BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN A. Proses Dan Data Hasil Penelitian. - BAB IV minggus.pdf
BAB I V
ANALI SA DAN PEMBAHASAN
A. Proses Dan Data Hasil Penelitian.
Embung kecil Oelomin terletak di Desa Oelomin, Kecamatan Kupang Barat, Kabupaten
Kupang. Embung tersebut dibangun pada tahun 1992 dengan dana APBD I dengan
tujuan
pembangunannya
adalah
mendekatkan
pelayanan
air
bersih
kepada
masyarakat terutama pada musim kemarau. Hal ini dikarenakan masyarakat pada
Desa Oelomin yang terdiri dari dua Dusun yaitu Dusun Oelomin dan Dusun Nenup
pada saat musim kemarau sangat sulit mendapatkan air bersih dalam jumlah yang
memadai serta jarak pengambilan cukup jauh ± 7 km ( Sumber: Hasil Penelitian
Lapangan ).
B. Kondisi Sosial Ekonomi Masyarakat.
Masyarakat pada daerah ini memiliki mata pencaharian dari pertanian lahan
kering dengan tingkat pendidikan serta penghasilan dari masyarakat setempat cukup
minim. Jumlah penduduk pada awal pembanguan embung (Tahun 1992) Dusun
Oelomin 130 Orang (memperoleh Air dari jaringan pipa I , BM1, BK dan BH) dan Dusun
Nenup 355 Orang (memperoleh air dari jaringan pipa I I , BM2, BM3 Dan BM4) seperti
terlihat pada Tabel 4.1, (lampiran I I I .1).
Berdasarkan hasil perencanaan yang dilakukan perencanaan jaringan pipa
embung Oelomin tidak melayani ternak dan kebun pada Dusun Nenup, ternak dan
kebun yang dilayani hanya ternak serta kebun yang terdapat pada dusun Oelomin.
27
Tabel 4.1. Jumlah Penduduk Dan Usaha Pada Dusun Oelomin Dan Dusun
Nenup ( Tahun 1992) .
Jumlah
Kepala Lahan Usaha
Keluarga
Keterangan
Ternak
NO
Dusun
Jumlah
Penduduk
1
Oelomin
130 Orang
26.00 KK
0.52 Ha
520 ekor
BM1, BK, BH
2
Nenup
355 Orang
71.00 KK
1.42 Ha
1420 ekor
BM2, BM3, BM4
JUMLAH
485 Orang
97.00 KK
1.94 Ha
1940 ekor
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
Pembangunan embung kecil Oelomin, diharapkan dapat melayani masyarakat
pada dusun Oelomin dan dusun Nenup sampai pada tahun 1912 (Sumber : Laporan
Akhir Perencanaan Embung Kecil Oelomin) . Oleh karena itu prediksi pertumbuhan
jumlah penduduk ± 9.90 % / tahun dan seperti terlihat pada Tabel 4.2, (lampiran I I I .2
dan lampiran I I I .3.).
Tabel 4.2. Prediksi Jumlah Penduduk Dan Kepala Keluarga Pada Tahun
2012.
NO
DUSUN
JUMLAH PENDUDUK
( Jiw a)
JUMLAH KEPALA
KELUARGA
( KK)
1992
2012
1992
2012
Keterangan
1
Oelomin
130,00
859
26,0
172
BM1
2
Nenup
120,00
793
24,0
159
BM2
3
Nenup
115,00
760
23,0
152
BM3
4
Nenup
120,00
793
24,0
159
BM4
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
28
Tabel 4.3. Prediksi Jumlah Ternak Dan Kebun Pada Tahun 2012.
NO
DUSUN
JUMLAH TERNAK
( Ekor)
JUMLAH KEBUN
( Ha)
1992
2012
1992
2012
Bak
Layanan
1
Oelomin
520.00
3435.24
0.52
3.44
BH, BK, BM1
2
Nenup
342.86
3170.99
0.34
3.17
BM2
3
Nenup
328.57
3038.87
0.33
3.04
BM3
4
Nenup
342.86
3170.99
0.34
3.17
BM4
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
C. Gambaran Umum Jaringan Pipa.
Jaringan pipa pada embung Oelomin terdiri dari dua jaringan pipa (gambar
4.3). Jaringan pipa 1 terdiri dari 1 (satu) bak Kebun, 1 (satu) bak hewan serta 1
(satu) bak manusia yang melayani ± 26 KK (± 130 orang), ternak sebanyak 520 ekor
serta kebun seluas 0,52 ha di dusun Oelomin, sedangkan jaringan pipa 2 terdiri dari 3
(tiga) bak manusia yang melayani 71 KK (± 355 orang) di dusun Nenup.
Berdasarkan hasil survey dan wawancara dengan masyarakat pengguna air
yang berada disekitar lokasi pada saat dilaksanakan survey terdapat beberapa bak
yang tidak berfungsi (bak kosong tidak terdapat aliran air), hal ini terdiri dari bak
manusia (BM1) dan bak hewan (BH1) pada jaringan pipa 1 dan bak manusia (BM2 dan
BM3) pada jaringan pipa 2 (Gambar 4.3).
29
GAMBAR 4.1. SKEMA JARI NGAN PI PA 1 & 2
30
31
3130
32
31
D. Analisa Kebutuhan Air
Kebutuhan air berdasarkan Pusat Penelitian Dan Pengembangan (Puslitbang
Pengairan) (Sumber :
Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi
Kering Di I ndonesia) untuk keperluan penduduk, ternak dan kebun (pekarangan)
pada suatu kelompok masyarakat pemakai air embung, adalah :
• Kebutuhan air untuk penduduk
Qp
=
150.00
L/ hari/ KK
• Kebutuhan air untuk ternak
Qt
=
200.00
L/ hari/ KK
• Kebutuhan air untuk kebun
Qk
=
450.00
L/ hari/ KK
Berdasarkan kebutuhan air tersebut diatas, maka kapasitas debit kebutuhan pada
Tahun 2012 untuk masing - masing jaringan pipa dapat dilihat pada Tabel 4.4.
(Lampiran I I I -4).
Tabel 4.4. Kapasitas Debit Kebutuhan Pada Tahun 2012
KAPASI TAS
(
Liter/ Detik)
NO
JARI NGAN/ BAK
Liter/ Detik
m 3 / Detik
Keterangan
I
JARI NGAN PI PA I
1
Bak Manusia (BM = Q5)
0.2982
0.000298
Pipa 5
2
Bak Kebun (BK = Q3)
0.8946
0.000895
Pipa 3
3
Bak Hewan (BH = Q4)
0.3976
0.000398
Pipa 4
4
Q2 = Q5 + Q4
0.6958
0.000696
Pipa 2
5
Q1 = Q2 + Q3
1.5904
0.001590
Pipa 1
II
JARI NGAN PI PA I I
1
Bak Manusia (BM2 = Q7)
0.2753
0.000275
Pipa 7
2
Bak Manusia (BM3 = Q9)
0.2638
0.000264
Pipa 9
3
Bak Manusia (BM4 = Q10)
0.2753
0.000275
Pipa 10
4
Q8 = Q9 + Q10
0.5391
0.000539
Pipa 8
5
Q6 = Q7 + Q8
0.8143
0.000814
Pipa 6
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
33
E. Deskripsi Jaringan Pipa
Berdasarkan data yang digambarkan pada Bab I V bagian C, dapat dilakukan
analisis hidrolik terhadap jaringan pipa I dan Jaringan pipa I I . Data pendukung dalam
analisis ini adalah data primer dan data sekunder, dibawah ini dapat dilihat data –
data dari jaringan pipa 1 dan pipa I I .
1.
2.
Elevasi Muka Air Yang Ditinjau Pada Embung Oelomin.
a. Elevasi Muka Air Normal (MAN)
= +
518.500 m
b. Elevasi Muka Rendah (MAR).
= +
514.430 m
Jaringan Pipa I (Wilayah Layanan Dusun Oelomin).
a. Pipa 1 ; Panjang (L1) =
322.00 m ; Diameter (D1) = 1.25 ''
=
0.03175 m
b. Pipa 2 ; Panjang (L2) =
216.00 m ; Diameter (D2) = 1.25 ''
=
0.03175 m
c. Pipa 3 ; Panjang (L3) =
102.00 m ; Diameter (D3) = 1.25 ''
=
0.03175 m
d. Pipa 4 ; Panjang (L4) =
30.00 m ; Diameter (D4) = 1.25 ''
=
0.03175 m
e. Pipa 5 ; Panjang (L5) =
58.00 m ; Diameter (D5) = 1.25 ''
=
0.03175 m
f. Bak Kebun (BK) Dengan Posisi Elevasi Kran
= +
502.250 m
g. Bak Hewan (BH) Dengan Posisi Elevasi Kran
= +
505.800 m
h. Bak Manusia (BM) Dengan Posisi Elevasi Kran
= +
507.100 m
I . Elevasi Joint I I (Pipa 1, Pipa 2 Dan Pipa 3)
= +
511.800 m
I . Elevasi Joint I V (Pipa 2, Pipa 4 Dan Pipa 5)
= +
510.000 m
j. Percepatan Grafitasi (g)
= 9.81 m/ Dtk2
h. Koefisien Gesekan Pipa (f) = 0.02
3. Jaringan Pipa I I (Wilayah Layanan Dusun Nenup)
a.
Pipa 6
; Panjang (L6)
= 1006.00 m ; Diameter (D1) = 1.25 '' = 0.03175 m
b.
Pipa 7
; Panjang (L7)
=
38.00 m ; Diameter (D2) = 1.25 '' = 0.03175 m
c.
Pipa 8
; Panjang (L8)
=
135.00 m ; Diameter (D3) = 1.25 '' = 0.03175 m
d.
Pipa 9
; Panjang (L9)
=
57.00 m ; Diameter (D4) = 1.25 '' = 0.03175 m
e.
Pipa 10 ; Panjang (L10) =
209.00 m ; Diameter (D5) = 1.25 '' = 0.03175 m
f.
Bak Manusia (BM2) Dengan Posisi Elevasi Kran
= + 498.000 m
g.
Bak Manusia (BM3) Dengan Posisi Elevasi Kran
= + 499.500 m
34
h.
Bak Manusia (BM4) Dengan Posisi Elevasi Kran
= + 485.690 m
I.
Elevasi Joint VI I I (Pipa 1, Pipa 2 Dan Pipa 3)
= + 497.200 m
I.
Elevasi Joint X (Pipa 2, Pipa 4 Dan Pipa 5)
= + 494.500 m
j.
Percepatan Grafitasi (g)
h.
Koefisien Gesekan Pipa (f) = 0.02
= 9.81 m/ Dtk2
F. Analisis Jaringan Pipa
Analisis jaringan pipa, baik pada jaringan pipa I maupun jaringan pipa I I
menggunakan data - data primer dan sekunder sesuai dengan kondisi yang ada di
lapangan. Analisis jaringan pipa ini dilakukan terhadap 2 (Dua) kondisi muka air di
embung yaitu kondisi Muka Air Normal (MAN) + 518.50, Kondisi Muka Air Rendah
(MAR) + 514.430
1. JARI NGAN PI PA I
+ 518,50 m (MAN)
+ 514,43 m (MAR)
1
hf1
L1 = 322,00 M
P 2/ γ
Q1
hf2
511,80
2
L2 =216,00 m
P 4/ γ
Q2
Z1
510,00
Z2
H2
4
5
Q5
hf3
L3 = 30,00 M
hf5
L5 = 58,00 m
507,10
hf4
Q3
H4
Z4
Q4
L4 = 30,0 m
3
Z5
6
505,80
502,25
Z6
Gambar 4.4. I dealisasi Jaringan Pipa 1 Untuk Pipa 1, 2 Dan Pipa 3 Kondisi Muka Air Rendah
Dan Muka Air Normal
a) . Kondisi Muka Air Rendah ( MAR)
+ 514.43 m
Untuk mendapatkan nilai - nilai kehilangan energi (hf) dan nilai - nilai kapasitas
(Q), digunakan sistem coba - coba yaitu dengan memasukan nilai P2/ γ + Z2.Dengan
35
menggunakan prinsip tiga kolam, dilakukan analisis terhadap pipa 1, pipa 2 dan pipa
3 pada tabel - tabel berikut ini.
Tabel 4.5. Coba P2 / γ + Z2 = 513.00 m ( Coba I )
PI PA
hf
φPI PA
LPI PA
( m)
( I nchi)
Q
( m)
V
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
PADA NODE 2
Q2 + Q3
PI PA 1 1.43 m 322.00
PI PA 2 3.00 m 216.00
PI PA 3 10.75 m 102.00
1.25 ''
1.25 ''
1.25 ''
0.03175 2.94E-04
0.29446
0.03175 5.21E-04
0.52074
0.03175 1.43E-03
1.43446
0.37
0.66
1.81
Q1
=
Q1
=
0.294 Ltr/ Dtk
Q2
=
0.521 Ltr/ Dtk
Q3
=
1.434 Ltr/ Dtk
ΔQ
=
-1.661
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
Dari Tabel 4.5. Terlihat bahwa dengan mengambil P2/ γ + Z2 = + 513,00 m, terdapat
kekurangan
kapasitas debit (Q) sebesar 1.661 l/ dtk, hal ini menunjukan bahwa
kapasitas debit (Q) pada pipa 1 yang harus didistribusikan pada pipa 2 dan pipa 3
tidak sebanding atau kapasitas debit pada pipa 1 lebih kecil dari pada kapasitas debit
pada pipa 2 dan pipa 3 dengan kata lainnya terjadi aliran atau tekanan negatif
didalam pipa.
