20
kecepatan lebih rendah daripada pipa dengan diameter kecil pada debit yang sama. Sistem pengaliran yang digunakan oleh PDAM Tirta Pakuan berdasarkan topografi daerah pelayanan, lokasi sumber air
baku, dan struktur kota. Jaringan perpipaan yang menghubungkan resevoir Padjajaran dengan Inlet Taman Yasmin
Sektor Enam mempunyai panjang pipa 9,514.2 m dengan diameter pipa yang berbeda-beda. Pada jaringan tersebut, diameter yang digunakan bervariasi pada jarak tertentu. Jaringan pipa sekunder
mempunyai diameter 100 mm dan 50 mm sedangkan diameter jaringan pipa pelayanan berukuran 10 mm. Dimensi dan jenis pipa yang digunakan disajikan pada Tabel 10. Data mengenai dimensi pipa
yang beredar di pasar disajikan pada lampiran 7.
Tabel 10 . Dimensi dan jenis pipa pada jaringan distribusi
Jaringan Jenis pipa
Debit m
3
s Dimensi m
Diameter Panjang
Pipa primer PVC
3.2274 0.900
1,044.2 0.5234
0.700 1,938.5
0.4410 0.500
1,137.5 0.0934
0.300 4,105.1
0.0632 0.200
1,288.9 Pipa sekunder
PVC 0.0082
0.100 1,140.4
- 0.050
- Pipa pelayanan
PVC 0.0002
0.001 -
Berdasarkan hasil perhitungan, kebutuhan pelanggan Taman Yasmin Sektor Enam adalah 0.002 m
3
s. Dengan debit tersebut maka jaringan perpipaan harus mampu mencukupi debit kebutuhan pelanggan. Hal ini diperlukan perencanaan yang sesuai agar debit yang diharapkan dapat terpenuhi.
Tabel 11 menyajikan hasil perhitungan kebutuhan pelanggan Taman Yasmin Sektor Enam. Dari Tabel 11 dapat diketahui bahwa kebutuhan pelanggan yang berlokasi di Perumahan Taman Yasmin Sektor
Enam dapat dipenuhi. Hal ini terlihat pada nilai rata-rata debit pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam lebih besar dari pada debit kebutuhan pelanggan yaitu sebesar 0.008 m
3
s. Tabel 11.
Hasil perhitungan kebutuhan pelanggan
Parameter Nilai
Satuan
Asumsi kebutuhan 170.000
lorghari Jumlah pelanggan
292.000 pelanggan
Total pengguna 1,168.000
org Kebutuhan pelanggan
0.002 m
3
s Qrata-rata
pada Inlet
Taman Yasmin Sektor Enam
0.008 m
3
s
21
Gambar 10
. Tipikal penanaman pipa Keterangan
: Pasir : Kerikil
Skala 1 : 100
Satuan mm
a. Potongan melintang b. Tampak atas
22
Skala 1 : 42000 Satuan mm
Gambar 11 . Sketsa HGL untuk jalur transmisi reservoir
– Inlet Taman Yasmin Sektor Enam
22
23
Gambar 12.
