui Ditaksir Tabel Rumus Rumus Rumus

hf 1,85 hf/Qo ∑ hf ∑ hf/Qo

Setelah diakukan analisa data menggunakan perhitungan hardy-cross maka dilakukan perbandingan dengan menggunakan software Epanet 2.0.

Program EPANET 2.0 merupakan program komputer (EPA - Software) dengan tampilan Window yang dapat melakukan simulasi periode tunggal atau majemuk dari perilaku hidrolis dan kualitas air pada jaringan pipa bertekanan. Dengan analisis simulasi yaitu melacak aliran air (flow) pada pipa, tekanan (pressure) disetiap titik (node), kehilangan energi (headloss) pada pipa serta konsentrasi bahan kimia dalam sistem distribusi penyediaan air bersih.Tahapan Analisa disajikan pada gambar 4.2 berikut.

Gambar 4.2 Diagram alir Analisa Menggunakan Epanet 2.0 Mulai

Masukkan Data (Input): - Reservoir - Junction - Pipa

Eksekusi Program

Output : - Flow - Velovity - Headloss - Friction factor - Gambaran Visual

BAB V

ANALISA DAN PEMBAHASAN 5.1. Jumlah Pemakaian Air

5.1.1. Kebutuhan Air bersih Golongan Non Niaga dan Niaga

Jumlah anggota keluarga setiap pelanggan untuk golongan non niaga dan niaga berkisar antara 4-6 orang. Dalam hal ini diambil setiap rumah berjumlah 5 orang yang terdiri dari 1 ayah, 1 ibu, dan 3 orang anak. Berdasarkan data dari PDAM Tirta Bulian Tebing Tinggi jumlah pelanggan yang berada di Kompleks Perumahan Grya Prima 420 pelanggan sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada Kompleks Perumahan Grya Prima adalah 420 x 5 = 2100 orang.

Pemakaian air rata-rata per orang dalam sehari (Tabel 2.2) untuk Kota Kecil sebesar 130 liter/hari/orang. Sehingga Total kebutuhan air golongan non niaga dan niaga pada Perumahan Grya Prima dalam sehari adalah :

Kebutuhan air penduduk = jlh penduduk x keb.air rata-rata perhari = 2100 x 130 liter

= 273.000 liter/hari. 5.1.2. Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial 5.1.2.1. Golongan Sosial Umum

Golongan sosial umum terdiri dari Rumah Ibadah, Fire Hydrant, Kamar Mandi Umum, Kran Umum, dan Terminal Air. Di Perumahan Grya Prima terdapat satu rumah ibadah (Mesjid). Jumlah pemakaian air rata-rata perhari untuk rumah Ibadah (Mesjid) adalah 10 liter (Tabel 2.3). Jumlah rata-rata jemaah tiap hari berkisar 100 orang.

Kebutuhan air bersih = jlh pelanggan x keb. air rata-rata perhari = 100 x 10 liter

= 1000 liter/hari 5.1.2.2 Golongan Sosial Khusus

Golongan sosial khusus terdiri dari Sekolah, Kantor Organisasi atau Yayasan. Di Perumahan Grya Prima ini terdapat 1 Gedung Sekolah (TK). Jumlah pemakaian rata-rata per hari untuk SD adalah 40 liter (Tabel 2.3), maka untuk TK diasumsikan sebesar 20 liter, sedangkan untuk Guru/Pegawai adalah 100 liter. Kebutuhan air untuk siswa = jlh siswa x keb. air rata-rata perhari

= 25 x 20 liter = 500 liter/hari.

Kebutuhan air untuk pegawai = jlh pegawai x keb. air rata-rata perhari = 5 x 100

= 500 liter/hari.

Kebutuhan air total untuk sekolah = 500 + 500 = 1000 liter Maka kebutuhan air total pada Perumahan Grya Prima adalah: Qtotal = 273.000 liter + 1.000 liter + 1.000 liter

= 275.000 liter = 275m /hari

Untuk mengatasi losses berupa kebocoran yang terjadi selama pendistribusian air, maka kebutuhan total tersebut harus ditambahkan 20% (Tabel 2.2). Sehingga kebutuhan total air bersih yang di distribusikan pada Perumahan Grya Prima adalah :

Qtotal = 20% (275.000) + 275.000 = 330.000 liter

= 330m /hari.

Jadi kapasitas total air yang di distribusikan ke perumahan adalah sebesar 330m /hari

5.2 Estimasi pemakaian air pada saat Beban Puncak (Peak Hour)

Dari hasil survey pada Booster Pump PDAM diperoleh data-data sebagai berikut : Tabel 5.1 Pembacaan Alat pengukur Tekanan (Pressure Gauge) selama 24 jam

Waktu (wib)

Pressure Gauge (atm)

06.00-08.00 2,4

09.00-11.00 2,2

12.00-15.00 0,2

16.00-19.00 2,4

20.00-24.00 0,4

01.00-05.00 0,2

Sumber: PDAM Tirta Bulian

Dari data diatas dapat ditentukan beban puncak(peak hour) terjadi pada pukul 06.00-08.00 dan 16.00-19.00 wib.

