Analisis Wacana Kritis Pemberitaanpada Media Online: Tragedi Crane Di Mekkah, Arab Saudi Chapter III V
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dimulai pada semester genap tahun ajaran 2015/2016 dan studi
kasus dilaksanakan di PDAM Tirtranadi pada cabang pipa transmisi di cabang
Medan Amplas, Medan Denai dan H.M. Yamin. Dan Booster Pump terletak di
jalan garu 1, Kecamatan Medan Amplas.
Lokasi Booster
Pump
Gambar 3.1: Lokasi Penelitian
Universitas Sumatera Utara
3.2 Rancangan Penelitian
Metodologi yang digunakan untuk mengolah data dalam penulisan ini
adalah metode kuantitatif deskriptif, yaitu metode perhitungan dan penjabaran
hasil pengolahan data lapangan dari lokasi yang ditinjau. Studi penelitian
dilakukan sesuai urutan di bawah ini:
1. Tinjauan Pustaka
Rumusan-rumusan serta konsep-konsep teoritis dari berbagai literatur
dipelajari
dan
dipahami
agar
landasan
teoritis
terpenuhi
dalam
mengembangkan konsep penelitian mengenai kajian kekasaran pada pipa dan
kehilangan tinggi tekanan (head losses) kecepatan aliran fluida pada pipa
transmisi yang melalui boster pump. Hal ini akan memudahkan untuk
mengidentifikasi kecepatan aliran pada pipa akibat adanya kekasaran pada
pipa dan kehilangan tinggi tekan (head losses).
2. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dalam penelitian ini meliputi:
1. Data Primer
Data Primer adalah data yang diperoleh dengan pengamatan dan
pengukuran di lapangan dan analisa. Secara umum pengertian data primer
adalah data yang diperoleh dari sumber pertama/sumber data atau data yang
dikumpulkan peneliti secara langsung melalui obyek penelitian seperti
tinjauan ke lokasi dan data ini biasanya belum diolah. Disini peneliti
Universitas Sumatera Utara
melihat jenis suatu pompa yang digunakan untuk mengetahui laju aliran
dari pompa, diameter pipa, jenis pipa dan panjang pipa.
2. Data Sekunder
Data sekunder adalah data yang mendukung penelitian dan memberikan
gambaran umum tentang hal-hal yang mencakup penelitian. Pengumpulan
data sekunder didapatkan melalui instansi-instansi yang terkait dalam
permasalahan ini, seperti jurnal, buku literatur, internet dan data-data yang
digunakan berupa data kekasaran pipa. Secara umum pengertian data
sekunder adalah data yang diperoleh dari pihak kedua, data ini biasanya
sudah dalam keadaan diolah.
3. Pengolahan Data
Setelah semua data yang dibutuhkan diperoleh, langkah selanjutnya adalah
pengolahan data. Data-data yang diperoleh dari hasil survei lapangan, hasil
analisa dan data-data yang telah di olah oleh suatu pusat penelitian akan di
hitung dengan menggunakan suatu metode.
4. Analisa Data
Dari hasil pengolahan, akan dilakukan analisa data sehingga dapat
diperoleh kesimpulan akhir yang berarti. Beberapa analisa tersebut berupa:
a. Kapasitas pompa yang digunakan
Data ini berguna mengetahui debit aliran pada pipa saat terjadi jam
puncak pemakaian air.
b. Analisa pipa yang digunakan
Nilai ini digunakan untuk mengetahui kekasaran dari suatu pipa.
Universitas Sumatera Utara
c. Analisa laju aliran
Nilai ini digunakan untuk mendapatkan kehilangan tinggi tekan (head
losses) pada aliran fluida.
5. Kesimpulan dan Saran
Penarikan kesimpulan dapat dilakukan setelah hasil pengolahan data
diperoleh, ditambah dengan uraian dan informasi yang diperoleh di
lapangan.
Universitas Sumatera Utara
MULAI
PENGUMPULAN DATA
DATA SKUNDER :
DATA PRIMER :
1. Panjang pipa
2. Diameter pipa
3. Jenis pipa
1. Kapasitas pompa
2. Kekasaran pipa
PENGOLAHAN DATA
•
•
Kebutuhan Beban Puncak
(Peak Hour)
Kapasitas Pompa
Analisa Aliran Pada Pipa :
Analisa Loop Hardy – Cross
dengan bantuan MS. Excel
KESIMPULAN
DAN
SARAN
Gambar 3.2: Skema Penelitian
Universitas Sumatera Utara
3.3 Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian meliputi :
1. Menganalisis laju aliran air di pipa
2. Mengetahui kehilangan energi aliran pada pipa
3. Menganalisis gesekan aliran air pada pipa
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Jumlah Pemakaian Air Cabang Medan Amplas
4.1.1 Kebutuhan Air Bersih Kebutuhan Niaga dan Non – Niaga
Jumlah anggota setiap pelanggan untuk golongan niaga dan non – niaga
sekitar 4 – 6 orang. Dalam hal ini diambil setiap rumah berjumlah 5 orang yang
terdiri dari 1 ayah, 1 ibu dan 3 anak. Berdasarkan data dari PDAM TIRTANADI
Medan dengan pelanggan yang ada di daerah cabang Medan Amplas adalah
17.669, sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada cabang medan Amplas
adalah 17.669 x 5 orang = 88.345 orang.
Pemakaian air rata – rata per orang dalam sehari (tabel 2.1) untuk kota
besar sebesar 170 liter/hari/org. Sehingga total kebutuhan air non niaga dan niaga
pada cabang Medan Amplas dalam sehari adalah :
Kebutuhan air penduduk
= Jlh penduduk x kebutuhan air rata – rata perhari
= 88.345 x 170 liter
= 15.018.650 liter/hari
4.1.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial
4.1.2.1 Golongan Sosial Umum
Golongan sosial umum terdiri dari rumah ibadah, fire hydrant, kamar
mandi umum, kran umum dan terminal air. Golongan sosial umum terdiri dari
rumah ibadah yang terdiri dari 112 gedung. Jumlah pemakaian rata – rata perhari
adalah 50 liter. Jumlah rata – rata jemaah perhari adalah 75 orang.
Kebutuhan air bersih = 112 x 75 x 50
= 420.000 liter/perhari
Universitas Sumatera Utara
4.1.2.2 Golongan Sosial Khusus
Golongan sosial khusus terdiri dari sekolah, kantor organisasi atau
yayasan. Jumlah gedung golongan sosial khusus terdiri dari 85 gedung. Jumlah
rata – rata pemakaian perhari adalah 50 liter. Jumlah orang rata – rata adalah 250
orang.
Kebutuhan air bersih = 85 x 250 x 50
= 1.062.500 liter/perhari
4.2 Jumlah Pemakaian Air Cabang Medan Denai
4.2.1 Kebutuhan Air Bersih Kebutuhan Niaga dan Non – Niaga
Jumlah anggota setiap pelanggan untuk golongan niaga dan non – niaga
sekitar 4 – 6 orang. Dalam hal ini diambil setiap rumah berjumlah 5 orang yang
terdiri dari 1 ayah, 1 ibu dan 3 anak. Berdasarkan data dari PDAM TIRTANADI
Medan dengan pelanggan yang ada di daerah cabang Medan Denai adalah 43.310,
sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada cabang medan denai adalah 43.310
x 5 orang = 216.550 orang.
Pemakaian air rata – rata per orang dalam sehari (tabel 2.1) untuk kota
besar sebesar 170 liter/hari/org. Sehingga total kebutuhan air non niaga dan niaga
pada cabang H.M.Yamin dalam sehari adalah :
Kebutuhan air penduduk
= Jlh penduduk x kebutuhan air rata – rata perhari
= 216.550 x 170 liter
= 36.813.500 liter/hari
4.2.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial
4.2.2.1 Golongan Sosial Umum
Golongan sosial umum terdiri dari rumah ibadah, fire hydrant, kamar
mandi umum, kran umum dan terminal air. Golongan sosial umum terdiri dari
Universitas Sumatera Utara
rumah ibadah yang terdiri dari 278 gedung. Jumlah pemakaian rata – rata perhari
adalah 50 liter. Jumlah rata – rata jemaah perhari adalah 75 orang.
Kebutuhan air bersih = 278 x 75 x 50
= 1.042.500 liter/perhari
4.2.2.2 Golongan Sosial Khusus
Golongan sosial khusus terdiri dari sekolah, kantor organisasi atau
yayasan. Jumlah gedung golongan sosial khusus terdiri dari 219 gedung. Jumlah
rata – rata pemakaian perhari adalah 50 liter. Jumlah orang rata – rata adalah 250
orang.
Kebutuhan air bersih = 219 x 250 x 50
= 2.737.500 liter/perhari
4.3 Jumlah Pemakaian Air Cabang H.M.Yamin
4.3.1 Kebutuhan Air Bersih Kebutuhan Niaga dan Non – Niaga
Jumlah anggota setiap pelanggan untuk golongan niaga dan non – niaga
sekitar 4 – 6 orang. Dalam hal ini diambil setiap rumah berjumlah 5 orang yang
terdiri dari 1 ayah, 1 ibu dan 3 anak. Berdasarkan data dari PDAM TIRTANADI
Medan dengan pelanggan yang ada di daerah cabang H.M.Yamin adalah 18.231,
sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada cabang H.M.Yamin adalah 18.231
x 5 orang = 91.155 orang.
