Analisis Kebutuhan Air Bersih (PDAM) Untuk Kabupaten Mandailing Natal 20 Tahun Kedepan

ANALISIS PEMAKAIAN AIR BERSIH (PDAM)

UNTUK KABUPATEN MANDAILING NATAL 20

TAHUN KEDEPAN

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh :

09 0404 023

HISBULLOH NASUTION

BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

ABSTRAK

Air bersih tidak dapat dipisahkan dari mahluk hidup dalam melakukan aktifitas sehari hari. Dalam pertumbuhan penduduk sekarang ini kebutuhan akan air bersih sangat meningkat, tidak terkecuali kebutuhan air bersih untuk Masyarakat Kabupaten Mandailing Natal. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat Kabupaten Mandailing Natal diperlukan sumber air yang bersih yang layak untuk diminum. Parameter hidrologi yang penting dalam suatu pekerjaan yang terkait dengan sumber daya air adalah debit air dan jumlah penduduk untuk distribusi air.

Studi pendahuluan dilakukan terlebih dahulu dengan melakukan studi pustaka yang berasal dari buku, jurnal dan catatan kuliah dijadikan dasar dalam penelitian, pengumpulan data primer berupa dokumentasi lokasi penelitian, kemudian data sekunder berupa data jumlah penduduk, data fasilitas kota (fasilitas pendidikan, peribadatan,perkantoran,kesehatan), data pelanggan PDAM, dan data kapasitas produksi air bersih PDAM TIRTA MADINA.dalam mencari besarnya kebutuhan air, dilakukan analisa jumlah penduduk dan analisa produksi air bersih.

Menentukan kebutuhan air bersih dan jumlah penduduk di Kabupaten Mandailing Natal digunakan metode Geometri yang mana metode ini menunjukan pertumbuhan penduduk terbesar sehingga dapat direncanakan kebutuhan air bersih sampai tahun 2031.

Berdasarkan hasil proyeksi jumlah penduduk pada tahun 2031 sebanyak 238.562 jiwa dan debit air yang dibutuhkan sebesar 1,063 m3/s, sedangkan kapasitas produksi saat ini sebesar 0,067 m3/s, sehingga kapasitas tambahan yang diperlukan yaitu sebesar 0,996 m3/s. sedangkan jumlah pelanggan PDAM Tirta Madina pada tahun 2031 sebanyak 14.275 jiwa debit air yang dibutuhkan sebesar 0,039 m3/s, sedangkan kapasitas produksi saat ini 0,067 m3/s, sehingga persediaan air untuk pelanggan sampai tahun 2031 memenuhi.

KATA PENGANTAR

Penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat

dan karunia yang diberikan kepada penulis sehingga penulisan laporan tugas akhir

ini yang berjudul “ Analisis Kebutuhan Air Bersih (PDAM) Untuk Kabupaten

Mandailing Natal 20 Tahun Kedepan’’ dapat diselesaikan dengan baik.

Tujuan penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi sebagian

persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik tingkat sarjana Strata- 1 (S-1)

di Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak

yang telah memberikan sumbangannya baik berupa bimbingan, bantuan dan

dukungan baik material maupun spiritual sehingga tugas akhir ini dapat

diselesaikan dengan baik, terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku ketua Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku sekretaris Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc, yang penulis anggap ayah sendiri dan selaku

pembimbing yang telah memberikan masukan, saran dan menyediakan

waktu untuk bimbingan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan

tugas akhir ini.

4. Bapak Ir. Alferido Malik, dan ibu Emma Patricia Bangun, ST, M.Eng. selaku dosen pembanding, atas saran dan masukan yang diberikan kepada

5. Bapak dan Ibu staf pengajar yang telah membimbing dan mendidik selama

masa studi pada jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Sumatera Utara.

6. Orang tua tersayang, Ibunda Hj. Ratna Sari Nasution dan Ayahanda H.

Ruslan Nasution serta abang Ahmad Ramadan Nasution SS, Ahmad

Wahidin Nasution, Zulyadein Nasution, Ahmad Qodir Nasution SE, kakak

Riadoh Nasution SPd, Muniroh Nasution dan Rofiqoh Nasution S.Sos

yang telah berjuang memberikan dukungan, doa, material, immaterial

sehingga tugas akhir ini terselesaikan.

7. Keponakan-keponakan saya, Adawiyah, Munawir, Aziz, Alwi, Sisah,

Alya, Khoiriah dan Adiyasta yang rajin belajarnya supaya jadi orang yang

sukses dan berbakti kepada orang tua.

8. Teman-temanku seperjuangan Miskah, Tika, Asmidah, Hetty, Nanda,

Fuad, Hendri, Putra terima kasih yang selalu ada untuk penulis baik suka

maupun duka dan yang selalu membuat penulis bahagia.

9. Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Atina Rezki Lubis,

Hannawiyah Harahap, Sri Wahyuni Sebayang, Merni Damalia Siagian

yang telah banyak membantu penulis dalam diskusi dan memberikan

buku-buku yang sangat bermanfaat sehingga penulis dapat menyelesaikan

tugas akhir ini.

10.Teman-teman Sipil 2009, Diki, Riski, Peri, Gunawan, Udak, Afri, Punud,

Nita, Nora, Onza, Mariance, abang, kakak dan adik-adik sipil 2006, 2008,

2012 khusus untuk Sarra Rahmadani sahabat seperjuangan terimakasih

mengerjakan tugas dan semuanya yang tidak bisa disebutkan namanya satu

persatu terima kasih atas bantuannya selama ini.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kelemahan dalam

penulisan tugas akhir ini, untuk itu penulis sangat mengharapkan sumbangan

pemikiran dan saran dari pembaca demi kesempurnaan tugas akhir ini

Sebagai penutup, penulis berharap semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi kita

semua dan khusus untuk PDAM TIRTA MADINA

Medan, Februari 2014

Penulis

Hisbulloh Nasution 09 0404 023

DAFTAR ISI

ABSTRAK ………. i

KATA PENGANTAR ………... ii

DAFTAR ISI ……….. v

DAFTAR GAMBAR ……… ix

DAFTAR TABEL ……….. x

DAFTAR NOTASI ……….. xii

DAFTAR LAMPIRAN ……….. xiv

DAFTAR PUSTAKA………... xv

BAB I PENDAHULUAN ……….. 1

1.1 Umum ………. 1

1.2 Latar Belakang ………... 2

1.3 Perumusan Masalah ………... 4

1.4 Batasan Masalah ………. 4

1.5 Tujuan Penelitian ………... 5

1.6 Manfaat Penelitian ………. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ………10

2.1 Siklus Hidrologi ……….... 6

2.2 Air ………... 6

2.4 Syarat-syarat Air Minum ………... 14

2.5 Terjadinya Air Tanah ……… 16

2.5.1 Asal Air Tanah ………... 16

2.5.2 Sifat-sifat Batuan yang Mempengaruhi Air Tanah ……… 17

2.6 Gerakan Air Tanah ……… 18

2.7 Sungai ……… 21

2.8 Danau ……… 22

2.9 Mandailing Natal ……….. 23

2.9.1 Asfek Fisik ………. 23

2.9.2 Asfek Lingkungan ………. 24

2.10 Sistem Air Bersih Yang Ada ………. 26

2.11 Sejarah PDAM Tirta Madina Kabupaten Mandailing Natal …………..27

2.12 Undang-undang Sumber Daya Air ……….28

2.13 Metode Perkiraan Jumlah Penduduk ………. 29

2.13.1 Metode Arithmatik ……… 29

2.13.2 Metode Geometrik ………. 30

2.13.3 Metode Least Square ………. 30

3.2 Tempat dan Waktu ……… 31

3.3 Rancangan Penelitian ……… 31

3.4 Pelaksanaan Penelitian ……….. 32

3.5 Prosedur Penelitian ………... 33

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ………. 36

4.1 Analisa Jumlah Penduduk ………. 36

4.2 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih ………... 51

4.2.1 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Seluruh Masyarakat (Domestik) ……….. 51

4.2.2 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Pendidikan ……. 53

4.2.3 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Peribadatan …… 56

4.2.4 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Kesehatan …….. 58

4.2.5 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Perkantoran …... 59

4.3 Perhitungan Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Menurut Jumlah Pelanggan PDAM Tirta Madina ………... 61

4.4 Analisa Kehilangan Air ………. 64

4.5 Analisa Kebutuhan Air ……….. 67

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……… 72

5.1 Kesimpulan ………... 72

5.2 Saran ………. 73

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Siklus Hidrologi ……….. 6

Gambar 2.2 Air Sungai ……… 11

Gambar 2.3 Air Rawa ……….. 12

Gambar 2.4 Bagan Skematis Yang Menggambarkan Terjadinya Air …………..16

Gambar 2.5 Ekspresi Hukum Darcy ……… 20

Gambar 2.6 Sungai Batang Gadis ……… 22

Gambar 2.7 Danau Siombun ……… 23

Gambar 3 Diagram Alir Metode Penelitian ………. 34

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Jumlah Penduduk Menurut Metode Aritmetika, Last-square Dan Geometri ……… 50

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Antara Jumlah Kebutuhan Air Bersih Kabupaten Mandailing Natal Dengan Jumlah Pelanggan PDAM TIRTA MADINA Tahun 2012-2031 ……….. 69

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Beberapa Sifat Air ……….. 9

Tabel 2.2 Syarat-syarat Kadar Bilangan Kekeruhan dan Warna Air Minum … 15

Tabel 2.3 Porositas Beberapa Bahan Sedimen ………... 18

Tabel 2.4 Fasilitas-fasilitas Pendidikan yang ada di Kabupaten Mandailing

Natal ………... 24

Tabel 2.5 Fasilitas-fasilitas Peribadatan yang ada di Kabupaten Mandailing

Natal ………... 25

Tabel 2.6 Fasilitaas-fasilitas Kesehatan yang ada di Kabupaten Mandailing

Natal ………... 25

Tabel 3 Jadwal Penelitian ……… 35

Tabel 4.1 Jumlah Penduduk Kabupaten Mandailing Natal Tahun 2005-2011 .. 36

Tabel 4.2 Penentuan Data Regresi ………. 44

Tabel 4.3 Perkiraan Jumlah Penduduk Kabupaten Mandailing Natal Tahun

2012-2031 ………... 49

Tabel 4.4 Kebutuhan Air Domestik Tahun 2005-2031 ……….. 52

Tabel 4.6 Perkiraan Jumlah Fasilitas Peribadatan dan Kebutuhan Air Tahun

2011-2031 ……….. 57

Tabel 4.7 Perkiraan Jumlah Tempat Tidur dan Kebutuhan Air Tahun

2011-2031 ……….. 58

Tabel 4.8 Perkiraan Jumlah Pegawai dan Kebutuhan Air Tahun 2011-2031 … 60

Tabel 4.9 Jumlah Pelanggan PDAM Tirta Madina ………... 61

Tabel 4.10 Perkiraan Jumlah Pelanggan PDAM Tirta Madina Sampai

Tahun 2031 ……… 63

Tabel 4.11 Analisa Kehilangan Air ……….. 64

Tabel 4.12 Kehilangan Air Menurut Pelanggan PDAM Tirta Madina …... 66

Tabel 4.13 Total Kebutuhan Air Kabupaten Mandailing Natal Tahun

2011-2031………. 67

DAFTAR NOTASI

A = luas penampang (m2)

a = konstanta

b = kaefisien arah regresi linear �ℎ

��

=gradient hidrolik

g = percepatan gravitasi (m/s2) hL = kehilangan energi (m)

k = koefisien permeabilitas

n = porositas (%)

n = jumlah interval

Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n

Po = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir

Pt = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun ke I � = tekanan (N/m2)