Contoh tipikal sambungan pada Node 3 jaringan pipa primer Keterangan
: Gate valve : Tee
: Socket : Reducer
: Pipa Skala : tidak di skala
24 23
24
`
Gambar 13 . Skema pola distribusi jarigan primer
23
23 24
25
Gambar 14. Tipikal Inlet Taman Yasmin Sektor Enam
Keterangan : Gate valve
: Reducer : Tee
: Pipa : Socket
: meter air Skala : tidak di skala
25
26
Keterangan : 1 : Jeruji
2 : Gate valve 3 : Tanah urugan
4 : Beton 5 : Pasir
Gambar 15 . Tipikal
26
27
5.2 HEADLOSS
Headloss pada pipa dibedakan menjadi dua macam yaitu headloss mayor dan headloss minor. Headloss mayor terjadi akibat gesekan pada jaringan pipa sedangkan headloss minor terjadi akibat
adanya aksesoris pada jaringan pipa. Perhitungan headloss dapat dilakukan dengan persamaan Hazen- William4, Darcy-Weisbach5, dan De Chezy-Manning16. Hal ini dilakukan agar dapat melakukan
perbandingan nilai headloss. Pada perhitungan yang dilakukan pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam berdasarkan data sekunder dengan persamaan Hazen-William menggunakan koefisien C = 120,
diperoleh nilai headloss mayor 0.39 m. Perhitungan dengan persamaan Darcy-Weisbach diperoleh nilai headloss mayor sebesar 0.63 m. Perhitungan dengan persamaan De Chezy-Manning diperoleh
nilai headloss mayor 0.38 m. Perhitungan terhadap headloss minor menggunakan asumsi 10 dari nilai headloss mayor sehingga diperoleh nilai headloss minor untuk setiap persamaan 4, 5, dan 16
masing-masing 0.04 m, 0.06 m, dan 0.04 m. Data lebih lengkap tersaji pada lampiran 4. Nilai headloss sebanding dengan besarnya debit dan panjang pipa suatu jaringan dan
berbanding terbalik dengan diameter pipa yang digunakan. Perbedaan hasil perhitungan tiga persamaan diatas terjadi karena perbedaan prinsip dari masing-masing persamaan. Persamaan Hazen-
William dan De Chezy-Manning mempunyai nilai hampir sama akan tetapi berbeda cukup tinggi dengan persamaan Darcy-Weisbach. Perbandingan nilai headloss dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 16 . Kurva perbandingan headloss
Besarnya nilai headloss erat kaitanya dengan debit aliran, diameter pipa dan panjang pipa. Pada Gambar 15 menunjukan hubungan nilai headloss dengan debit pada Inlet Taman Yasmin sektor
Enam. Dari kurva di atas dapat dilihat bahwa nilai headloss akan meningkat seiring dengan kenaikan debit aliran. Nilai headloss berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach mempunyai nilai lebih tinggi
dibandingkan nilai headloss berdasarkan persamaan Hazen-William dan De Chezy-Manning. Hal ini dikarenakan nilai headloss berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach dipengaruhi oleh beberapa faktor.
Menurut Houghtalen et all 2010 persamaan Darcy-Weisbach sangat erat kaitanya dengan jenis aliran, kecepatan aliran dalam pipa, dimensi, dan panjang pipa sehingga terjadinya ketidakseragaman
pada faktor tersebut berpengaruh pada nilai headloss yang dihasilkan.
28
Berdasarkan hasil perhitungan, nilai headloss pada tiap ruas jaringan pipa primer berbeda- beda. Hal ini dikarenakan perbedaan parameter yang digunakan dalam perhitungan berupa diameter,
panjang pipa, dan kemiringan jaringan. Hasil perhitungan headloss menggunakan persamaan Hazen- William pada jaringan pipa primer, jaringan pipa sekunder, dan jaringan pipa pelayanan disajikan pada
Tabel 12, 13, dan 14.