Pemakaian air rata – rata per orang dalam sehari (tabel 2.1) untuk kota
besar sebesar 170 liter/hari/org. Sehingga total kebutuhan air non niaga dan niaga
pada cabang H.M.Yamin sehari adalah :
Kebutuhan air penduduk
= Jlh penduduk x kebutuhan air rata – rata perhari
= 91.155 x 170 liter
= 15.496.350 liter/hari
Universitas Sumatera Utara
4.3.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial
4.3.2.1 Golongan Sosial Umum
Golongan sosial umum terdiri dari rumah ibadah, fire hydrant, kamar
mandi umum, kran umum dan terminal air. Golongan sosial umum terdiri dari
rumah ibadah yang terdiri dari 147 gedung. Jumlah pemakaian rata – rata perhari
adalah 50 liter . Jumlah rata – rata jemaah perhari adalah 75 orang.
Kebutuhan air bersih = 147 x 75 x 50
= 551.250 liter/perhari
4.3.2.2 Golongan Sosial Khusus
Golongan sosial khusus terdiri dari sekolah, kantor organisasi atau
yayasan. Jumlah gedung golongan sosial khusus terdiri dari 80 gedung. Jumlah
rata – rata pemakaian perhari adalah 50 liter. Jumlah orang rata – rata adalah 250
orang.
Kebutuhan air bersih = 80 x 250 x 50
= 1.000.000 liter/perhari
4.4 Jumlah Pemakaian Air Keseluruhan
Dari hasil perhitungan diatas diperoleh pemakaian air secara keseluruhan
selama 24 jam yaitu :
Tabel 4.1 Jumlah Pemakaian Air Keseluruhan
Cabang
Golongan
Kebutuhan Air Total
(liter/hari)
Medan Amplas
Niaga dan Non - niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Niaga dan Non - niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Niaga dan Non - niaga
Sosial Umum
15.018.650
420.000
1.062.500
36.813.500
1.042.500
2.737.500
15.496.350
551.250
Medan Denai
Medan Denai
Universitas Sumatera Utara
Sosial Khusus
Total
1.000.000
74.142.250
Maka kebutuhan air bersh selama 24 adalah 74.142,250 m3/hari
Untuk mengatasi losses selama pendistribusian air, maka kebutuhan total
tersebut harus ditambahkan 20 % ( Tabel 2.1). Sehingga total pendistribusian air
bersih adalah :
Qtotal
= 20% (74.142,250) + 74.142,250
= 88.970,700 m3/hari
Jadi, kapasitas air yang didistriusikan adalah sebesar 88.970,700 m3/hari.
4.5 Estimasi Pemakaian Air pada Saat Beban Puncak (Peak Hour)
Dari hasil survey pelanggan PDAM TIRTANADI di Medan untuk yang aliran
pada pipa transmisi dari booster pump diperoleh data – data berikut :
Tabel 4.2 : Data kebutuhan pelanggan yang melalui booster pump
Cabang
Medan Amplas
Medan Denai
H.M. Yamin
Golongan
Niaga dan Non niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Niaga dan Non niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Niaga dan Non niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Total
Kebutuhan Air Total (liter/hari)
15.018.650
420.000
1.062.500
36.813.500
1.042.500
2.737.500
15.496.350
551.250
1.000.000
74.142.250
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 : Kebutuhan pelangan berdasarkan golongan
Golongan
Kebutuhan Air Total
(liter/hari)
Niaga dan Non - niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
67.328.500
2.013.750
4.800.000
Tabel 4.4 : Estimasi Pemakaian Air
Perdiode Pemakaian Air
05.00-08.00
08.00-11.00
11.00-14.00
14.00-17.00
17.00-20.00
20.00-23.00
23.00-02.00
02.00-05.00
Fasilitas
Sosial
Niaga dan Non - Niaga
umum
40
15
5
10
5
15
5
20
40
40
2
0
2
0
1
0
Sosial
Khusus
0
30
40
20
10
0
0
0
Tabel 4.5 : Pemakaian air periode I (05.00-08.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non - Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian
air (%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
40
67328500
26931400
8977133,333
15
2013750
302062,5
100687,5
0
4800000
0
0
27233462,5
9077820,833
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 : Pemakaian air periode II (08.00-11.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian air
(%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
5
67328500
3366425
1122141,667
10
2013750
201375
67125
30
4800000
1440000
480000
5007800
1669266,667
Tabel 4.7 : Pemakaian air periode III (11.00-14.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian air
(%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
5
67328500
3366425
1122141,667
15
2013750
302062,5
100687,5
40
4800000
1920000
640000
5588487,5
1862829,167
Tabel 4.8 : Pemakaian air periode IV (14.00-17.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian air
(%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
5
67328500
3366425
1122141,667
20
2013750
402750
134250
20
4800000
960000
320000
4729175
1576391,667
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 : Pemakaian air periode V (17.00-20.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian air
(%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
40
67328500
26931400
8977133,333
40
2013750
805500
268500
10
4800000
480000
160000
28216900
9405633,333
Tabel 4.10: Pemakaian air periode VI (20.00-23.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non - Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian
air (%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
2
67328500
1346570
448856,6667
0
2013750
0
0
0
4800000
0
0
1346570
448856,6667
Tabel 4.11: Pemakaian air periode VII (23.00-02.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non - Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian
air (%)
2
0
0
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
67328500
1346570
448856,6667
2013750
0
0
4800000
0
1346570
0
448856,6667
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.12: Pemakaian air periode VIII (02.00-05.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non - Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
2,00000
Presentase
Pemakaian
air (%)
1
0
0
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
67328500
673285
224428,3333
2013750
0
0
4800000
0
673285
0
224428,3333
Kapasitas (m3/dtk)
1,80000
1,60000
1,40000
1,20000
1,00000
0,80000
Kapasitas (m3/dtk)
0,60000
0,40000
0,20000
0,00000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
Gambar 4.1 : Grafik estimasi pemakaian air per hari
Dari grafik dapat dilihat bahwa kebutuhan maksimum (beban puncak) terjadi pada
periode V(17.00-20.00 WIB) sebesar 9405633,333 liter/jam atau 2,61268
m3/detik.
Universitas Sumatera Utara
4.6 Spesifikasi Pompa Terpasang
Spesifikasi yang digunakan pada Booster pump pada pompa (1 – 5 ) yaitu,
sebagai berikut :
Tabel 4.13: Spesifikasi Pompa
Spesifikasi
POMPA
Merk
Model/type
Jenis
Head/KW
Kapasitas
Thorishima
CE 200 - 50
Centrifugal
55 M/ 132 Kw
150 l/d
Oli Mesran SAE
20/50
G. Packing 12 mm
6412 CH
1994
Sistem Pelumasan
Mechanical Seal
Nomor Bearing
Tahun Operasi
4.7 Kapasitas Aliran Fluida Booster Pump
Dari hasil survei diperoleh head (tekanan) pada beberapa pompa yang sedang
beroperasi yaitu :
Pompa 1
= 54 M
Pompa 2
= 56 M
Pompa 3
= 54 M
Pompa 4
= 58 M
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 : Grafik kapasitas pompa 1 dan 3
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3: Grafik Kapasitas Pompa 2
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4: Grafik kapasitas pompa 4
Universitas Sumatera Utara
Dari grafik diperoleh kapasitas (l/d) dari setiap pompa yang beroperasi tersebut,
sebagai berikut :
Tabel 4.14: Kapasitas pompa
No Pompa
Distribusi
1
2
3
4
debit
liter/detik
155
145
155
132
tekanan distribusi
(kg/cm2)
54
56
54
58
Arus Motor
(ampere)
200
200
200
200
voltage (volt)
380
380
380
380
Maka diperoleh kapasitas laju aliran dari operasi dengan 4 pompa yaitu :
Qaktual = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 (parallel)
= 155 l/s + 145 l/s + 155 l/s + 132 l/s
= 587 liter/detik
= 2113,2 m3/jam
Universitas Sumatera Utara
4.8 Karakteristik Pipa yang Digunakan
Jaringan pipa pada PDAM Tirtanadi cabang Medan Amplas, Medan Denai
dan H.M Yamin menggunakan pipa jenis Commercial and welded steel dengan
diameter 500 mm, 400 mm, 300 mm, 250 mm, dan 200 mm.
