Gambar 4.8 Tapping Perumahan Graha Sunggal Terhadap Pipa Transmisi
4.2.2 Kehilangan Air Pada Sistem Pemipaan Perumahan Graha Sunggal
Berdasarkan data yang di dapat dari PDAM Cabang Sunggal, diketahui bahwa di Perumahan Graha Sunggal terdapat 259 NPA. Maka dari Itu, untuk
mengetahui kehilangan air yang terjadi di Perumahan Graha Sunggal dapat dilakukan perhitungan sebagai berikut :
Diasumsikan Bahwa 1 NPA = 4 Orang
Standar Kebutuhan Air Bersih per Orang adalah = 120 Loranghari
Universitas Sumatera Utara
Maka konsumsi air bersih di Perumahan Graha Suggal Adalah: 259 x 4 x 120 x 30 = 3.729.600 LOrangBulan
= 3.729,6 m
3
OrangBulan Dengan melihat data yang di dapat dari PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal
bahwa pemakaian rata-rata per bulan di Perumahan Graha Sunggal pada tahun 2014 adalah 5213 m
3
. Maka dapat dihitung kehilangan airnya: Kehilangan Air
= Produksi – Konsumsi = 5213 -3729,6
= 1483.4 m
3
Persentase kehilangan = = 1483.3 5213 x 100 = 28.44
4.2.3 Analisis Perhitungan Hardy Cross Dengan Rumus Hazem Williams
Dalam penulisan ini metode perhitungan Hardy Cross dengan menggunakan rumus Hazeam Williams dengan menghitung 1 loop jaringan pipa yakni pipa
Sadap, pipa AB, pipa BD, pipa AC dan pipa CD.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.9 Penamaan Pipa Perumaha Graha Sunggal
Dalam pembahasan ini, metode perhitungan Hardy Cross sangat mengacu pada prinsip hitungan yang ditentukan oleh Hardy Cross.
Setelah diadakan perhitungan metode tersebut didapat suatu analisis bahwa jumlah iterasi hitungan tergantung pada asumsi dasar memproyeksikan jumlah
debit yang keluar dan masuk pada suatu titik. Jika mengasumsikan jumlah debit yang terlalu jauh dari kenyataan yang biasa terjadi di suatu jaringan pipa maka
iterasi yang dibutuhkan relative lebih banyak dibandingkan dengan mengacu pada prinsip yang sering terjadi pada suatu jaringan pipa. Dalam kasus yang sama
bahwa jumlah proyeksi debit yang sama diberikan ketiga metode ternyata metode rumus Hazem Williams yang relatif membutuhkan banyak iterasi dibanding
metode lainnya.
Universitas Sumatera Utara
Hasil perhitungan dari metode diatas tergantung dari pendekatan koefisien dari masing-masing rumus diatas. Jadi jika kita mengambil suatu koefisien yang
salah maka menyebabkan perhitungannya berbeda jauh. Khusus masalah koefisien ini sebaiknya mengambilnya secara teliti sehingga hasil hitungan tetap pada batas-
batas yang wajar. Setelah didapatkan suatu hasil perhitunga iterasi terakhir yang memenuhi
syarat yang ditentukan Hardy Cross masak diadakan cek pethitungan dengan menghitung jumlah hilangnya gesekan dari titik sadap dari beberapa jalur.
Biasanya menunjukan kecenderungan yang sama walaupun dihitung pada jalur yang berbeda. Debit dan jumlah hilangnya tekanan akibat gesekan pada iterasi
akhir diambil sebagai acuan dalam menganalisis jaringan pipa.
Gambar 4.10 Jaringan Pipa Loop Perumahan Graha Sunggal 1.