Tabel 4.6. Coba P2 / γ + Z2 = 511,80 m ( Coba I I )
φPI PA
LPI PA
PI PA
Q
V
PERS. KONTI NUI TAS
hf
( m)
( I nchi)
( m)
( m 3 / dtk)
( Ltr/ dtk
( m/ dtk)
)
PADA NODE 2
Q2 + Q3
PI PA 1 2.63 m 322.00
PI PA 2 1.80 m 216.00
PI PA 3 9.55 m 102.00
1.25 ''
1.25 ''
1.25 ''
0.03175 3.99E-04 0.39933
0.03175 4.03E-04 0.40336
0.03175 1.35E-03 1.35203
0.50
0.51
1.71
Q1
=
Q1
=
0.399 Ltr/ Dtk
Q2
=
0.403 Ltr/ Dtk
Q3
=
1.352 Ltr/ Dtk
ΔQ
=
-1.356
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
36
Dari Tabel 4.6. Terlihat bahwa dengan mengambil P2/ γ + Z2 = + 511,80 m (kondisi
lapangan), terdapat kekurangan
kapasitas debit (Q) sebesar 1.356 l/ dtk, hal ini
menunjukan bahwa kapasitas debit (Q) pada pipa 1 yang harus didistribusikan pada
pipa 2 dan pipa 3 terjadi tekanan negatif dalam pipa.
b) . Kondisi Muka Air Normal ( MAN)
+ 518.50 m
Tahapan analisis dilakukan dengan cara yang sama pada kondisi Muka Air
Rendah (MAR) yaitu dengan memasukan nilai P2/ γ + Z2 dengan menggunakan sistem
coba - coba untuk mendapatkan nilai kehilangan energi (hf) dan kapasitas debit (Q).
Analisis selanjutnya dapat dilihat pada tabel - tabel dibawah ini.
Tabel 4.7. Coba P2 / γ + Z2
PI PA
hf
PI PA 1 3.00 m 322.00
PI PA 2 5.50 m 216.00
PI PA 3
13.25
m
102.00
515.50 m ( Coba I )
φPI PA
LPI PA
( m)
=
( I nchi)
1.25 ''
1.25 ''
1.25 ''
Q
( m)
V
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
0.03175 4.26E-04
0.03175 7.05E-04
0.03175 1.59E-03
0.42650
0.70508
1.59254
0.54
0.89
2.01
PADA NODE 2
Q1
= Q2 + Q3
Q1
=
0.426 Ltr/ Dtk
Q2
=
0.705 Ltr/ Dtk
Q3
=
1.593 Ltr/ Dtk
ΔQ
=
-1.871
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
37
Tabel 4.8. Coba P2 / γ + Z2
PI PA
hf
LPI PA
( m)
=
511.80 m ( Coba I I )
f PI PA
( I nchi)
Q
( m)
V
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
PADA NODE 2
Q2 + Q3
PI PA 1
PI PA 2
PI PA 3
6.70 m 322.00
1.80 m 216.00
9.55 m 102.00
1.25 ''
1.25 ''
1.25 ''
0.03175 6.37E-04
0.03175 4.03E-04
0.03175 1.35E-03
0.63737
0.40336
1.35203
0.81
0.51
1.71
Q1
=
Q1
=
0.637 Ltr/ Dtk
Q2
=
0.403 Ltr/ Dtk
Q3
=
1.352 Ltr/ Dtk
DQ
=
-1.118
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari Tabel 4.7. dan Tabel 4.8. Terlihat bahwa pada kondisi muka air normalpun selalu
terjadi tekanan negatif didalam pipa (pengaliran tidak seimbang) atau tidak
memenuhi persamaan kontinuitas, dimana terjadi kekurangan debit masing - masing
sebesar 1.871 Liter/ Detik dan 1.118 Liter/ Detik.
c. Solusi Pemecahan Untuk Jaringan Pipa I
Hasil analisis sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan, terutama diameter
pipa yang terpasang mulai dari embung sampai pada bak - bak layanan mempunyai
diameter pipa yang seragam oleh karena itu untuk solusi pemecahan adalah dengan
merubah dimensi pipa.
Asumsi Awal untuk merubah dimensi pipa berdasarkan kehilangan energi yang
paling mungkin untuk setiap pipa diambil titik tinjauan pada beda elevasi atau energi
pada masing - masing joint (Gambar 4.4), yaitu Joint 2 Dan Joint 4 pada kondisi muka
air di embung paling rendah (MAR = + 514.430 m).
38
Kehilangan - kehilangan energi yang dimaksud adalah sebagai berikut :
hf 1
hf 2
hf 3
hf 4
hf 5
=
514.43 m - 511.80 m
=
2.63 m
=
511.80 m - 510.00 m
=
1.80 m
=
511.80 m - 502.25 m
=
9.55 m
=
510.00 m - 505.80 m
=
4.20 m
=
510.00 m - 507.10 m
=
2.90 m
Syarat yang harus dipenuhi agar diameter pipa yang cocok untuk dapat mengalirkan
kapasitas debit (Q) pada setiap pipa adalah kehilangan energi yang diisyaratkan
tersebut harus lebih besar dari kehilangan energi hasil analisis atau sebaliknya dengan
persamaan yang digunakan adalah :
8.0 x f x L
hf
•
=
g x π xD
2
Q2
5
PI PA 1
hf 1
= 2.63 m
hf 1
8 x f 1 x L1
=
g x π x D1
2
5
Q12
≤
8 x 0.02 x 322.00
2.63
=
9.81 x 9.8696 x D1
254.639 D15 =
51.52
5
2.63
Q12
Q12
1/ 5
D1 ≥
0.20232584 Q1
2
…………………………………………………………………………..(4.1)
39
•
PI PA 2
hf 2
=
hf 2
1.80
m
8 x f 2 x L2
=
g x π x D1
2
Q22 ≤
5
1.80 m
8.00 x 0.02 x 216.00
1.80 =
9.81 x 9.8696 x D2
174.277
D2 5 =
Q22
5
Q22
34.56
1/ 5
D2 ≥
•
0.198304457 Q22
…………………………………………………………..………………..(4.2)
PI PA 3
hf 3
= 9.55 m
hf 3
8 x f 3 x L3
=
g x π x D3
2
Q32
5
≤
9.55
8 x 0.02 x 102.00
9.55
=
9.81 x 9.8696 x D3
924.639
D3 5
=
16.32
Q32
5
Q32
1/ 5
D3 ≥
•
0.017650135 Q3
2
……………………………………………………..…………………..(4.3)
PI PA 4
hf 4
= 4.20 m
hf 4
=
8 x f 4 x L4
g x π x D4
2
Q42 ≤
5
4.20
8.00 x 0.02 x 30.00
4.20
=
9.81 x 9.8696 x D4
406.647
D4 5 =
Q42
5
Q42
4.8
1/ 5
D4 ≥
0.011803837 Q4
2
……………………………………………………..…………………..(4.4)
40
•
PI PA 5
hf 5
= 2.90 m
8 x f 5 x L5
hf 4 =
g x π x D4
2
Q52 ≤
5
2.90
8 x 0.02 x 58.00
2.90
=
9.81 x 9.8696 x D5
280.78 D55 =
9.28
5
Q52
Q52
1/ 5
D5 ≥
0.033050743 Q52 ……………………………………………………………..………………..(4.5)
Berdasarkan persamaan - persamaan tersebut diatas dan debit kebutuhan pada tabel
4.3. Diperoleh diameter pipa seperti pada tabel 4.9 lihat juga lampiran I I I - 6.
Tabel 4.9. Diameter Pipa Yang Direncanakan.
Qkebutuhan
Deskripsi
PI PA
3
PIPA 1
D1
PIPA 2
D2
PIPA 3
D3
PIPA 4
D4
PIPA 5
D5
P 0.20232584 Q 2
1
P 0.19830446 Q 2
P 0.01765013
P 0.01180384
P
1/5
1/5
2
2 1/5
Q3
2 1/5
Q4
2 1/5
0.03305074 Q5
Diameter Pipa
Dibulatkan
m /Dtk
Liter/Detik
(m)
(I nchi)
(I nchi)
0.00159039
1.5904
0.05518
2.17 ''
2.25 ''
0.0006958
0.6958
0.03949
1.55 ''
2.00 ''
0.00089459
0.8946
0.02692
1.06 ''
1.25 ''
0.0003976
0.3976
0.01795
0.71 ''
1.00 ''
0.0002982
0.2982
0.01966
0.77 ''
1.00 ''
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari diameter tersebut diatas (Tabel 4.9) dan debit kebutuhan, dilakukan kontrol
terhadap kehilangan energi dengan syarat bahwa kehilangan energi hasil perhitungan
harus lebih kecil dari kehilangan energi yang diisyaratkan ; hasil analisis dapat dilihat
pada tabel 4.10 dan tabel 4.11,.
41
Tabel 4.10. Kehilangan Energi ( hf) Hasil Analisis Untuk Joint I I
PIPA 1
LPIPA
(m3/dtk) (Ltr/dtk)
(m)
(Inchi)
322.00
2.250
1.6E-03
1.5904
hf
V
PERS.
KONTINUITAS
(m)
(m)
(m/dtk)
PADA NODE 2
0.05715
2.21 m
0.62
φPIPA
Q
PIPA
Q1 =
Q2 + Q 3
Q1 = 1.590 Ltr/Dtk
PIPA 2
PIPA 3
7.0E-04
8.9E-04
0.6958
216.00
0.8946
2.000
102.00
0.05080
1.250
0.03175
0.51 m
4.18 m
0.34
Q2 = 0.696 Ltr/Dtk
1.13
Q3 = 0.895 Ltr/Dtk
Δ
Q =
0.000
OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Kontrol :
hf Hitung
≤ hf Syarat
hf 1 Hitung
≤ Hf 1 Syarat
;
2.21 m
<
2.63 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 2 Hitung
≤ Hf 2 Syarat
;
0.51 m
<
1.80 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 3 Hitung
≤ Hf 3 Syarat
;
4.18 m
<
9.55 m OK ! Syarat Terpenuhi
Dengan nilai hf 1 = 2.21 m
Maka diperoleh elevasi tekanan pada Joint 2 adalah = 512.22 m
Dengan Tinggi Tekanan
P2/ γ =
0.42 m
42
Tabel 4.11. Kehilangan Energi ( hf) Hasil Analisis Untuk Joint I V
LPIPA
(m3/dtk) (Ltr/dtk)
(m)
(Inchi)
216.00
2.000
PIPA
PIPA 2
7.0E-04
0.6958
hf
V
PERS.
KONTINUITAS
(m)
(m)
(m/dtk)
PADA NODE 2
0.05080
0.51 m
0.34
φPIPA
Q
Q1 = Q2 +Q3
Q1 = 0.696 Ltr/Dtk
PIPA 4
4.0E-04
0.3976
30.00
1.000
0.02540
0.74 m
0.78
Q2 = 0.398 Ltr/Dtk
Q3 = 0.298 Ltr/Dtk
PIPA 5
3.0E-04
0.2982
58.00
1.000
0.02540
0.81 m
0.59
ΔQ =
0.000
OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Kontrol :
hf Hitung
≤ hf Syarat
hf 2 Hitung
≤ hf 2 Syarat
;
0.51 m
<
1.80 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 4 Hitung
≤ hf 4 Syarat
;
0.74 m
<
4.20 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 5 Hitung
≤ hf 5 Syarat
;
0.81 m
<
2.90 m OK ! Syarat Terpenuhi
Dengan nilai hf 2 = 0.51 m
Maka diperoleh elevasi tekanan pada Joint 4 adalah = 511.71 m
Dengan Tinggi Tekanan P4/ γ = 1.71 m
43
2. Jaringan Pipa I I
hf6
+ 518,50 m (MAN)
1 + 514,43 m (MAR)
hf8
hf7
L6 = 1006.00 m
Q6
499.50
498,00
P8/γ
12
L7 = 38,00 m
Q7
L10= 209 m
Q10
P10/γ
497,20
Z1
hf10
9
8
hf9
L8 =135,00 m
Q8
10
Z7
Z8
H8
494.50
H10
Z12
Z10
L9 = 57,00 m
Q9
11
485.69
Gambar 4.5. I dealisasi Jaringan Pipa I I Untuk Pipa 6, 7, 8, 9 Dan Pipa 10 Kondisi Muka Air
Rendah Dan Muka Air Normal
a) .