Persentase pemakaian air selama 24 jam dapat dihitung sebagai berikut : Tabel 5.2 Estimasi pemakaian perhari

Fasilitas Periode Pemakaian air

06.00-08.00

09.00-11.00

12.00-15.00

16.00-19.00

20.00-24.00

01.00-05.00

Non niaga & Niaga 30 15 10 30 10 5

Sosial Umum 5 15 5 50 10 15

Tabel 5.3 Pemakaian air Periode I 06.00–08.00 Fasilitas Persentase pemakaian air (%) Kapasitas pemakaian air (liter/hari) Kapasitas pemakaian air (liter/3jam) Kapasitas pemakaian air (liter/jam) Non niaga & Niaga 30 273000 81900 27300

Sosial Umum 5 1000 50 16,67

Sosial Khusus 40 1000 400 133,33

82350 27450

Tabel 5.4 Pemakaian air Periode II 09.00–11.00

Fasilitas Persentase pemakaian air (%) Kapasitas pemakaian air (liter/hari) Kapasitas pemakaian air (liter/3jam) Kapasitas pemakaian air (liter/jam) Non niaga & Niaga 15 273000 40950 13650

Sosial Umum 15 1000 150 50

Sosial Khusus 40 1000 400 133,33

41500 13833,33

Tabel 5.5 Pemakaian air Periode III 12.00–15.00

Fasilitas Persentase pemakaian air (%) Kapasitas pemakaian air (liter/hari) Kapasitas pemakaian air (liter/4jam) Kapasitas pemakaian air (liter/jam)

Non niaga & Niaga 10 273000 27300 6825

Sosial Umum 5 1000 50 12,5

Sosial Khusus 10 1000 100 25

Tabel 5.6 Pemakaian air Periode IV 16.00–19.00 Fasilitas Persentase pemakaian air (%) Kapasitas pemakaian air (liter/hari) Kapasitas pemakaian air (liter/4jam) Kapasitas pemakaian air (liter/jam) Non niaga & Niaga 30 273000 81900 20475

Sosial Umum 50 1000 500 125

Sosial Khusus 5 1000 50 12,5

82450 20612,5

Tabel 5.7 Pemakaian air Periode V 20.00–24.00

Fasilitas Persentase pemakaian air (%) Kapasitas pemakaian air (liter/hari) Kapasitas pemakaian air (liter/5jam) Kapasitas pemakaian air (liter/jam)

Non niaga & Niaga 10 273000 27300 5460

Sosial Umum 10 1000 100 20

Sosial Khusus 5 1000 50 10

27450 5490

Tabel 5.8 Pemakaian air Periode IV 01.00–05.00

Fasilitas Persentase pemakaian air (%) Kapasitas pemakaian air (liter/hari) Kapasitas pemakaian air (liter/5jam) Kapasitas pemakaian air (liter/jam)

Non niaga & Niaga 5 273000 13650 2730

Sosial Umum 15 1000 150 30

Sosial Khusus 0 1000 0 0

Tabel 5.9 Total Pemakaian air selama 24 jam

Periode Pemakaian Air

liter/periode Liter/jam Liter/detik m /detik

I _{82350 27.450} 7,6250 0,007625

II _{41500 13.833,33} 3,8426 0,003843

III _{27450 6.862,50} 1,9063 0,001906

IV _{82450 20.612,50} 5,7257 0,005726

V _{27450 5.490} 1,5250 0,001525

VI _{13800 2.760} 0,7667 0,000767

Total(liter/hari) 275.000 77008,33 21,3912 _0,021391

Gambar 5.1 Grafik Estimasi pemakaian air per hari.

Dari Grafik 5.1 dapat dilihat bahwa kebutuhan air maksimal (beban puncak) terjadi pada periode I (06.00-08.00 WIB) sebesar 27.450 liter/jam atau 0,007625m /detik.

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0 1 .0 0 0 2 .0 0 0 3 .0 0 0 4 .0 0 0 5 .0 0 0 6 .0 0 0 7 .0 0 0 8 .0 0 0 9 .0 0 1 0 .0 0 1 1 .0 0 1 2 .0 0 1 3 .0 0 1 4 .0 0 1 5 .0 0 1 6 .0 0 1 7 .0 0 1 8 .0 0 1 9 .0 0 2 0 .0 0 2 1 .0 0 2 2 .0 0 2 3 .0 0 2 4 .0 0 K a p a si ta s m 3 /d e ti k

Konsumsi air Perhari

kapasitas

Berdasarkan (Pers. 2.3) besarnya debit beban puncak dapat ditentukan dengan rumus :

Qh-max = (C1) (Qh)

di mana : Qh = pemakaian air (m /dtk)

C1 = konstanta yang bernilai antara 1.5–2.0 Qh-max = pemakaian air jam puncak (m /dtk)

Dari rumus diatas di peroleh kebutuhan air pada beban puncak sebesar: Qh-max = 1,7 x 0,007625m /detik

= 0,012963m /detik.

