PERENCANAAN PEMENUHAN AIR BAKU DI KABUPATEN KENDAL - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

BAB VI

PERANCANGAN TEKNIS

6.1. TINJAUAN UMUM

Mata air yang akan dimanfaatkan adalah Mata Air Brebes KG. Dalam perencanaan terdapat dua desa yang mendapat layanan air dari Mata Air Brebes KG ini. Daerah layanan adalah desa yang dapat dilayani dengan sistem gravitasi serta mempunyai lokasi dan kontur yang sesuai, disamping tentu saja dengan pertimbangan teknis lainnya. Desa-desa tersebut, yaitu

1. Desa Damarjati 2. Desa Ngadiwarno

Perancangan teknis air baku meliputi : 1. Perancangan Unit Air Baku

Meliputi perencanaan kapasitas Bangunan Penangkap Mata Air (bronkaptering ) dan perencanaan struktur bronkaptering

2. Perancangan Unit Transmisi

Perencanaan Unit Transmisi meliputi perencanaan pipa transmisi, analisa hidrolika pipa transmisi dan kehilangan energi pada pipa baik sekunder / belokan pipa maupun akibat gesekan dari dinding pipa itu sendiri.

3. Perancangan Reservoir Penampung Air

Perencanaan reservoir air meliputi perencanaan volume reservoir dan perencanaan struktur reservoir.

6.2. PROYEKSI KEBUTUHAN AIR PENDUDUK

Untuk memenuhi kebutuhan air penduduk desa daerah layanan, maka harus diperhitungkan jumlah debit sumber air yang tersedia serta rencana dari jumlah penduduk yang terlayani. Daerah studi tergolong sebagai kawasan pedesaaan sehingga kebutuhan air bersih per orang perhari direncanakan sebesar 80 lt/orang/hari. Sedangkan kebocoran tetap diperhitungkan dan diprediksi sebesar 30% per tahun. Berikut adalah proyeksi kebutuhan air dari desa daerah layanan sampai tahun 2027.

6.2.1. Desa Damarjati

Mata air Brebes Kulon Ginting ( MA. Brebes KG) mempunyai debit sebesar 18,42 liter/detik atau sebesar 1591,49 m3/hari. Sementara proyeksi kebutuhan air bersih untuk dusun-dusun di desa layanan sampai tahun 2027

hanya sebesar 222,89 m3/hari. Dengan demikian masih tersisa air bersih sekitar 1386,60 m3/hari. Jadi dapat ditarik kesimpulan bahwa mata air tersebut debitnya mencukupi untuk memenuhi seluruh kebutuhan air bersih penduduk di desa layanan sampai tahun 2027. Surplus debit mata air ini dapat menjadi bahan pertimbangan dalam penambahan kapasitas penyaluran air bersih dari mata air tersebut di masa mendatang. Namun dengan catatan tidak terjadi penurunan debit (base flow), sehingga kondisi lahan yang berfungsi sebagai resapan air harus dijaga agar tidak rusak.

Tabel 6.1

Proyeksi Kebutuhan Air Desa Damarjati

Tahun

Jumlah Penduduk

(Jiwa)

Kebutuhan air Penduduk

(m3/hari)

Kebutuhan Air Penduduk + Fasilitas Sosial

(m3/hari)

Kebutuhan Air Penduduk + Fasilitas Sosial + Kebocoran (m3/hari)

2007 1990 159,18 167,14 217,28

2008 1994 159,55 167,53 217,79

2009 1999 159,89 167,88 218,24

2010 2002 160,19 168,20 218,66

2011 2006 160,47 168,50 219,04

2012 2009 160,73 168,77 219,40

2013 2012 160,98 169,02 219,73

2014 2015 161,20 169,26 220,04

2015 2018 161,41 169,49 220,33

2016 2020 161,62 169,70 220,61

2017 2023 161,81 169,90 220,86

2018 2025 161,99 170,09 221,11

2019 2027 162,16 170,27 221,34

2020 2029 162,32 170,44 221,57

2021 2031 162,48 170,60 221,78

2022 2033 162,63 170,76 221,99

2023 2035 162,77 170,91 222,18

2024 2036 162,91 171,05 222,37

2025 2038 163,04 171,19 222,55

2026 2040 163,17 171,33 222,72

2027 2041 163,29 171,46 222,89

Proyeksi penduduk Desa Damarjati

1985 1995 2005 2015 2025 2035 2045

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 202 Tahun

J

u

m

la

h

P

e

n

d

u

d

u

k

(

ji

w

a

)

7

Gambar 6.1

Grafik Proyeksi Jumlah Desa Damarjati

Sumber : Analisis Penulis, 2007

6.2.2. Desa Ngadiwarno

Sumber air yang melayani kebutuhan air bersih di Desa Ngadiwarno sama dengan sumber air untuk desa Damarjati yaitu mata air Brebes KG dengan debit sebesar 18,42 liter/detik atau sebesar 1591,49 m3/hari. Sementara proyeksi kebutuhan air bersih untuk dusun-dusun di desa layanan sampai tahun 2027 hanya sebesar 429,39 m3/hari. Dengan demikian masih tersisa air bersih dari sumber mata air sebesar 939,77 m3/hari. Jadi dapat ditarik kesimpulan bahwa mata air tersebut debitnya mencukupi untuk memenuhi kebutuhan air bersih semua penduduk di desa layanan sampai tahun 2027. Surplus debit mata air ini dapat menjadi bahan pertimbangan dalam penambahan kapasitas penyaluran air bersih dari mata air tersebut di masa mendatang. Namun dengan catatan tidak terjadi penurunan debit (base flow), sehingga kondisi lahan yang berfungsi sebagai resapan air harus dijaga agar tidak rusak.