Ø 200 MM
ACP
Ø 200 MM
PVC
Ø 300
Ø 200
MM
Ø 150
Ø
MM
Ø 150
Ø 150
MM
Ø MM
200
6''
MM
MM
Ø 250
MM
200
ØØ200
MM
MM
ØØ300
600
MM
MM
YM
19
YM
03
400
ØØ200
MM
MM
YM
Ø 300
10 MM
Ø 300 YM
MM
02
YM
MM
20
YM
18
Ø 100
Ø 150
MM
Ø
150
MM
YM
MD
09
Ø 250
Ø 300
MM
Ø 300
MM
SUMUR MM
BOOSTER RUMAH
400
ØØ200
200MM
MM
BOR
SUSUN
M3
ACP
PVC
MM
MD
24
MD
MDØ 80
MM
04
01
Ø 200
MD
08
MD
10
MD
11
Ø 250
MM
Ø 250
Ø 150
MM
MM
Ø 150
Ø 300
MM
MM
MM
Ø 400
MM
12
MM
Ø 300
Ø 250
ØØ
200
300
ØØ300
600
MM
MM
MM
MM
MD
14
MD
Ø 150
MD
17
16
MM
MD
05
MD
21
MD
13
MD
25
MD
06
Ø 400
MM
Ø 80
MM
Ø 300
MM
MD
26
Ø 250
MM
MD
27
Ø 150
MD
28
Ø 400
Ø 150
MM
MM
Ø 150
MM
MM
Ø 300
MM
MD
07
Ø 300 Ø 600
MM
Ø 400
MM
Ø 300
MM
MM
M
2
D
3
Ø 250
MM
AMP
BOOSTER
5.000
5 GARU
I
Ø 600
MM
Ø 300
MM
M3
W.O Ø 300 MM
SAMSAT
Ø 150
Ø 500
MM
Ø
150
MM
MM
Ø 500
Ø 500
MM
MM
AMP
12
ØØØ600
250
600
AMP
6
MM
MM
MM
AMP
2
Ø 500
MM
Ø 100
MM
Ø 600
Ø 150 Ø 600
MM
AMP
7
MM
MM
Ø 150
MM
Ø 150
Ø 600
Ø
150
MM
MM
Ø 150
MM
MM
ØØ
4''4''
AMP
10
Ø
6''
Ø
4''
DT
04
Ø
4''
AMP
8
AMP
9
Ø
4''
Ø 600
Ø 800
MMMM
Ø 600
WTP
LIMAU
MM
500
IPAMANIS
500L/DT
BELUMAI
L/DT
W.O Ø 300
MM
Gambar 4.5: Jaringan Pipa
Universitas Sumatera Utara
Tabel dibawah ini menunjukkan diameter dan panjang pada pipa jaringan
transmisi.
Tabel 4.15: Diameter dan Panjang Pipa
No. Pipa
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
D (mm)
500
500
500
500
400
400
400
250
300
300
300
300
300
300
300
300
200
300
300
200
200
200
200
200
300
300
300
250
200
400
400
L (m)
278,013
11,218
228,016
24,838
1074,384
312,478
1108,149
247,691
599,341
789,073
679,213
268
130,645
375,761
524,355
399,715
298,12
462,41
30,854
396,771
33,368
17,339
366,916
264,69
742,213
73,389
0,859
749,896
686,681
81,679
951,747
Universitas Sumatera Utara
4.9 Analisa Aliran Fluida pada Pipa
Pada prinsipnya aliran tidak akan terjadi apabila saluran air keluar ditutup ,
dimana aliran bergantung pada pemakaian. Menurut hasil survey yang dilakukan
aliran air penyediaan air yang dilakukan terjadi selam 24 jam dan kebuthan air
saat beban puncak (peak hour) terjadi saat periode ke V (17.00-20.00 WIB)
sebesar 9.405.633,333 liter/jam atau 2,61268 m3/detik. Pada saat itu digunakan 4
pompa dengan Qaktual = 587 liter/detik = 0,587 m3/detik
Setelah mendapatkan kapsitas laju aliran pada beban puncak (Q peak hour) dari
pompa maka dapat diketahui head losses.
Untuk pipa no.1 diperoleh :
Q
= Debit
= 0,587 m3/detik
L
= panjang pipa
= 278,013 m
D
= Diameter pipa
= 0,5 m ( pipa PVC)
Dengan rumus Hazen – Williams :
C
= Koefisien kekasaran pipa Hazen – Willams
= 130
Asumsikan debit aliran di awal (Q0) pemisalan diperoleh nilai 0,587 m3/detik
Rumus :
Hf
= KQ01,85
K
=
=
10,666 �
� 1,85 � 4,85
10,666 278,013
130 1,85 0,54,85
= 10,6485
Universitas Sumatera Utara
Hf
= KQ01,85
= 10,6485 X 0,587 1,85
= 3,9744
Dengan cara yang sama untuk pipa no 2,3,4 dan 5. Kemudian nilai head losses
(hf) masing – masing pipa di jumlahkan pada tabel ..... loop 1 sehingga diperoleh
∑ ℎ� = -36,4087 dan dijumlahkan nilai head losses (hf) persatuan laju aliran
sehingga diperoleh sebesar ∑
∆� = −
∆� = −
∑ ℎ�
ℎ�
1,85 ∑
�0
−36,4087
1,85 � 264,4051
ℎ�
�0
= 264,4051
= − 0,0744 m3/detik
Universitas Sumatera Utara
Loop 1
5
11
4
3
2
1
Gambar 4.6: Loop 1 iterasi 1
Tabel 4.16: Hasil Perhitungan Loop 1 Iterasi 1
NO.
PIPA
1
2
3
4
5
11
D(m)
L (m)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,3
278,013
11,218
228,016
24,838
1074,384
679,213
Qo
(m3/s)
0,587
0,587
0,587
0,289
0,289
0,2888
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
ket
f
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,003
0,003
0,003
0,003
0,00375
0,005
0,1963
0,1963
0,1963
0,1963
0,1256
0,0707
2,9911
2,9911
2,9911
1,4714
2,2991
4,0873
1480475,853
1480475,853
1480475,853
728298,837
910373,546
1213831,395
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
0,0262
0,0262
0,0262
0,0262
0,0279
0,0304
10,6485
0,4297
8,7335
0,9513
121,9927
313,0631
3,9744
0,1604
3,2596
-0,0956
-12,2559
-31,4516
-36,4087
6,7706
0,2732
5,5530
0,5494
70,4547
180,8041
264,4051
-0,0744
-0,0744
-0,0744
-0,0744
-0,0744
-0,0744
Universitas Sumatera Utara
untuk e/D = 0,003 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut:
�=
0.25
�log �
�/� 5.74 2
+
��
3.7
��
� ���� 1,2,3 ��� 4 =
� ���� 5 =
0.25
2
0,003
5.74
�log �
+
��
3.7
1480475,853
0.25
2
0,003
5.74
�log �
+
��
3.7
910373,546
� ���� 11 =
= 0,0262
= 0,0279
0.25
2
5.74
0,003
+
��
�log �
1213831,395
3.7
= 0,0305
Universitas Sumatera Utara
Loop 2
17
18
16
19
10
15
14
6
13
5
12
4
11
Gambar 4.7: Loop 2 iterasi 1
Tabel 4.17: Hasil Perhitungan Loop 2 Iterasi 1
NO.
PIPA
4
5
6
10
11
D(m)
L (m)
0,5
0,4
0,4
0,3
0,3
24,838
1074,384
312,478
789,073
679,213
Qo
(m3/s)
0,28877
0,28877
0,14438
0,14438
0,28877
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
f
Ket
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,003
0,00375
0,00375
0,005
0,005
0,1963
0,1256
0,1256
0,0707
0,0707
1,4714
2,2991
1,1495
2,0436
4,0873
728.298,8371
910.373,5464
455.186,7732
606.915,6976
1.213.831,3952
0,0262
0,0279
0,0279
0,0304
0,0304
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
0,9544
122,3816
35,5939
364,8592
314,0610
-0,0959
-12,2950
-0,9919
-10,1679
31,5519
0,5512
70,6793
10,2783
105,3590
181,3804
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
Universitas Sumatera Utara
12
13
14
15
16
17
18
19
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,3
0,3
268
130,645
375,761
524,355
399,715
298,12
462,41
30,854
0,14438
0,14438
0,14438
0,14438
0,14438
0,07219
0,03610
0,03610
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,0075
0,005
0,005
0,0707
0,0707
0,0707
0,0707
0,0707
0,0314
0,0707
0,0707
2,0436
2,0436
2,0436
2,0436
2,0436
2,2991
0,5109
0,5109
606.915,6976
606.915,6976
606.915,6976
606.915,6976
606.915,6976
455.186,7732
151.728,9244
151.728,9244
0,0304
0,0304
0,0304
0,0304
0,0304
0,0345
0,0304
0,0304
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
123,9204
60,4089
173,7480
242,4563
184,8241
993,0328
213,8136
14,2666
3,4534
35,7840
1,6835
17,4440
4,8420
50,1725
6,7568
70,0132
5,1507
53,3709
7,6765 143,3772
-0,4585
15,4355
-0,0306
1,0299
37,07495 754,8757
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
untuk e/D = 0,003 , 0,005 , 0,0075 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut:
� ���� 4 =
0.25
2
0,003
5.74
�log �
+
��
3.7
728.298,8371
� ���� 5 ��� 6 =
0.25
2
5.74
0,003
+
��
�log �
910373,546
3.7
� ���� 10,11,12,13,14,15,16,18 ��� 19 =
� ���� 17 =
= 0,0262
0.25
= 0,0279
0.25
2
0,003
5.74
�log �
+
��
3.7
910373,546
2
5.74
0,0075
+
��
�log �
455.186,7732
3.7
= 0,0279
= 0,0345
Universitas Sumatera Utara
Loop 3
8
9
7
10
6
Gambar 4.8: Loop 3 iterasi 1
Tabel 4.18: Hasil Perhitungan Loop 3 Iterasi 1
NO.