Diperoleh kebutuhan beban puncak adalah sebesar 0,012963 m /detik. Dari kebutuhan beban puncak sebesar 0,012963 m /detik. Dapat ditaksir debit air yang mengalir tiap-tiap pipa dengan metodeHardy-Cross.

Loop XVI No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 40 0,050 132,50 -0,00020 100 613219,187 -0,09059 445,915

42 0,075 44,70 0,00063 100 28717,257 0,03462 54,787

43 0,050 132,50 -0,00005 100 613219,187 -0,00631 131,124 0,000051 44 0,050 44,70 0,00002 100 206874,699 0,00035 19,326

-0,06193 651,151

Loop XVII No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 43 0,050 132,50 -0,00005 100 613219,187 -0,00631 131,124

45 0,050 44,60 -0,00010 100 206411,892 -0,00850 83,451

46 0,050 132,50 0,00000 100 613219,187 -0,00009 18,734 0,000011 47 0,075 44,60 0,00032 100 28653,012 0,00954 30,261

-0,00536 263,569

Loop XVIII No

pipa d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 46 0,050 132,50 0,00000 100 613219,187 -0,00009 18,734

48 0,075 44,60 0,00001 100 28653,012 0,00001 1,505 0,000024 49 0,075 132,50 0,00025 100 85123,859 0,01835 73,647

50 0,050 44,60 -0,00011 100 206411,892 -0,01011 90,368 0,00817 184,254

ITERASI V Loop I

No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 1 0,075 41,50 0,00300 100 26661,435 0,57198 190,939

2 0,075 192,40 0,00131 100 123606,268 0,57055 436,998

3 0,050 41,50 -0,00051 100 192064,877 -0,15825 307,647 0,000001 4 0,050 192,40 -0,00060 100 890440,540 -0,98867 1635,796

-0,00440 2571,380

Loop II No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 4 0,050 192,40 -0,00060 100 890440,540 -0,98867 1635,796

5 0,050 44,50 0,00040 100 205949,085 0,10558 265,268

6 0,050 188,20 0,00010 100 871002,649 0,03342 340,925 0,000030 7 0,075 47,60 0,00313 100 30580,345 0,71071 227,207

-0,13896 2469,196

Loop III No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 6 0,050 188,20 0,00010 100 871002,649 0,03342 340,925

8 0,075 45,20 0,00211 100 29038,479 0,32524 154,275

9 0,050 130,00 -0,00042 100 601649,013 -0,34342 814,139 0,000011 10 0,050 42,80 -0,00026 100 198081,367 -0,04679 178,707

-0,03155 1488,046

Loop IV No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 3 0,050 41,50 -0,00051 100 192064,877 -0,15825 307,647

11 0,075 112,50 0,00098 100 72274,975 0,19476 199,541

12 0,075 41,50 0,00082 100 26661,435 0,05159 63,217 -0,000006 13 0,050 112,50 -0,00020 100 520657,800 -0,07749 379,911

Loop V No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 5 0,050 44,50 0,00040 100 205949,085 0,10558 265,268

13 0,050 112,50 -0,00020 100 520657,800 -0,07749 379,911

14 0,075 44,50 0,00131 100 28588,768 0,13283 101,377 -0,000053 15 0,050 112,50 -0,00017 100 520657,800 -0,05519 325,051

0,10573 1071,607

Loop VI No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 10 0,050 42,80 -0,00026 100 198081,367 -0,04679 178,707

15 0,050 112,50 -0,00017 100 520657,800 -0,05519 325,051

16 0,075 42,80 0,00133 100 27496,613 0,13107 98,661 0,000013 17 0,050 112,50 -0,00016 100 520657,800 -0,05029 311,474

-0,02119 913,893

Loop VII No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 17 0,050 112,50 -0,00016 100 520657,800 -0,05029 311,474

18 0,075 61,90 0,00107 100 39767,297 0,12734 118,851

19 0,075 46,00 0,00085 100 29552,434 0,06186 72,649 -0,000024 20 0,050 174,40 -0,00021 100 807135,292 -0,12516 600,165

21 0,050 46,00 0,00024 100 212891,189 0,04329 179,294 0,05704 1282,432

Loop VIII No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 20 0,050 174,40 -0,00021 100 807135,292 -0,12516 600,165