�g = berat jenis benda cair (kg/m3) Q = laju aliran air (volume per waktu)

Qd = debit kebutuhan air domestik (m3/s) Qn = debit kebutuhan air non domestik (m3/s) Qs = kehilangan air (m3/s)

r = laju pertumbuhan penduduk (%)

t = jumlah tahun yang diketahui

v = kecepatan aliran (m/s)

W = volume air yang diperlukan untuk mengisi semua lubang-lubang pori

(m3)

X = variabel independen

Ŷ = nilai variabel berdasarkan garis regresi Z = elevasi (m)

�1 = potensial di 1

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Jumlah Kebutuhan Air Maksimum per Orang per Hari Menurut

Kelompok Jumlah Penduduk

Lampiran B Data dari Instansi Terkait

ABSTRAK

Air bersih tidak dapat dipisahkan dari mahluk hidup dalam melakukan aktifitas sehari hari. Dalam pertumbuhan penduduk sekarang ini kebutuhan akan air bersih sangat meningkat, tidak terkecuali kebutuhan air bersih untuk Masyarakat Kabupaten Mandailing Natal. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat Kabupaten Mandailing Natal diperlukan sumber air yang bersih yang layak untuk diminum. Parameter hidrologi yang penting dalam suatu pekerjaan yang terkait dengan sumber daya air adalah debit air dan jumlah penduduk untuk distribusi air.

Studi pendahuluan dilakukan terlebih dahulu dengan melakukan studi pustaka yang berasal dari buku, jurnal dan catatan kuliah dijadikan dasar dalam penelitian, pengumpulan data primer berupa dokumentasi lokasi penelitian, kemudian data sekunder berupa data jumlah penduduk, data fasilitas kota (fasilitas pendidikan, peribadatan,perkantoran,kesehatan), data pelanggan PDAM, dan data kapasitas produksi air bersih PDAM TIRTA MADINA.dalam mencari besarnya kebutuhan air, dilakukan analisa jumlah penduduk dan analisa produksi air bersih.

Menentukan kebutuhan air bersih dan jumlah penduduk di Kabupaten Mandailing Natal digunakan metode Geometri yang mana metode ini menunjukan pertumbuhan penduduk terbesar sehingga dapat direncanakan kebutuhan air bersih sampai tahun 2031.

Berdasarkan hasil proyeksi jumlah penduduk pada tahun 2031 sebanyak 238.562 jiwa dan debit air yang dibutuhkan sebesar 1,063 m3/s, sedangkan kapasitas produksi saat ini sebesar 0,067 m3/s, sehingga kapasitas tambahan yang diperlukan yaitu sebesar 0,996 m3/s. sedangkan jumlah pelanggan PDAM Tirta Madina pada tahun 2031 sebanyak 14.275 jiwa debit air yang dibutuhkan sebesar 0,039 m3/s, sedangkan kapasitas produksi saat ini 0,067 m3/s, sehingga persediaan air untuk pelanggan sampai tahun 2031 memenuhi.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Umum

Air merupakan faktor yang sangat penting dalam kelangsungan mahluk

hidup dimuka bumi. Dengan pertumbuhaan penduduk yang sangat pesat,

sumber-daya air di dunia telah menjadi salah satu kekayaan yang sangat penting. Air

merupakan hal pokok bagi konsumsi dan sanitasi umat manusia, untuk produksi

berbagai barang industri, serta untuk produksi makanan dan serat kain (Linsley

dan Franzini, 1991).

Air merupakan sarana pengangkutan dan rekreasi yang penting di berbagai

bagian dunia. Air tersebar tidak merata di atas bumi, sehingga ketersediaannya di

suatu tempat akan sangat bervariasi menurut waktu, tidak terkecuali di Kabupaten

Mandailing Natal. Dalam penggunaan sumber air ini, ummat manusia banyak

mencemari air bersih yang tersedia dan menurunkan kualitasnya sehingga tidak

cocok lagi untuk dimanfaatkan.

Air dikendalikan dan diatur guna memenuhi berbagai tujuan yang luas. Air

yang ada pada suatu daerah tidak selalu siap untuk digunakan oleh setiap orang

atau kelompok yang menginginkannya. Hak untuk memanfaatkan air mempunyai

nilai yang sangat besar, terutama pada daerah-daerah dimana air merupakan

barang yang langka. Agar kebutuhan dan produktivitas air disuatu daerah, maka

dibutuhkan suplai air yang cukup melalui sungai, danau dan mata air (Linsley dan

Franzini, 1991).

cabang Panyabungan memanfaatkan sumber air dari Sungai, Danau dan mata air

yang ada di Kabupaten Mandailing Natal yaitu Sungai Muara batang gadis dan

Danau Siombun.

PDAM cabang Panyabungan merupakan sebuah usaha yang dilakukan

oleh pemerintah untuk meningkatkan sumber daya air di Kabupaten Mandailing

Natal. Pengembangan dan peningkatan kapasitas air di PDAM cabang

Panyabungan akan bermanfaat dalam peningkatan kebutuhan air yang berkualitas.

1.2. Latar Belakang

Dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang diiringi

dengan pembangunan dan laju pertumbuhan penduduk, manusia menghadapi

berbagai macam persoalan yang harus menuntut manusia untuk bisa mencari

solusi dari persoalan-persoalan tersebut.

Salah satu persoalan yang dihadapi oleh masyarakat sekarang ini sebagai

dampak dari pembangunan dan laju pertumbuhan penduduk adalah kebutuhan

akan air bersih, tak terkecuali dengan masyarakat Kabupaten Mandailing Natal

yang juga sangat membutuhkan keberadaan air bersih tersebut.

Kabupaten Mandailing Natal, secara geografis terletak antara

00.10’-10o50’ LU dan 98o50’–100o10’ BT. Daerah Kabupaten Mandailing Natal terletak paling selatan Provinsi Sumatera Utara pada ketinggian 0–222m di atas

permukaan laut, dan ibu kotanya Panyabungan, kondisi wilayah relatif berbukit.

Kabupaten Mandailing Natal mempunyai luas wilayah 662.070 Ha atau 66.207

km2 secara administratif terdiri dari 23 Kecamatan dan 407 Desa/Kelurahan dengan jumlah penduduk sebanyak 408.731 jiwa (BPS Kab Madina, 2011).

Siabu, Panyabungan Selatan dan Kotanopan) dimana jumlah penduduk diempat

kecamatan ini pada tahun 2011 berjumlah 161.989 jiwa (BPS Kab Madina, 2011).

Kebutuhan air bersih di Kabupaten Mandailing Natal bukan karena

kurangnya sumber air, namun yang menjadi persoalannya ialah bagaimana cara

pengaturan dan pendistribusiannya.

Kebutuhan air bersih akan terus mengalami peningkatan setiap tahun,

sehingga membuat manusia berusaha untuk mencari sumber air yang baik, layak

dan terjamin kualitasnya, salah satu cara untuk mendapatkan sumber air yang baik

adalah membuat sumur-sumur gali atau menggunakan pompa. Cara-cara seperti

ini memang bisa diandalkan untuk bisa memenuhi kebutuhan air perkapita yang

meningkat sesuai dengan peningkatan taraf hidup manusia.

Hal ini merupakan tantangan bagi PDAM Kabupaten Mandailing Natal

sebagai penyuplai air bersih dalam upaya meningkatkan pelayanannya, guna

memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat Kabupaten Mandailing Natal.

Perkembangan sistem penyediaan air bersih terus berlanjut, dan perencanaan yang

1.3. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalah yang

akan dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Berapa banyakkah jumlah penduduk Kabupaten Mandailing Natal sampai

20 tahun yang akan datang?

2. Dengan jumlah penduduk yang ada, berapa kapasitas air bersih yang dapat

disalurkan untuk memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat Kabupaten

Mandailing Natal sampai 20 tahun ke depan?

3. Bagaimana dengan ketersediaan air di PDAM Kabupaten Mandailing

Natal, apakah mampu menyuplai air kepada pelanggan dengan kapasitas

air bersih yang dibutuhkan 20 tahun kedepan?

1.4. Pembatasan Masalah

Mengingat sangat luasnya permasalahan yang bisa didapatkan dalam

penelitian ini, maka perlu adanya batasan-batasan yaitu :

1. Penelitian ini difokuskan pada kebutuhan air bersih (PDAM) untuk

masyarakat di Kabupaten Mandailing Natal, dimana yang mewakili

empat Kecamatan, yaitu Kecamatan Panyabungan, Kecamatan

Panyabungan Selatan, Kecamatan Siabu dan Kecamatan Kotanopan.

2. Penelitian pengembangan jumlah penduduk sampai 20 tahun kedepan.

1.5. Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui kebutuhan air bersih yang dapat disalurkan untuk

memenuhi kebutuhan air bersih masyarakat Kabupaten Mandailing Natal sampai

20 tahun kedepan.

1.6. Manfaat Penelitian

Penelitian ini bermanfaat sebagai bahan evaluasi akan kebutuhan air

bersih, dan solusi-solusi yang dapat dilakukan untuk memenuhi kebutuhan air

bersih masyarakat Kabupaten Mandailing Natal untuk 20 tahun kedepan, selain itu

penulis dapat mengaflikasikan ilmu yang diperoleh di perkuliahan dalam bentuk

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi dimulai dengan penguapan air dari laut. Uap yang

dihasilkan dibawa oleh udara yang bergerak. Dalam kondisi yang memungkinkan,

uap air tersebut terkondensasi membentuk awan, dan pada akhirnya dapat

menghasilkan presipitasi. Presipitasi yang jatuh ke bumi menyebar dengan arah

yang berbeda-beda dalam beberapa cara. Sebagian besar dari presipitasi tersebut

untuk sementara tertahan pada tanah di dekat tempat ia jatuh, dan akhirnya

dikembalikan lagi ke atmosfer oleh penguapan (evaporasi) dan pemeluhan

(transpirasi) oleh tanaman.

Gambar 2.1 Siklus Hidrologi

Sebagian air mencari jalannya sendiri melalui permukaan dan bagian atas

tanah menuju sungai, sementara lainnya menembus masuk lebih jauh ke dalam

gravitasi, baik aliran air-permukaan (surface streamflow) maupun air dalam tanah bergerak menuju tempat yang lebih rendah yang akhirnya dapat mengalir ke laut.

Namun, sebagian besar air permukaan dan air bawah tanah dikembalikan ke

atmosfer oleh penguapan dan pemeluhan (transpirasi) sebelum sampai ke laut (JR dan Paulhus, 1986).