PIPA
6
7
8
D(m)
L (m)
0,4
0,4
0,25
312,478
1108,149
247,691
Qo
(m3/s)
0,1444
0,1444
0,0722
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
f
Ket
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,00375
0,00375
0,006
0,1256
0,1256
0,0491
1,1495
1,1495
1,4714
455186,7732
455186,7732
364149,4186
0,0279
0,0279
0,0318
rumus
rumus
grafik
35,5939
126,2277
278,3114
0,9919
-3,5177
-2,1514
10,2783
36,4503
40,1835
0,0125
0,0125
0,0125
Universitas Sumatera Utara
9
10
0,3
0,3
599,341
789,073
0,0361
0,1444
0,005
0,005
0,0707
0,0707
0,5109
2,0436
151728,9244
606915,6976
0,0304
0,0304
rumus
rumus
277,1291
364,8592
-0,5943
10,1679
4,896398
20,0064
105,3590
212,2775
0,0125
0,0125
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
untuk e/D = 0,005 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut:
� ���� 6 =
� ���� 7 =
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
3.7
455186,7732
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
3.7
455186,7732
� ���� 9 ��� 10 =
= 0,0279
= 0,0279
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
3.7
455186,7732
= 0,0279
Universitas Sumatera Utara
Loop 4
24
25
23
22
21
26
20
17
Gambar 4.9: Loop 4 iterasi 1
Tabel 4.19: Hasil Perhitungan Loop 4 Iterasi 1
NO.
PIPA
17
20
21
22
23
D(m)
L (m)
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
298,12
396,771
33,368
17,339
366,916
Qo
(m3/s)
0,0722
0,1083
0,1083
0,1083
0,1083
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
f
Ket
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,0075
0,0075
0,0075
0,0075
0,0075
0,0314
0,0314
0,0314
0,0314
0,0314
2,2991
3,4486
3,4486
3,4486
3,4486
455186,7732
682780,1598
682780,1598
682780,1598
682780,1598
0,0345
0,0345
0,0345
0,0345
0,0345
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
993,0328
1321,6377
111,1483
57,7559
1222,1912
-7,6765
-21,6312
-1,8192
-0,9453
-20,0036
143,3772
286,2332
24,0719
12,5085
264,6956
-0,0301
-0,0301
-0,0301
-0,0301
-0,0301
Universitas Sumatera Utara
24
25
26
0,2
0,3
0,3
264,69
742,213
73,389
0,0361
0,0722
0,0722
0,0075
0,0050
0,0050
0,0314
0,0707
0,0707
1,1495
1,0218
1,0218
227593,3866
303457,8488
303457,8488
0,0345
0,0304
0,0304
rumus
rumus
rumus
881,6781
343,1916
33,9343
1,8906
2,6530
0,2623
-47,2698
63,6497
49,5511
4,8995
848,9867
-0,0301
-0,0301
-0,0301
untuk e/D = 0,003 , 0,005 , 0,0075 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut :
� ���� 17,20,21,22,23 ��� 24 =
� ���� 25 ��� 26 =
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
455186,7732
3.7
0.25
2
5.74
0,005
+
��
�log �
303457,8488
3.7
= 0,0279
= 0,0304
Universitas Sumatera Utara
Loop 5
29
30
28
31
27
8
Gambar 4.10 : Loop 5 iterasi 1
Tabel 4.20: Hasil Perhitungan Loop 5 Iterasi 1
NO.
PIPA
27
28
29
30
31
D(m)
L (m)
0,3
0,25
0,2
0,4
0,4
0,859
749,896
686,681
81,679
951,747
Qo
(m3/s)
0,0361
0,0361
0,0180
0,0722
0,0722
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
F
Ket
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,005
0,006
0,0075
0,00375
0,00375
0,0707
0,0491
0,0314
0,1256
0,1256
0,511
0,736
0,575
0,575
0,575
151728,9244
182074,7093
113796,6933
227593,3866
227593,3866
0,0304
0,0319
0,0345
0,0279
0,0279
rumus
grafik
rumus
rumus
rumus
0,397
842,601
2287,323
9,304
108,412
0,0009
1,8068
1,3606
-0,0719
-0,8381
0,0287
60,8286
82,5627
1,3433
15,6529
0,0003
0,0003
0,0003
0,0003
0,0003
Universitas Sumatera Utara
8
0,25
247,691
0,0722
0,006
0,0491
1,471
364149,4186
0,0318
grafik
278,311
-2,1514
0,106797
40,1835
200,5997
0,0003
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
untuk e/D = 0,005 , 0,0075 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut :
� ���� 27 =
� ���� 29 =
0.25
2
0,005
5.74
�log �
+
��
3.7
151728,9244
0.25
2
5.74
0,0075
+
��
�log �
113796,6933
3.7
� ���� 30 ��� 31 =
= 0,0304
= 0,0345
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
227593,3866
3.7
= 0,0279
Universitas Sumatera Utara
Karena ∆� sudah mendekati angka 0 (nol) maka perhitungan hardy – cross dihentikan pada
iterasi ini. Maka debit aliran pada masing – masing pipa dapat dilihat pada tabel 4.20
berikut.
Tabel 4.21: Hasil Perhitungan Head loss dan Debit Pada Pipa Transmisi
No.
Pipa
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
D (mm)
L (m)
500
500
500
500
400
400
400
250
300
300
300
300
300
300
300
300
200
300
300
200
200
200
200
200
300
300
300
250
200
400
400
278,013
11,218
228,016
24,838
1074,384
312,478
1108,149
247,691
599,341
789,073
679,213
268
130,645
375,761
524,355
399,715
298,12
462,41
30,854
396,771
33,368
17,339
366,916
264,69
742,213
73,389
0,859
749,896
686,681
81,679
951,747
Q
(m3/s)
0,587
0,587
0,587
0,289
0,289
0,1444
0,1444
0,0722
0,0361
0,1444
0,28877
0,14438
0,14438
0,14438
0,14438
0,14438
0,07219
0,03610
0,03610
0,1083
0,1083
0,1083
0,1083
0,0361
0,0722
0,0722
0,5870
0,5870
0,5870
0,2888
0,2888
f
hf
0,026165
0,026165
0,026165
0,026165
0,027886
0,0279
0,0279
0,0318
0,0304
0,0304
0,030368
0,030368
0,030368
0,030368
0,030368
0,030368
0,034469
0,030368
0,030368
0,034469
0,034469
0,034469
0,034469
0,034469
0,030368
0,030368
0,030368
0,0319
0,03447
0,027887
0,027887
3,974368
0,160368
3,25963
-0,09558
-12,2559
0,9919
-3,5177
-2,1514
-0,5943
10,1679
31,55185
3,45341
1,683473
4,842003
6,756765
5,150671
7,676503
-0,45849
-0,03059
-21,6312
-1,81916
-0,94529
-20,0036
1,890621
2,652995
0,262325
0,000852
1,806825
1,360556
-0,07192
-0,83807
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Kebutuhan maksimum ( beban puncak ) terjadi pada periode V(17.00 – 20.00
WIB) sebesar 9405633,33 liter/jam atau 2,612 m3/detik.
2. Pompa yang digunakan untuk mensuplai air bersih dari booster adalah pompa
sentrifugal. Dan pada saat terjadi beban puncak (peak hour) digunakan 4 unit
dengan kapasitas 0,587 m3/detik.
3. Berdasarkan dari perhitungan kehilangan tinggi tekan terbesar karena adanya
gesekan antara air dengan pipa terdapat pada pipa 20 dengan nilaio hf sebesar
16,6 m dengan fraksi gesekan sebesar 0,0345.
5.2 Saran
1. Pihak PDAM perlu mengevaluasi kembali terhadap pipa transmisi dan pompa
untuk mengetahui kebocoran pada pipa transmisi dan juga kelayakan pompa.
2. Pada daerah yang jauh perlu adanya pompa agar air terdistribusikan dengan
baik ke pelanggan.
3. Perlu adanya tambahan suplai air untuk memenuhi kebutuhan pelanggan agar
terdistribusi dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dimulai pada semester genap tahun ajaran 2015/2016 dan studi
kasus dilaksanakan di PDAM Tirtranadi pada cabang pipa transmisi di cabang
Medan Amplas, Medan Denai dan H.M. Yamin. Dan Booster Pump terletak di
jalan garu 1, Kecamatan Medan Amplas.