Tabel 6.2

Proyeksi Kebutuhan Air Desa Ngadiwarno

Tahun Jumlah Penduduk (Jiwa) Kebutuhan air Penduduk

(m3/hari)

Kebutuhan Air Penduduk + Fasilitas Sosial

(m3/hari)

Kebutuhan Air Penduduk + Fasilitas

Sosial + Kebocoran (m3/hari)

2007 3703 296,26 311,07 404,39

2008 3714 297,15 312,00 405,60

2009 3725 298,04 312,94 406,82

2010 3737 298,93 313,88 408,04

2011 3748 299,83 314,82 409,27

2012 3759 300,73 315,77 410,50

2013 3770 301,64 316,72 411,73

2014 3782 302,54 317,67 412,97

2015 3793 303,45 318,62 414,21

2016 3805 304,36 319,58 415,46

2017 3816 305,28 320,54 416,70

2018 3827 306,19 321,50 417,96

2019 3839 307,11 322,47 419,21

2020 3850 308,04 323,44 420,47

2021 3862 308,96 324,41 421,73

2022 3874 309,89 325,39 423,00

2023 3885 310,82 326,36 424,27

2024 3897 311,76 327,34 425,55

2025 3909 312,69 328,33 426,83

2026 3920 313,63 329,31 428,11

2027 3932 314,57 330,30 429,39

Sumber : Analisis Penulis, 2007

Desa Ngadiwarno 3700 3750 3800 3850 3900 3950

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

Tahun J u m la h P e n d u d u k ( ji w a ) Gambar 6.2

Grafik Proyeksi Jumlah Desa Ngadiwarno

Berdasarkan uraian di atas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa debit dari mata air yang digunakan sebagai air baku dalam sistem penyediaan air bersih mencukupi, bahkan masih melebihi, untuk memenuhi kebutuhan air bersih dari desa-desa layanan sampai akhir tahun rencana layanan. Sisa air dapat menjadi bahan pertimbangan dalam penambahan kapasitas penyaluran air bersih dari mata air tersebut di masa mendatang, terutama untuk mengantisipasi pertambahan penduduk dan jaringan pipa yang baru.

Tabel 6.3

Rekapitulasi Proyeksi Neraca Air Mata Air Brebes KG Tahun 2025 Daerah Layanan Kebutuhan Air Total

(m3/hari)

Kapasitas Mata Air (m3/hari)

Sisa (m3/hari) Desa Damarjati 222,89

Desa Ngadiwarno 429,39 1591.58 939,77

_{Sumber : Analisis Penulis, 2007}

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Debit (m3/Hari)

Debit MA. Ds. Damarjati Ds. Ngadiw arno

Gambar 6.3

Grafik Neraca Pemanfaatan Mata Air Brebes KG hingga Tahun 2027

Sumber : Analisis Penulis, 2007

6.3.

PERANCANGAN UNIT AIR BAKU

Berdasarkan data, didapat debit dari mata air Brebes KG ini adalah 18,42 liter/detik. Kuantitas dan kontinuitas dari sumber air ini juga baik dan dapat diandalkan, bahkan di musim kemarau sekalipun. Letaknya yang berada di tengah hutan menjamin debit air relatif konstan sepanjang tahun. Hal ini disebabkan karena daerah resapan airnya sangat luas dan rimbun dengan pepohonan.

Gambar 6.4

Sumber Air Baku Mata Air Brebes KG

Sumber : Analisis Penulis, 2007

Ketinggian sumber air 720,00 meter dpl, sementara ketinggian daerah layanan terakhir berupa reservoir yang ada dimasing – masing desa dengan elevesi di Desa Damarjati berkisar 708,00 meter dpl dan di Desa Ngadiwarno berkisar 666,07 meter dpl. Dengan demikian penyaluran air dari bronkaptering ke daerah layanan cukup dengan sistem gravitasi. Bangunan reservoir diperlukan untuk mengatasi tekanan air yang besar di akhir daerah layanan

.