Kondisi Muka Air Rendah ( MAR)
+ 514.43 m
Untuk mendapatkan nilai - nilai kehilangan energi (hf) dan nilai - nilai kapasitas
(Q), digunakan sistem coba - coba yaitu dengan memasukan nilai P8/ γ + Z8. Dengan
menggunakan prinsip tiga kolam, dilakukan analisis terhadap pipa 6, pipa 7 dan pipa
8 pada tabel - tabel berikut ini.
44
Tabel 4.12. Coba P8 / γ + Z8 = 498.50 m ( Coba I )
PI PA
hf
φPI PA
LPI PA
( m)
( I nchi)
PI PA 6 15.93 m 1006.00
PI PA 8 4.00 m
PI PA 7 0.50 m
135.00
38.00
1.25 ''
Q
( m)
0.03175 7.61E-04
1.25 ''
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
0.03175 5.56E-04
1.25 ''
V
0.03175 5.07E-04
0.55602
0.70
0.76058
0.96
0.50685
0.64
PADA NODE 8
Q6 = Q7 + Q8
Q6 =
0.556 Ltr/ Dtk
Q8 =
0.761 Ltr/ Dtk
Q7 =
0.507 Ltr/ Dtk
ΔQ =
-0.711
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari Tabel 4.12. Terlihat bahwa dengan mengambil P8/ γ + Z8 = + 498.50 m,
terdapat kekurangan
kapasitas debit (Q) sebesar 0.7111 l/ dtk, hal ini menunjukan
bahwa kapasitas debit (Q) pada pipa 6 yang harus didistribusikan pada pipa 7 dan
pipa 8 tidak sebanding atau kapasitas debit pada pipa 6 lebih kecil dari pada kapasitas
debit pada pipa 7 dan pipa 8 dengan kata lainnya terjadi aliran balik atau tekanan
negatif didalam pipa.
Tabel 4.13. Coba P8 / γ + Z8 = 497.20 m ( Coba I I )
PI PA
hf
φPI PA
LPI PA
( m)
( I nchi)
( m)
Q
PI PA 8 2.70 m 135.00 1.25 '' 0.03175 6.25E-04
1.25 '' 0.03175
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
PI PA 6 17.23 m 1006.0 1.25 '' 0.03175 5.78E-04
PI PA 7 -0.80 m 38.00
V
0.57827
0.62488
0.73
0.79
Tidak
Tidak
Tidak
Terdefinisi Terdefinisi Terdefinisi
Sumber : Hasil Analisa, 2004
45
PADA NODE 2
Q6
= Q7 + Q8
Q6
=
0.578 Ltr/ Dtk
Q8
=
Q7
=
ΔQ
=
0.625 Ltr/ Dtk
Tidak
Terdefenisi
Tidak
Terdefenisi
Tidak Oke
Dari Tabel 4.13, terlihat bahwa dengan mengambil P8/ γ + Z8 = + 497,20 m
(kondisi lapangan), ketidakpastian kapasitas debit (Q) dalam jaringan pipa terutama
pada pipa yang melayani Bak Manusia (BM2), hal ini menunjukan bahwa kapasitas
debit (Q) pada pipa 6 yang harus didistribusikan pada pipa 7 dan pipa 8 terjadi
tekanan negatif dalam pipa. Hal ini disebabkan karena kehilangan tekanan pada pipa
6 sangat besar sedangkan elevasi bak manusia (BM2) berada di atas elevasi node 8.
b) .
Kondisi Muka Air Normal ( MAN)
+ 518.50 m
Tahapan analisis dilakukan dengan cara yang sama pada kondisi Muka Air
Rendah (MAR) yaitu dengan memasukan nilai P8/ γ + Z8 dengan menggunakan sistem
coba - coba untuk mendapatkan nilai kehilangan energi (hf) dan kapasitas debit (Q).
Analisis selanjutnya dapat dilaihat pada tabel - tabel dibawah ini.
Tabel 4.14. Coba P8 / γ + Z8
PI PA
hf
( I nchi)
PI PA 6 20.00 m 1006.0 1.25 ''
PI PA 8 4.00 m 135.00 1.25 ''
PI PA 7 0.50 m 44.00
498.50 m
φPI PA
LPI PA
( m)
=
1.25 ''
( m)
Q
( Coba I )
V
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
0.03175 6.23E-04
0.03175 7.61E-04
0.03175 4.71E-04
0.62302
0.76058
0.47102
0.79
0.96
0.59
PADA NODE 2
Q6
= Q7 + Q8
Q6
=
0.623 Ltr/ Dtk
Q8
=
0.761 Ltr/ Dtk
Q7
=
0.471 Ltr/ Dtk
ΔQ
=
-0.609
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
46
Tabel 4.15. Coba P8 / γ + Z8 =
PI PA
Hf
PI PA 6 21.30 m
PI PA 8 2.70 m
PI PA 7 -0.80 m
497.20 m ( Coba I I )
φPI PA
LPI PA
( m)
( I nchi)
322.00
1.25 ''
216.00
102.00
1.25 ''
1.25 ''
Q
( m)
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
0.03175 1.14E-03
0.03175 4.94E-04
0.03175
V
1.13644
0.49401
1.44
0.62
PADA NODE 2
Q6
= Q7 + Q8
Q6
=
1.136 Ltr/ Dtk
Q8
=
Q7
=
0.494 Ltr/ Dtk
Tidak
Terdefinisi
Tidak
Terdefinisi
Tidak
Tidak
Tidak
ΔQ =
Terdefinisi Terdefinisi Terdefinisi
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari Tabel 4.13. dan Tabel 4.14’ terlihat bahwa pada kondisi muka air normal pun
selalu terjadi tekanan negatif didalam pipa (pengaliran tidak seimbang) atau tidak
memenuhi persamaan kontinuitas, dimana terjadi kekurangan debit masing - masing
sebesar 0,609 Liter/ detik dan pada Tabel 4.15 aliran air yang mengalir terjadi tekanan
aliran yang tidak beraturan dimana selisih debit air yang masuk dan aliran air yang
mengalir dalam pipa menuju ketitik tak berhingga.
c) . Solusi Pemecahan Untuk Jaringan Pipa I I
Hasil analisis sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan, terutama diameter
pipa yang terpasang mulai dari embung sampai pada bak - bak layanan mempunyai
diameter pipa yang seragam oleh karena itu untuk solusi pemecahan adalah dengan
merubah dimensi pipa serta dengan sistem pengaliran gravitasi yang ada elevasi bak
manusia BM2 dan BM3 lebih tinggi dari elevasi joint sehingga kapasitas debit yang
diharapakn pada pipa 7 dan pipa 9 tidak mengalir hal ini diatasi dengan merubah
letak bak manusia BM2 Dan BM3 ke posisi yang lebih rendah dari elevasi joint yang
ada.
Asumsi Awal untuk merubah dimensi pipa berdasarkan kehilangan energi yang
paling mungkin untuk setiap pipa diambil titik tinjauan pada beda elevasi atau energi
47
pada masing - masing joint (Gambar 4.5), yaitu joint 8 dan joint 10 pada kondisi
muka air di embung paling rendah (MAR = + 514.430 m).
Kehilangan - kehilangan energi yang dimaksud adalah sebagai berikut :
hf 6
=
=
514.43 m
17.23 m
-
497.20 m
hf 8
=
=
497.20 m
2.70 m
-
494.50 m
hf 7
=
=
497.20 m
-0.80 m
-
498.00 m
Elevasi BM2
dirubah ke elevasi
=
495.00 m dengan panjang pipa
=
80.00 m
=
90.00 m
Maka ;
hf 7
=
=
497.20 m
2.20 m
-
495.00 m
hf 9
=
=
494.50 m
-5.00 m
-
499.50 m
Elevasi BM3
dirubah ke elevasi
=
490.00 m dengan panjang pipa
Maka ;
hf 9
=
=
494.50 m
4.50 m
-
490.00 m
hf 10
=
=
494.50 m
8.81 m
-
485.69 m
Syarat yang harus dipenuhi agar diameter pipa yang cocok untuk dapat mengalirkan
kapasitas debit (Q) pada setiap pipa adalah kehilangan energi yang diisyaratkan
tersebut harus lebih besar dari kehilangan energi hasil analisis atau sebaliknya dengan
persamaan yang digunakan adalah :
48
•
PI PA 6
hf 6
= 17.23 m
hf 6
8 x f 6 x L6
=
g x π x D6
2
≤
Q62
5
17.23
8.00 x 0.02 x1006.00
17.23
=
9.81 x 9.8696 x D6
Q62
5
1668.22 D65 = 160.96 Q62
D6 ≥ (0.096485918 Q62 ) 1/ 5
•
……………………………………..………………………….(4.6)
PI PA 8
hf 8
=
2.70
8.00
hf 8
m
x
=
f 8 x L8
x π
2
g
x D8
8.00 x
2.70
≤
Q82
5
0.02
x
135.00
=
9.81 x
D8 5
261.416
=
9.8696
x
21.6
Q82
2.70
D8
5
Q82
D8 ≥ ( 0.08262857 Q82 ) 1/ 5 ……………………..……………………………………………………..(4.7)
•
PI PA 7
hf 7
=
hf 7 =
2.20
m
8.00
x
f7 x
L7
g
x
π2 x
D7 5
Q7
2
≤
2.20
102.0
2.20
213.006
=
8.00
x
0.02
x
0
9.81
x
9.8696
x
D7 5
D7 5
=
Q72
16.32 Q72
D7 ≥ ( 0.076617631 Q72 ) 1/ 5 …………………..……………………………………………………..(4.8)
49
•
PI PA 9
hf 9
=
hf 9
=
4.50
8.00
m
x
g
f9
π
2
x
8.00 x
4.50
x L9
x D9
≤
Q92
5
0.02
x
90.00
=
9.81 x
D9 5
435.694
=
4.50
9.8696
x
D9
14.4
Q92
5
Q92
D9 ≥ ( 0.033050743 Q92 ) 1/ 5 ………………..………………………………………………………..(4.9)
•
PI PA 10
hf 10
=
8.81
8
hf 10 =
g
x
x
m
f 10 x L10
π
2
8.00
8.81
x
0.02
Q102 ≤
x
8.81
58.00
=
9.81
852.991
x D10
5
D105
x
=
9.8696
x
9.28
Q102
D10
5
Q102
D10 ≥ ( 0.010879359 Q102) 1/ 5 …………………..…………………………………………………..(4.10)
50
Berdasarkan persamaan - persamaan tersebut di atas dan debit kebutuhan pada
Tabel 4.3. Diperoleh diameter pipa seperti pada tabel 4.16.
Tabel 4.16. Diameter Pipa Yang Direncanakan.
Qkebutuhan
Deskripsi
PI PA
3
PIPA 6
D6
PIPA 8
D8
PIPA 7
D7
PIPA 9
D9
PI PA 10
D10
Diameter Pipa
Dibulatkan
m /Dtk
Liter/Detik
(m)
(I nchi)
(I nchi)
2 1/5
Q6
0.00081431
0.8143
0.03641
1.43 ''
1.50 ''
2 1/5
0.00053905
0.5391
0.02993
1.18 ''
1.50 ''
2 1/5
0.00027526
0.2753
0.02253
0.89 ''
1.00 ''
0.03305074 Q9
2 1/5
0.00026379
0.2638
0.01872
0.74 ''
1.00 ''
P 0.01087936 Q 2 1/5
10
0.00027526
0.2753
0.01525
0.60 ''
1.00 ''
P
P
P
P
0.09648592
0.08262686 Q8
0.07661763 Q7
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari diameter tersebut diatas (Tabel 4.16) dan debit kebutuhan, dilakukan kontrol
terhadap kehilangan energi dengan syarat bahwa kehilangan energi hasil perhitungan
harus lebih kecil dari kehilangan energi yang diisyaratkan ; hasil analisis dapat dilihat
pada Tabel 4.17 dan Tabel 4.18.
Tabel 4.17. Kehilangan Energi ( hf) Hasil Analisis Untuk Joint 8
PIPA 6
PIPA 8
PIPA 7
φPIPA
Q
LPIPA
(m3/dtk) (Ltr/dtk)
(m)
(Inchi)
1006.00
1.500
PIPA
8.1E-04
5.4E-04
2.8E-04
0.8143
0.5391
0.2753
216.00
80.00
1.500
1.000
(m)
hf
V
PERS. KONTINUITAS
(m)
(m/dtk)
PADA NODE 2
0.03810 13.73 m
0.03810 1.29 m
0.02540 0.95 m
0.71
0.47
0.54
Q1
=
Q2 + Q 3
Q1
=
0.814 Ltr/Dtk
Q2
=
0.539 Ltr/Dtk
Q3
=
0.275 Ltr/Dtk
ΔQ
=
0.000
OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
51
Kontrol :
≤ hf Syarat
hf Hitung
hf 6 Hitung ≤ hf 6Syarat
;
13.73 m <
17.23 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 8 Hitung ≤ hf 8 Syarat
;
1.29 m
<
2.70 m
OK ! Syarat Terpenuhi
hf 7 Hitung ≤ hf 7Syarat
;
0.95 m
<
2.20 m
OK ! Syarat Terpenuhi
Dengan nilai hf 6
=
13,73 m
Maka diperoleh elevasi tekanan pada Joint 8 adalah = 500.70 m
Dengan Tinggi Tekanan P8/ γ = 3.50 m
Tabel 4.18. Kehilangan Energi ( hf) Hasil Analisis Untuk Joint 10
PIPA 8
PIPA 9
φPIPA
Q
LPIPA
(m3/dtk) (Ltr/dtk)
(m)
(Inchi)
216.00
1.500
PIPA
5.4E-04
2.6E-04
PIPA 10 2.8E-04
0.5391
0.2638
0.2753
90.00
209.00
(m)
hf
V
PERS. KONTINUITAS
(m)
(m/dtk)
PADA NODE 2
0.03810 1.29 m
1.000
0.02540 0.98 m
1.000
0.02540 2.48 m
0.47
0.52
0.54
Q8
= Q9 + Q10
Q8
= 0.539 Ltr/Dtk
Q9
= 0.264 Ltr/Dtk
Q10
= 0.275 Ltr/Dtk
ΔQ
=
0.000
OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Kontrol :
hf Hitung
≤ hf Syarat
hf 8 Hitung
≤ hf 8 Syarat
;
1.29 m
<
2.70 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 9 Hitung
≤ hf 9 Syarat
;
0.52 m
<
4.50 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 10 Hitung
≤ hf 10 Syarat
;
0.54 m
<
8.81 m OK ! Syarat Terpenuhi
.