Lokasi Booster
Pump
Gambar 3.1: Lokasi Penelitian
Universitas Sumatera Utara
3.2 Rancangan Penelitian
Metodologi yang digunakan untuk mengolah data dalam penulisan ini
adalah metode kuantitatif deskriptif, yaitu metode perhitungan dan penjabaran
hasil pengolahan data lapangan dari lokasi yang ditinjau. Studi penelitian
dilakukan sesuai urutan di bawah ini:
1. Tinjauan Pustaka
Rumusan-rumusan serta konsep-konsep teoritis dari berbagai literatur
dipelajari
dan
dipahami
agar
landasan
teoritis
terpenuhi
dalam
mengembangkan konsep penelitian mengenai kajian kekasaran pada pipa dan
kehilangan tinggi tekanan (head losses) kecepatan aliran fluida pada pipa
transmisi yang melalui boster pump. Hal ini akan memudahkan untuk
mengidentifikasi kecepatan aliran pada pipa akibat adanya kekasaran pada
pipa dan kehilangan tinggi tekan (head losses).
2. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dalam penelitian ini meliputi:
1. Data Primer
Data Primer adalah data yang diperoleh dengan pengamatan dan
pengukuran di lapangan dan analisa. Secara umum pengertian data primer
adalah data yang diperoleh dari sumber pertama/sumber data atau data yang
dikumpulkan peneliti secara langsung melalui obyek penelitian seperti
tinjauan ke lokasi dan data ini biasanya belum diolah. Disini peneliti
Universitas Sumatera Utara
melihat jenis suatu pompa yang digunakan untuk mengetahui laju aliran
dari pompa, diameter pipa, jenis pipa dan panjang pipa.
2. Data Sekunder
Data sekunder adalah data yang mendukung penelitian dan memberikan
gambaran umum tentang hal-hal yang mencakup penelitian. Pengumpulan
data sekunder didapatkan melalui instansi-instansi yang terkait dalam
permasalahan ini, seperti jurnal, buku literatur, internet dan data-data yang
digunakan berupa data kekasaran pipa. Secara umum pengertian data
sekunder adalah data yang diperoleh dari pihak kedua, data ini biasanya
sudah dalam keadaan diolah.
3. Pengolahan Data
Setelah semua data yang dibutuhkan diperoleh, langkah selanjutnya adalah
pengolahan data. Data-data yang diperoleh dari hasil survei lapangan, hasil
analisa dan data-data yang telah di olah oleh suatu pusat penelitian akan di
hitung dengan menggunakan suatu metode.
4. Analisa Data
Dari hasil pengolahan, akan dilakukan analisa data sehingga dapat
diperoleh kesimpulan akhir yang berarti. Beberapa analisa tersebut berupa:
a. Kapasitas pompa yang digunakan
Data ini berguna mengetahui debit aliran pada pipa saat terjadi jam
puncak pemakaian air.
b. Analisa pipa yang digunakan
Nilai ini digunakan untuk mengetahui kekasaran dari suatu pipa.
Universitas Sumatera Utara
c. Analisa laju aliran
Nilai ini digunakan untuk mendapatkan kehilangan tinggi tekan (head
losses) pada aliran fluida.
5. Kesimpulan dan Saran
Penarikan kesimpulan dapat dilakukan setelah hasil pengolahan data
diperoleh, ditambah dengan uraian dan informasi yang diperoleh di
lapangan.
Universitas Sumatera Utara
MULAI
PENGUMPULAN DATA
DATA SKUNDER :
DATA PRIMER :
1. Panjang pipa
2. Diameter pipa
3. Jenis pipa
1. Kapasitas pompa
2. Kekasaran pipa
PENGOLAHAN DATA
•
•
Kebutuhan Beban Puncak
(Peak Hour)
Kapasitas Pompa
Analisa Aliran Pada Pipa :
Analisa Loop Hardy – Cross
dengan bantuan MS. Excel
KESIMPULAN
DAN
SARAN
Gambar 3.2: Skema Penelitian
Universitas Sumatera Utara
3.3 Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian meliputi :
1. Menganalisis laju aliran air di pipa
2. Mengetahui kehilangan energi aliran pada pipa
3. Menganalisis gesekan aliran air pada pipa
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Jumlah Pemakaian Air Cabang Medan Amplas
4.1.1 Kebutuhan Air Bersih Kebutuhan Niaga dan Non – Niaga
Jumlah anggota setiap pelanggan untuk golongan niaga dan non – niaga
sekitar 4 – 6 orang. Dalam hal ini diambil setiap rumah berjumlah 5 orang yang
terdiri dari 1 ayah, 1 ibu dan 3 anak. Berdasarkan data dari PDAM TIRTANADI
Medan dengan pelanggan yang ada di daerah cabang Medan Amplas adalah
17.669, sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada cabang medan Amplas
adalah 17.669 x 5 orang = 88.345 orang.
Pemakaian air rata – rata per orang dalam sehari (tabel 2.1) untuk kota
besar sebesar 170 liter/hari/org. Sehingga total kebutuhan air non niaga dan niaga
pada cabang Medan Amplas dalam sehari adalah :
Kebutuhan air penduduk
= Jlh penduduk x kebutuhan air rata – rata perhari
= 88.345 x 170 liter
= 15.018.650 liter/hari
4.1.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial
4.1.2.1 Golongan Sosial Umum
Golongan sosial umum terdiri dari rumah ibadah, fire hydrant, kamar
mandi umum, kran umum dan terminal air. Golongan sosial umum terdiri dari
rumah ibadah yang terdiri dari 112 gedung. Jumlah pemakaian rata – rata perhari
adalah 50 liter. Jumlah rata – rata jemaah perhari adalah 75 orang.
Kebutuhan air bersih = 112 x 75 x 50
= 420.000 liter/perhari
Universitas Sumatera Utara
4.1.2.2 Golongan Sosial Khusus
Golongan sosial khusus terdiri dari sekolah, kantor organisasi atau
yayasan. Jumlah gedung golongan sosial khusus terdiri dari 85 gedung. Jumlah
rata – rata pemakaian perhari adalah 50 liter. Jumlah orang rata – rata adalah 250
orang.
Kebutuhan air bersih = 85 x 250 x 50
= 1.062.500 liter/perhari
4.2 Jumlah Pemakaian Air Cabang Medan Denai
4.2.1 Kebutuhan Air Bersih Kebutuhan Niaga dan Non – Niaga
Jumlah anggota setiap pelanggan untuk golongan niaga dan non – niaga
sekitar 4 – 6 orang. Dalam hal ini diambil setiap rumah berjumlah 5 orang yang
terdiri dari 1 ayah, 1 ibu dan 3 anak. Berdasarkan data dari PDAM TIRTANADI
Medan dengan pelanggan yang ada di daerah cabang Medan Denai adalah 43.310,
sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada cabang medan denai adalah 43.310
x 5 orang = 216.550 orang.
Pemakaian air rata – rata per orang dalam sehari (tabel 2.1) untuk kota
besar sebesar 170 liter/hari/org. Sehingga total kebutuhan air non niaga dan niaga
pada cabang H.M.Yamin dalam sehari adalah :
Kebutuhan air penduduk
= Jlh penduduk x kebutuhan air rata – rata perhari
= 216.550 x 170 liter
= 36.813.500 liter/hari
4.2.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial
4.2.2.1 Golongan Sosial Umum
Golongan sosial umum terdiri dari rumah ibadah, fire hydrant, kamar
mandi umum, kran umum dan terminal air. Golongan sosial umum terdiri dari
Universitas Sumatera Utara
rumah ibadah yang terdiri dari 278 gedung. Jumlah pemakaian rata – rata perhari
adalah 50 liter. Jumlah rata – rata jemaah perhari adalah 75 orang.
Kebutuhan air bersih = 278 x 75 x 50
= 1.042.500 liter/perhari
4.2.2.2 Golongan Sosial Khusus
Golongan sosial khusus terdiri dari sekolah, kantor organisasi atau
yayasan. Jumlah gedung golongan sosial khusus terdiri dari 219 gedung. Jumlah
rata – rata pemakaian perhari adalah 50 liter. Jumlah orang rata – rata adalah 250
orang.
Kebutuhan air bersih = 219 x 250 x 50
= 2.737.500 liter/perhari
4.3 Jumlah Pemakaian Air Cabang H.M.Yamin
4.3.1 Kebutuhan Air Bersih Kebutuhan Niaga dan Non – Niaga
Jumlah anggota setiap pelanggan untuk golongan niaga dan non – niaga
sekitar 4 – 6 orang. Dalam hal ini diambil setiap rumah berjumlah 5 orang yang
terdiri dari 1 ayah, 1 ibu dan 3 anak. Berdasarkan data dari PDAM TIRTANADI
Medan dengan pelanggan yang ada di daerah cabang H.M.Yamin adalah 18.231,
sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada cabang H.M.Yamin adalah 18.231
x 5 orang = 91.155 orang.