2.2. Air

Air murni merupakan suatu persenyawaan kimia yang sangat sederhana

yang terdiri dari dua atom hidrogen (H) berikatan dengan satu atom oksigen (O).

secara simboloik air dinyatakan sebagai H2O. Air serta bahan-bahan dan energi

yang terkandung di dalamnya merupakan lingkungan bagi jasad-jasad air.

Pengaruhnya terhadap kehidupan yang ada didalamnya, yaitu :

1. Dengan sifat-sifat fisiknya yaitu sebagai medium tempat hidup

tumbuh-tumbuhan dan hewan.

2. Dengan sifat-sifat kimianya sebagai pembawa zat-zat hara yang dipelukan

bagi pembentukan bahan-bahan organic oleh tumbuh-tumbuhan dengan

produksi primernya.

Sifat-sifat fisik inilah yang memisahkan lingkungan air dari lingkungan

udara. Berat jenis, panas jenis, kekentalan dan tegangan permukaan adalah

factor-faktor yang paling banyak mempengaruhi kehidupan. Berat jenis air

murni adalah 775 kali lebih besar dari udara (0o C, 760 mn Hg). Demikian pula pengaruhnya terhadap daya apung suatu benda.

Air mempunyai sifat yang khusus di antara zat-zat cair, karena

molekul-molekul air tersusun dalam bidang empat, yaitu satu molekul berada

di tengah-tengah dan empat molekul disudut suatu bidang empat. Struktur

seperti ini terdapat dalam bentuk es. Dalam bentuk cair bidang empat ini rusak

dan membentuk agregasi, yang dengan bertambahnya suhu sedikit demi

sedikit berubah kedalam keadaan peralihan sampai akhirnya pada bentuk bola

yang mempunyai susunan yang rapat. Susunan bidang empat mempunyai

volume yang terbesar dan berat jenis yang terbesar. Jika hanya proses ini yang

terjadi maka volume akan berkurang atau berat jenis akan bertambah pada

waktu pemanasan. Akan tetapi penuaian zat cair juga terjadi pada waktu yang

Tabel 2.1 Beberapa Sifat Air (Kordi dan Tancung, 2010)

Sifat Dibandingkan Dengan Zat lain

Tegangan permukaan Paling tinggi dari semua zat cair pada

umumnya.

Penghantaran panas Paling tinggi dari semua zat cair pada

umumnya, kecuali air raksa

Viskositas Relatif rendah untuk suatu zat cair

(menurun dengan meningkatnya suhu). Panas laten penguapan. Jumlah

pertambahan atau kehilangan panas per satuan massa oleh perubahan zat dari fase padat ke gas atau gas ke padat tanpa disertai kenaikan suhu (kal/g).

Paling tinggi dari semua zat pada umumnya.

Panas laten peleburan; jumlah pertambahan atau kehilangan panas per satuan massa oleh perubahan zat dari fase padat ke cair atau cair ke padat tanpa disertai kenaikan suhu (kal/g).

Paling tinggi dari semua zat pada umumnya dan sebagian besar zat padat.

Kapasitas panas; jumlah kebutuhan panas untuk menaikkan suhu 1 g zat 1oC (kal/g/oC)

Paling tinggi dari semua zat cair pada umumnya.

Kerapatan : massa persatuan volume (gram/cm3 atau gram/ml).

Berat jenis ditentukan oleh : (1) suhu; (2) salinitas; (3) tekanan. Berat jenis maksimum air murni adalah pada 4oC. untuk air laut, titik beku menurun dengan meningkatnya salinitas.

Kemampuan melarutkan Melarutkan zat dalam jumlah lebih besar

dari pada zat cair lain pada umumnya.

2.3. Sumber-sumber Air

Menurut Sutrisno (2004) sumber-sumber air ada empat yaitu:

1. Air laut

Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl, dimana kadar garam

NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini, maka air laut tidak memenuhi

2. Air atmosfir, air meteriologik

Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena dengan adanya

pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industri/debu dan

lain sebagainya. Maka untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air

minum hendaknya pada waktu menempung air hujan jangan dimulai pada

saat hujan mulai turun, karena masih banyak mengandung kotoran.

Selain itu air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap

pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan

mempercepat terjadinya korosi (karatan).

3. Air permukaan

Adalah air hujan yang mengalir dipermukaan bumi. Pada

umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama

pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun,

kotoran industri kota dan sebagainya.

Beberapa pengotoran ini, untuk masing-masing air permukaan

akan berbeda-beda, tergantung pada daerah pengaliran air permukaan ini.

Jenis pengotorannya adalah merupakan kotoran fisik, kimia dan

bakteriologi.

Setelah mengalami suatu pengotoran, pada suatu air permukaan itu

akan mengalami suatu proses pembersihan sendiri yang dapat dijelaskan

sebagai berikut : udara yang mengandung Oksigen atau gas O2 akan

membantu mengalami proses pembusukan yang terjadi pada air

permukaan yang telah mengalami pengotoran, karena selama dalam

Panjangnya daerah perusakan ini tergantung pada :

• Sifat dan banyak pengotoran

- Aliran sungai (cepat atau lambat)

- Suhu/temperature

• Kadar Oksigen yang terlarut Air permukaan ada 2 macam yaitu :

a. Air sungai

Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah mengalami suatu

pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umumnya

mempunyai derejat pengotoran yang tinggi sekali. debit yang tersedia untuk

memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi.

Gambar 2.2. Air sungai (bps.org.my)

b. Air rawa/danau

Kebanyakan air rawa ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zat-zat

organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air

yang menyebabkan warna kuning coklat. Dengan adanya pembusukan kadar

zat organis tinggi, maka kadar Fe dan Mn akan tinggi dan dalam keadaan

larut. Pada permukaan air akan tumbuh algae (lumut) karena adanya sinar

matahari dan O2.

Untuk pengambilan air, sebaiknya pada kedalaman tertentu di

tengah-tengah agar endapan-endapan Fe dan Mn tak terbawa, demikian pula pada

lumut yang ada pada permukaan rawa/telaga.

Gambar 2.3 Air rawa (dephut.go.id)

4. Air Tanah

Menurut Soemarto (1995) Yang dimaksud dengan air tanah adalah air

yang menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi. Lapisan tanah yang

terletak di bawah permukaan air tanah dinamakan daerah jenuh (saturated zone), sedangkan daerah tidak jenuh terletak di atas daerah jenuh sampai ke permukaan

tanah, yang rongga-rongganya berisi air dan udara. Karena air tersebut meliputi

lengas tanah (soil moisture) dalam daerah perakaran (root zone), maka air mempunyai arti yang sangat penting bagi pertanian,botani dan ilmu tanah. Antara

daerah jenuh dan daerah tidak jenuh tidak ada garis batas yang tegas, karena

tersebut dapat bergerak ke daerah yang lain atau sebaliknya. Air tanah merupakan

sumber daya penting dalam penyediaan air di seluruh dunia. Penggunaannya

dalam irigasi, industri dan air minum makin meluas.

Sedangkan menurut Sutrisno (2004) air tanah terbagi atas :  Air tanah dangkal

Terjadi karena adanya proses peresapan air dari permukaan tanah, lumpur

akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan

jernih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut)

karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk

masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah di sini berfungsi sebagai saringan. Di

samping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada

muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan rapat air, air

akan terkumpul merupakan air tanah dangkal di mana air tanah ini dimanfaatkan

untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal.  Air tanah dalam

Terdapat setelah lapis rapat air yang pertama. Pengambilan air tanah dalam,

tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus digunakan bor dan

memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman (biasanya antara

100-300 m) akan didapatkan suatu lapis air.

Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur ke luar dan dalam

keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur artetis. Jika air tak dapat ke luar

dengan sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air

 Mata Air

Adalah air tanah yang ke luar dengan sendirinya ke permukaan

tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hamper tidak terpengaruh

oleh musim dan kua litas/kualitasnya sama dengan keadaan air dalam.

Berdasarkan keluarnya ( mata air) terbagi atas :

 Rembesan, dimana air ke luar dari lereng-lereng gunung.  Umbul, di mana air ke luar ke permukaan pada suatu dataran. 2.4. Syarat-syarat Air Minum

Pada umumnya ditentukan pada beberapa standar (patokan) yang pada

beberapa Negara berbeda-beda menurut :  Kondisi Negara masing-masing  Perkembangan ilmu pengetahuan  Perkembangan teknologi

Dengan demikian dikenal beberapa standar air minum, antara lain :

1. American drinking Water Standard.

2. British Drinking Water Standard.

3. W.H.O. Drinking Water Standard.

Dari segi kualitas, air minum harus memenuhi :

a. Syarat Fisik

 Air tidak boleh berwarna.  Air tidak boleh berasa  Air tidak boleh berbau.

 Suhu air hendaknya di bawah sela udara (sejuk ± 25o C).  Air harus jernih.

Syarat-syarat kekeruhan dan warna harus dipenuhi oleh setiap jenis air

minum dimana dilakukan penyaringan dalam pengolahannya. Kadar yang

disyaratkan dan tidak boleh dilampaui adalah sebagai berikut :

Tabel 2.2. Syarat-syarat kadar kekeruhan dan warna untuk air minum (Sutrisno, 2004).

Kadar (bilangan) yang disyaratkan

Kadar (bilangan) yang tidak boleh dilampaui Keasaman sebagai

PK

7,0 – 8,5 Di bawah 6,5 dan di atas

9,5

Bahan-bahan padat Tidak melebihi 50 mg/l Tidak melebihi 1.500 mg/l

Warna (skala Pt CO)

Tidak melebihi kesatuan Tidak melebihi 50 kesatuan

Rasa Tidak mengganggu -

Bau Tidak mengganggu -

b. Syarat-syarat Kimia

Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat

kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan.

c. Syarat-syarat Bakteriologik

Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (pathogen)

sama sekali dan tidak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli melebihi

batas-batas yang telah ditentukan yaitu 1 Coli/100 ml air.

Bakteri golongan Coli ini berasal dari usus besar (faeces) dan tanah.

Bakteri pathogen yang mungkin ada dalam air tanah antara lain :  Bakteri typhsum

 Vibrio colerae

 Bakteri dysentriae

2.5. Terjadinya Air Tanah

Untuk menguraikan terjadinya air tanah diperlukan peninjauan kembali

bagaimana dan dimana air tanah tersebut berada. Distribusinya di bawah

permukaan tanah dalam arah vertikal dan horizontal harus dimasukkan dalam

pertimbangan. Zona geologi yang sangat mempengaruhi air tanah, dan strukturnya

dalam arti kemampuaannya untuk menyimpan dan menghasilkan air harus

diidentifikasikan. Dengan anggapan bahwa kondisi hidrologi menyediakan air

kepada zona bawah tanah, maka lapisan-lapisan bawah tanah akan melakukan

distribusi dan mempengaruhi gerakan air tanah, sehingga peranan geologi

terhadap air tanah tidak dapat diabaikan.

Gambar 2.4 Bagan skematis yang menggambarkan terjadinya air tanah (Soemarto, 1995).

.