Dengan nilai hf 8 = 1.29 m
Maka diperoleh elevasi tekanan pada Joint 10 adalah = 499.41 m
Dengan Tinggi Tekanan P10/ γ =
4.91 m
52
3. Perhitungan Nilai HGL Dan EGL Pada Jaringan Pipa I Dan Jaringan Pipa
II.
Agar aliran air dapat mengalir dengan baik kedalam bak – bak pelayanan
yang ada, letak garis tinggi energi dan letak garis tinggi tekanan harus berada
diatas garis tinggi elevasi yang ada. Perhitungan besarnya garis tinggi energi dan
tinggi tenaga dapat dilihat pada tabel – tabel di bawah ini.
Tabel 4.19 Perhitungan Nilai Energi Grade Line Dan Hidrolik Grade Line
Pipa Jaringan Pipa I Kondisi Muka Air Rendah.
NODE
Elevasi
PIPA
(m)
NODE 1
NODE 2
NODE 3
LPIPA
(m)
φPIPA
hf
Q
3
(m)
(m)
(m /dtk) (Ltr/dtk)
JALUR PI PA 1 - 3
V
EGL
HGL
PERS. KONTINUITAS
(m/dtk)
(m)
(m)
PADA NODE
514,43
514,41
NODE 2
514,43
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 3
102,00
0,03175
4,18
8,95E-04
0,8946
1,13
511,80
512,22
502,25
502,25
512,16
502,25
JALUR PI PA 1 -2- 4
NODE 1
NODE 2
NODE 4
NODE 6
514,43
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 2
216,00
0,05080
0,51
6,96E-04
0,6958
0,34
PIPA 4
30,00
0,02540
0,74
3,98E-04
0,3976
0,78
511,80
510,00
505,80
514,43
514,41
512,22
512,22
511,71
511,68
505,80
505,80
JALUR PI PA 1 -2- 5
NODE 1
514,43
PIPA 1
NODE 2
511,80
NODE 4
510,00
NODE 5
507,10
PIPA 2
PIPA 5
322,00
216,00
58,00
0,05715
0,05080
0,02540
2,21
0,51
0,81
1,59E-03
6,96E-04
2,98E-04
Sumber : Hasil Analisa, 2004
53
1,5904
0,6958
0,2982
514,43
514,41
512,22
512,22
511,71
511,69
507,10
507,10
0,62
0,34
0,59
Q3
Q1
=
Q2
Q1
=
1,590 Ltr/Dtk
Q2
=
0,696 Ltr/Dtk
Q3
ΔQ
P2/γ
=
=
0,895 Ltr/Dtk
0,000
+
0,42 m
=
OKE
NODE 4
Q2
Q2
Q5
=
Q4
=
0,696 Ltr/Dtk
+
Q4
=
0,398 Ltr/Dtk
Q5
ΔQ
=
=
0,298 Ltr/Dtk
0,000
OKE
P4/γ
=
1,71 m
GRAFI K 4.1. HUBUNGAN ANTARA GARI S TI NGGI ENERGI , TI NGGI
TEKANAN DAN TI NGGI ELEVASI JARI NGAN PI PA I ELEVASI MUKA
AI R RENDAH
516.00
514.43
514.43
514.41
514.00
512.22
512.22
512.00
512.16
511.71
511.68
511.80
ELEVASI ( M )
510.00
510.00
508.00
507.10
506.00
505.80
504.00
502.25
502.00
500.00
0
100
200
300
400
500
600
JARAK ( M)
ELEVASI AKHIR
ENERGI GRADE LINE
54
HIDRAULIC GRADE LINE
700
Tabel 4.20 Perhitungan Nilai Energi Grade Line Dan Hidrolik Grade Line
Pipa Jaringan Pipa I Kondisi Muka Air Normal.
NODE
Elevasi
PIPA
(m)
NODE 1
NODE 2
NODE 3
LPIPA
(m)
φPIPA
hf
Q
3
(m)
(m)
(m /dtk) (Ltr/dtk)
JALUR PI PA 1 - 3
V
EGL
HGL
PERS. KONTINUITAS
(m/dtk)
(m)
(m)
PADA NODE
518,50
518,48
NODE 2
518,50
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 3
102,00
0,03175
4,18
8,95E-04
0,8946
1,13
511,80
516,29
502,25
502,25
516,23
502,25
JALUR PI PA 1 -2- 4
NODE 1
NODE 2
NODE 4
NODE 6
518,50
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 2
216,00
0,05080
0,51
6,96E-04
0,6958
0,34
PIPA 4
30,00
0,02540
0,74
3,98E-04
0,3976
0,78
511,80
510,00
505,80
518,50
518,48
516,29
516,29
515,78
515,75
505,80
505,80
JALUR PI PA 1 -2- 5
NODE 1
NODE 2
NODE 4
NODE 5
518,50
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 2
216,00
0,05080
0,51
6,96E-04
0,6958
0,34
PIPA 5
58,00
0,02540
0,81
2,98E-04
0,2982
0,59
511,80
510,00
507,10
Sumber : Hasil Analisa, 2004
55
518,50
518,48
516,29
516,29
515,78
515,76
507,10
507,10
Q1
=
Q2
Q1
=
1,590 Ltr/Dtk
Q2
=
0,696 Ltr/Dtk
Q3
ΔQ
P2/γ
=
=
0,895 Ltr/Dtk
0,000
=
+
Q3
4,49 m
OKE
NODE 4
Q2
Q2
=
Q4
=
0,696 Ltr/Dtk
Q4
=
0,398 Ltr/Dtk
Q5
ΔQ
=
=
0,298 Ltr/Dtk
0,000
OKE
P4/γ
=
+
5,78 m
Q5
GRAFI K 4.2. HUBUNGAN ANTARA GARI S TI NGGI ENERGI , TI NGGI
TEKANAN DAN TI NGGI ELEVASI JARI NGAN PI PA I ELEVASI MUKA
AI R NORMAL
520.00
518.50
518.00
516.29
516.00
515.78
ELEVASI ( M )
514.00
512.00
511.80
510.00
510.00
508.00
507.10
506.00
505.80
504.00
502.25
502.00
500.00
0
100
200
300
400
500
600
JARAK ( M)
ELEVASI AKHIR
ENERGI GRADE LINE
56
HIDRAULIC GRADE LINE
700
Tabel 4.21 Perhitungan Nilai Energi Grade Line Dan Hidrolik Grade Line
Pipa Jaringan Pipa I I Kondisi Muka Air Rendah.
NODE
Elevasi
PIPA
(m)
NODE 1
(m)
hf
Q
3
(m)
(m)
(m /dtk) (Ltr/dtk)
JALUR PI PA 6 - 7
V
EGL
HGL
PERS. KONTINUITAS
(m/dtk)
(m)
(m)
PADA NODE
514,43
514,40
NODE 8
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
497,20
500,70
PIPA 7
NODE 9
φPIPA
514,43
PIPA 6
NODE 8
LPIPA
80,00
0,02540
0,95
2,75E-04
0,2753
500,68
0,54
495,00
495,00
495,00
JALUR PI PA 6 - 8 - 9
NODE 1
NODE 8
NODE 10
NODE 11
514,43
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 8
216,00
0,03810
1,29
5,39E-04
0,5391
0,47
PIPA 9
90,00
0,02540
0,98
2,64E-04
0,2638
0,52
497,20
494,50
490,00
514,43
514,40
500,70
500,69
499,41
499,39
490,00
490,00
JALUR PI PA 1 -2- 5
NODE 1
NODE 8
514,43
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 8
216,00
0,03810
1,29
5,39E-04
0,5391
0,47
497,20
NODE 10
494,50
NODE 12
485,69
PIPA 10
209,00
0,02540
2,48
2,75E-04
Sumber : Hasil Analisa, 2004
57
0,2753
514,43
514,40
500,70
500,69
499,41
499,39
485,69
485,69
0,54
Q6
=
Q7
Q6
=
0,814 Ltr/Dtk
Q8
=
0,539 Ltr/Dtk
Q7
ΔQ
P8/γ
=
=
0,275 Ltr/Dtk
0,000
+
Q8
3,50 m
=
OKE
NODE 10
Q8
Q8
=
Q9
=
0,539 Ltr/Dtk
Q9
=
0,264 Ltr/Dtk
Q10
ΔQ
=
=
0,275 Ltr/Dtk
0,000
OKE
P10/γ
=
+
4,91 m
Q10
GRAFI K 4.3. HUBUNGAN ANTARA GARI S TI NGGI ENERGI ,
TI NGGI TEKANAN DAN TI NGGI ELEVASI JARI NGAN PIPA II
ELEVASI MUKA AIR RENDAH
520.00
515.00
514.43
ELEV ASI ( M )
510.00
505.00
500.00
500.70
497.20
495.00
495.00
499.41
495.00
490.00
490.00
485.69
485.00
480.00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
JARAK ( M)
ELEVASI AKHIR
ENERGI GRADE LINE
58
HIDRAULIC GRADE LINE
Tabel 4.22 Perhitungan Nilai Energi Grade Line Dan Hidrolik Grade Line
Pipa Jaringan Pipa I I Kondisi Muka Air Normal.
NODE
Elevasi
PIPA
(m)
NODE 1
NODE 8
NODE 9
LPIPA
(m)
φPIPA
hf
Q
3
(m)
(m)
(m /dtk) (Ltr/dtk)
JALUR PI PA 6 - 7
V
EGL
HGL
PERS. KONTINUITAS
(m/dtk)
(m)
(m)
PADA NODE
518,50
518,47
NODE 8
518,50
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 7
80,00
0,02540
0,95
2,75E-04
0,2753
0,54
497,20
504,77
495,00
495,00
504,75
495,00
JALUR PI PA 6 - 8 - 9
NODE 1
NODE 8
NODE 10
NODE 11
518,50
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 8
216,00
0,03810
1,29
5,39E-04
0,5391
0,47
PIPA 9
90,00
0,02540
0,98
2,64E-04
0,2638
0,52
497,20
494,50
490,00
518,50
518,47
504,77
504,76
503,48
503,46
490,00
490,00
JALUR PI PA 1 -2- 5
NODE 1
NODE 8
NODE 10
NODE 12
518,50
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 8
216,00
0,03810
1,29
5,39E-04
0,5391
0,47
PIPA 10
209,00
0,02540
2,48
2,75E-04
0,2753
0,54
497,20
494,50
485,69
Sumber : Hasil Analisa, 2004
59
518,50
518,47
504,77
504,76
503,48
503,46
485,71
485,69
Q6
=
Q7
Q6
=
0,814 Ltr/Dtk
Q8
=
0,539 Ltr/Dtk
Q7
ΔQ
P8/γ
=
=
0,275 Ltr/Dtk
0,000
=
+
Q8
7,57 m
OKE
NODE 10
Q8
Q8
=
Q9
=
0,539 Ltr/Dtk
+
Q10
Q9
=
0,264 Ltr/Dtk
Q10
ΔQ
=
=
0,275 Ltr/Dtk
0,000
OKE
P10/γ
=
8,98 m
GRAFI K 4.4. HUBUNGAN ANTARA GARI S TI NGGI ENERGI , TI NGGI
TEKANAN DAN TI NGGI ELEVASI JARI NGAN PI PA I I ELEVASI MUKA
AI R NORMAL
525,00
520,00
518,47
515,00
ELEVASI (M)
510,00
505,00
504,76
503,46
500,00
497,20
495,00 494,50
495,00
490,00
490,00
485,69
485,00
480,00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
JARAK (M)
ELEVASI AKHIR
ENERGI GRADE LINE
60
HIDRAULIC GRADE LINE
ANALI SA DAN PEMBAHASAN
A. Proses Dan Data Hasil Penelitian.
Embung kecil Oelomin terletak di Desa Oelomin, Kecamatan Kupang Barat, Kabupaten
Kupang. Embung tersebut dibangun pada tahun 1992 dengan dana APBD I dengan
tujuan
pembangunannya
adalah
mendekatkan
pelayanan
air
bersih
kepada
masyarakat terutama pada musim kemarau. Hal ini dikarenakan masyarakat pada
Desa Oelomin yang terdiri dari dua Dusun yaitu Dusun Oelomin dan Dusun Nenup
pada saat musim kemarau sangat sulit mendapatkan air bersih dalam jumlah yang
memadai serta jarak pengambilan cukup jauh ± 7 km ( Sumber: Hasil Penelitian
Lapangan ).