Pemakaian air rata – rata per orang dalam sehari (tabel 2.1) untuk kota
besar sebesar 170 liter/hari/org. Sehingga total kebutuhan air non niaga dan niaga
pada cabang H.M.Yamin sehari adalah :
Kebutuhan air penduduk
= Jlh penduduk x kebutuhan air rata – rata perhari
= 91.155 x 170 liter
= 15.496.350 liter/hari
Universitas Sumatera Utara
4.3.2 Kebutuhan Air Bersih Golongan Sosial
4.3.2.1 Golongan Sosial Umum
Golongan sosial umum terdiri dari rumah ibadah, fire hydrant, kamar
mandi umum, kran umum dan terminal air. Golongan sosial umum terdiri dari
rumah ibadah yang terdiri dari 147 gedung. Jumlah pemakaian rata – rata perhari
adalah 50 liter . Jumlah rata – rata jemaah perhari adalah 75 orang.
Kebutuhan air bersih = 147 x 75 x 50
= 551.250 liter/perhari
4.3.2.2 Golongan Sosial Khusus
Golongan sosial khusus terdiri dari sekolah, kantor organisasi atau
yayasan. Jumlah gedung golongan sosial khusus terdiri dari 80 gedung. Jumlah
rata – rata pemakaian perhari adalah 50 liter. Jumlah orang rata – rata adalah 250
orang.
Kebutuhan air bersih = 80 x 250 x 50
= 1.000.000 liter/perhari
4.4 Jumlah Pemakaian Air Keseluruhan
Dari hasil perhitungan diatas diperoleh pemakaian air secara keseluruhan
selama 24 jam yaitu :
Tabel 4.1 Jumlah Pemakaian Air Keseluruhan
Cabang
Golongan
Kebutuhan Air Total
(liter/hari)
Medan Amplas
Niaga dan Non - niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Niaga dan Non - niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Niaga dan Non - niaga
Sosial Umum
15.018.650
420.000
1.062.500
36.813.500
1.042.500
2.737.500
15.496.350
551.250
Medan Denai
Medan Denai
Universitas Sumatera Utara
Sosial Khusus
Total
1.000.000
74.142.250
Maka kebutuhan air bersh selama 24 adalah 74.142,250 m3/hari
Untuk mengatasi losses selama pendistribusian air, maka kebutuhan total
tersebut harus ditambahkan 20 % ( Tabel 2.1). Sehingga total pendistribusian air
bersih adalah :
Qtotal
= 20% (74.142,250) + 74.142,250
= 88.970,700 m3/hari
Jadi, kapasitas air yang didistriusikan adalah sebesar 88.970,700 m3/hari.
4.5 Estimasi Pemakaian Air pada Saat Beban Puncak (Peak Hour)
Dari hasil survey pelanggan PDAM TIRTANADI di Medan untuk yang aliran
pada pipa transmisi dari booster pump diperoleh data – data berikut :
Tabel 4.2 : Data kebutuhan pelanggan yang melalui booster pump
Cabang
Medan Amplas
Medan Denai
H.M. Yamin
Golongan
Niaga dan Non niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Niaga dan Non niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Niaga dan Non niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
Total
Kebutuhan Air Total (liter/hari)
15.018.650
420.000
1.062.500
36.813.500
1.042.500
2.737.500
15.496.350
551.250
1.000.000
74.142.250
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 : Kebutuhan pelangan berdasarkan golongan
Golongan
Kebutuhan Air Total
(liter/hari)
Niaga dan Non - niaga
Sosial Umum
Sosial Khusus
67.328.500
2.013.750
4.800.000
Tabel 4.4 : Estimasi Pemakaian Air
Perdiode Pemakaian Air
05.00-08.00
08.00-11.00
11.00-14.00
14.00-17.00
17.00-20.00
20.00-23.00
23.00-02.00
02.00-05.00
Fasilitas
Sosial
Niaga dan Non - Niaga
umum
40
15
5
10
5
15
5
20
40
40
2
0
2
0
1
0
Sosial
Khusus
0
30
40
20
10
0
0
0
Tabel 4.5 : Pemakaian air periode I (05.00-08.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non - Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian
air (%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
40
67328500
26931400
8977133,333
15
2013750
302062,5
100687,5
0
4800000
0
0
27233462,5
9077820,833
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 : Pemakaian air periode II (08.00-11.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian air
(%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
5
67328500
3366425
1122141,667
10
2013750
201375
67125
30
4800000
1440000
480000
5007800
1669266,667
Tabel 4.7 : Pemakaian air periode III (11.00-14.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian air
(%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
5
67328500
3366425
1122141,667
15
2013750
302062,5
100687,5
40
4800000
1920000
640000
5588487,5
1862829,167
Tabel 4.8 : Pemakaian air periode IV (14.00-17.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian air
(%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
5
67328500
3366425
1122141,667
20
2013750
402750
134250
20
4800000
960000
320000
4729175
1576391,667
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 : Pemakaian air periode V (17.00-20.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian air
(%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
40
67328500
26931400
8977133,333
40
2013750
805500
268500
10
4800000
480000
160000
28216900
9405633,333
Tabel 4.10: Pemakaian air periode VI (20.00-23.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non - Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian
air (%)
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
2
67328500
1346570
448856,6667
0
2013750
0
0
0
4800000
0
0
1346570
448856,6667
Tabel 4.11: Pemakaian air periode VII (23.00-02.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non - Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
Presentase
Pemakaian
air (%)
2
0
0
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
67328500
1346570
448856,6667
2013750
0
0
4800000
0
1346570
0
448856,6667
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.12: Pemakaian air periode VIII (02.00-05.00)
Fasilitas
Niaga dan
Non - Niaga
Sosial
umum
Sosial
Khusus
2,00000
Presentase
Pemakaian
air (%)
1
0
0
Kapasitas
Pemakaian
Air(ltr/hari)
Kapasitas
Pemakaian Air
(ltr/3 jam)
Kapasitas
Pemakaian air
(ltr/Jam)
67328500
673285
224428,3333
2013750
0
0
4800000
0
673285
0
224428,3333
Kapasitas (m3/dtk)
1,80000
1,60000
1,40000
1,20000
1,00000
0,80000
Kapasitas (m3/dtk)
0,60000
0,40000
0,20000
0,00000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
Gambar 4.1 : Grafik estimasi pemakaian air per hari
Dari grafik dapat dilihat bahwa kebutuhan maksimum (beban puncak) terjadi pada
periode V(17.00-20.00 WIB) sebesar 9405633,333 liter/jam atau 2,61268
m3/detik.
Universitas Sumatera Utara
4.6 Spesifikasi Pompa Terpasang
Spesifikasi yang digunakan pada Booster pump pada pompa (1 – 5 ) yaitu,
sebagai berikut :
Tabel 4.13: Spesifikasi Pompa
Spesifikasi
POMPA
Merk
Model/type
Jenis
Head/KW
Kapasitas
Thorishima
CE 200 - 50
Centrifugal
55 M/ 132 Kw
150 l/d
Oli Mesran SAE
20/50
G. Packing 12 mm
6412 CH
1994
Sistem Pelumasan
Mechanical Seal
Nomor Bearing
Tahun Operasi
4.7 Kapasitas Aliran Fluida Booster Pump
Dari hasil survei diperoleh head (tekanan) pada beberapa pompa yang sedang
beroperasi yaitu :
Pompa 1
= 54 M
Pompa 2
= 56 M
Pompa 3
= 54 M
Pompa 4
= 58 M
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 : Grafik kapasitas pompa 1 dan 3
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3: Grafik Kapasitas Pompa 2
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.4: Grafik kapasitas pompa 4
Universitas Sumatera Utara
Dari grafik diperoleh kapasitas (l/d) dari setiap pompa yang beroperasi tersebut,
sebagai berikut :
Tabel 4.14: Kapasitas pompa
No Pompa
Distribusi
1
2
3
4
debit
liter/detik
155
145
155
132
tekanan distribusi
(kg/cm2)
54
56
54
58
Arus Motor
(ampere)
200
200
200
200
voltage (volt)
380
380
380
380
Maka diperoleh kapasitas laju aliran dari operasi dengan 4 pompa yaitu :
Qaktual = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 (parallel)
= 155 l/s + 145 l/s + 155 l/s + 132 l/s
= 587 liter/detik
= 2113,2 m3/jam
Universitas Sumatera Utara
4.8 Karakteristik Pipa yang Digunakan
Jaringan pipa pada PDAM Tirtanadi cabang Medan Amplas, Medan Denai
dan H.M Yamin menggunakan pipa jenis Commercial and welded steel dengan
diameter 500 mm, 400 mm, 300 mm, 250 mm, dan 200 mm.