Tabel 12. Hasil perhitungan headloss tiap ruas jaringan pipa primer
Ruas Diameter
m Panjang pipa
m Debit m
3
s Headloss
m Headloss
m100 m
R-N1 0.9
1,044.2 0.323
23.05 2.21
N1-N2 0.7
1,938.5 0.052
5.02 0.26
N2-N3 0.5
1,137.5 0.044
11.03 0.97
N3-N4 0.3
4,105.1 0.009
27.10 0.66
N4-N5 0.2
174.0 0.006
4.01 2.30
N5-N6 0.2
1,114.9 0.003
8.03 0.72
Total 9,514.2
78.24 0.82
Tabel 13 . Hasil perhitungan headloss tiap ruas jaringan pipa sekunder
Ruas Diameter m
Panjang pipa m Debit m
3
s Headloss m
I-S1 0.1
99.8 0.020
8.01 S1-S2
0.1 44.4
0.018 3.00
S1-S6 0.1
154.9 0.007
2.01 S6-S7
0.1 82.3
0.007 1.00
S6-S8 0.1
88.4 0.021
8.01 S7-S3
0.1 48.6
0.009 1.00
S3-S5 0.1
97.2 0.006
1.00
Tabel 14. Hasil perhitungan headloss pada jaringan pipa pelayanan
Pelanggan
Diameter m Panjang pipa m
Debit m
3
s Headloss
Pelanggan 1 0.01
3.17 0.0003
2.57 Pelanggan 2
0.01 3.56
0.0003 2.22
Pelanggan 3 0.01
3.20 0.0003
2.23 Pelanggan 4
0.01 5.03
0.0002 2.34
Pelanggan 5 0.01
3.55 0.0002
1.52 Pelanggan 6
0.01 7.10
0.0002 2.58
Pelanggan 7 0.01
6.89 0.0002
2.67 Rata-rata
0.0002 2.41
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, nilai headloss pada jaringan pipa distribusi berbeda- beda. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa perbedaan nilai headloss tersebut dikarenakan
perbedaan nilai parameter yang digunakan, yaitu diameter pipa, panjang pipa, dan kemiringan jaringan. Nilai headloss tertinggi pada jaringan pipa primer terdapat pada ruas N4-N5 yaitu 2.30 m
100 m dan headloss terendah terdapat pada ruas N1-N2 yaitu 0.26 m100 m sehingga diperoleh nilai headloss total jaringan pipa primer adalah 0.82 m100 m. Pada jaringan pipa sekunder, headloss
tertinggi terdapat pada ruas I-S1 yaitu 8.01 m dan headloss terendah terdapat pada ruas S7-S3 yaitu 1.00 m. Pada jaringan pipa pelayanan, nilai headloss tertinggi terdapat pada pelanggan 7 yaitu 2.67 m
dan headloss terendah terdapat pada pelanggan 5 yaitu 1.52 m. Nilai headloss tiap 100 m disajikan pada Tabel 15, 16, dan 17.
29
Tabel 15 . Hasil perhitungan headloss tiap 100 m menggunakan persamaan Hazen-William pada
jaringan pipa primer
Daerah pelayanan
Jumlah penduduk
Debit m
3
s Diameter m
0.9 0.7
0.5 0.3
0.2 0.1
Headloss m100 m
Bogor Selatan 181392
0.35 0.04
0.13 0.66
7.88 56.71 1653.15
Bogor Timur 95098
0.19 0.01
0.04 0.20
2.38 17.17
500.59 Bogor Utara
17044 0.34
0.03 0.11
0.59 7.02
50.54 1473.29 Bogor Tengah
101398 0.20
0.01 0.04
0.22 2.68
19.34 563.67
Bogor Barat 211084
0.42 0.05
0.17 0.87
10.44 75.07 2188.33
Tanah Sereal 190919
0.38 0.04
0.14 0.72
8.67 62.34 1817.35
Tabel 16 . Hasil perhitungan headloss tiap 100 m menggunakan persamaan Darcy-Weisbach pada
jaringan pipa primer
Daerah pelayanan
Jumlah penduduk
Debit m
3
s Diameter m
0.9 0.7
0.5 0.3
0.2 0.1
Headloss m100 m
Bogor Selatan 181392
0.35 0.02
0.08 0.40
4.75 34.14 1025.98
Bogor Timur 95098
0.19 0.01
0.02 0.11
1.30 9.38
281.99 Bogor Utara
17044 0.34
0.02 0.07
0.35 4.19
30.14 905.86
Bogor Tengah 101398
0.20 0.01
0.02 0.13
1.48 10.67
320.60 Bogor Barat
211084 0.42
0.03 0.11
0.54 6.43
46.23 1389.36 Tanah Sereal
190919 0.38
0.03 0.09
0.44 5.26
37.82 1136.59
Tabel 17
. Hasil perhitungan headloss tiap 100 m menggunakan persamaan De Chezy-Manning pada jaringan pipa primer
Daerah pelayanan
Jumlah penduduk
Debit m
3
s Diameter m
0.9 0.7
0.5 0.3
0.2 0.1
Headloss m100 m
Bogor Selatan 181392
0.35 0.02
0.09 0.53
8.07 70.14
2827.79 Bogor Timur
95098 0.19
0.01 0.02
0.15 2.22
19.28 777.24
Bogor Utara 17044
0.34 0.02
0.08 0.47
7.12 61.93
2496.72 Bogor Tengah
101398 0.20
0.01 0.03
0.17 2.52
21.92 883.63
Bogor Barat 211084
0.42 0.03
0.12 0.72
10.93 94.98
3829.32 Tanah Sereal
190919 0.38
0.03 0.10
0.58 8.94
77.70 3132.63
Berdasarkan hasil perhitungan pada Tabel 15, 16, dan 17 diketahui bahwa pada debit yang sama, nilai headloss per 100 m bertambah besar apabila diameter pipa yang digunakan semakin kecil.