2.5.1. Asal Air Tanah

Hampir semua air tanah dapat dianggap sebagai bagian dari daur hidrologi,

termasuk air permukaan dan air atmosfir. Sejumlah kecil air tanah yang berasal

dari sumber lain dapat pula masuk kedalam dasar tersebut. Air connate adalah air yang terperangkap dalam rongga-rongga batuan sedimen pada saat diendapkan.

yang berasal dari magma gunung berapi atau kosmik yang bercampur dengan air

terestik dinamakan air juvenile. Dilihat menurut sumbernya, air juvenile dapat

disebut air magma, air vulkanik atau air kosmik.

2.5.2. Sifat-sifat batuan yang Mempengaruhi Air Tanah

Air tanah berada dalam formasi geologi yang tembus air (permeable) yang dinamakan akuifer, yaitu formasi-formasi yang mempunyai struktur yang

memungkinkan adanya gerakan air melaluinya dalam kondisi medan (field- condition) biasa. Sebaliknya formasi yang sama sekali tidak tembus air

(impermeable) dinamakan aquiclude. Formasi tersebut mengandung air tetapi tidak memungkinkan adanya gerakan air yang melaluinya, sebagai contoh air

dalam tanah liat.

Aquifuge adalah formasi kedap air yang tidak mengandung atau mengalirkan air, dan yang termasuk dalam kategori ini adalah granit yang keras.

Bagian batuan yang tidak terisi oleh bagian padatnya akan diisi oleh air

tanah. Ruang-ruang tersebut dinamakan rongga-rongga atau pori-pori. Karena

rongga-rongga tersebut dapat bekerja sebagai pipa air tanah, maka rongga-rongga

tersebut ditandai oleh besarnya, bentuknya, ketidakaturannya (irregularity) dan distribusinya. Rongga-rongga primer terbentuk selama proses geologi yang

mempengaruhi asal dari formasi geologi, yang didapatkan pada batuan sedimen

dan batuan beku. Rongga-rongga sekunder terjadi setelah batuan terbentuk;

sebagai contoh joints, fractures, lubang-lubang yang dibuat oleh binatang dan

tumbuh-tumbuhan. Mengingat besarnya rongga-rongga tersebut dapat

menahan air. Rongga-rongga super kapiler lebih besar daripada rongga-rongga

kapiler, sedangkan rongga-rongga sub kapiler lebih kecil, sehingga dapat menahan

air karena gaya-gaya adhesinya.

Porositas batuan atau tanah merupakan ukuran rongga-rongga yang

terdapat didalamnya. Ini dinyatakan dalam persentasi antara ruang-ruang kosong

terhadap volume massa, maka :

n = 1���

�

(2-1) dengan n = porositas

w = volume air yang diperlukan untuk mengisi semua lubang-lubang pori V = volume total batuan atau tanah

Tabel 2.3 Porositas Beberapa Bahan Sedimen (Soemarto, 1995)

Bahan Porositas (%)

Tanah 50 – 60

Tanah liat 45 – 55

Lanau (silt) 40 – 50

Pasir medium sampai kasar 35 – 40

Pasir berbutir serba sama (uniform) 30 – 40

Pasir halus sampai medium 30 – 35

Kerikil 30 – 40

Kerikil berpasir 20 – 35

Batu pasir 10 – 20

Shale 1 – 10

Batu kapur 1 – 10

2.6. Gerakan Air Tanah

Gerakan air tanah dalam keadaan sebenarnya tidak berubah. Gerakan

tersebut dikuasai oleh prinsip-prinsip hidrolika yang telah tersusun baik. Terhadap

aliran tanah lewat akuifer, yang pada umumnya merupakan media tiris, dapat

diberlakukan hukum Darcy. Permeabilitas, yang merupakan ukuran kemudahan

aliran. Penentuan besarnya permeabilitas secara langsung dapat dilakukan melalui

pengukuran-pengukuran dilapangan atau di laboratorium. Informasi mengenai

gerakan air tanah dapat diperoleh dengan memberikan suatu zat ke dalam aliran

yang kemudian dirumut dalam ruang dan waktu. Dari hukum Darcy dan

persamaan kontinuitas persamaan umum aliran air tanah dapat di cari.

Hukum Darcy

Lebih seabad yang lalu Henry Darcy, seorang ahli bangunan air dari Dijon

(Perancis), telah melakukan penyelidikan terhadap aliran air lewat lapisan pasir

horizontal yang digunakan sebagai filter air.

Hukum Darcy adalah persamaan yang mendefinisikan kemampuan suatu

fluida mengalir melalui media berpori seperti batu. Hal ini bergantung pada

prinsip bahwa jumlah aliran antara dua titik adalah berbanding lurus dengan

perbedaan tekanan antara titik-titik dan kemampuan media melalui yang mengalir

untuk menghambat arus. Berikut tekanan mengacu pada kelebihan tekanan lokal

atas tekanan hidrostatik cairan normal yang karena gravitasi, meningkat dengan

mendalam seperti di kolom berdiri air. Ini faktor impedansi aliran ini disebut

sebagai permeabilitas. Dengan kata lain, hukum Darcy adalah hubungan

proporsional sederhana antara tingkat debit sesaat melalui media berpori dan

penurunan tekanan lebih dari jarak tertentu.

Eksperimen yang telah dilakukan oleh Darcy tersebut dapat diperiksa

dengan melakukan percobaan mengalirkan air dengan debit sebesar Q lewat

silinder berpenampang melintang A yang diisi pasir dan mempunyai dua buah

2.5). Energi total, atau potensial benda cair, di atas bidang datum dinyatakan

dengan persamaan Bernoulli sebagai berikut :

�1

��

+

�12

2_�

+

�

1

=

�2

��

+

�22

2_�

+

�

2

+

ℎ

�

(2-2)

Dengan � = tekanan

g = percepatan gravitasi �g = berat jenis benda cair z = elevasi

hL = kehilangan energy

Gambar 2.5 Ekspresi Hukum Darcy

Indeks 1 dan 2 menunjukkan tempat pengamatan seperti terlihat pada Gambar 2.5

Karena kecepatan air dalam tanah sangat kecil, v dapat diabaikan,

sehingga rumus (2-2) dapat ditulis sebagai berikut

ℎ_� = ��1

�� + �1� − � �2

�� + �2� (2-3)

Atau

hL = �1 - �2 (2-4)

dengan � = tekanan

�g = berat jenis benda cair z = elevasi

hL = kehilangan energy

�1 = potensial di 1

�2 = potensial di 2

di sini terlihat bahwa hL merupakan kehilangan potensial dalam silinder pasir,

yang disebabkon oleh adanya tahanan geser. Kehilangan potensial tersebut tidak

tergantung kepada kemiringan silinder pasir.

Dari perhitungan-perhitungan yang dilakukan oleh Darcy terdapat roporsionalitas

antara Q dan hL dan antara Q dan 1/L. Jika proporsionalitas itu dianggap konstan

dan dinyatakan dengan k didapat persamaan :

Q = k A ℎ�

� (2-5) Dalam bentuk umum

Q = k A �ℎ

�� Dan jika �

�

=

v maka v = k �ℎ

�� (2-6) Dengan Q = laju aliran air (volume per waktu)

k = koefisien permeabilitas �ℎ

��

=gradient hidrolik v = kecepatan aliran A = luas penampang

Rumus (2-6) merupakan rumus Darcy, yang menyatakan bahwa kecepatan

aliran v sama dengan perkalian antara kontanta k, yang diketahui sebagai koefisien permeabilitas, dengan gradient hidrolik (Soemarto, 1995).

2.7. Sungai

Sungai merupakan daerah yang dilalui badan air yang bergerak dari tempat

yang tinggi ke tempat yang lebih rendah dan melalui permukaan atau bawah

hanya dibahas sungai permukaan. Sebuah sungai dapat dibedakan menjadi hulu,

hilir, dan muara.

Gambar 2.6 Sungai Batang Gadis

(salah satu sumber air PDAM Tirta Madina Mandailing Natal)

Sungai bagian hulu dicirikan dengan badan sungai yang dangkal dan

sempit, tebing curam dan tinggi, berair jernih dan mengalir cepat. Sungai bagian

hilir umumnya lebih lebar, tebingnya curam atau landai, badan air dalam, keruh,

aliran air lambat. Sedangkan muara adalah bagian sungai yang berbatasan dengan

laut. Di bagian sungai ini mempunyai tebing landai dan dangkal, badan air dalam,

keruh serta mengalir lambat (Kordi dan Tancung, 2010).

2.8. Danau

Danau adalah wilayah yang digenangi badan air sepanjang tahun serta

terbentuk secara alami. Pembentukan danau terjadi karena gerakan kulit bumi

sehingga bentuk dan luasnya sangat bervariasa. Danau yang terbentuk sebagai

akibat gaya tektonik kadang-kadang badan airnya mengandung bahan-bahan dari

perut bumi seperti belerang dan panas bumi. Bahan belerang bersifat racun bagi

organisme, sedangkan panas bumi dalam batas tertentu menyuburkan perairan

Gambar 2.7 Danau Siombun

(salah satu sumber air PDAM Tirta Madina Mandailing Natal)

2.9. Mandailing Natal

Kabupaten Mandailing Natal merupakan pemecahan dari Kabupaten

Tapanuli Selatan pada tanggal 23 November tahun 1998. Kabupaten Mandailing

Natal beribu kota di Panyabungan. Kabupaten Mandailing Natal mempunyai luas

wilayah 662.070 Ha, terdiri dari 23 Kecamatan dan 407 desa/kelurahan dengan

jumlah penduduk 408.731 jiwa ( Badan Pusat Statistik Kabupaten Mandailing

Natal, 2011).

2.9.1.1 Aspek Fisik

2.9.1.2 Letak dan Batas Geografis

Kabupaten Mandailing Natal secara geografis terletak antara antara 00.10’–

10o50’ LU dan 98o50’ – 100o10’ BT. Daerah Kabupaten Mandailing Natal terletak paling selatan dari provinsi Sumatera Utara dengan batas-batas sebagi berikut :

- Sebelah selatan dengan Provinsi Sumatera Barat

- Sebelah Timur dengan Provinsi Sumatera Barat

- Sebelah Barat dengan Samudera Indonesia/Hindia

Iklim

Wilayah Kabupaten Mandailing Natal mempunyai iklim yang hampir sama

dengan sebagian besar Kabupaten/kota yang ada di Indonesia. Hanya dikenal dua

musim yaitu musim hujan dan kemarau. Suhunya berkisar antara 230C – 320C dengan kelembaban antara 80% - 95% atau rata-rata 87.5% . curah hujan

maksimum mencapai 1.630 mm/tahun.