B. Kondisi Sosial Ekonomi Masyarakat.
Masyarakat pada daerah ini memiliki mata pencaharian dari pertanian lahan
kering dengan tingkat pendidikan serta penghasilan dari masyarakat setempat cukup
minim. Jumlah penduduk pada awal pembanguan embung (Tahun 1992) Dusun
Oelomin 130 Orang (memperoleh Air dari jaringan pipa I , BM1, BK dan BH) dan Dusun
Nenup 355 Orang (memperoleh air dari jaringan pipa I I , BM2, BM3 Dan BM4) seperti
terlihat pada Tabel 4.1, (lampiran I I I .1).
Berdasarkan hasil perencanaan yang dilakukan perencanaan jaringan pipa
embung Oelomin tidak melayani ternak dan kebun pada Dusun Nenup, ternak dan
kebun yang dilayani hanya ternak serta kebun yang terdapat pada dusun Oelomin.
27
Tabel 4.1. Jumlah Penduduk Dan Usaha Pada Dusun Oelomin Dan Dusun
Nenup ( Tahun 1992) .
Jumlah
Kepala Lahan Usaha
Keluarga
Keterangan
Ternak
NO
Dusun
Jumlah
Penduduk
1
Oelomin
130 Orang
26.00 KK
0.52 Ha
520 ekor
BM1, BK, BH
2
Nenup
355 Orang
71.00 KK
1.42 Ha
1420 ekor
BM2, BM3, BM4
JUMLAH
485 Orang
97.00 KK
1.94 Ha
1940 ekor
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
Pembangunan embung kecil Oelomin, diharapkan dapat melayani masyarakat
pada dusun Oelomin dan dusun Nenup sampai pada tahun 1912 (Sumber : Laporan
Akhir Perencanaan Embung Kecil Oelomin) . Oleh karena itu prediksi pertumbuhan
jumlah penduduk ± 9.90 % / tahun dan seperti terlihat pada Tabel 4.2, (lampiran I I I .2
dan lampiran I I I .3.).
Tabel 4.2. Prediksi Jumlah Penduduk Dan Kepala Keluarga Pada Tahun
2012.
NO
DUSUN
JUMLAH PENDUDUK
( Jiw a)
JUMLAH KEPALA
KELUARGA
( KK)
1992
2012
1992
2012
Keterangan
1
Oelomin
130,00
859
26,0
172
BM1
2
Nenup
120,00
793
24,0
159
BM2
3
Nenup
115,00
760
23,0
152
BM3
4
Nenup
120,00
793
24,0
159
BM4
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
28
Tabel 4.3. Prediksi Jumlah Ternak Dan Kebun Pada Tahun 2012.
NO
DUSUN
JUMLAH TERNAK
( Ekor)
JUMLAH KEBUN
( Ha)
1992
2012
1992
2012
Bak
Layanan
1
Oelomin
520.00
3435.24
0.52
3.44
BH, BK, BM1
2
Nenup
342.86
3170.99
0.34
3.17
BM2
3
Nenup
328.57
3038.87
0.33
3.04
BM3
4
Nenup
342.86
3170.99
0.34
3.17
BM4
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
C. Gambaran Umum Jaringan Pipa.
Jaringan pipa pada embung Oelomin terdiri dari dua jaringan pipa (gambar
4.3). Jaringan pipa 1 terdiri dari 1 (satu) bak Kebun, 1 (satu) bak hewan serta 1
(satu) bak manusia yang melayani ± 26 KK (± 130 orang), ternak sebanyak 520 ekor
serta kebun seluas 0,52 ha di dusun Oelomin, sedangkan jaringan pipa 2 terdiri dari 3
(tiga) bak manusia yang melayani 71 KK (± 355 orang) di dusun Nenup.
Berdasarkan hasil survey dan wawancara dengan masyarakat pengguna air
yang berada disekitar lokasi pada saat dilaksanakan survey terdapat beberapa bak
yang tidak berfungsi (bak kosong tidak terdapat aliran air), hal ini terdiri dari bak
manusia (BM1) dan bak hewan (BH1) pada jaringan pipa 1 dan bak manusia (BM2 dan
BM3) pada jaringan pipa 2 (Gambar 4.3).
29
GAMBAR 4.1. SKEMA JARI NGAN PI PA 1 & 2
30
31
3130
32
31
D. Analisa Kebutuhan Air
Kebutuhan air berdasarkan Pusat Penelitian Dan Pengembangan (Puslitbang
Pengairan) (Sumber :
Pedoman Kriteria Desain Embung Kecil Untuk Daerah Semi
Kering Di I ndonesia) untuk keperluan penduduk, ternak dan kebun (pekarangan)
pada suatu kelompok masyarakat pemakai air embung, adalah :
• Kebutuhan air untuk penduduk
Qp
=
150.00
L/ hari/ KK
• Kebutuhan air untuk ternak
Qt
=
200.00
L/ hari/ KK
• Kebutuhan air untuk kebun
Qk
=
450.00
L/ hari/ KK
Berdasarkan kebutuhan air tersebut diatas, maka kapasitas debit kebutuhan pada
Tahun 2012 untuk masing - masing jaringan pipa dapat dilihat pada Tabel 4.4.
(Lampiran I I I -4).
Tabel 4.4. Kapasitas Debit Kebutuhan Pada Tahun 2012
KAPASI TAS
(
Liter/ Detik)
NO
JARI NGAN/ BAK
Liter/ Detik
m 3 / Detik
Keterangan
I
JARI NGAN PI PA I
1
Bak Manusia (BM = Q5)
0.2982
0.000298
Pipa 5
2
Bak Kebun (BK = Q3)
0.8946
0.000895
Pipa 3
3
Bak Hewan (BH = Q4)
0.3976
0.000398
Pipa 4
4
Q2 = Q5 + Q4
0.6958
0.000696
Pipa 2
5
Q1 = Q2 + Q3
1.5904
0.001590
Pipa 1
II
JARI NGAN PI PA I I
1
Bak Manusia (BM2 = Q7)
0.2753
0.000275
Pipa 7
2
Bak Manusia (BM3 = Q9)
0.2638
0.000264
Pipa 9
3
Bak Manusia (BM4 = Q10)
0.2753
0.000275
Pipa 10
4
Q8 = Q9 + Q10
0.5391
0.000539
Pipa 8
5
Q6 = Q7 + Q8
0.8143
0.000814
Pipa 6
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
33
E. Deskripsi Jaringan Pipa
Berdasarkan data yang digambarkan pada Bab I V bagian C, dapat dilakukan
analisis hidrolik terhadap jaringan pipa I dan Jaringan pipa I I . Data pendukung dalam
analisis ini adalah data primer dan data sekunder, dibawah ini dapat dilihat data –
data dari jaringan pipa 1 dan pipa I I .
1.
2.
Elevasi Muka Air Yang Ditinjau Pada Embung Oelomin.
a. Elevasi Muka Air Normal (MAN)
= +
518.500 m
b. Elevasi Muka Rendah (MAR).
= +
514.430 m
Jaringan Pipa I (Wilayah Layanan Dusun Oelomin).
a. Pipa 1 ; Panjang (L1) =
322.00 m ; Diameter (D1) = 1.25 ''
=
0.03175 m
b. Pipa 2 ; Panjang (L2) =
216.00 m ; Diameter (D2) = 1.25 ''
=
0.03175 m
c. Pipa 3 ; Panjang (L3) =
102.00 m ; Diameter (D3) = 1.25 ''
=
0.03175 m
d. Pipa 4 ; Panjang (L4) =
30.00 m ; Diameter (D4) = 1.25 ''
=
0.03175 m
e. Pipa 5 ; Panjang (L5) =
58.00 m ; Diameter (D5) = 1.25 ''
=
0.03175 m
f. Bak Kebun (BK) Dengan Posisi Elevasi Kran
= +
502.250 m
g. Bak Hewan (BH) Dengan Posisi Elevasi Kran
= +
505.800 m
h. Bak Manusia (BM) Dengan Posisi Elevasi Kran
= +
507.100 m
I . Elevasi Joint I I (Pipa 1, Pipa 2 Dan Pipa 3)
= +
511.800 m
I . Elevasi Joint I V (Pipa 2, Pipa 4 Dan Pipa 5)
= +
510.000 m
j. Percepatan Grafitasi (g)
= 9.81 m/ Dtk2
h. Koefisien Gesekan Pipa (f) = 0.02
3. Jaringan Pipa I I (Wilayah Layanan Dusun Nenup)
a.
Pipa 6
; Panjang (L6)
= 1006.00 m ; Diameter (D1) = 1.25 '' = 0.03175 m
b.
Pipa 7
; Panjang (L7)
=
38.00 m ; Diameter (D2) = 1.25 '' = 0.03175 m
c.
Pipa 8
; Panjang (L8)
=
135.00 m ; Diameter (D3) = 1.25 '' = 0.03175 m
d.
Pipa 9
; Panjang (L9)
=
57.00 m ; Diameter (D4) = 1.25 '' = 0.03175 m
e.
Pipa 10 ; Panjang (L10) =
209.00 m ; Diameter (D5) = 1.25 '' = 0.03175 m
f.
Bak Manusia (BM2) Dengan Posisi Elevasi Kran
= + 498.000 m
g.
Bak Manusia (BM3) Dengan Posisi Elevasi Kran
= + 499.500 m
34
h.
Bak Manusia (BM4) Dengan Posisi Elevasi Kran
= + 485.690 m
I.
Elevasi Joint VI I I (Pipa 1, Pipa 2 Dan Pipa 3)
= + 497.200 m
I.
Elevasi Joint X (Pipa 2, Pipa 4 Dan Pipa 5)
= + 494.500 m
j.
Percepatan Grafitasi (g)
h.
Koefisien Gesekan Pipa (f) = 0.02
= 9.81 m/ Dtk2
F. Analisis Jaringan Pipa
Analisis jaringan pipa, baik pada jaringan pipa I maupun jaringan pipa I I
menggunakan data - data primer dan sekunder sesuai dengan kondisi yang ada di
lapangan. Analisis jaringan pipa ini dilakukan terhadap 2 (Dua) kondisi muka air di
embung yaitu kondisi Muka Air Normal (MAN) + 518.50, Kondisi Muka Air Rendah
(MAR) + 514.430
1. JARI NGAN PI PA I
+ 518,50 m (MAN)
+ 514,43 m (MAR)
1
hf1
L1 = 322,00 M
P 2/ γ
Q1
hf2
511,80
2
L2 =216,00 m
P 4/ γ
Q2
Z1
510,00
Z2
H2
4
5
Q5
hf3
L3 = 30,00 M
hf5
L5 = 58,00 m
507,10
hf4
Q3
H4
Z4
Q4
L4 = 30,0 m
3
Z5
6
505,80
502,25
Z6
Gambar 4.4. I dealisasi Jaringan Pipa 1 Untuk Pipa 1, 2 Dan Pipa 3 Kondisi Muka Air Rendah
Dan Muka Air Normal
a) . Kondisi Muka Air Rendah ( MAR)
+ 514.43 m
Untuk mendapatkan nilai - nilai kehilangan energi (hf) dan nilai - nilai kapasitas
(Q), digunakan sistem coba - coba yaitu dengan memasukan nilai P2/ γ + Z2.Dengan
35
menggunakan prinsip tiga kolam, dilakukan analisis terhadap pipa 1, pipa 2 dan pipa
3 pada tabel - tabel berikut ini.
Tabel 4.5. Coba P2 / γ + Z2 = 513.00 m ( Coba I )
PI PA
hf
φPI PA
LPI PA
( m)
( I nchi)
Q
( m)
V
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
PADA NODE 2
Q2 + Q3
PI PA 1 1.43 m 322.00
PI PA 2 3.00 m 216.00
PI PA 3 10.75 m 102.00
1.25 ''
1.25 ''
1.25 ''
0.03175 2.94E-04
0.29446
0.03175 5.21E-04
0.52074
0.03175 1.43E-03
1.43446
0.37
0.66
1.81
Q1
=
Q1
=
0.294 Ltr/ Dtk
Q2
=
0.521 Ltr/ Dtk
Q3
=
1.434 Ltr/ Dtk
ΔQ
=
-1.661
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
Dari Tabel 4.5. Terlihat bahwa dengan mengambil P2/ γ + Z2 = + 513,00 m, terdapat
kekurangan
kapasitas debit (Q) sebesar 1.661 l/ dtk, hal ini menunjukan bahwa
kapasitas debit (Q) pada pipa 1 yang harus didistribusikan pada pipa 2 dan pipa 3
tidak sebanding atau kapasitas debit pada pipa 1 lebih kecil dari pada kapasitas debit
pada pipa 2 dan pipa 3 dengan kata lainnya terjadi aliran atau tekanan negatif
didalam pipa.