Kolom 1 Garis Jalur Pipa Jalur pipa disesuaikan dengan kondisi jaringan pipa. Pada kasus ini jaringan
pipa dibagi dalam satu loop yaitu :
Universitas Sumatera Utara
• Loop 1 yaitu jalur Sadap, AB, BD, AC dan CD
Perhitungan Haridy Cross dititikberatkan pada jaringan pipa yang mempunyai loop. Jadi kondisi pipa lurus dan tidak mempunyai loop dihitung
secara khusus setelah masing-masing jaringan pipa telah dikoreksi. 2.
Kolom 2 Diameter Pipa Diameter pipa diambil dari eksisting pipa yang terpasang di kompleks
Perumahan Sunggal, pipa AB mempunyai diameter 101,6 mm. 3.
Kolom 3 Panjang Pipa Panjang pipa mengacu pada eksisting pipa yang terpasang di kompleks
PerumahanSunggal, misalnya panjang pipa BD adalah 49 meter. Panjang ini telah disesuaikan dengan kondisi panjang jalan yang dibangun pada area
tersebut. 4.
Kolom 4 Asumsi Debit Pipa Asumsi debit pipa memakai prinsip persamaan kontinuitas bahwa aliran yang
memasuki titik pertemuan haruslah sama dengan yang meninggalkan titik itu. Untuk aliran yang searah dengan jarum jam maka diberi tanda positif dan
yang berlawanan arah diberi tanda negative. Untuk kebutuhan air pada titik sadap mengacu pada jumlah total kebutuhan air pada kompleks
PerumahanSunggal. Jadi semua titik sadap diasumsikan mempunyai jumlah debit yang tidak berubah-ubah. Jumlah kebutuhan air diasumsikan pada
kondisi pemakaian puncak.. Jumlah debit dan arah aliran pada loop 1 sebagai berikut :
• Jalur pipa Sadap = -0,0227 m3detik
• Jalur pipa AB
= +0,0078 m3detik
Universitas Sumatera Utara
• Jalur pipa BD
= -0.015 m3detik •
Jalur Pipa AC = +0,0004 m3detik
• Jalur pipa CD = -0,0008 m3detik
Setelah dihitung debit pipa pada setiap jalur pipa maka debit ini dijadikan acuan sebagai Q0 debit awal. Debit ini nantinya dikoreksi sehingga jumlah
hilangnya air karena gesekan pada setiap loop sama dengan nol atau mendekati nol. Debit awal yang sudah dikoreksi pada iterasi pertama menjadi
debit awal pada iterasi kedua. Hal ini berkelanjutan sampai dengan iterasi akhir yang memenuhi syarat untuk prinsip perhitungan Hardy Cross.
5. Kolom 5 Perhitungan Luas Penampang Pipa
Perhitungan kecepatan pipa didasarkan pada rumus : A = ¼.
π.d
2
………………………………………………………………….…………………. 4.1 Keterangan :
D = Diameter Pipa A = Luas Penampang Melintang Pipa
Misalnya untuk jalur pipa AE2 maka : A= ¼.
π.d
2
= ¼. π.0,0814
2
= 0,052 m
2
6. Kolom 6 Koefisien Hazem Williams
Perhitungan Koefisien Hazem Williams Kh didasari pada Tabel Hazem Williams diambil pendekatan 150.