Ø 200 MM
ACP
Ø 200 MM
PVC
Ø 300
Ø 200
MM
Ø 150
Ø
MM
Ø 150
Ø 150
MM
Ø MM
200
6''
MM
MM
Ø 250
MM
200
ØØ200
MM
MM
ØØ300
600
MM
MM
YM
19
YM
03
400
ØØ200
MM
MM
YM
Ø 300
10 MM
Ø 300 YM
MM
02
YM
MM
20
YM
18
Ø 100
Ø 150
MM
Ø
150
MM
YM
MD
09
Ø 250
Ø 300
MM
Ø 300
MM
SUMUR MM
BOOSTER RUMAH
400
ØØ200
200MM
MM
BOR
SUSUN
M3
ACP
PVC
MM
MD
24
MD
MDØ 80
MM
04
01
Ø 200
MD
08
MD
10
MD
11
Ø 250
MM
Ø 250
Ø 150
MM
MM
Ø 150
Ø 300
MM
MM
MM
Ø 400
MM
12
MM
Ø 300
Ø 250
ØØ
200
300
ØØ300
600
MM
MM
MM
MM
MD
14
MD
Ø 150
MD
17
16
MM
MD
05
MD
21
MD
13
MD
25
MD
06
Ø 400
MM
Ø 80
MM
Ø 300
MM
MD
26
Ø 250
MM
MD
27
Ø 150
MD
28
Ø 400
Ø 150
MM
MM
Ø 150
MM
MM
Ø 300
MM
MD
07
Ø 300 Ø 600
MM
Ø 400
MM
Ø 300
MM
MM
M
2
D
3
Ø 250
MM
AMP
BOOSTER
5.000
5 GARU
I
Ø 600
MM
Ø 300
MM
M3
W.O Ø 300 MM
SAMSAT
Ø 150
Ø 500
MM
Ø
150
MM
MM
Ø 500
Ø 500
MM
MM
AMP
12
ØØØ600
250
600
AMP
6
MM
MM
MM
AMP
2
Ø 500
MM
Ø 100
MM
Ø 600
Ø 150 Ø 600
MM
AMP
7
MM
MM
Ø 150
MM
Ø 150
Ø 600
Ø
150
MM
MM
Ø 150
MM
MM
ØØ
4''4''
AMP
10
Ø
6''
Ø
4''
DT
04
Ø
4''
AMP
8
AMP
9
Ø
4''
Ø 600
Ø 800
MMMM
Ø 600
WTP
LIMAU
MM
500
IPAMANIS
500L/DT
BELUMAI
L/DT
W.O Ø 300
MM
Gambar 4.5: Jaringan Pipa
Universitas Sumatera Utara
Tabel dibawah ini menunjukkan diameter dan panjang pada pipa jaringan
transmisi.
Tabel 4.15: Diameter dan Panjang Pipa
No. Pipa
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
D (mm)
500
500
500
500
400
400
400
250
300
300
300
300
300
300
300
300
200
300
300
200
200
200
200
200
300
300
300
250
200
400
400
L (m)
278,013
11,218
228,016
24,838
1074,384
312,478
1108,149
247,691
599,341
789,073
679,213
268
130,645
375,761
524,355
399,715
298,12
462,41
30,854
396,771
33,368
17,339
366,916
264,69
742,213
73,389
0,859
749,896
686,681
81,679
951,747
Universitas Sumatera Utara
4.9 Analisa Aliran Fluida pada Pipa
Pada prinsipnya aliran tidak akan terjadi apabila saluran air keluar ditutup ,
dimana aliran bergantung pada pemakaian. Menurut hasil survey yang dilakukan
aliran air penyediaan air yang dilakukan terjadi selam 24 jam dan kebuthan air
saat beban puncak (peak hour) terjadi saat periode ke V (17.00-20.00 WIB)
sebesar 9.405.633,333 liter/jam atau 2,61268 m3/detik. Pada saat itu digunakan 4
pompa dengan Qaktual = 587 liter/detik = 0,587 m3/detik
Setelah mendapatkan kapsitas laju aliran pada beban puncak (Q peak hour) dari
pompa maka dapat diketahui head losses.
Untuk pipa no.1 diperoleh :
Q
= Debit
= 0,587 m3/detik
L
= panjang pipa
= 278,013 m
D
= Diameter pipa
= 0,5 m ( pipa PVC)
Dengan rumus Hazen – Williams :
C
= Koefisien kekasaran pipa Hazen – Willams
= 130
Asumsikan debit aliran di awal (Q0) pemisalan diperoleh nilai 0,587 m3/detik
Rumus :
Hf
= KQ01,85
K
=
=
10,666 �
� 1,85 � 4,85
10,666 278,013
130 1,85 0,54,85
= 10,6485
Universitas Sumatera Utara
Hf
= KQ01,85
= 10,6485 X 0,587 1,85
= 3,9744
Dengan cara yang sama untuk pipa no 2,3,4 dan 5. Kemudian nilai head losses
(hf) masing – masing pipa di jumlahkan pada tabel ..... loop 1 sehingga diperoleh
∑ ℎ� = -36,4087 dan dijumlahkan nilai head losses (hf) persatuan laju aliran
sehingga diperoleh sebesar ∑
∆� = −
∆� = −
∑ ℎ�
ℎ�
1,85 ∑
�0
−36,4087
1,85 � 264,4051
ℎ�
�0
= 264,4051
= − 0,0744 m3/detik
Universitas Sumatera Utara
Loop 1
5
11
4
3
2
1
Gambar 4.6: Loop 1 iterasi 1
Tabel 4.16: Hasil Perhitungan Loop 1 Iterasi 1
NO.
PIPA
1
2
3
4
5
11
D(m)
L (m)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,4
0,3
278,013
11,218
228,016
24,838
1074,384
679,213
Qo
(m3/s)
0,587
0,587
0,587
0,289
0,289
0,2888
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
ket
f
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,003
0,003
0,003
0,003
0,00375
0,005
0,1963
0,1963
0,1963
0,1963
0,1256
0,0707
2,9911
2,9911
2,9911
1,4714
2,2991
4,0873
1480475,853
1480475,853
1480475,853
728298,837
910373,546
1213831,395
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
0,0262
0,0262
0,0262
0,0262
0,0279
0,0304
10,6485
0,4297
8,7335
0,9513
121,9927
313,0631
3,9744
0,1604
3,2596
-0,0956
-12,2559
-31,4516
-36,4087
6,7706
0,2732
5,5530
0,5494
70,4547
180,8041
264,4051
-0,0744
-0,0744
-0,0744
-0,0744
-0,0744
-0,0744
Universitas Sumatera Utara
untuk e/D = 0,003 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut:
�=
0.25
�log �
�/� 5.74 2
+
��
3.7
��
� ���� 1,2,3 ��� 4 =
� ���� 5 =
0.25
2
0,003
5.74
�log �
+
��
3.7
1480475,853
0.25
2
0,003
5.74
�log �
+
��
3.7
910373,546
� ���� 11 =
= 0,0262
= 0,0279
0.25
2
5.74
0,003
+
��
�log �
1213831,395
3.7
= 0,0305
Universitas Sumatera Utara
Loop 2
17
18
16
19
10
15
14
6
13
5
12
4
11
Gambar 4.7: Loop 2 iterasi 1
Tabel 4.17: Hasil Perhitungan Loop 2 Iterasi 1
NO.
PIPA
4
5
6
10
11
D(m)
L (m)
0,5
0,4
0,4
0,3
0,3
24,838
1074,384
312,478
789,073
679,213
Qo
(m3/s)
0,28877
0,28877
0,14438
0,14438
0,28877
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
f
Ket
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,003
0,00375
0,00375
0,005
0,005
0,1963
0,1256
0,1256
0,0707
0,0707
1,4714
2,2991
1,1495
2,0436
4,0873
728.298,8371
910.373,5464
455.186,7732
606.915,6976
1.213.831,3952
0,0262
0,0279
0,0279
0,0304
0,0304
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
0,9544
122,3816
35,5939
364,8592
314,0610
-0,0959
-12,2950
-0,9919
-10,1679
31,5519
0,5512
70,6793
10,2783
105,3590
181,3804
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
Universitas Sumatera Utara
12
13
14
15
16
17
18
19
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,3
0,3
268
130,645
375,761
524,355
399,715
298,12
462,41
30,854
0,14438
0,14438
0,14438
0,14438
0,14438
0,07219
0,03610
0,03610
0,005
0,005
0,005
0,005
0,005
0,0075
0,005
0,005
0,0707
0,0707
0,0707
0,0707
0,0707
0,0314
0,0707
0,0707
2,0436
2,0436
2,0436
2,0436
2,0436
2,2991
0,5109
0,5109
606.915,6976
606.915,6976
606.915,6976
606.915,6976
606.915,6976
455.186,7732
151.728,9244
151.728,9244
0,0304
0,0304
0,0304
0,0304
0,0304
0,0345
0,0304
0,0304
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
123,9204
60,4089
173,7480
242,4563
184,8241
993,0328
213,8136
14,2666
3,4534
35,7840
1,6835
17,4440
4,8420
50,1725
6,7568
70,0132
5,1507
53,3709
7,6765 143,3772
-0,4585
15,4355
-0,0306
1,0299
37,07495 754,8757
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
0,0265
untuk e/D = 0,003 , 0,005 , 0,0075 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut:
� ���� 4 =
0.25
2
0,003
5.74
�log �
+
��
3.7
728.298,8371
� ���� 5 ��� 6 =
0.25
2
5.74
0,003
+
��
�log �
910373,546
3.7
� ���� 10,11,12,13,14,15,16,18 ��� 19 =
� ���� 17 =
= 0,0262
0.25
= 0,0279
0.25
2
0,003
5.74
�log �
+
��
3.7
910373,546
2
5.74
0,0075
+
��
�log �
455.186,7732
3.7
= 0,0279
= 0,0345
Universitas Sumatera Utara
Loop 3
8
9
7
10
6
Gambar 4.8: Loop 3 iterasi 1
Tabel 4.18: Hasil Perhitungan Loop 3 Iterasi 1
NO.