Tabel 4.6. Coba P2 / γ + Z2 = 511,80 m ( Coba I I )
φPI PA
LPI PA
PI PA
Q
V
PERS. KONTI NUI TAS
hf
( m)
( I nchi)
( m)
( m 3 / dtk)
( Ltr/ dtk
( m/ dtk)
)
PADA NODE 2
Q2 + Q3
PI PA 1 2.63 m 322.00
PI PA 2 1.80 m 216.00
PI PA 3 9.55 m 102.00
1.25 ''
1.25 ''
1.25 ''
0.03175 3.99E-04 0.39933
0.03175 4.03E-04 0.40336
0.03175 1.35E-03 1.35203
0.50
0.51
1.71
Q1
=
Q1
=
0.399 Ltr/ Dtk
Q2
=
0.403 Ltr/ Dtk
Q3
=
1.352 Ltr/ Dtk
ΔQ
=
-1.356
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa ( 2004) .
36
Dari Tabel 4.6. Terlihat bahwa dengan mengambil P2/ γ + Z2 = + 511,80 m (kondisi
lapangan), terdapat kekurangan
kapasitas debit (Q) sebesar 1.356 l/ dtk, hal ini
menunjukan bahwa kapasitas debit (Q) pada pipa 1 yang harus didistribusikan pada
pipa 2 dan pipa 3 terjadi tekanan negatif dalam pipa.
b) . Kondisi Muka Air Normal ( MAN)
+ 518.50 m
Tahapan analisis dilakukan dengan cara yang sama pada kondisi Muka Air
Rendah (MAR) yaitu dengan memasukan nilai P2/ γ + Z2 dengan menggunakan sistem
coba - coba untuk mendapatkan nilai kehilangan energi (hf) dan kapasitas debit (Q).
Analisis selanjutnya dapat dilihat pada tabel - tabel dibawah ini.
Tabel 4.7. Coba P2 / γ + Z2
PI PA
hf
PI PA 1 3.00 m 322.00
PI PA 2 5.50 m 216.00
PI PA 3
13.25
m
102.00
515.50 m ( Coba I )
φPI PA
LPI PA
( m)
=
( I nchi)
1.25 ''
1.25 ''
1.25 ''
Q
( m)
V
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
0.03175 4.26E-04
0.03175 7.05E-04
0.03175 1.59E-03
0.42650
0.70508
1.59254
0.54
0.89
2.01
PADA NODE 2
Q1
= Q2 + Q3
Q1
=
0.426 Ltr/ Dtk
Q2
=
0.705 Ltr/ Dtk
Q3
=
1.593 Ltr/ Dtk
ΔQ
=
-1.871
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
37
Tabel 4.8. Coba P2 / γ + Z2
PI PA
hf
LPI PA
( m)
=
511.80 m ( Coba I I )
f PI PA
( I nchi)
Q
( m)
V
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
PADA NODE 2
Q2 + Q3
PI PA 1
PI PA 2
PI PA 3
6.70 m 322.00
1.80 m 216.00
9.55 m 102.00
1.25 ''
1.25 ''
1.25 ''
0.03175 6.37E-04
0.03175 4.03E-04
0.03175 1.35E-03
0.63737
0.40336
1.35203
0.81
0.51
1.71
Q1
=
Q1
=
0.637 Ltr/ Dtk
Q2
=
0.403 Ltr/ Dtk
Q3
=
1.352 Ltr/ Dtk
DQ
=
-1.118
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari Tabel 4.7. dan Tabel 4.8. Terlihat bahwa pada kondisi muka air normalpun selalu
terjadi tekanan negatif didalam pipa (pengaliran tidak seimbang) atau tidak
memenuhi persamaan kontinuitas, dimana terjadi kekurangan debit masing - masing
sebesar 1.871 Liter/ Detik dan 1.118 Liter/ Detik.
c. Solusi Pemecahan Untuk Jaringan Pipa I
Hasil analisis sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan, terutama diameter
pipa yang terpasang mulai dari embung sampai pada bak - bak layanan mempunyai
diameter pipa yang seragam oleh karena itu untuk solusi pemecahan adalah dengan
merubah dimensi pipa.
Asumsi Awal untuk merubah dimensi pipa berdasarkan kehilangan energi yang
paling mungkin untuk setiap pipa diambil titik tinjauan pada beda elevasi atau energi
pada masing - masing joint (Gambar 4.4), yaitu Joint 2 Dan Joint 4 pada kondisi muka
air di embung paling rendah (MAR = + 514.430 m).
38
Kehilangan - kehilangan energi yang dimaksud adalah sebagai berikut :
hf 1
hf 2
hf 3
hf 4
hf 5
=
514.43 m - 511.80 m
=
2.63 m
=
511.80 m - 510.00 m
=
1.80 m
=
511.80 m - 502.25 m
=
9.55 m
=
510.00 m - 505.80 m
=
4.20 m
=
510.00 m - 507.10 m
=
2.90 m
Syarat yang harus dipenuhi agar diameter pipa yang cocok untuk dapat mengalirkan
kapasitas debit (Q) pada setiap pipa adalah kehilangan energi yang diisyaratkan
tersebut harus lebih besar dari kehilangan energi hasil analisis atau sebaliknya dengan
persamaan yang digunakan adalah :
8.0 x f x L
hf
•
=
g x π xD
2
Q2
5
PI PA 1
hf 1
= 2.63 m
hf 1
8 x f 1 x L1
=
g x π x D1
2
5
Q12
≤
8 x 0.02 x 322.00
2.63
=
9.81 x 9.8696 x D1
254.639 D15 =
51.52
5
2.63
Q12
Q12
1/ 5
D1 ≥
0.20232584 Q1
2
…………………………………………………………………………..(4.1)
39
•
PI PA 2
hf 2
=
hf 2
1.80
m
8 x f 2 x L2
=
g x π x D1
2
Q22 ≤
5
1.80 m
8.00 x 0.02 x 216.00
1.80 =
9.81 x 9.8696 x D2
174.277
D2 5 =
Q22
5
Q22
34.56
1/ 5
D2 ≥
•
0.198304457 Q22
…………………………………………………………..………………..(4.2)
PI PA 3
hf 3
= 9.55 m
hf 3
8 x f 3 x L3
=
g x π x D3
2
Q32
5
≤
9.55
8 x 0.02 x 102.00
9.55
=
9.81 x 9.8696 x D3
924.639
D3 5
=
16.32
Q32
5
Q32
1/ 5
D3 ≥
•
0.017650135 Q3
2
……………………………………………………..…………………..(4.3)
PI PA 4
hf 4
= 4.20 m
hf 4
=
8 x f 4 x L4
g x π x D4
2
Q42 ≤
5
4.20
8.00 x 0.02 x 30.00
4.20
=
9.81 x 9.8696 x D4
406.647
D4 5 =
Q42
5
Q42
4.8
1/ 5
D4 ≥
0.011803837 Q4
2
……………………………………………………..…………………..(4.4)
40
•
PI PA 5
hf 5
= 2.90 m
8 x f 5 x L5
hf 4 =
g x π x D4
2
Q52 ≤
5
2.90
8 x 0.02 x 58.00
2.90
=
9.81 x 9.8696 x D5
280.78 D55 =
9.28
5
Q52
Q52
1/ 5
D5 ≥
0.033050743 Q52 ……………………………………………………………..………………..(4.5)
Berdasarkan persamaan - persamaan tersebut diatas dan debit kebutuhan pada tabel
4.3. Diperoleh diameter pipa seperti pada tabel 4.9 lihat juga lampiran I I I - 6.
Tabel 4.9. Diameter Pipa Yang Direncanakan.
Qkebutuhan
Deskripsi
PI PA
3
PIPA 1
D1
PIPA 2
D2
PIPA 3
D3
PIPA 4
D4
PIPA 5
D5
P 0.20232584 Q 2
1
P 0.19830446 Q 2
P 0.01765013
P 0.01180384
P
1/5
1/5
2
2 1/5
Q3
2 1/5
Q4
2 1/5
0.03305074 Q5
Diameter Pipa
Dibulatkan
m /Dtk
Liter/Detik
(m)
(I nchi)
(I nchi)
0.00159039
1.5904
0.05518
2.17 ''
2.25 ''
0.0006958
0.6958
0.03949
1.55 ''
2.00 ''
0.00089459
0.8946
0.02692
1.06 ''
1.25 ''
0.0003976
0.3976
0.01795
0.71 ''
1.00 ''
0.0002982
0.2982
0.01966
0.77 ''
1.00 ''
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari diameter tersebut diatas (Tabel 4.9) dan debit kebutuhan, dilakukan kontrol
terhadap kehilangan energi dengan syarat bahwa kehilangan energi hasil perhitungan
harus lebih kecil dari kehilangan energi yang diisyaratkan ; hasil analisis dapat dilihat
pada tabel 4.10 dan tabel 4.11,.
41
Tabel 4.10. Kehilangan Energi ( hf) Hasil Analisis Untuk Joint I I
PIPA 1
LPIPA
(m3/dtk) (Ltr/dtk)
(m)
(Inchi)
322.00
2.250
1.6E-03
1.5904
hf
V
PERS.
KONTINUITAS
(m)
(m)
(m/dtk)
PADA NODE 2
0.05715
2.21 m
0.62
φPIPA
Q
PIPA
Q1 =
Q2 + Q 3
Q1 = 1.590 Ltr/Dtk
PIPA 2
PIPA 3
7.0E-04
8.9E-04
0.6958
216.00
0.8946
2.000
102.00
0.05080
1.250
0.03175
0.51 m
4.18 m
0.34
Q2 = 0.696 Ltr/Dtk
1.13
Q3 = 0.895 Ltr/Dtk
Δ
Q =
0.000
OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Kontrol :
hf Hitung
≤ hf Syarat
hf 1 Hitung
≤ Hf 1 Syarat
;
2.21 m
<
2.63 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 2 Hitung
≤ Hf 2 Syarat
;
0.51 m
<
1.80 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 3 Hitung
≤ Hf 3 Syarat
;
4.18 m
<
9.55 m OK ! Syarat Terpenuhi
Dengan nilai hf 1 = 2.21 m
Maka diperoleh elevasi tekanan pada Joint 2 adalah = 512.22 m
Dengan Tinggi Tekanan
P2/ γ =
0.42 m
42
Tabel 4.11. Kehilangan Energi ( hf) Hasil Analisis Untuk Joint I V
LPIPA
(m3/dtk) (Ltr/dtk)
(m)
(Inchi)
216.00
2.000
PIPA
PIPA 2
7.0E-04
0.6958
hf
V
PERS.
KONTINUITAS
(m)
(m)
(m/dtk)
PADA NODE 2
0.05080
0.51 m
0.34
φPIPA
Q
Q1 = Q2 +Q3
Q1 = 0.696 Ltr/Dtk
PIPA 4
4.0E-04
0.3976
30.00
1.000
0.02540
0.74 m
0.78
Q2 = 0.398 Ltr/Dtk
Q3 = 0.298 Ltr/Dtk
PIPA 5
3.0E-04
0.2982
58.00
1.000
0.02540
0.81 m
0.59
ΔQ =
0.000
OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Kontrol :
hf Hitung
≤ hf Syarat
hf 2 Hitung
≤ hf 2 Syarat
;
0.51 m
<
1.80 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 4 Hitung
≤ hf 4 Syarat
;
0.74 m
<
4.20 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 5 Hitung
≤ hf 5 Syarat
;
0.81 m
<
2.90 m OK ! Syarat Terpenuhi
Dengan nilai hf 2 = 0.51 m
Maka diperoleh elevasi tekanan pada Joint 4 adalah = 511.71 m
Dengan Tinggi Tekanan P4/ γ = 1.71 m
43
2. Jaringan Pipa I I
hf6
+ 518,50 m (MAN)
1 + 514,43 m (MAR)
hf8
hf7
L6 = 1006.00 m
Q6
499.50
498,00
P8/γ
12
L7 = 38,00 m
Q7
L10= 209 m
Q10
P10/γ
497,20
Z1
hf10
9
8
hf9
L8 =135,00 m
Q8
10
Z7
Z8
H8
494.50
H10
Z12
Z10
L9 = 57,00 m
Q9
11
485.69
Gambar 4.5. I dealisasi Jaringan Pipa I I Untuk Pipa 6, 7, 8, 9 Dan Pipa 10 Kondisi Muka Air
Rendah Dan Muka Air Normal
a) .
Kondisi Muka Air Rendah ( MAR)
+ 514.43 m
Untuk mendapatkan nilai - nilai kehilangan energi (hf) dan nilai - nilai kapasitas
(Q), digunakan sistem coba - coba yaitu dengan memasukan nilai P8/ γ + Z8. Dengan
menggunakan prinsip tiga kolam, dilakukan analisis terhadap pipa 6, pipa 7 dan pipa
8 pada tabel - tabel berikut ini.
