46
Berdasarkan pembahasan pada sub-bab 4.3.1 hingga 4.3.3, maka dapat diketahui total
pemakaian air bersih secara aktual di kampus IPB Darmaga. Besarnya adalah 3,566.62 m
3
hari . Hasil
ini berdasarkan jumlah pemakaian air yang ada pada empat jalur distribusi, yaitu jalur perumdos
sebesar 903 m
3
hari , jalur asrama TPB 703.86 m
3
hari , jalur menara Fahutan 1,070.93 m
3
hari , dan
jalur menara Fapet 888.83 m
3
hari .
4.4 Head Loss
Perhitungan besarnya nilai head loss hanya akan dilakukan dari WTP Cihideung hingga menara Fahutan. Skema jalur pipa dari WTP Cihideung hingga menara Fahutan dapat dilihat pada
Gambar 25. Panjang pipa dari titik A rumah pompa WTP Cihideung hingga ke O menara Fahutan adalah 1560 m lihat lampiran 9 dengan diameter pipa adalah 6 inci atau sama dengan 152 mm yang
terbuat dari besi tuang. Pompa distribusi dari WTP Cihideung berdaya 30 hp atau 22 kw dan mampu menghasilkan debit air 70 m
3
jam atau 0.0194 m
3
s dan suhu air rata-rata adalah 28 C. Tampak dari
gambar jumlah belokan 90
O
adalah lima buah B, E, G, L, dan N sedangkan jumlah belokan 45 adalah delapan buah C, D, F, H, I, J, K, dan M. Ditetapkan nilai K untuk belokan 90
adalah 0.75 dan nilai K untuk belokan 45
adalah 0.45 lihat tinjauan pustaka halaman 13. Dengan informasi tersebut maka dapat dicari besarnya head loss h
L
dengan persamaan 6.
Terlebih dahulu dicari besarnya kecepatan aliran air V, yaitu:
A = D
2 4
1 =
2 0.152
14 .
3 4
1 = 0.018 m
2
V = QA =
018 .
0194 .
= 1.078 ms
Gambar 25 . Jalur pipa transmisi dari WTP Cihideung hingga ke menara
47
Kemudian mencari besarnya viskositas kinematik air pada suhu 28 C, agar bilangan Reynold dapat
dicari. Cara mencarinya dengan menggunakan interpolasi dari Tabel 3. Suhu
Kekentalan Kinematik m
2
s C
F harga tabel x 10
-6
26.7 80 0.864
32.2 90 0.767
Interpolasi:
864 .
767 .
864 .
7 .
26 2
. 32
7 .
26 28
v
097 .
864 .
5 .
5 3
. 1
v 023
. 864
. v
-6
10 x
841 .
v
m
2
s
-5
10 x
41 .
8 v
m
2
s Setelah nilai viskositas kinematik air didapat, maka bilangan Reynold dapat dicari dengan
persamaan 4, maka:
v VD
Re
5 -
10 x
8.41 0.152
x 078
. 1
5
10 x
95 .
1 Mencari kekasaran relatif
D , di mana material pipa yang digunakan adalah besi tuang maka besarnya nilai adalah 0.25mm lihat Tabel 3 dan diameter pipa adalah 152 mm. Jadi kekasaran
relatifnya adalah: Kekasaran relatif
D =
152 25
.
= 0.0016 Mencari nilai faktor gesekan dengan cara memplotkan nilai Re yang didapat yaitu 1.95 x 10
5
dan nilai kekasaran relatif
D sebesar 0.0016 ke dalam diagram Moody lihat Gambar 26, sehingga diperoleh nilai f = 2.3 x 10
-2
= 0.023 Mencari h
L
dengan persamaan 6 maka:
g V
D L
f 2
K x
90 belokan
K x
45 belokan
h
2 90
45 Total
L
m 14
9.8 x
2 078
. 1
0.75 x
5 0.45
x 8
152 .
1560 023
.
2
48
Gambar 26. Penentuan
nilai koefisien gesekan ƒ dengan diagram Moody
Sumber: Linsley Franzini, 1985
49
Jadi besarnya head loss yang terjadi pada jalur pipa transmisi dari A ke O adalah 14 m, artinya head loss ini setara dengan penurunan tinggi kolom air sebesar 14 m atau penurunan tekanan
sebesar 1.4 kgcm
2
. Head loss di atas hanya memperhitungkan pipa jika dalam kondisi lurus tanpa tanjakan ataupun turunan, dengan kata lain tanpa memperhitungkan beda elevasi antara WTP dengan
menara Fahutan. Head loss dapat diartikan sebagai kehilangan tekanan ataupun kehilangan energi, maka pencarian nilai head loss ini bertujuan untuk mencari besarnya energi yang diperlukan agar
mampu mengatasi kehilangan tersebut sehingga mampu mengalirkan air dengan jumlah yang diinginkan. Sehingga dibutuhkan pula perhitungan lengkap dengan memperhitungkan beda elevasi
agar didapatkan head pompa yang kemudian dapat dicari besarnya daya pompa yang dibutuhkan. Selanjutnya setelah mendapatkan besarnya total head loss pada pipa transmisi dari A ke O,
maka dapat dicari besarnya head pompa transmisi dengan menggunakan persamaan Bernoulli persamaan 1. Di mana untuk Z
A
diasumsikan 0 dan untuk Z
O
adalah 41 m yang diperoleh dari pengukuran menggunakan autolevel sebesar 16 m dan ditambah dengan tinggi menara 25 m,
kemudian untuk A
p dan
O p
diasumsikan bernilai 0 karena tidak adanya tekanan yang bekerja, serta besarnya kecepatan aliran di sepanjang penampang diasumsikan seragam. Berdasarkan hal
tersebut maka perhitungannya menjadi sebagai berikut:
L h
2 2
O z
P h
2 2
A z
g O
V pO
g A
V A
p
14 2
2 41
P h
2 2
g O
V g
A V
14 41
P h
m 55
P h
Dengan head pompa sebesar 55 m, maka dapat dicari besarnya energi yang dibutuhkan, yaitu menggunakan persamaan 1:
1000 h
g P
p
Q
1000 0.0194
x 55
x 9.8
x 1000
P kw
10.46 P
Besarnya daya yang dibutuhkan untuk mengatasi head tersebut adalah minimal 10.46 kw. Berdasarkan pengamatan di lapangan, pompa transmisi yang digunakan berdaya 22 kw. Ini berarti sudah cukup
untuk mengalirkan air dari WTP hingga ke menara Fahutan. Diketahui pompa transmisi berkapasitas 22 kw dan menghasilkan debit 70 m
3
jam, maka besarnya head pompa
p
h
adalah:
Q gh
P
p
ρ 0.0194
x h
x 9.8
x 1000
22000
p
0.0194 x
9.8 x
1000 22000
h
p
m 115
h
p
50
Dengan memakai pompa berdaya 20 kw, maka pompa tersebut dapat mengatasi head loss yang terjadi hingga maksimal 115 m. Kemudian untuk memperkecil head loss yang terjadi pada jaringan pipa,
yang dapat dilakukan adalah dengan mengganti dengan pipa yang baru, di mana permukaan dalam pipa masih halus atau koefisien gesekkannya kecil, atau bisa juga dengan meminimumkan jumlah
belokkan pada jaringan pipa.
4.5 Kebocoran Pada Distribusi Air