2.9.2. Asfek Lingkungan 2.9.2.1 Fasilitas Kota

a.Fasilitas Pendidikan

Sarana/fasilitas pendidikan yang terdapat di Kabupaten Mandailing Natal

sudah cukup memadai mulai dari Taman kanak-kanak sampai dengan Perguruan

tingi baik negeri maupun swasta. Jenis dan fasilitas pendidikan di Kabupaten

Mandailing Natal dirinci dalam tabel berikut :

Tabel 2.4 Fasilitas-fasilitas Pendidikan Kabupaten Mandailing Natal

No Jenis sarana Jumlah Jumlah siswa dan guru

1 SD 134 27.763

2 SLTP 26 8.607

3 SMA/SMK 22 9.930

4 PONDOK PESANTREN 6 2.646

5 PT 1 1.198

Jumlah 189 50144

b. Fasilitas Peribadatan

Kabupaten Mandailing Natal penduduknya sebagian besar beragama Islam,

selain itu agama Kristen Protestan dan Katolik juga terdapat di daerah ini,

Fasilitas peribadatan masyarakat yang ada di Kabupaten Mandailing Natal

meliputi Masjid, Mushalla, Langgar dan Gereja. Jumlah dan Rincian fasilitas

peribadatan di Kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat dalam tabel berikut :

Tabel 2.5 Fasilitas-fasilitas Peribadatan yang ada di Kabupaten Mandailing Natal

No Jenis sarana Jumlah tempat ibadah

1 Masjid 151

2 Musholla/langgar 270

3 Gereja 14

Total 435

Sumber : Mandailing Natal dalam Angka 2012

c. Fasilitas Kesehatan.

Fasilitas kesehatan yang melayani kebutuhan masyarakat Kabupaten

Mandailing Natal terdiri dari Rumah Sakit dan Puskesmas. Rinciannya dan

jumlah fasilitas kesehatan masyarakat Kabupaten Mandailing Natal dapat dilihat

dalam tabel berikut :

Tabel 2.6 Fasilitas-fasilitas Kesehatan yang ada di Kabupaten Mandailing Natal

No Jenis sarana Jumlah Jumlah tempat tidur

1 Rumah sakit 3 200

2 Puskesmas - -

3 Puskesmas pembantu - -

Total 3 200

d. Fasilitas Perkantoran

Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik Kabupaten Mandailing Natal

2011 bahwa jumlah total pegawai pada instansi pemerintah berjumlah sekitar

7.811 orang.

2.10. Sistem Air Bersih Yang Ada

Ditinjau dari cara pengadaan air untuk berbagai macam keperluan bagi

masyarakat Kabupaten Mandailing Natal dapat digolongkan atas beberapa

macam, yaitu :

1. Sistem Individu

Sistem pengadaan air bersih secara individu pada umumnya menggunakan

sumur-sumur terbuka maupun sumur bor dangkal. Cara ini dilakukan pada bagian

kota yang belum terjangkau sistem air bersih dari PDAM. Mengenai kualitas

airnya ditinjau dari segi fisiknya, air sumur yang ada pada umumnya tidak

memenuhi syarat kimianya dan tidak dapat dipertanggungjawabkan terhadap

aspek kesehatan, sedangka kuantitasnya kadang - kadang masih sering mengalami

kekeringan pada musim kemarau yang panjang (Maindoka dan Panjaitan, 2011).

2. Sistem Air Bersih PDAM

PDAM Kabupaten Mandailing Natal berbentuk perusahaan daerah dengan

volume air yang diproduksi pada tahun 2011 sebesar 67,5 l/s. Sumber air PDAM

Kabupaten Mandailing Natal berasal dari Sungai, Danau, dan Mata air. Yang

2.11 Sejarah PDAM Tirta Madina Kabupaten Mandailing Natal

PDAM TIRTA MADINA Kabupaten Mandailing Natal, didirikan

berdasarkan Peraturan Daerah Kabupaten Mandailing Natal No. 18 Tahun 2010

Tanggal 30 November 2010, dengan tujuan untuk mengelola dan

menyelenggarakan pelayanan air minum yang memenuhi persyaratan kesehatan,

mengembangkan perekonomian daerah, dan meningkatkan pendapatan asli daerah

dengan berpegang teguh kepada prinsip-prinsip ekonomi perusahaan tanpa

melupakan fungsi sosialnya demi kesejahteraan masyarakat.

PDAM TIRTA MADINA Kabupaten Mandailing Natal merupakan

pengalihan dari kerja sama operasional (KSO) antar Pemkab Mandailing Natal

dengan PDAM TIRTANADI Propinsi Sumatera Utara untuk mengelola dan

melayani kebutuhan air minum di Kabupaten Mandailing Natal dengan nilai asset

tetap pada saat serah terima tanggal 22 November 2010 sebesar Rp.

2.096.634.222.- (dua milyar sembilan puluh enam juta enam ratus tiga puluh

empat ribu dua ratus dua puluh dua rupiah).

Jumlah pelanggan PDAM Tirta Madina relatif kecil apabila dibandingkan

dengan jumlah penduduk Kabupaten Mandailing Natal. Sampai dengan bulan

Maret 2012 dari 23 ibu kota kecamatan, hanya 5 daerah yang terlayani oleh

PDAM Tirta Madina, dengan jumlah pelanggan sebanyak 1.793 sambungan, atau

10.758 jiwa, dengan estimasi 1 KK adalah 6 jiwa. Apabila dibandingkan dengan

jumlah penduduk Kabupaten Mandailing Natal dari data BPS tahun 2010 yaitu

2.12. Undang-undang Sumber Daya Air

Undang-undang No.7 Tahun 2004 Tentang Sumber Daya Air

Pasal 32

(3) Penggunaan air dari sumber air untuk memenuhi kebutuhan pokok sehari-hari,

sosial, dan pertanian rakyat dilarang menimbulkan kerusakan pada sumber air dan

lingkungannya atau prasarana umum yang bersangkutan.

Pasal 64

(7) Setiap orang atau bahan usaha dilarang melakukan kegiatan yang

mengakibatkan rusaknya prasarana sumber daya air.

Pasal 94

(2) Dipidana dengan pidana penjara paling lama 6 (enam) tahun dan denda paling

banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah):

a. setiap orang yang dengan sengaja melakukan kegiatan penggunaan air yang

mengakibatkan kerugian terhadap orang atau pihak lain dan kerusakan fungsi

sumber air sebagaimana dimaksud dalam Pasal 32 ayat (3); atau

b. setiap orang yang dengan sengaja melakukan kegiatan yang mengakibatkan

rusaknya prasarana sumber daya air sebagaimana dimaksud dalam Pasal 64 ayat

(7).

Pasal 95

(2) Dipidana dengan pidana penjara paling lama 1 (satu) tahun dan denda paling

banyak Rp200.000.000,00 (dua ratus juta rupiah):

a. setiap orang yang karena kelalaiannya melakukan kegiatan penggunaan air yang

mengakibatkan kerugian terhadap orang atau pihak lain dan kerusakan fungsi

b. setiap orang yang karena kelalaiannya melakukan kegiatan yang

mengakibatkan kerusakan prasarana sumber daya air sebagaimana dimaksud

dalam Pasal 64 ayat (7).

2.13. Metode Perkiraan Jumlah Penduduk

Perkiraan dan pertambahan jumlah penduduk erat sekali hubungannya

dengan perencanaan suatu sistem penyediaan air bersih pada suatu daerah.

Perkembangan dan pertambahan jumlah penduduk akan menentukan besarnya

kebutuhan air bersih dimasa yang akan datang, dimana hasilnya merupakan

pendekatan dari hasil sebenarnya.

Dalam memperkirakan jumlah penduduk dimasa yang akan datang, kita

dapat ditentukan dengan tiga metode yaitu,

1. Metode Arithmatik

2. Metode Geometrik

3. Metode Least Square

2.13.1. Metode Arithmatik

Metode perhitungan dengan cara aritmatik didasarkan pada kenaikan

rata-rata jumlah penduduk dengan menggunakan data terakhir dan rata-rata-rata-rata

sebelumnya. Dengan cara ini perkembangan dan pertambahan penduduk akan

bersifat linier. Perhitungan ini menggunakan persamaan berikut :

Pn = Pt + I ( n ) (2-7)

I = Po−Pt

t (2-8)

dimana Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n;

n = jumlah interval

2.13.2. Metode Geometrik

Perhitungan perkembangan populasi berdasarkan pada angka kenaikan

penduduk rata – rata pertahun. Presentase pertumbuhan penduduk rata – rata dapat

dihitung dari data sensus tahun sebelumnya. Persamaan yang digunakan untuk

metode Geometrik ini adalah :

Pn = Po ( 1 + r )n (2-9) dimana Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n;

Po = jumlah penduduk pada tahun dasar; r = laju pertumbuhan penduduk;

n = jumlah interval

2.13.3. Metode Least Square

Metode ini umumnya digunakan pada daerah yang tingkat pertambahan

penduduk cukup tinggi. Perhitungan pertambahan jumlah penduduk dengan

metode ini didasarkan pada data tahun-tahun sebelumnya dengan menganggap

bahwa pertambahan jumlah penduduk suatu daerah disebabkan oleh kematiaan,

kelahiran, dan migrasi. Persamaan untuk metode ini adalah :

Ŷ = a.X + b (2-10)

dimana Ŷ = nilai variabel berdasarkan garis regresi; X = variabel independen;

a = konstanta;

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Metode dan Tahapan Penelitian

Tugas akhir ini disusun dengan tahapan sebagai berikut :

a) Mengumpulkan beberapa literatur dari buku, makalah, jurnal dan catatan

kuliah yang berkaitan dengan studi pustaka.

b) Data primer → survei lokasi di PDAM TIRTA MADINA

c) Mengumpulkan data sekunder berupa data jumlah penduduk, fasilitas

umum. Data sekunder merupakan data dari instansi, lembaga masyarakat,

dan pihak terkait yang berhubungan dengan pembahasan.

d) Menganalisa data jumlah penduduk dan fasilitas umum untuk menghitung

kebutuhan air, dengan menggunakan metode Arithmatik, metode

Geometrik dan metode Least Square.

e)

Membuat kesimpulan dan saran.

3.2 Tempat dan waktu

Penelitian ini telah dilaksanakan di Perusahaan Daerah Air Minum

(PDAM) Tirta Madina cabang Panyabungan, Kabupaten Mandailing Natal.

Sedangkan waktu penelitian dilakukan bulan Maret-April 2013.

3.3 Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah

berupa studi literatur yaitu mencari dan mempelajari pustaka yang

sumber seperti berupa literatur buku, catatan kuliah, jurnal, majalah, artikel,

maupun data dari internet.

3.4 Pelaksanaan Penelitian

Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :

1. Menentukan Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan langsung di Kabupaten Mandailing Natal

dan di PDAM cabang Panyabungan, selain itu, data-data pelengkap di

ambil dikantor Badan Pusat Statistik dan Perpustakan Daerah

Kabupaten Mandailing Natal untuk menunjang penulisan tugas akhir

ini.

2. Wawancara

Dalam kegiatan ini pengumpulan data dilakukan dengan mengajukan

pertanyaan-pertanyaan atau diskusi dengan pihak PDAM Tirta Madina

Panyabungan.

3. Metode analisa

Metode analisa yang digunakan pada penelitian ini adalah metode

perkiraan jumlah penduduk berupa metode Aritmatika, Geometrik, dan

Last-square dimana nantinya digunakan untuk mengetahui perkiraan total debit air, ditambah penggunaan air oleh fasilitas-fasilitas umum

3.5 Prosedur Penelitian

I. Menghitung perkiraan jumlah penduduk Kabupaten Mandailing Natal

dengan menggunakan tiga metode yaitu Aritmetika, Last-square dan

Geometri. Dan dari ketiga metode ini diambil nilai terbesar.