44
Tabel 4.12. Coba P8 / γ + Z8 = 498.50 m ( Coba I )
PI PA
hf
φPI PA
LPI PA
( m)
( I nchi)
PI PA 6 15.93 m 1006.00
PI PA 8 4.00 m
PI PA 7 0.50 m
135.00
38.00
1.25 ''
Q
( m)
0.03175 7.61E-04
1.25 ''
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
0.03175 5.56E-04
1.25 ''
V
0.03175 5.07E-04
0.55602
0.70
0.76058
0.96
0.50685
0.64
PADA NODE 8
Q6 = Q7 + Q8
Q6 =
0.556 Ltr/ Dtk
Q8 =
0.761 Ltr/ Dtk
Q7 =
0.507 Ltr/ Dtk
ΔQ =
-0.711
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari Tabel 4.12. Terlihat bahwa dengan mengambil P8/ γ + Z8 = + 498.50 m,
terdapat kekurangan
kapasitas debit (Q) sebesar 0.7111 l/ dtk, hal ini menunjukan
bahwa kapasitas debit (Q) pada pipa 6 yang harus didistribusikan pada pipa 7 dan
pipa 8 tidak sebanding atau kapasitas debit pada pipa 6 lebih kecil dari pada kapasitas
debit pada pipa 7 dan pipa 8 dengan kata lainnya terjadi aliran balik atau tekanan
negatif didalam pipa.
Tabel 4.13. Coba P8 / γ + Z8 = 497.20 m ( Coba I I )
PI PA
hf
φPI PA
LPI PA
( m)
( I nchi)
( m)
Q
PI PA 8 2.70 m 135.00 1.25 '' 0.03175 6.25E-04
1.25 '' 0.03175
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
PI PA 6 17.23 m 1006.0 1.25 '' 0.03175 5.78E-04
PI PA 7 -0.80 m 38.00
V
0.57827
0.62488
0.73
0.79
Tidak
Tidak
Tidak
Terdefinisi Terdefinisi Terdefinisi
Sumber : Hasil Analisa, 2004
45
PADA NODE 2
Q6
= Q7 + Q8
Q6
=
0.578 Ltr/ Dtk
Q8
=
Q7
=
ΔQ
=
0.625 Ltr/ Dtk
Tidak
Terdefenisi
Tidak
Terdefenisi
Tidak Oke
Dari Tabel 4.13, terlihat bahwa dengan mengambil P8/ γ + Z8 = + 497,20 m
(kondisi lapangan), ketidakpastian kapasitas debit (Q) dalam jaringan pipa terutama
pada pipa yang melayani Bak Manusia (BM2), hal ini menunjukan bahwa kapasitas
debit (Q) pada pipa 6 yang harus didistribusikan pada pipa 7 dan pipa 8 terjadi
tekanan negatif dalam pipa. Hal ini disebabkan karena kehilangan tekanan pada pipa
6 sangat besar sedangkan elevasi bak manusia (BM2) berada di atas elevasi node 8.
b) .
Kondisi Muka Air Normal ( MAN)
+ 518.50 m
Tahapan analisis dilakukan dengan cara yang sama pada kondisi Muka Air
Rendah (MAR) yaitu dengan memasukan nilai P8/ γ + Z8 dengan menggunakan sistem
coba - coba untuk mendapatkan nilai kehilangan energi (hf) dan kapasitas debit (Q).
Analisis selanjutnya dapat dilaihat pada tabel - tabel dibawah ini.
Tabel 4.14. Coba P8 / γ + Z8
PI PA
hf
( I nchi)
PI PA 6 20.00 m 1006.0 1.25 ''
PI PA 8 4.00 m 135.00 1.25 ''
PI PA 7 0.50 m 44.00
498.50 m
φPI PA
LPI PA
( m)
=
1.25 ''
( m)
Q
( Coba I )
V
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
0.03175 6.23E-04
0.03175 7.61E-04
0.03175 4.71E-04
0.62302
0.76058
0.47102
0.79
0.96
0.59
PADA NODE 2
Q6
= Q7 + Q8
Q6
=
0.623 Ltr/ Dtk
Q8
=
0.761 Ltr/ Dtk
Q7
=
0.471 Ltr/ Dtk
ΔQ
=
-0.609
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
46
Tabel 4.15. Coba P8 / γ + Z8 =
PI PA
Hf
PI PA 6 21.30 m
PI PA 8 2.70 m
PI PA 7 -0.80 m
497.20 m ( Coba I I )
φPI PA
LPI PA
( m)
( I nchi)
322.00
1.25 ''
216.00
102.00
1.25 ''
1.25 ''
Q
( m)
PERS. KONTI NUI TAS
( m 3 / dtk) ( Ltr/ dtk) ( m/ dtk)
0.03175 1.14E-03
0.03175 4.94E-04
0.03175
V
1.13644
0.49401
1.44
0.62
PADA NODE 2
Q6
= Q7 + Q8
Q6
=
1.136 Ltr/ Dtk
Q8
=
Q7
=
0.494 Ltr/ Dtk
Tidak
Terdefinisi
Tidak
Terdefinisi
Tidak
Tidak
Tidak
ΔQ =
Terdefinisi Terdefinisi Terdefinisi
TI DAK OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari Tabel 4.13. dan Tabel 4.14’ terlihat bahwa pada kondisi muka air normal pun
selalu terjadi tekanan negatif didalam pipa (pengaliran tidak seimbang) atau tidak
memenuhi persamaan kontinuitas, dimana terjadi kekurangan debit masing - masing
sebesar 0,609 Liter/ detik dan pada Tabel 4.15 aliran air yang mengalir terjadi tekanan
aliran yang tidak beraturan dimana selisih debit air yang masuk dan aliran air yang
mengalir dalam pipa menuju ketitik tak berhingga.
c) . Solusi Pemecahan Untuk Jaringan Pipa I I
Hasil analisis sesuai dengan kondisi yang ada di lapangan, terutama diameter
pipa yang terpasang mulai dari embung sampai pada bak - bak layanan mempunyai
diameter pipa yang seragam oleh karena itu untuk solusi pemecahan adalah dengan
merubah dimensi pipa serta dengan sistem pengaliran gravitasi yang ada elevasi bak
manusia BM2 dan BM3 lebih tinggi dari elevasi joint sehingga kapasitas debit yang
diharapakn pada pipa 7 dan pipa 9 tidak mengalir hal ini diatasi dengan merubah
letak bak manusia BM2 Dan BM3 ke posisi yang lebih rendah dari elevasi joint yang
ada.
Asumsi Awal untuk merubah dimensi pipa berdasarkan kehilangan energi yang
paling mungkin untuk setiap pipa diambil titik tinjauan pada beda elevasi atau energi
47
pada masing - masing joint (Gambar 4.5), yaitu joint 8 dan joint 10 pada kondisi
muka air di embung paling rendah (MAR = + 514.430 m).
Kehilangan - kehilangan energi yang dimaksud adalah sebagai berikut :
hf 6
=
=
514.43 m
17.23 m
-
497.20 m
hf 8
=
=
497.20 m
2.70 m
-
494.50 m
hf 7
=
=
497.20 m
-0.80 m
-
498.00 m
Elevasi BM2
dirubah ke elevasi
=
495.00 m dengan panjang pipa
=
80.00 m
=
90.00 m
Maka ;
hf 7
=
=
497.20 m
2.20 m
-
495.00 m
hf 9
=
=
494.50 m
-5.00 m
-
499.50 m
Elevasi BM3
dirubah ke elevasi
=
490.00 m dengan panjang pipa
Maka ;
hf 9
=
=
494.50 m
4.50 m
-
490.00 m
hf 10
=
=
494.50 m
8.81 m
-
485.69 m
Syarat yang harus dipenuhi agar diameter pipa yang cocok untuk dapat mengalirkan
kapasitas debit (Q) pada setiap pipa adalah kehilangan energi yang diisyaratkan
tersebut harus lebih besar dari kehilangan energi hasil analisis atau sebaliknya dengan
persamaan yang digunakan adalah :
48
•
PI PA 6
hf 6
= 17.23 m
hf 6
8 x f 6 x L6
=
g x π x D6
2
≤
Q62
5
17.23
8.00 x 0.02 x1006.00
17.23
=
9.81 x 9.8696 x D6
Q62
5
1668.22 D65 = 160.96 Q62
D6 ≥ (0.096485918 Q62 ) 1/ 5
•
……………………………………..………………………….(4.6)
PI PA 8
hf 8
=
2.70
8.00
hf 8
m
x
=
f 8 x L8
x π
2
g
x D8
8.00 x
2.70
≤
Q82
5
0.02
x
135.00
=
9.81 x
D8 5
261.416
=
9.8696
x
21.6
Q82
2.70
D8
5
Q82
D8 ≥ ( 0.08262857 Q82 ) 1/ 5 ……………………..……………………………………………………..(4.7)
•
PI PA 7
hf 7
=
hf 7 =
2.20
m
8.00
x
f7 x
L7
g
x
π2 x
D7 5
Q7
2
≤
2.20
102.0
2.20
213.006
=
8.00
x
0.02
x
0
9.81
x
9.8696
x
D7 5
D7 5
=
Q72
16.32 Q72
D7 ≥ ( 0.076617631 Q72 ) 1/ 5 …………………..……………………………………………………..(4.8)
49
•
PI PA 9
hf 9
=
hf 9
=
4.50
8.00
m
x
g
f9
π
2
x
8.00 x
4.50
x L9
x D9
≤
Q92
5
0.02
x
90.00
=
9.81 x
D9 5
435.694
=
4.50
9.8696
x
D9
14.4
Q92
5
Q92
D9 ≥ ( 0.033050743 Q92 ) 1/ 5 ………………..………………………………………………………..(4.9)
•
PI PA 10
hf 10
=
8.81
8
hf 10 =
g
x
x
m
f 10 x L10
π
2
8.00
8.81
x
0.02
Q102 ≤
x
8.81
58.00
=
9.81
852.991
x D10
5
D105
x
=
9.8696
x
9.28
Q102
D10
5
Q102
D10 ≥ ( 0.010879359 Q102) 1/ 5 …………………..…………………………………………………..(4.10)
50
Berdasarkan persamaan - persamaan tersebut di atas dan debit kebutuhan pada
Tabel 4.3. Diperoleh diameter pipa seperti pada tabel 4.16.
Tabel 4.16. Diameter Pipa Yang Direncanakan.
Qkebutuhan
Deskripsi
PI PA
3
PIPA 6
D6
PIPA 8
D8
PIPA 7
D7
PIPA 9
D9
PI PA 10
D10
Diameter Pipa
Dibulatkan
m /Dtk
Liter/Detik
(m)
(I nchi)
(I nchi)
2 1/5
Q6
0.00081431
0.8143
0.03641
1.43 ''
1.50 ''
2 1/5
0.00053905
0.5391
0.02993
1.18 ''
1.50 ''
2 1/5
0.00027526
0.2753
0.02253
0.89 ''
1.00 ''
0.03305074 Q9
2 1/5
0.00026379
0.2638
0.01872
0.74 ''
1.00 ''
P 0.01087936 Q 2 1/5
10
0.00027526
0.2753
0.01525
0.60 ''
1.00 ''
P
P
P
P
0.09648592
0.08262686 Q8
0.07661763 Q7
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Dari diameter tersebut diatas (Tabel 4.16) dan debit kebutuhan, dilakukan kontrol
terhadap kehilangan energi dengan syarat bahwa kehilangan energi hasil perhitungan
harus lebih kecil dari kehilangan energi yang diisyaratkan ; hasil analisis dapat dilihat
pada Tabel 4.17 dan Tabel 4.18.
Tabel 4.17. Kehilangan Energi ( hf) Hasil Analisis Untuk Joint 8
PIPA 6
PIPA 8
PIPA 7
φPIPA
Q
LPIPA
(m3/dtk) (Ltr/dtk)
(m)
(Inchi)
1006.00
1.500
PIPA
8.1E-04
5.4E-04
2.8E-04
0.8143
0.5391
0.2753
216.00
80.00
1.500
1.000
(m)
hf
V
PERS. KONTINUITAS
(m)
(m/dtk)
PADA NODE 2
0.03810 13.73 m
0.03810 1.29 m
0.02540 0.95 m
0.71
0.47
0.54
Q1
=
Q2 + Q 3
Q1
=
0.814 Ltr/Dtk
Q2
=
0.539 Ltr/Dtk
Q3
=
0.275 Ltr/Dtk
ΔQ
=
0.000
OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
51
Kontrol :
≤ hf Syarat
hf Hitung
hf 6 Hitung ≤ hf 6Syarat
;
13.73 m <
17.23 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 8 Hitung ≤ hf 8 Syarat
;
1.29 m
<
2.70 m
OK ! Syarat Terpenuhi
hf 7 Hitung ≤ hf 7Syarat
;
0.95 m
<
2.20 m
OK ! Syarat Terpenuhi
Dengan nilai hf 6
=
13,73 m
Maka diperoleh elevasi tekanan pada Joint 8 adalah = 500.70 m
Dengan Tinggi Tekanan P8/ γ = 3.50 m
Tabel 4.18. Kehilangan Energi ( hf) Hasil Analisis Untuk Joint 10
PIPA 8
PIPA 9
φPIPA
Q
LPIPA
(m3/dtk) (Ltr/dtk)
(m)
(Inchi)
216.00
1.500
PIPA
5.4E-04
2.6E-04
PIPA 10 2.8E-04
0.5391
0.2638
0.2753
90.00
209.00
(m)
hf
V
PERS. KONTINUITAS
(m)
(m/dtk)
PADA NODE 2
0.03810 1.29 m
1.000
0.02540 0.98 m
1.000
0.02540 2.48 m
0.47
0.52
0.54
Q8
= Q9 + Q10
Q8
= 0.539 Ltr/Dtk
Q9
= 0.264 Ltr/Dtk
Q10
= 0.275 Ltr/Dtk
ΔQ
=
0.000
OKE
Sumber : Hasil Analisa, 2004
Kontrol :
hf Hitung
≤ hf Syarat
hf 8 Hitung
≤ hf 8 Syarat
;
1.29 m
<
2.70 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 9 Hitung
≤ hf 9 Syarat
;
0.52 m
<
4.50 m OK ! Syarat Terpenuhi
hf 10 Hitung
≤ hf 10 Syarat
;
0.54 m
<
8.81 m OK ! Syarat Terpenuhi
.