Tabel 15, 16, dan 17 menyajikan besarnya nilai headloss yang terjadi apabila menggunakan pipa PVC dengan seluruh diameter jaringan pipa primer seragam. Pada kenyataanya di lapangan, pemasangan
pipa pada jaringan pipa primer tidak seragam. Hal ini disesuaikan dengan kebutuhan pelanggan dan untuk efisiensi biaya. Kurva hubungan debit dengan headloss per 100 m disajikan pada gambar 16,
17, dan 18.
30
Gambar 17 . Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan Hazen-William
Gambar 18 . Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan Darcy-Weisbach
31
Gambar 19 . Hubungan debit dengan headloss per 100 m berdasarkan persamaan De Chezy-Manning
Gambar 17, 18, dan 19 menyajikan hubungan debit dengan headloss berdasarkan persamaan Hazen-William, Darcy-Weisbach, dan De Chezy-Manning pada jaringan pipa primer. Dari ketiga
gambar di atas terlihat bahwa besarnya nilai headloss akan meningkat seiring dengan meningkatnya debit. Selain itu, dari gambar di atas terlihat bahwa diameter yang lebih besar mempunyai nilai
headloss lebih kecil dibandingkan dengan diameter yang lebih kecil. Hubungan debit dengan headloss per 100 m pada diameter 0.3 m, 0.2 m, dan 0.1 m disajikan pada lampiran 8.
Gambar 20 . Hubungan headloss per 100 m dengan kemiringan jaringan pipa gradient pada jaringan
pipa sekunder
32
Gambar 19 menyajikan hubungan headloss dengan kemiringan jaringan pipa gradient pada jaringan pipa sekunder. Nilai gradient diperoleh dari perbandingan antara perbedaan elevasi dengan
panjang pipa. Dari Gambar 19 dapat diketahui bahwa nilai headloss akan meningkat seiring dengan meningkatnya nilai gradient.. Dari gambar 19 diperoleh persamaan regresi polinomial yaitu y = -
0.002x
2
+ 0.030x – 0.017 menyatakan hubungan antara headloss dengan gradient. Persamaan tersebut
sesuai untuk analisis regresi dimana nilai R
2
lebih dari 67.50 yaitu 0.894 dan 1. Head statis yang dimiliki PDAM Tirta Pakuan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan pada
Taman Yasmin Sektor Enam adalah 80 m. Nilai head statis selanjutnya digunakan untuk menentukan nilai sisa tekan. Sisa tekan merupakan salah satu dasar untuk menentukan suatu sistem distribusi. Sisa
tekan menentukan kelayakan suatu sistem distribusi dapat dilaksanakan dengan sistem gravitasi atau dengan sistem pompa. Menurut Dinas Pekerjaan umum, syarat minimum untuk memakai sistem
gravitasi yaitu mempunyai sisa tekan ≥ 10 m atau memiliki tekanan ≥ 1 bar. Berdasarkan hasil perhitungan, sisa tekan yang ada pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam adalah 1.76 m. Dengan nilai
sisa tekan tersebut maka sistem gravitasi yang dipakai oleh PDAM Tirta Pakuan untuk memenuhi kebutuhan pelanggan di Perumahan Taman Yasmin Sektor Enam layak.