II. Menghitung perkiraan kebutuhan air bersih masyarakat Kabupaten

Mandailing Natal berdasarkan proyeksi dari jumlah penduduk dan

fasilitas-fasilitas di Kabupaten Mandailing Natal.

III. Menganalisis solusi-solusi yang dapat dilakukan dalam memenuhi

kebutuhan air bersih masyarakat Kabupaten Mandailing Natal Sampai

20 tahun ke depan.

Ya

Ya

Ya

Ya

Gambar 3. Diagram Alir Metode Penelitian Data Fasilitas Kota

Fasilitas Pendidikan Fasilitas Peribadatan Fasilitas Perkantoran Fasilitas Kesehatan

Apakah data sudah cukup

Pengolahan Data

1. Jumlah Penduduk Kabupaten Mandailing Natal

(Kecamatan Panyabungan, Siabu, Panyabungan Selatan dan Kotanopan)

2. Kebutuhan Air Bersih Kabupaten Mandailing Natal sampai 20 tahun kedepan.

Analisis / Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Selesai Mulai

Identifikasi masalah

Studi pustaka

Pengumpulan data

Data Primer 1. Survey lokasi 2. Wawancara

Data Sekunder

Jadwal Penelitian

Tabel 3. Jadwal penelitian

N

o Kegiatan

Bulan 2013 Bulan

2014 M ar et Apr il Me i Juni Jul i A gus tus S ept emb er O kt obe r N ove m be r D es em be r Janua ri F ebr ua ri

1 Pengajuan judul

2 Penyususnan

Proposal

3 Survei awal

4 Evaluasi

Proposal

5 Pelaksanaan

Penelitian

6 _{data, analisis} Pengolahan dan penyusunan

Laporan

7 Seminar hasil

Penelitian

8 Perbaikan

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Jumlah Penduduk

Perkiraan Jumlah Penduduk Pada Tahun 2031 Yang Akan Datang

Untuk membuat perkiraan jumlah penduduk sampai tahun 2031,

digunakan tiga metode yaitu metode Aritmetika, metode Last-square, dan metode

Geometri. Hal ini dilakukan untuk membandingkan metode mana yang

menghasilkan perkiraan jumlah penduduk yang paling besar dan selanjutnya akan

digunakan sebagai dasar memperkirakan jumlah kebutuhan air bersih penduduk

pada masa yang akan datang.

Dalam memperkirakan jumlah penduduk, digunakan data-data jumlah

penduduk sebelumnya. Adapun data-data jumlah penduduk Kabupaten

Mandailing Natal, mewakili empat kecamatan ( Panyabungan, Siabu, Kotanopan

dan Panyabungan Selatan) yang menjadi data proyeksi adalah data tahun

2005-2011. Hal ini dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 4.1 Jumlah Penduduk Kabupaten Mandailing Natal Tahun 2005-2011

No Kecamatan

Tahun

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 1 Panyabungan 59.779 73.430 74.133 75.381 76.582 77.417 78.174 2 Panyabungan Selatan 9.795 10.308 10.401 10.555 10.710 9.386 9.498 3 Kotanopan 27.280 28.708 28.976 29.428 29.859 26.204 26.510 4 Siabu 48.910 51.470 51.958 52.725 53.498 47.273 47.807 Jumlah 145.764 163.916 165.468 168.089 170.649 160.280 161.989 Sumber : BPS Kabupaten Mandailing Natal

Metode yang digunakan dalam memperkirakan jumlah penduduk adalah

sebagai berikut :

1. Metode Aritmetika I = Po−Pt

t

I = 161.989 – 145.764

7

= 2.318

Sehingga persamaan menjadi :

P = 145.764 + 2.318 n

Dimana :

Untuk tahun 2005, n = 1 Untuk tahun 2006, n = 2

Maka :

 Untuk tahun 2012, n = 7, maka diperoleh: P = 145.764 + 2.318(7)

= 161.990 jiwa

 Untuk tahun 2013, n = 8, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(8)

= 164.309 jiwa

 Untuk tahun 2014, n = 9, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(9)

= 166.627 jiwa

 Untuk tahun 2015, n = 10, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(10)

 Untuk tahun 2016, n = 11, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(11)

= 171.263 jiwa

 Untuk tahun 2017, n = 12, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(12)

= 173.581 jiwa

 Untuk tahun 2018, n = 13, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(13)

= 175.899 jiwa

 Untuk tahun 2019, n = 14, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(14)

= 178.217 jiwa

 Untuk tahun 2020, n = 15, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(15)

= 180.535 jiwa

 Untuk tahun 2021, n = 16, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(16)

= 182.853 jiwa

 Untuk tahun 2022, n = 17, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(17)

= 185.171 jiwa

 Untuk tahun 2023, n = 18, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(18)

 Untuk tahun 2024, n = 19, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(19)

= 189.807 jiwa

 Untuk tahun 2025, n = 20, maka diperolah : P = 145.764 + 2.318(20)

= 192.125 jiwa

 Untuk tahun 2026, n = 21, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(21)

= 194.443 jiwa

 Untuk tahun 2027, n = 22, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(22)

= 196.761 jiwa

 Untuk tahun 2028, n = 23, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(23)

= 199.079 jiwa

 Untuk tahun 2029, n = 24, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(24)

= 201.397 jiwa

 Untuk tahun 2030, n = 25, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(25)

= 203.715 jiwa

 Untuk tahun 2031, n = 26, maka diperoleh : P = 145.764 + 2.318(26)

2. Metode Geometri

Dari data jumlah penduduk kabupaten Mandailing Natal kita dapat

menentukan besarnya rasio pertambahan jumlah penduduk dengan menggunakan

rumus :

r

= –

1

r

=

(161,989)

1 7 (145,764)

–

1

r = 1,015 -1 r = 0,015

Sehingga kita dapat menentukan jumlah penduduk tahun 2012–2031 dapat

dihitung dengan persamaan,

Pn = Po ( 1 + r )n

 untuk tahun 2012 n = (2012 - 2005) = 7 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )7 Pn = 179.783 jiwa

 untuk tahun 2013 n = (2013 - 2005) = 8 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )8 Pn = 182.479 jiwa

 untuk tahun 2014 n = (2014 - 2005) = 9 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )9 Pn = 185.216 jiwa

 untuk tahun 2015 n = (2015 - 2005) = 10 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )10 Pn = 187.994 jiwa

 untuk tahun 2016 n = (2016 - 2005) = 11 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )11 Pn = 190.814 jiwa

 untuk tahun 2017 n = (2017 - 2005) =12 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )12 Pn = 193.677 jiwa

 untuk tahun 2018 n = (2018 - 2005) = 13 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )13 Pn = 196.582 jiwa

 untuk tahun 2019 n = (2019 - 2005) = 14 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )14 Pn = 199.530 jiwa

 untuk tahun 2020 n = (2020 - 2005) = 15 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )15 Pn = 202.523 jiwa

 untuk tahun 2021 n = (2021 - 2005) =16 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )16 Pn = 205.561 jiwa

 untuk tahun 2022 n = (2022 - 2005) = 17 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )17 Pn = 208.645 jiwa

 untuk tahun 2023 n = (2023 - 2005) = 18 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )18 Pn = 211.774 jiwa

 untuk tahun 2024 n = (2024 - 2005) = 19 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )19 Pn = 214.951 jiwa

 untuk tahun 2025 n = (2025 - 2005) = 20 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )20 Pn = 218.175 jiwa

 untuk tahun 2026 n = (2026 - 2005) = 21 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )21 Pn = 221.448 jiwa

 untuk tahun 2027 n = (2027 - 2005) = 22 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )22 Pn = 224.770 jiwa

 untuk tahun 2028 n = (2028 - 2005) = 23 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )23 Pn = 228.141 jiwa

 untuk tahun 2029 n = (2029 - 2005) = 24 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )24 Pn = 231.563 jiwa

 untuk tahun 2030 n = (2030 - 2005) = 25 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )25 Pn = 235.037 jiwa

 untuk tahun 2031 n = (2031 - 2005) = 26 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

Pn = 161.989 ( 1 + 0,015 )26 Pn = 238.562 jiwa

3. Metode Last-Square

Dari data jumlah penduduk tahun 2005-2011, data tahun dijadikan data X

dan jumlah penduduk dijadikan data Y.

Tabel 4.2 Penentuan data regresi

No Tahun X Y X2 X.Y

1 2005 1 145.764 1 145.764

2 2006 2 163.916 4 327.832

3 2007 3 165.468 9 496.404

4 2008 4 168.089 16 672.356

5 2009 5 170.649 25 853.246

6 2010 6 160.280 36 961.680

7 2011 7 161.986 49 1.133.902

Jumlah 28 1.136.152 140 4.591.184

a. = (�)(∑��)− (∑�)(∑�)

(�)(∑�2_{)− (∑�)}2

= (7)(4.591.184)− (28)(1.136.152)

(7)(140)− (28)2

= 1.663,43 jiwa

b. = (∑�

2 _{)(∑�)− (∑�)(∑��)} (�)(∑�2_{)− (∑�)}2

= (140)(1.136.152)− (28)(4.591.184)

(7)(140)− (28)2

= 155.653,7 jiwa

Sehingga diperoleh :

Y = 1.663,43 X + 155.653,7

Dimana X adalah tahun proyeksi.

Jadi :

 jumlah penduduk untuk tahun 2012 adalah : Dimana X = (2012 – 2005) = 7

Y = 1.663,43 (7) + 155.653,7

= 167.298 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2013 adalah : Dimana X = (2013 – 2005) = 8

Y = 1.663,43 (8) + 155.653,7

= 168.961 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2014 adalah : Dimana X = (2014 – 2005) = 9

Y = 1.663,43 (9) + 155.653,7

= 170.624 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2015 adalah : Dimana X = (2015 – 2005) = 10

Y = 1.663,43 (10) + 155.653,7

= 172.288 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2016 adalah : Dimana X = (2016 – 2005) = 11

Y = 1.663,43 (11) + 155.653,7

= 173.951 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2017 adalah : Dimana X = (2017 – 2005) = 12

Y = 1.663,43 (12) + 155.653,7

= 175.615 jiwa

Y = 1.663,43 (13) + 155.653,7

= 177.278 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2019 adalah : Dimana X = (2019 – 2005) = 14

Y = 1.663,43 (14) + 155.653,7

= 178.942 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2020 adalah : Dimana X = (2020 – 2005) = 15

Y = 1.663,43 (15) + 155.653,7

= 180.605 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2021 adalah : Dimana X = (2021 – 2005) = 16

Y = 1.663,43 (16) + 155.653,7

= 182.268 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2022 adalah : Dimana X = (2022 – 2005) = 17

Y = 1.663,43 (17) + 155.653,7

= 183.932 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2023 adalah : Dimana X = (2023 – 2005) = 18

Y = 1.663,43 (18) + 155.653,7

= 185.595 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2024 adalah : Dimana X = (2024 – 2005) = 19

Y = 1.663,43 (19) + 155.653,7

= 187.259 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2025 adalah : Dimana X = (2025 – 2005) = 20

Y = 1.663,43 (20) + 155.653,7

= 188.922 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2026 adalah : Dimana X = (2026 – 2005) = 21

Y = 1.663,43 (21) + 155.653,7

= 190.586 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2027 adalah : Dimana X = (2027 – 2005) = 22

Y = 1.663,43 (22) + 155.653,7

= 192.249 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2028 adalah : Dimana X = (2028 – 2005) = 23

Y = 1.663,43 (23) + 155.653,7

= 193.912 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2029 adalah : Dimana X = (2029 – 2005) = 24

Y = 1.663,43 (24) + 155.653,7

= 195.576 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2030 adalah : Dimana X = (2030 – 2005) = 25

Y = 1.663,43 (25) + 155.653,7

= 197.239 jiwa

 jumlah penduduk untuk tahun 2031 adalah : Dimana X = (2031 – 2005) = 26

Y = 1.663,43 (26) + 155.653,7

= 198.903 jiwa

Dari hasil perhitungan di atas, bahwa perkiraan jumlah penduduk terbesar

kabupaten Mandailing Natal (kecamatan Panyabungan, Panyabungan Selatan,

Siabu dan Kotanopan) diperlihatkan pada metode Geometri. Karena data yang di

dapat tujuh tahun terakhir maka asumsi perkembangan penduduk rata rata

(bernilai r) menggunakan data jumlah penduduk di Kabupaten Mandailing Natal

tahun 2005 dan hasil proyeksi penduduk tahun 2031.