7. Kolom 7 Koefisien K
Perhitungan nilai K tergantung pada metode rumus yang digunakan. Untuk metode rumus Hazem Williams yaitu :
V = 0,85 x Kh x R0,63 x S0,54 = o,85 x Kh x 14d0,63 x S0,54
Universitas Sumatera Utara
V = 0,355 x Kh x d0,63 x S0,54 S
0,54
=
� 0,355
� �ℎ � �0,63
� = �
� 0,355
� �ℎ � �0,63
�
10,54
= �
� 0,355
� �ℎ � �0,63
�
1,85
S = �
� 0,355
� �ℎ � �0,63
�
1,85
=
�1,85 0,355
1 ,85
��
ℎ 1,85
��
0,63
1,85
=
6,793 � �
1,85
�� �
ℎ 1,85
� �
1,17
ℎ�� �
=
6,793 � �
1,85
�
ℎ 1,85
��
1,17
= hgs =
6,793 � �
1,85
�� �
ℎ 1,85
� �
1,17
hgs =
6,793 �
� �
1,85
�� �
ℎ 1,85
� �
1,17
=
6,793 � �
1,85
�� �
ℎ 1,85
� �
1,17
� �
1,17
=
6,793 � �
1,85
�� �
ℎ 1,85
� �
1,17
�
3,14 4
� �
2 1,85
hgs =
10.630 � �
1,85
�� �
ℎ 1,85
� �
1,17
� �
3,7
=
10 .630 ��
�
ℎ 1,85
� �
4,87
� �1,85 = ℎ�� = � � �
1,85
Maka nilai : K =
10 .630 ��
�
ℎ 1,85
� �
4,87
Keterangan : Kh = Koefisien gesekan Hazem Williams
L = Panjang pipa d = Diameter dalam pipa
V = Kecepatan Aliran Misalnya untuk jalur pipa AE2 maka :
K =
10.630 ��
�
ℎ 1,85
� �
4,87
=
10.630 � 60
100
1 ,85
� 0,0814
4,87
= 25700,6 8.
Kolom 8 9 Perhitungan Hilang Tekan Akibat Gesek hgs Perhitungan hilangnya tekanan akibat gesekan didasakan pada rumus :
hgs :
10.630 � �
�
ℎ 1,85
� �
4,87
x
Q
1,85
= hgs = K x Q
1,85
………………………………………. 4.2 Keterangan :
Kh = Koefisien gesekan Hazem Williams L = Panjang pipa
d = Diameter dalam pipa
Universitas Sumatera Utara
Misalnya untuk jalur pipa AE2 maka : hgs = K x Q
1,85
=
25700,6
x 0,006126
1,85
= 2,0693 m
Nilai hgs besarnya sesuai dengan arah aliran jika sesuai jarum jam nilainya positif dan berlawanan jarum jam nilainya negatif. Seandainya nilai debit setelah
dikoreksi menghasilkan nilai yang tidak sesuai dengan asumsi yang kita prediksi sebelumnya maka nilai hgs secara otomatis berubah disesuaikan dengan hasil
hitungan setelah koreksi. Nilai hgs tersebut kemudian dijumlahkan untuk setiap loopnya. Nilai hilangnya tekanan akibat gesekan tersebut setelah dijumlahkan
pada setiap loopnya idealnya sama dengan nol. Tetapi nilai ideal itu jarang terjadi, maka dihitunglah penjumlahan tersebut mendekati nol.
Tabel 4.13 Data Eksisting Yang Digunakan Untuk Analisa
Data Yang Digunakan
Jalur Pipa Q m
3
detik K
h
Diameter pipa
Panjang Pipa
Pipa Sadap 0.0227
150 152.4
17 AB
0.0068 150
101.6 10
AC 0.0064
150 76.2
48 CD
0.0018 150
76.2 9
BD 0.015
150 152.4
49
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.14 Perhitungan Hardy Cross Iterasi 1 Kolom 1, 4, 7, 8 9 dengan Metode Rumus Hazem William
Pengolahan Data
Garis Q m
3
detik K m
h
gs
m KQ1.85 m
Pipa Sadap -0.0227
162.210 0.147
0.147 AB
0.0068 687.3724
0.067194 0.067
AC 0.0064
13393.22 1.170356
1.170 CD
-0.0018 2511.229
0.020996 -0.021
BD -0.015
467.5453 0.197512
-0.198 1.167
9. Kolom 10,11 12 Perhitungan Koreksi Debit
Perhitungan koreksi debit didasarkan pada rumus : ΔQ = -
�ℎ�� ��|�.�
� −1
=
�ℎ�� 1,85
�|�.�
0 1,85 −1
=
�ℎ�� 1,85
�|�.�
0,85
……………………….………. 4.3 Nilai Σhgs diatas merupakan penjumlahan dari hilangnya tekanan akibat
gesekan dari setiap loopnya. Perlu dicatat bahwa sebagai pembilang diambil dari jumlah aljabar, Sebagai penyebut diambil jumlah aritmatik tanpa mempedrhatikan
tandanya. Dalam mengadakan koreksi, tanda koreksi yang diperoleh dari persamaan diatas dipertimbangkan.