5.3 DEBIT DAN TEKANAN
Debit merupakan salah satu parameter yang digunakan untuk menghitung nilai headloss. Pada jaringan perpipaan terjadi perbedaan debit pada jaringan pipa primer, jaringan pipa sekunder, dan
jaringan pipa pelayanan. Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan dimensi jaringan pipa. Besarnya nilai debit pada jaringan pipa primer dan jaringan pipa sekunder disajikan pada Tabel 18 dan 19.
Tabel 18 . Hasil perhitungan debit tiap ruas pada jaringan pipa primer
Ruas Diameter
m Panjang pipa
m Elevasi m
Slope Kecepatan
ms Debit m
3
s
R-N1 0.9
1,044.2 267
0.022 0.51
0.322 N1-N2
0.7 1,938.5
262 0.003
0.14 0.052
N2-N3 0.5
1,137.5 251
0.009 0.23
0.044 N3-N4
0.3 4,105.1
224 0.007
0.13 0.009
N4-N5 0.2
174.0 220
0.023 0.20
0.006 N5-N6
0.2 1,114.9
212 0.007
0.11 0.003
Tabel 19 . Hasil perhitungan debit tiap ruas pada jaringan pipa sekunder
Ruas Diameter
m Panjang pipa
m Elevasi m
Slope Kecepatan
ms Debit m
3
s
I-S1 0.1
99.8 204
0.08 2.55
0.020 S1-S2
0.1 44.4
201 0.07
2.33 0.018
S1-S6 0.1
154.9 202
0.01 0.95
0.007 S6-S7
0.1 82.3
201 0.01
0.92 0.007
S6-S8 0.1
88.4 194
0.09 2.73
0.021 S7-S3
0.1 48.6
200 0.02
1.23 0.009
S3-S5 0.1
97.2 199
0.01 0.84
0.006 Dari Tabel 18 dan Tabel 19 dapat diketahui bahwa debit pada masing-masing ruas berbeda.
Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan slope dan dimensi pipa yang digunakan. Debit tertinggi pada jaringan pipa primer terdapat pada ruas ReservoirR - Node 1N1 yaitu 0.322 m
3
s dan debit terendah pada Node 5N5
– Node 6N6 yaitu 0.003 m
3
s. Pada jaringan pipa sekunder, debit
33
tertinggi terdapat pada ruas Sekunder 6S6 – Sekunder 8S8 yaitu 0.021 m
3
s dan debit terendah terdapat pada ruas Sekunder 3S3
– Sekunder 5S5 yaitu 0.006 m
3
s. Debit rata-rata hasil pengukuran pada jaringan pipa pelayanan yaitu 0.0002 m
3
s. Hasil pengukuran lebih lengkap disajikan pada Tabel 20.