Data jumlah penduduk :

Tahun 2005 = 145.764 jiwa

Tahun 2031 = 238.562jiwa

Selisih tahun data pengamatan awal dan akhir (n) = 26

Perkembangan penduduk rata-rata adalah :

r = �238 .562

145 .764�

1 26

– 1 = 1,9 %

Tabel 4.3 Perkiraan Jumlah Penduduk Kabupaten Mandailing Natal (Kecamatan Panyabungan, Panyabungan Selatan, Siabu dan Kotanopan) Tahun 2012 – 2031

Tahun Metode

Aritmetika Geometri Last-square

2012 161.990 179.783 167.298

2013 164.309 182.479 168.961

2014 166.627 185.216 170.624

2015 168.945 187.994 172.288

2016 171.263 190.814 173.951

2017 173.581 193.677 175.615

2018 175.899 196.582 177.278

2019 178.217 199.530 178.942

2020 180.535 202.523 180.605

2021 182.853 205.561 182.268

2022 185.171 208.645 183.932

2023 187.489 211.774 185.595

2024 189.807 214.951 187.259

2025 192.125 218.175 188.922

2026 194.443 221.448 190.586

2027 196.761 224.770 192.249

2028 199.079 228.141 193.912

2029 201.397 231.563 195.576

2030 203.715 235.037 197.239

2031 206.033 238.562 198.903

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031

J u m l a h P e n d u d u k

Tahun

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Jumlah Penduduk Menurut Metode Aritmetika, Last-square Dan Geometri

Arithmetic Method Last Square method Geometric Method

4.2. Perkiraan Kebutuhan Air Bersih

Perkiraan kebutuhan air bersih masyarakat kabupaten Mandailing Natal

(Kecamatan Panyabungan, Panyabungan Selatan, Siabu dan Kotanopan), sampai

tahun 2031 dapat diketahui dengan berdasarkan proyeksi jumlah penduduk dan

fasilitas-fasilitas yang terdapat pada kabupaten Mandailing Natal.

4.2.1. Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Seluruh Masyarakat (Domestik)

Dari hasil perkiraan jumlah penduduk yang terbesar yang ditunjukkan oleh

metode Geometri, diperoleh bahwa jumlah penduduk kabupaten Mandailing Natal

(Kecamatan Panyabungan, Panyabungan Selatan, Siabu dan Kotanopan), sampai

tahun 2031 sekitar 238.562 jiwa. Standar kebutuhan air untuk setiap orang dengan

jumlah penduduk antara 100.000 – 300.000 jiwa adalah 300 liter/orang/hari

(Sularso,2004). Maka kebutuhan air bersih penduduk Kabupaten Mandailing

Natal adalah :

= 238.562 × 300 liter/orang/hari

= 71.568.600 liter/orang/hari

= 71.568,6 m3/orang/hari

= 0,83 m3/s

Tabel 4.4 Kebutuhan Air Domestik Tahun 2005-2031

No. Tahun

Jumlah Penduduk (jiwa) Kebutuhan Air Bersih (l/hari) Debit Kebutuhan Air Domestik

(liter / hari)

1 2005 145.764 300 47.329.200

2 2006 163.916 300 49.188.300

3 2007 165.468 300 49.640.400

4 2008 168.089 300 50.426.700

5 2009 170.649 300 51.194.700

6 2010 160.280 300 48.084.000

7 2011 161.989 300 48.596.700

8 2012 179.783 300 53.934.900

9 2013 182.479 300 54.743.700

.10 2014 185.216 300 55.564.800

11 2015 187.994 300 56.398.200

12 2016 190.814 300 57.244.200

13 2017 193.677 300 58.103.100

14 2018 196.582 300 58.974.600

15 2019 199.530 300 59.859.000

16 2020 202.523 300 60.756.900

17 2021 205.561 300 61.668.300

18 2022 208.645 300 62.593.500

19 2023 211.774 300 63.532.200

20 2024 214.951 300 64.485.300

21 2025 218.175 300 65.452.500

22 2026 221.448 300 66.434.400

23 2027 224.770 300 67.431.000

24 2028 228.141 300 68.442.300

25 2029 231.563 300 69.468.900

26 2030 235.037 300 70.511.100

3.2.2. Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Pendidikan

Perkiraan kebutuhan air untuk fasilitas pendidikan Kabupaten Mandailing

Naatal sebagaimana data yang tercantum pada tabel 2.8 diatas, dapat dihitung

sampai tahun 2031 digunakan Persamaan,

Pn = Po ( 1 + r )n Pn = Po ( 1 + 0.015)n

 Perkiraan jumlah siswa, guru dan pegawai untuk SD tahun 2031 adalah Pn = Po ( 1 + 0.015)n

Pn = 27.763 (1 + 0.015)20 Pn = 37.393 jiwa

 Perkiraan jumlah siswa, guru dan pegawai untuk SLTP tahun 2031 adalah Pn = Po ( 1 + 0.015)n

Pn = 8.607 (1 + 0.015)20 Pn = 11.592 jiwa

 Perkiraan jumlah siswa, guru dan pegawai untuk SMA/SMK tahun 2031 adalah

Pn = Po ( 1 + 0.015)n Pn = 9.930 (1 + 0.015)20 Pn = 13.374 jiwa

 Perkiraan jumlah siswa, guru dan pegawai untuk Pesantren tahun 2031 adalah

Pn = Po ( 1 + 0.015)n Pn = 2.646 (1 + 0.015)20 Pn = 3.564 jiwa

 Perkiraan jumlah siswa, guru dan pegawai untuk Perguruan Tinggi tahun 2031 adalah

Pn = Po ( 1 + 0.015)n Pn = 1.198 (1 + 0.015)20 Pn = 1.613 jiwa

Adapun standar kebutuhan air untuk fasilitas pendidikan adalah 40–50

liter/orang/hari (Sularso,2004). Disini diambil 50 liter/orang/hari Maka :

Jumlah kebutuhan air untuk tingkat SD tahun 2031,

= 37.393 ×50

1000 = 1.870 m

3

/hari

Jumlah kebutuhan air untuk tingkat SLTP tahun 2031

= 11.592 ×50

1000 = 579,6 m

3

/hari

Jumlah kebutuhan air untuk tingkat SMA/SMK tahun 2031

= 13.374 ×50

1000 = 668,7 m

3

/hari

Jumlah kebutuhan air untuk tingkat Pesantren tahun 2031

= 3.564 ×50

1000 = 178,2 m

3

/hari

Jumlah kebutuhan air untuk tingkat Perguruan Tinggi tahun 2031

= 1.613 ×50

1000 = 80,65 m

3

/hari

Tabel 4.5 Perkiraan jumlah siswa, guru dan pegawai dan kebutuhan air tahun 2011-2031 No Tahun

Jumlah Siswa, Guru dan Pegawai

Jumlah

Kebutuhan Air SD SLTP SMA/SMK Pesantren Perguruan

Tinggi

50 liter/orang/hari 1 2011 27.763 8.607 9.930 2.646 1.191 50.957 2.547.850 2 2012 28.179 8.736 10.079 2.686 1.209 51.692 2.584.600 3 2013 28.602 8.867 10.230 2.726 1.227 52.438 2.621.900 4 2014 29.031 9.000 10.383 2.767 1.245 53.195 2.659.750 5 2015 29.467 9.135 10.539 2.808 1.264 53.964 2.698.200 6 2016 29.909 9.272 10.697 2.850 1.283 54.744 2.737.200 7 2017 30.357 9.411 10.858 2.893 1.302 55.536 2.776.800 8 2018 30.813 9.552 11.021 2.937 1.322 56.341 2.817.050 9 2019 31.275 9.696 11.186 2.981 1.342 57.157 2.857.850 10 2020 31.734 9.841 11.354 3.025 1.362 57.974 2.898.700 11 2021 32.220 9.889 11.524 3.071 1.382 58.725 2.936.250 12 2022 32.703 10.139 11.697 3.117 1.403 59.678 2.983.900 13 2023 33.194 10.291 11.872 3.164 1.424 60.544 3.027.200 14 2024 33.692 10.445 12.050 3.211 1.445 61.422 3.071.100 15 2025 34.197 10.602 12.231 3.259 1.467 62.314 3.115.700 16 2026 34.710 10.761 12.415 3.308 1.489 63.220 3.161.000 17 2027 35.231 10.922 12.601 3.358 1.511 64.139 3.206.950 18 2028 35.759 11.086 12.790 3.408 1.534 65.071 3.253.550 19 2029 36.296 11.252 12.982 3.459 1.557 66.018 3.300.900 20 2030 36.840 11.421 13.177 3.511 1.580 66.979 3.348.950 21 2031 37.393 11.592 13.374 3.564 1.604 67.954 3.397.700

Jadi total kebutuhan air bersih untuk fasilitas pendidikan sampai tahun 2031

adalah :

= 3.397.700 liter / orang / hari

= 3.397,7 m3 / hari = 0,039 m3 /s

3.2.3. Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Peribadatan

Untuk perkiraan jumlah kebutuhan air pada fasilitas Peribadatan

sebagaimana data yang tercantum pada tabel 2.9 di atas, dapat dihitung

menggunakan persamaan yang sama dengan fasilitas pendidikan yaitu :

Pn = Po ( 1 + r )n Pn = Po ( 1 + 0.015)n

Dimana standar kebutuhan air untuk fasilitas peribadatan 2 m3/unit/hari atau 2000 l/unit/hari (Sularso,2004).