Karena beberapa pipa termasuk dalam lebih dari satu keliling pipa, maka yang digunakan adalah lebih dari sati koreksi terhadap pipa-pipa itu. Setelah
diadakan koreksi, diperoleh nilai-nilai baru dari debit yang kita misalkan it Koreksi debit untuk Loop 1 pada iterasi 1 yaitu :
Universitas Sumatera Utara
ΔQ1 = -
� �.��
1,85
1,85 �|�.��
0,85
= -
1,65 1,85
� 2.359,72
= = 0.002813975
m3det Setelah semua kolom terisi dengan baik maka bentuk perhitungan Hardy
Cross akan tampak seperti berikut:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.15 Perhitungan Hardy Cross Iterasi 1
Garis Diameter
pipa panjang
pipa Qdimisalkan
A K
h
K h
gs
m KQ1.85
m KQ0.85
m ΔQ
Q m
3
detik AB
101.6 10
0.0068 0.008103 150 687.3723804 0.067194
0.067 9.88154
- 0.002813975
0.003986 AC
76.2 48
0.0064 0.004558 150 13393.21875 1.170356
1.170 182.8681 -
0.002813975 0.003586
CD 76.2
9 -0.0018 0.004558
150 2511.228516 0.020996 -0.021 11.66455
- 0.002813975
-0.00461 BD
152.4 49
-0.015 0.018232 150 467.5453327 0.197512
-0.198 13.16744 -
0.002813975 -0.01781
1.019 217.582
Tabel 4.16 Perhitungan Hardy Cross Iterasi 2
Garis Diameter
pipa panjang
pipa Qdimisalkan
A K
h
K h
gs
m KQ1.85
m KQ0.85
m ΔQ
Q m
3
detik AB
101.6 10
0.003986025 0.008103 150 687.3723804 0.025014 0.025014 6.275539
- 0.00011724
0.003869 AC
76.2 48
0.003586025 0.004558 150 13393.21875 0.400792 0.400792 111.7651
- 0.00011724
0.003469 CD
76.2 9 -0.004613975 0.004558
150 2511.228516 0.119791 -0.11979 25.96272
- 0.00011724
-0.00473 BD
152.4 49 -0.017813975 0.018232
150 467.5453327 0.271476 -0.27148 15.23949
- 0.00011724
-0.01793 0.035
159.243
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.17 Perhitungan Hardy Cross Iterasi 3
Garis Diameter
pipa panjang
pipa Qdimisalkan
A K
h
K h
gs
m KQ1.85
m KQ0.85
m ΔQ
Q m
3
detik AB
101.6 10
0.003869 0.008103 150 687.3723804
0.02367 0.02367 6.118292
- 0.00000098
0.003868 AC
76.2 48
0.003469 0.004558 150 13393.21875 0.376888 0.376888 108.6514
- 0.00000098
0.003468 CD
76.2 9
-0.004731 0.004558 150 2511.228516 0.125483
-0.12548 26.52243 -
0.00000098 -0.00473
BD 152.4
49 -0.017931 0.018232
150 467.5453327 0.274791 -0.27479
15.3247 -
0.00000098 -0.01793
0.000 156.617
Karena sudah di dapat
ΔQ mendekati 0 maka iterasi dihentikan
Universitas Sumatera Utara
4.3 Analisis Jaringan dengan Program EPANET 2.0 4.3.1 Tahapan menggunakan EPANET 2.0