PIPA
6
7
8
D(m)
L (m)
0,4
0,4
0,25
312,478
1108,149
247,691
Qo
(m3/s)
0,1444
0,1444
0,0722
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
f
Ket
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,00375
0,00375
0,006
0,1256
0,1256
0,0491
1,1495
1,1495
1,4714
455186,7732
455186,7732
364149,4186
0,0279
0,0279
0,0318
rumus
rumus
grafik
35,5939
126,2277
278,3114
0,9919
-3,5177
-2,1514
10,2783
36,4503
40,1835
0,0125
0,0125
0,0125
Universitas Sumatera Utara
9
10
0,3
0,3
599,341
789,073
0,0361
0,1444
0,005
0,005
0,0707
0,0707
0,5109
2,0436
151728,9244
606915,6976
0,0304
0,0304
rumus
rumus
277,1291
364,8592
-0,5943
10,1679
4,896398
20,0064
105,3590
212,2775
0,0125
0,0125
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
untuk e/D = 0,005 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut:
� ���� 6 =
� ���� 7 =
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
3.7
455186,7732
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
3.7
455186,7732
� ���� 9 ��� 10 =
= 0,0279
= 0,0279
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
3.7
455186,7732
= 0,0279
Universitas Sumatera Utara
Loop 4
24
25
23
22
21
26
20
17
Gambar 4.9: Loop 4 iterasi 1
Tabel 4.19: Hasil Perhitungan Loop 4 Iterasi 1
NO.
PIPA
17
20
21
22
23
D(m)
L (m)
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
298,12
396,771
33,368
17,339
366,916
Qo
(m3/s)
0,0722
0,1083
0,1083
0,1083
0,1083
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
f
Ket
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,0075
0,0075
0,0075
0,0075
0,0075
0,0314
0,0314
0,0314
0,0314
0,0314
2,2991
3,4486
3,4486
3,4486
3,4486
455186,7732
682780,1598
682780,1598
682780,1598
682780,1598
0,0345
0,0345
0,0345
0,0345
0,0345
rumus
rumus
rumus
rumus
rumus
993,0328
1321,6377
111,1483
57,7559
1222,1912
-7,6765
-21,6312
-1,8192
-0,9453
-20,0036
143,3772
286,2332
24,0719
12,5085
264,6956
-0,0301
-0,0301
-0,0301
-0,0301
-0,0301
Universitas Sumatera Utara
24
25
26
0,2
0,3
0,3
264,69
742,213
73,389
0,0361
0,0722
0,0722
0,0075
0,0050
0,0050
0,0314
0,0707
0,0707
1,1495
1,0218
1,0218
227593,3866
303457,8488
303457,8488
0,0345
0,0304
0,0304
rumus
rumus
rumus
881,6781
343,1916
33,9343
1,8906
2,6530
0,2623
-47,2698
63,6497
49,5511
4,8995
848,9867
-0,0301
-0,0301
-0,0301
untuk e/D = 0,003 , 0,005 , 0,0075 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut :
� ���� 17,20,21,22,23 ��� 24 =
� ���� 25 ��� 26 =
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
455186,7732
3.7
0.25
2
5.74
0,005
+
��
�log �
303457,8488
3.7
= 0,0279
= 0,0304
Universitas Sumatera Utara
Loop 5
29
30
28
31
27
8
Gambar 4.10 : Loop 5 iterasi 1
Tabel 4.20: Hasil Perhitungan Loop 5 Iterasi 1
NO.
PIPA
27
28
29
30
31
D(m)
L (m)
0,3
0,25
0,2
0,4
0,4
0,859
749,896
686,681
81,679
951,747
Qo
(m3/s)
0,0361
0,0361
0,0180
0,0722
0,0722
e/D
A(m2)
V(m/s)
Re
F
Ket
K
hf
hf/Q0
delta Q
0,005
0,006
0,0075
0,00375
0,00375
0,0707
0,0491
0,0314
0,1256
0,1256
0,511
0,736
0,575
0,575
0,575
151728,9244
182074,7093
113796,6933
227593,3866
227593,3866
0,0304
0,0319
0,0345
0,0279
0,0279
rumus
grafik
rumus
rumus
rumus
0,397
842,601
2287,323
9,304
108,412
0,0009
1,8068
1,3606
-0,0719
-0,8381
0,0287
60,8286
82,5627
1,3433
15,6529
0,0003
0,0003
0,0003
0,0003
0,0003
Universitas Sumatera Utara
8
0,25
247,691
0,0722
0,006
0,0491
1,471
364149,4186
0,0318
grafik
278,311
-2,1514
0,106797
40,1835
200,5997
0,0003
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
untuk e/D = 0,005 , 0,0075 dan 0,00375 digunakan rumus sebagai berikut :
� ���� 27 =
� ���� 29 =
0.25
2
0,005
5.74
�log �
+
��
3.7
151728,9244
0.25
2
5.74
0,0075
+
��
�log �
113796,6933
3.7
� ���� 30 ��� 31 =
= 0,0304
= 0,0345
0.25
2
5.74
0,00375
+
��
�log �
227593,3866
3.7
= 0,0279
Universitas Sumatera Utara
Karena ∆� sudah mendekati angka 0 (nol) maka perhitungan hardy – cross dihentikan pada
iterasi ini. Maka debit aliran pada masing – masing pipa dapat dilihat pada tabel 4.20
berikut.
Tabel 4.21: Hasil Perhitungan Head loss dan Debit Pada Pipa Transmisi
No.
Pipa
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
D (mm)
L (m)
500
500
500
500
400
400
400
250
300
300
300
300
300
300
300
300
200
300
300
200
200
200
200
200
300
300
300
250
200
400
400
278,013
11,218
228,016
24,838
1074,384
312,478
1108,149
247,691
599,341
789,073
679,213
268
130,645
375,761
524,355
399,715
298,12
462,41
30,854
396,771
33,368
17,339
366,916
264,69
742,213
73,389
0,859
749,896
686,681
81,679
951,747
Q
(m3/s)
0,587
0,587
0,587
0,289
0,289
0,1444
0,1444
0,0722
0,0361
0,1444
0,28877
0,14438
0,14438
0,14438
0,14438
0,14438
0,07219
0,03610
0,03610
0,1083
0,1083
0,1083
0,1083
0,0361
0,0722
0,0722
0,5870
0,5870
0,5870
0,2888
0,2888
f
hf
0,026165
0,026165
0,026165
0,026165
0,027886
0,0279
0,0279
0,0318
0,0304
0,0304
0,030368
0,030368
0,030368
0,030368
0,030368
0,030368
0,034469
0,030368
0,030368
0,034469
0,034469
0,034469
0,034469
0,034469
0,030368
0,030368
0,030368
0,0319
0,03447
0,027887
0,027887
3,974368
0,160368
3,25963
-0,09558
-12,2559
0,9919
-3,5177
-2,1514
-0,5943
10,1679
31,55185
3,45341
1,683473
4,842003
6,756765
5,150671
7,676503
-0,45849
-0,03059
-21,6312
-1,81916
-0,94529
-20,0036
1,890621
2,652995
0,262325
0,000852
1,806825
1,360556
-0,07192
-0,83807
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Kebutuhan maksimum ( beban puncak ) terjadi pada periode V(17.00 – 20.00
WIB) sebesar 9405633,33 liter/jam atau 2,612 m3/detik.
2. Pompa yang digunakan untuk mensuplai air bersih dari booster adalah pompa
sentrifugal. Dan pada saat terjadi beban puncak (peak hour) digunakan 4 unit
dengan kapasitas 0,587 m3/detik.
3. Berdasarkan dari perhitungan kehilangan tinggi tekan terbesar karena adanya
gesekan antara air dengan pipa terdapat pada pipa 20 dengan nilaio hf sebesar
16,6 m dengan fraksi gesekan sebesar 0,0345.
5.2 Saran
1. Pihak PDAM perlu mengevaluasi kembali terhadap pipa transmisi dan pompa
untuk mengetahui kebocoran pada pipa transmisi dan juga kelayakan pompa.
2. Pada daerah yang jauh perlu adanya pompa agar air terdistribusikan dengan
baik ke pelanggan.
3. Perlu adanya tambahan suplai air untuk memenuhi kebutuhan pelanggan agar
terdistribusi dengan baik.
Universitas Sumatera Utara