 Jadi, perkiraan jumlah pasilitas peribadatan (Mesjid) untuk tahun 2031 adalah :

Pn = Po ( 1 + 0.015)n Pn = 151 (1 + 0,015)20

Pn = 203 unit

 Perkiraan jumlah Musholla/langgar untuk tahun 2031 adalah : Pn = Po ( 1 + 0,015)n

Pn = 270 (1 + 0,015)20 Pn = 363 unit

 Perkiraan jumlah Gereja untuk tahun 2031 adalah : Pn = Po ( 1 + 0,015)n

Pn = 14 (1 + 0,015)20 Pn = 18 unit

Tabel 4.6 Perkiraan jumlah Fasilitas Peribadatan dan kebutuhan air tahun 2011-2031

No Tahun

Jumlah Tempat Ibadah

Jumlah

Kebutuhan Air x 2000 l/unit/hari Mesjid Mushalla/Langgar Gereja

1 2011 151 270 14 435 870.000

2 2012 153 274 14 441 882.000

3 2013 156 278 14 448 896.000

4 2014 158 283 15 456 912.000

5 2015 160 287 15 462 924.000

6 2016 163 291 15 469 938.000

7 2017 165 295 15 475 950.000

8 2018 167 300 16 483 966.000

9 2019 170 304 16 490 980.000

10 2020 173 309 16 498 996.000

11 2021 175 313 16 504 1.008.000

12 2022 178 318 16 512 1.024.000

13 2023 181 323 17 521 1.042.000

14 2024 183 328 17 528 1.056.000

15 2025 186 333 17 536 1.072.000

16 2026 189 338 18 545 1.090.000

17 2027 192 343 18 553 1.106.000

18 2028 194 348 18 560 1.120.000

19 2029 197 353 18 568 1.136.000

20 2030 200 358 19 577 1.154.000

21 2031 203 364 19 586 1.172.000

Jadi total kebutuhan air bersih untuk fasilitas peribadatan tahun 2031

Adalah :

= 1.172.000 l/unit/hari

= 1.172 m3/unit/hari = 0,013 m3/detik

3.2.4. Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Kesehatan

Dengan menggunakan persamaan yang sama dengan fasilitas sebelumnya,

sebagaimana data yang tercantum pada tabel 2.10 maka jumlah fasilitas kesehatan

di Kabupaten Mandailing Natal dapat di hitung dengan persamaan,

Pn = Po ( 1 + r )n Pn = Po ( 1 + 0.015)n

Dimana standar kebutuhan air untuk fasilitas kesehatan 250 l/tempat tidur/hari

(Sularso,2004), maka perkiraan kebutuhan air untuk fasilitas kesehatan tahun

2031 dapat di hitung,

Pn = Po ( 1 + 0.015)n Pn = 200 (1 + 0.015)20 Pn =269 unit

Tabel 4.7 perkiraan jumlah tempat tidur dan kebutuhan air tahun 2011-2031

No

Tahun

Jenis sarana kebutuhan air 250

l/tempat tidur/orang

Rumah sakit Puskesmas Puskesmas

pembantu

1 2011 200 - - 50.000

2 2012 203 - - 50.750

3 2013 206 - - 51.500

4 2014 209 - - 52.250

5 2015 212 - - 53.000

6 2016 215 - - 53.750

7 2017 219 - - 54.750

8 2018 222 - - 55.500

9 2019 225 - - 56.250

10 2020 229 - - 57.250

11 2021 232 - - 58.000

12 2022 235 - - 58.750

13 2023 239 - - 59.750

14 2024 243 - - 60.750

15 2025 246 - - 61.500

16 2026 250 - - 62.500

17 2027 254 - - 63.500

18 2028 258 - - 64.500

19 2029 261 - - 65.250

20 2030 265 - - 66.250

Jadi total perkiraan air bersih untuk fasilitas kesehatan tahun 2031 adalah :

= 269 × 250 l/ tempat tidur / hari = 67,250 l/ tempat tidur / hari

= 67,25 m3 / hari = 0,000778 m3 / s

3.2.5. Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Perkantoran

Kebutuhan air untuk fasilitas perkantoran ini, dapat diketahui dengan cara

mengetahui yang menempati berbagai instansi pemerintah maupun swasta yang

ada di Kabupaten Mandailing Natal (kecamatan Panyabungan, Panyabungan

Selatan, Kotanopan dan siabu) Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik

Kabupaten Mandailing Natal 2011 bahwa jumlah total pegawai pada instansi

pemerintah berjumlah sekitar 2.214 orang. Sehingga jumlah pagawai/karyawan

sampai tahun 2031 diperkirakan,

Pn = Po ( 1 + 0.015)n Pn = 2.214 (1 + 0.015)20 Pn = 2.982 jiwa

Berdasarkan standar kebutuhan air bersih untuk fasilitas perkantoran adalah 120

liter/pegawai/hari ( Sularso,2004), maka kebutuhan air bersih untuk sampai tahun

2031 adalah :

= 2.982 ×120 liter / pegawai /hari

= 357.840 liter / pegawai /hari

= 357,84 m3 / hari = 0,00414 m3 /s

Tabel 4.8 perkiraan jumlah Pegawai dan kebutuhan air tahun 2011 – 2031

No Tahun Jumlah

Pegawai

Kebutuhan air 120 l/pegawai/hari

1 2011 2.214 265.680

2 2012 2.247 269.640

3 2013 2.281 273.720

4 2014 2.315 277.800

5 2015 2.350 282.000

6 2016 2.385 286.200

7 2017 2.421 290.520

8 2018 2.457 294.840

9 2019 2.494 299.280

10 2020 2.531 303.720

11 2021 2.569 308.280

12 2022 2.608 312.960

13 2023 2.647 317.640

14 2024 2.687 322.440

15 2025 2.727 327.240

16 2026 2.768 332.160

17 2027 2.809 337.080

18 2028 2.852 342.240

19 2029 2.894 347.280

20 2030 2.938 352.560

4.3 Perhitungan perkiraan kebutuhan air bersih menurut jumlah pelanggan PDAM Tirta Madina

Tabel 4.9 Jumlah pelangan PDAM TIRTA MADINA menurut daerah pelayanan sampai dengan bulan Maret 2012

No Daerah

pelayanan

Jumlah Penduduk (KK)

Jumlah Pelanggan (KK)

Persentase cakupan pelayanan (%)

1 Kota

Panyabungan

15.605 1.002 6,42

2 Kotanopan 2.306 421 18,26

3 Siabu - 227 -

4 Kayulaut 332 143 43,07

Total 1,793

Sumber : PDAM TIRTA MADINA 2012

Karena data yang didapatkan hanya ada satu tahun terakhir, maka untuk

proyeksi jumlah penduduk menggunakan rumus geometrik dengan asumsi

perkembangan penduduk rata-rata (nilai r)

 Untuk Kota Panyabungan untuk tahun 2013 n = (2012 - 2013) = 1 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

= 1,002 (1 + 0.015)1

= 1,017 KK (Asumsi KK = 6 Orang)

= 6,102 jiwa

 Untuk Kotanopan untuk tahun 2013 n = (2012 - 2013) = 1 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

= 421 (1 + 0.015)1

= 427 KK (Asumsi KK = 6 Orang)

 Untuk Siabu untuk tahun 2013 n = (2012 - 2013) = 1 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

= 227 (1 + 0.015)1

= 230 KK (Asumsi KK = 6 Orang)

= 1,380 jiwa

 Untuk Kayulaut untuk tahun 2013 n = (2012 - 2013) = 1 maka : Pn = Po ( 1 + r )n

= 143 (1 + 0.015)1

= 145 KK (Asumsi KK = 6 Orang)

Tabel 4.10 Perkiraan Jumlah Pelanggan PDAM TIRTA MADINA sampai Tahun 2031

No

Tahun

Daerah Pelayanan _Jumlah

Pelanggan

Kebutuhan air x (200 l/orang/hari)

Kota

Panyabungan Kotanopan Siabu Kayulaut

1 2012 6.012 2.526 1.362 858 10.758 2.151.600

2 2013 6.102 2.564 1.382 871 10.919 2.183.800

3 2014 6.194 2.602 1.403 884 11.083 2.216.600

4 2015 6.287 2.641 1.424 897 11.249 2.249.800

5 2016 6.381 2.681 1.445 911 11.418 2.283.600

6 2017 6.477 2.721 1.467 924 11.589 2.317.800

7 2018 6.574 2.762 1.489 938 11.763 2.352.600

8 2019 6.672 2.803 1.512 952 11.939 2.387.800

9 2020 6.772 2.845 1.534 966 12.117 2.423.400

10 2021 6.874 2.888 1.557 981 12.300 2.460.000

11 2022 6.977 2.931 1.581 956 12.445 2.489.000

12 2023 7.082 2.975 1.604 1.011 12.672 2.534.400

13 2024 7.188 3.020 1.628 1.026 12.862 2.572.400

14 2025 7.296 3.065 1.653 1.041 13.055 2.611.000

15 2026 7.405 3.111 1.678 1.057 13.251 2.650.200

16 2027 7.516 3.158 1.703 1.073 13.450 2.690.000

17 2028 7.629 3.205 1.728 1.089 13.651 2.730.200

18 2029 7.743 3.253 1.754 1.105 13.855 2.771.000

19 2030 7.859 3.302 1.780 1.122 14.063 2.812.600

Banyaknya Sekolah, Guru, dan Murid Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Menurut Jenis Sekolah dan Kecamatan 2011

Kecamatan

Sekolah Menengah Kejuruan

Negeri Swasta

Sekolah Murid Guru Sekolah Murid Guru

Batahan - - - -

Sinunukan - - - 1 35 16

Batang Natal 1 253 20 - - -

Lingga Bayu - - - -

Ranto Baek - - - -

Kotanopan 2 986 67 - - -

Ulu Pungkut - - - -

Tambangan - - - -

Lembah Sorik Marapi 1 388 38 - - -

Puncak Sorik Marapi - - - -

Muarasipongi - - - -

Pakantan - - - -

Panyabungan 3 2.404 188 4 1.161 85

Panyabungan Selatan - - - -

Panyabungan Barat - - - -

Panyabungan Utara - - - -

Panyabungan Timur - - - -

Hutabargot - - - -

Natal 1 246 25 - - -

Muara Batang Gadis 1 70 - - - -

Siabu 1 408 41 3 885 65

Bukit Malintang - - - -

Naga Juang - - - -

Banyaknya Sekolah, Guru, dan Murid di Pondok Pesantren (Ponpes) Menurut Jenis Sekolah dan Kecamatan 2011

Kecamatan kelas Sekolah Murid Guru

Batahan 9 1 323 42

Sinunukan 6 1 250 20

Batang Natal 3 1 75 12

Lingga Bayu - - - -

Ranto Baek - - - -

Kotanopan 10 2 237 24

Ulu Pungkut 6 1 128 19

Tambangan 31 1 1.141 47

Lembah Sorik Marapi 104 2 8.780 220

Puncak Sorik Marapi 9 1 237 24

Muarasipongi 6 1 158 18

Pakantan - - - -

Panyabungan 49 2 1.773 105

Panyabungan Selatan - - - -

Panyabungan Barat 5 1 50 16

Panyabungan Utara 32 5 511 71

Panyabungan Timur 6 1 154 17

Hutabargot - - - -

Natal 3 1 38 9

Muara Batang Gadis - - - -

Siabu 17 2 456 51

Bukit Malintang - - - -

Naga Juang - - - -

LAMPIRAN C

Gambar : Kolam penyaringan PDAM Tirta Madina Kabuapten Mandailing Natal