Tabel 20. Hasil pengukuran debit pada jaringan pipa pelayanan
Pelanggan
Diameter m Panjang pipa
m Elevasi m
Debit m
3
s
Pelanggan 1 0.01
3.17 200
0.0003 Pelanggan 2
0.01 3.56
200 0.0003
Pelanggan 3 0.01
3.20 196
0.0003 Pelanggan 4
0.01 5.03
199 0.0002
Pelanggan 5 0.01
3.55 198
0.0002 Pelanggan 6
0.01 7.10
196 0.0002
Pelanggan 7 0.01
6.89 185
0.0002
Debit rata-rata berdasarkan data sekunder pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam adalah 0.008 m
3
s. Hal ini masih berada di atas debit yang seharusnya ada untuk memenuhi kebutuhan pelanggan yaitu 0.002 m
3
s. Dengan debit 0.008 m
3
s maka diperoleh nilai kecepatan pada titik ini adalah 1.044 ms. Nilai kecepatan pada titk ini masih berada dalam kriteria perencanaan. Menurut Dharmasetiawan
2004, asumsi kecepatan dalam perencanaan berada dalam rentang 0.8 ms – 1.5 ms. Asumsi
kecepatan yang terlalu rendah akan menyebabkan terjadinya endapan dalam pipa, sedangkan asumsi kecepatan yang terlalu tinggi menyebabkan tekanan kerja pipa meningkat dan mengakibatkan biaya
pengaliran tinggi dan pipa rawan terhadap kebocoran teknis. Berdasarkan hasil perhitungan, terjadi perbedaan debit pada Inlet Taman Yasmin sektor Enam.
Nilai debit berdasarkan data sekunder adalah 0.008 m
3
s sedangkan debit berdasarkan pengukuran langsung dilapangan adalah 0.006 m
3
s. Perbedaan nilai debit juga terjadi pada jaringan pipa pelayanan. Hasil perhitungan menghasilkan nilai debit rata-rata pada jaringan pelayanan adalah
0.0005 m
3
s dan debit rata-rata hasil pengukuran pada jaringan pipa pelayanan adalah 0.0002 m
3
s. Perbedaan ini terjadi karena data sekunder pada inlet Taman Yasmin yang digunakan merupakan rata-
rata hasil pengukuran sepanjang hari sedangkan hasil pengukuran langsung hanya dilakukan pada waktu tertentu.
Tekanan mempunyai kaitan erat dengan debit aliran. Aliran yang mempunyai tekanan cukup akan mampu mengalirkan air dengan baik. Akan tetapi, apabila tekanan dalam pipa tidak mencukupi
dapat menyebabkan air tidak dapat mengalir. Besarnya tekanan rata-rata pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam adalah 2.89 bar dan rata-rata pada pelanggan adalah 1.57 bar. Data nilai tekanan pada
Inlet Taman Yasmin Sektor Enam disajikan pada lampiran 3 sedangkan hasil pengukuran tekanan pada pelanggan disajikan pada Tabel 21. Tekanan pada jaringan pipa distribusi berada pada rentang
syarat yaitu 1.2 – 2 bar sehingga dapat dipastikan memenuhi syarat tekanan dan air dapat mengalir
dengan lancar. Hubungan nilai tekanan dan debit dapat dilihat pada Gambar 20. Gambar 20 menunjukan hubungan tekanan harian dan debit harian pada Inlet Taman Yasmin
Sektor Enam. Dari kurva di atas diperoleh persamaan regresi polinominal y = -0.000x
2
+ 0.000x + 0.010 dengan nilai R
2
= 0.912. Persamaan di atas sesuai untuk analisis regresi dimana nilai R
2
lebih dari 67.50 . Kurva di atas menunjukan bahwa nilai tekanan berpengaruh terhadap debit. Nilai
tekanan rendah terjadi pada saat debit pemakaian tinggi dan sebaliknya, nilai tekanan tinggi terjadi pada saat debit pemakaian rendah. Hal ini sesuai dengan gambar 8 yang menunjukan hubungan yang
34
sama yaitu tekanan dalam pipa akan meningkat apabila debit pemakaian menurun dan akan menurun apabila debit pemakaian air meningkat.
Tabel 21 . Hasil pengukuran debit dan tekanan pada jaringan pipa pelayanan
Pelanggan Tekanan bar
Pelanggan 1 1.40
Pelanggan 2 1.30
Pelanggan 3 1.50
Pelanggan 4 1.35
Pelanggan 5 1.45
Pelanggan 6 1.50
Pelanggan 7 2.05
Gambar 21
. Kurva hubungan tekanan harian dengan debit harian pada Inlet Taman Yasmin Sektor Enam
5.4 KINERJA PELAYANAN TERHADAP PELANGGAN