Dengan nilai hf 8 = 1.29 m
Maka diperoleh elevasi tekanan pada Joint 10 adalah = 499.41 m
Dengan Tinggi Tekanan P10/ γ =
4.91 m
52
3. Perhitungan Nilai HGL Dan EGL Pada Jaringan Pipa I Dan Jaringan Pipa
II.
Agar aliran air dapat mengalir dengan baik kedalam bak – bak pelayanan
yang ada, letak garis tinggi energi dan letak garis tinggi tekanan harus berada
diatas garis tinggi elevasi yang ada. Perhitungan besarnya garis tinggi energi dan
tinggi tenaga dapat dilihat pada tabel – tabel di bawah ini.
Tabel 4.19 Perhitungan Nilai Energi Grade Line Dan Hidrolik Grade Line
Pipa Jaringan Pipa I Kondisi Muka Air Rendah.
NODE
Elevasi
PIPA
(m)
NODE 1
NODE 2
NODE 3
LPIPA
(m)
φPIPA
hf
Q
3
(m)
(m)
(m /dtk) (Ltr/dtk)
JALUR PI PA 1 - 3
V
EGL
HGL
PERS. KONTINUITAS
(m/dtk)
(m)
(m)
PADA NODE
514,43
514,41
NODE 2
514,43
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 3
102,00
0,03175
4,18
8,95E-04
0,8946
1,13
511,80
512,22
502,25
502,25
512,16
502,25
JALUR PI PA 1 -2- 4
NODE 1
NODE 2
NODE 4
NODE 6
514,43
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 2
216,00
0,05080
0,51
6,96E-04
0,6958
0,34
PIPA 4
30,00
0,02540
0,74
3,98E-04
0,3976
0,78
511,80
510,00
505,80
514,43
514,41
512,22
512,22
511,71
511,68
505,80
505,80
JALUR PI PA 1 -2- 5
NODE 1
514,43
PIPA 1
NODE 2
511,80
NODE 4
510,00
NODE 5
507,10
PIPA 2
PIPA 5
322,00
216,00
58,00
0,05715
0,05080
0,02540
2,21
0,51
0,81
1,59E-03
6,96E-04
2,98E-04
Sumber : Hasil Analisa, 2004
53
1,5904
0,6958
0,2982
514,43
514,41
512,22
512,22
511,71
511,69
507,10
507,10
0,62
0,34
0,59
Q3
Q1
=
Q2
Q1
=
1,590 Ltr/Dtk
Q2
=
0,696 Ltr/Dtk
Q3
ΔQ
P2/γ
=
=
0,895 Ltr/Dtk
0,000
+
0,42 m
=
OKE
NODE 4
Q2
Q2
Q5
=
Q4
=
0,696 Ltr/Dtk
+
Q4
=
0,398 Ltr/Dtk
Q5
ΔQ
=
=
0,298 Ltr/Dtk
0,000
OKE
P4/γ
=
1,71 m
GRAFI K 4.1. HUBUNGAN ANTARA GARI S TI NGGI ENERGI , TI NGGI
TEKANAN DAN TI NGGI ELEVASI JARI NGAN PI PA I ELEVASI MUKA
AI R RENDAH
516.00
514.43
514.43
514.41
514.00
512.22
512.22
512.00
512.16
511.71
511.68
511.80
ELEVASI ( M )
510.00
510.00
508.00
507.10
506.00
505.80
504.00
502.25
502.00
500.00
0
100
200
300
400
500
600
JARAK ( M)
ELEVASI AKHIR
ENERGI GRADE LINE
54
HIDRAULIC GRADE LINE
700
Tabel 4.20 Perhitungan Nilai Energi Grade Line Dan Hidrolik Grade Line
Pipa Jaringan Pipa I Kondisi Muka Air Normal.
NODE
Elevasi
PIPA
(m)
NODE 1
NODE 2
NODE 3
LPIPA
(m)
φPIPA
hf
Q
3
(m)
(m)
(m /dtk) (Ltr/dtk)
JALUR PI PA 1 - 3
V
EGL
HGL
PERS. KONTINUITAS
(m/dtk)
(m)
(m)
PADA NODE
518,50
518,48
NODE 2
518,50
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 3
102,00
0,03175
4,18
8,95E-04
0,8946
1,13
511,80
516,29
502,25
502,25
516,23
502,25
JALUR PI PA 1 -2- 4
NODE 1
NODE 2
NODE 4
NODE 6
518,50
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 2
216,00
0,05080
0,51
6,96E-04
0,6958
0,34
PIPA 4
30,00
0,02540
0,74
3,98E-04
0,3976
0,78
511,80
510,00
505,80
518,50
518,48
516,29
516,29
515,78
515,75
505,80
505,80
JALUR PI PA 1 -2- 5
NODE 1
NODE 2
NODE 4
NODE 5
518,50
PIPA 1
322,00
0,05715
2,21
1,59E-03
1,5904
0,62
PIPA 2
216,00
0,05080
0,51
6,96E-04
0,6958
0,34
PIPA 5
58,00
0,02540
0,81
2,98E-04
0,2982
0,59
511,80
510,00
507,10
Sumber : Hasil Analisa, 2004
55
518,50
518,48
516,29
516,29
515,78
515,76
507,10
507,10
Q1
=
Q2
Q1
=
1,590 Ltr/Dtk
Q2
=
0,696 Ltr/Dtk
Q3
ΔQ
P2/γ
=
=
0,895 Ltr/Dtk
0,000
=
+
Q3
4,49 m
OKE
NODE 4
Q2
Q2
=
Q4
=
0,696 Ltr/Dtk
Q4
=
0,398 Ltr/Dtk
Q5
ΔQ
=
=
0,298 Ltr/Dtk
0,000
OKE
P4/γ
=
+
5,78 m
Q5
GRAFI K 4.2. HUBUNGAN ANTARA GARI S TI NGGI ENERGI , TI NGGI
TEKANAN DAN TI NGGI ELEVASI JARI NGAN PI PA I ELEVASI MUKA
AI R NORMAL
520.00
518.50
518.00
516.29
516.00
515.78
ELEVASI ( M )
514.00
512.00
511.80
510.00
510.00
508.00
507.10
506.00
505.80
504.00
502.25
502.00
500.00
0
100
200
300
400
500
600
JARAK ( M)
ELEVASI AKHIR
ENERGI GRADE LINE
56
HIDRAULIC GRADE LINE
700
Tabel 4.21 Perhitungan Nilai Energi Grade Line Dan Hidrolik Grade Line
Pipa Jaringan Pipa I I Kondisi Muka Air Rendah.
NODE
Elevasi
PIPA
(m)
NODE 1
(m)
hf
Q
3
(m)
(m)
(m /dtk) (Ltr/dtk)
JALUR PI PA 6 - 7
V
EGL
HGL
PERS. KONTINUITAS
(m/dtk)
(m)
(m)
PADA NODE
514,43
514,40
NODE 8
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
497,20
500,70
PIPA 7
NODE 9
φPIPA
514,43
PIPA 6
NODE 8
LPIPA
80,00
0,02540
0,95
2,75E-04
0,2753
500,68
0,54
495,00
495,00
495,00
JALUR PI PA 6 - 8 - 9
NODE 1
NODE 8
NODE 10
NODE 11
514,43
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 8
216,00
0,03810
1,29
5,39E-04
0,5391
0,47
PIPA 9
90,00
0,02540
0,98
2,64E-04
0,2638
0,52
497,20
494,50
490,00
514,43
514,40
500,70
500,69
499,41
499,39
490,00
490,00
JALUR PI PA 1 -2- 5
NODE 1
NODE 8
514,43
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 8
216,00
0,03810
1,29
5,39E-04
0,5391
0,47
497,20
NODE 10
494,50
NODE 12
485,69
PIPA 10
209,00
0,02540
2,48
2,75E-04
Sumber : Hasil Analisa, 2004
57
0,2753
514,43
514,40
500,70
500,69
499,41
499,39
485,69
485,69
0,54
Q6
=
Q7
Q6
=
0,814 Ltr/Dtk
Q8
=
0,539 Ltr/Dtk
Q7
ΔQ
P8/γ
=
=
0,275 Ltr/Dtk
0,000
+
Q8
3,50 m
=
OKE
NODE 10
Q8
Q8
=
Q9
=
0,539 Ltr/Dtk
Q9
=
0,264 Ltr/Dtk
Q10
ΔQ
=
=
0,275 Ltr/Dtk
0,000
OKE
P10/γ
=
+
4,91 m
Q10
GRAFI K 4.3. HUBUNGAN ANTARA GARI S TI NGGI ENERGI ,
TI NGGI TEKANAN DAN TI NGGI ELEVASI JARI NGAN PIPA II
ELEVASI MUKA AIR RENDAH
520.00
515.00
514.43
ELEV ASI ( M )
510.00
505.00
500.00
500.70
497.20
495.00
495.00
499.41
495.00
490.00
490.00
485.69
485.00
480.00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
JARAK ( M)
ELEVASI AKHIR
ENERGI GRADE LINE
58
HIDRAULIC GRADE LINE
Tabel 4.22 Perhitungan Nilai Energi Grade Line Dan Hidrolik Grade Line
Pipa Jaringan Pipa I I Kondisi Muka Air Normal.
NODE
Elevasi
PIPA
(m)
NODE 1
NODE 8
NODE 9
LPIPA
(m)
φPIPA
hf
Q
3
(m)
(m)
(m /dtk) (Ltr/dtk)
JALUR PI PA 6 - 7
V
EGL
HGL
PERS. KONTINUITAS
(m/dtk)
(m)
(m)
PADA NODE
518,50
518,47
NODE 8
518,50
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 7
80,00
0,02540
0,95
2,75E-04
0,2753
0,54
497,20
504,77
495,00
495,00
504,75
495,00
JALUR PI PA 6 - 8 - 9
NODE 1
NODE 8
NODE 10
NODE 11
518,50
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 8
216,00
0,03810
1,29
5,39E-04
0,5391
0,47
PIPA 9
90,00
0,02540
0,98
2,64E-04
0,2638
0,52
497,20
494,50
490,00
518,50
518,47
504,77
504,76
503,48
503,46
490,00
490,00
JALUR PI PA 1 -2- 5
NODE 1
NODE 8
NODE 10
NODE 12
518,50
PIPA 6
1006,00
0,03810
13,73
8,14E-04
0,8143
0,71
PIPA 8
216,00
0,03810
1,29
5,39E-04
0,5391
0,47
PIPA 10
209,00
0,02540
2,48
2,75E-04
0,2753
0,54
497,20
494,50
485,69
Sumber : Hasil Analisa, 2004
59
518,50
518,47
504,77
504,76
503,48
503,46
485,71
485,69
Q6
=
Q7
Q6
=
0,814 Ltr/Dtk
Q8
=
0,539 Ltr/Dtk
Q7
ΔQ
P8/γ
=
=
0,275 Ltr/Dtk
0,000
=
+
Q8
7,57 m
OKE
NODE 10
Q8
Q8
=
Q9
=
0,539 Ltr/Dtk
+
Q10
Q9
=
0,264 Ltr/Dtk
Q10
ΔQ
=
=
0,275 Ltr/Dtk
0,000
OKE
P10/γ
=
8,98 m
GRAFI K 4.4. HUBUNGAN ANTARA GARI S TI NGGI ENERGI , TI NGGI
TEKANAN DAN TI NGGI ELEVASI JARI NGAN PI PA I I ELEVASI MUKA
AI R NORMAL
525,00
520,00
518,47
515,00
ELEVASI (M)
510,00
505,00
504,76
503,46
500,00
497,20
495,00 494,50
495,00
490,00
490,00
485,69
485,00
480,00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
JARAK (M)
ELEVASI AKHIR
ENERGI GRADE LINE
60
HIDRAULIC GRADE LINE