27 0,050 45,30 0,00021 100 209651,541 0,03216 155,121 38 0,050 4,20 0,00023 100 19437,891 0,00354 15,553

39 0,050 41,20 0,00006 100 190676,457 0,00271 47,310 0,000052 40 0,050 132,50 -0,00023 100 613219,187 -0,11643 500,423

41 0,075 45,30 0,00092 100 29102,723 0,06992 76,222 -0,13326 1394,794

Loop IX No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 9 0,050 130,00 -0,00042 100 601649,013 -0,34342 814,139

21 0,050 46,00 0,00024 100 212891,189 0,04329 179,294

22 0,050 120,00 -0,00026 100 555368,320 -0,12527 490,545 0,000076 23 0,050 15,00 0,00043 100 69421,040 0,04188 96,359

24 0,075 25,00 0,00191 100 16061,105 0,15053 78,623 -0,23299 1658,959

Loop X No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 22 0,050 120,00 -0,00026 100 555368,320 -0,12527 490,545

25 0,050 50,50 0,00034 100 233717,501 0,08774 260,871

26 0,050 65,00 -0,00014 100 300824,507 -0,02342 162,971 0,000015 27 0,050 45,30 0,00021 100 209651,541 0,03216 155,121

-0,02879 1069,509

Loop XI No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 26 0,050 65,00 -0,00014 100 300824,507 -0,02342 162,971

28 0,050 52,40 -0,00003 100 242510,833 -0,00080 30,819 -0,000003 29 0,050 15,00 0,00033 100 69421,040 0,02572 77,014

0,00149 270,804

Loop XII No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 23 0,050 15,00 0,00043 100 69421,040 0,04188 96,359

25 0,050 50,50 0,00034 100 233717,501 0,08774 260,871

29 0,050 15,00 0,00033 100 69421,040 0,02572 77,014 -0,000013 30 0,050 46,20 -0,00032 100 213816,803 -0,07302 228,510

31 0,050 183,50 -0,00019 100 849250,723 -0,11037 582,252 32 0,075 45,20 0,00085 100 29038,479 0,06065 71,314

Loop XIII No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 31 0,050 183,50 -0,00019 100 849250,723 -0,11037 582,252

33 0,075 46,80 0,00054 100 30066,389 0,02733 50,381

34 0,075 210,80 0,00051 100 135427,241 0,11079 216,216 0,000021 35 0,050 47,40 -0,00031 100 219370,486 -0,06981 226,958

-0,04206 1075,806

Loop XIV No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 28 0,050 52,40 -0,00003 100 242510,833 -0,00080 30,819

30 0,050 46,20 -0,00032 100 213816,803 -0,07302 228,510 35 0,050 47,40 -0,00031 100 219370,486 -0,06981 226,958

36 0,075 4,20 0,00060 100 2698,266 0,00294 4,913 0,000024 37 0,050 156,00 0,00019 100 721978,816 0,09254 491,866

38 0,050 4,20 0,00023 100 19437,891 0,00354 15,553 -0,04462 998,619

Loop XV No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 37 0,050 156,00 0,00019 100 721978,816 0,09254 491,866

39 0,050 41,20 0,00006 100 190676,457 0,00271 47,310 44 0,050 44,70 -0,00002 100 206874,699 -0,00059 24,524

45 0,050 44,60 -0,00014 100 206411,892 -0,01614 112,062 -0,000045 50 0,050 44,60 -0,00015 100 206411,892 -0,01828 118,642

51 0,075 22,10 0,00024 100 14198,017 0,00277 11,726 52 0,075 41,20 0,00027 100 26468,702 0,00644 24,200 0,06945 830,330

Loop XVI No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 40 0,050 132,50 -0,00023 100 613219,187 -0,11643 500,423

42 0,075 44,70 0,00068 100 28717,257 0,04001 58,553

43 0,050 132,50 0,00000 100 613219,187 0,00004 13,357 0,000070 44 0,050 44,70 -0,00002 100 206874,699 -0,00059 24,524

-0,07697 596,858

Loop XVII No pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 43 0,050 132,50 0,00000 100 613219,187 0,00004 13,357

45 0,050 44,60 -0,00014 100 206411,892 -0,01614 112,062

46 0,050 132,50 0,00001 100 613219,187 0,00014 22,730 0,000017 47 0,075 44,60 0,00033 100 28653,012 0,01016 31,156

-0,00580 179,306

Loop XVIII No

pipa

d (m)

L (m)

Qo

(m /dtk) C K hf hf/Qo

Δ Q

(m /dtk) 46 0,050 132,50 0,00001 100 613219,187 0,00014 22,730

48 0,075 44,60 0,00003 100 28653,012 0,00015 4,468 0,000009 49 0,075 132,50 0,00027 100 85123,859 0,02175 79,627

50 0,050 44,60 -0,00015 100 206411,892 -0,01828 118,642 0,00377 225,467