Mata Air Brebes Kulon Genting Bronkaptering

+ 720.000

Sistem Gravit_asi L=135_{0 m} GI Pipe

Ø=6" Arah Aliran

Bak Penampung Air Dusun Kalidamar 150 KK +708.000

Bak Penampung Air Dusun Jaten 60 KK +666.070

Sistem Gravit_asi L=957 m GI Pipe Ø=4"

Gambar 6.5

Skema Sistem Penyediaan Air Baku Mata Air Brebes KG

6.3.1. Perencanaan Kapasitas Bronkaptering

Perencanaan kapasitas bangunan penangkap (bronkaptering) direncanakan berdasarkan debit mata air dan waktu tinggal air didalam bronkaptering. Bronkaptering berguna untuk menstabilkan tekanan air sebelum masuk ke pipa transmisi sehingga tekanan air yang akan melalui pipa transmisi tetap disamping itu bronkaptering juga berfungsi sebagai pelindung mata air terhadap pencemaran.

Pas. Batu Kali

Pipa Overflow Pipa Outlet Pipa Penguras Lumpur

Gambar 6.6 Bronkaptering

Sumber : Analisis Penulis, 2008

Perhitungan Kapasitas Bronkaptering : Debit Mata Air Brebes KG : 18,42 liter/detik Debit Air yang dibutuhkan Æ Q = 7,55 liter/detik

Debit Harian Maksimum Æ Qmd = 1,15 * 7,55 = 8,68 liter/detik Digunakan waktu detensi (5 – 15 menit) digunakan detensi 15 menit

Fb = (free board) adalah tinggi jagaan : 0,5 m (berdasarkan standar Cipta Karya) T = tinggi muka air di bronkaptering : 1 m (berdasarkan standar Cipta Karya) Kapasitas Bronkaptering :

VBronkaptering = Debit kebutuhan x Waktu Detensi = 8,68 liter/detik x 900

= 7812 liter Æ 7,812 m3 ≈ 9 m3

Berdasarkan perhitungan diatas, maka digunakan Bronkaptering dengan dimensi sebagai berikut :

Panjang (p) = 3 m Lebar (l) = 3 m Tinggi (t) = 1

Fb = 0,5 m

6.3.2. Perencanaan Struktur Bronkaptering

Bronkaptering direncanakan menggunakan struktur beton bertulang. Perhitungan pembebanan bronkaptering adalah sebagai berikut ini :

Perhitungan Beban : a Pelat Atas Penutup

Tebal pelat : 150 mm

Berat sendiri pelat: 0.15 x 24 = 3.60 kN/m2

Beban Air Hujan 0.05 x 10 = 0.500 kN/m2

Beban Mati : = 4.100 kN/m2

Beban Hidup : = 1.5 kN/m2

qult = 1,2 B. Mati + 1,6 B. Hidup = 7.320 kN/m2 b Dinding

Tekanan hidrostatis : 1.6 x 0.5 x 1 x 10 = 8 kN/m2 c Pelat Dasar

Berat sendiri pelat dasar: 0.25 x 24 = 6 kN/m2 Beban Mati Terfaktor : 1.2 x 6 = 7.2 kN/m2

Beban Air 1 x 10 = 10 kN/m2

Beban Air Terfaktor : 1.6 x 10 = 16 kN/m2

Beban Total Terfaktor : = 23.2 kN/m2

Perhitungan Gaya Dalam : a Pelat Atas Penutup

Lx = 3 m Lx/Ly = 1

Ly = 3 m

Mlx = 0.125 x 7.32 x 3 x 3 2 _{= 24.705kNm}

Mly = 0.125 x 7.32 x 3 x 3 2 _{= 24.705kNm}

b Pelat Dinding

Lx = 3 m Lx/Lz = 2

Lz = 1.5 m

Mlx = 0.125 x 8 x 1.5 x 3 2 _{= 13.500kNm}

Mlz = 0.125 x 8 x 3 x 1.5 2 _{= 6.750kNm}

c Pelat Dasar

Lx = 4 m Lx/Lz = 1

Lz = 4 m

Mlx = 0.125 x 23.2 x 3 x 3 2 _{= 78.300kNm}

Perhitungan Penulangan

Tabel 6.4. Analisis Perhitungan Penulangan Pelat Bronkaptering

Pelat Arah L Mu h d' d a

beton As As s Tul. As

perlu min perlu pakai pakai (m) (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm^2) (mm^2) (mm) (mm^2) [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] Pelat arah-x 3 24.70 150 19 131 4.17 332.64 375 151.03 P8- 100 502.40 At sa arah-y 3 24.70 150 19 131 4.17 332.64 375 151.03P8- 100 502.40 Pelat arah-x 3 13.50 200 19 181 3.28 261.35 500 100.48 P8- 100 502.40 Dinding arah-z 1.5 6.75 200 19 181 0.81 64.89 500 100.48P8- 100 502.40 Pelat arah-x 3 78.30 250 29 221 7.86 556.65 625 90.25 P8- 50 1004.80 Dasar arah-y 3 78.30 250 29 221 7.86 556.65 625 90.25 P8- 50 1004.80

Penulangan pokok pelat

Penulangan Balok

Perhitungan Pembebanan a Balok Atas

Beban Pelat Terfaktor 0.667 x 2 x 6.136 = 8.181 kN/m Berat Balok Terfaktor : 1.2 x 0.2 x 0.2 x 24 = 1.152 kN/m

Beban Balok Terfaktor : = 9.333 kN/m

b Balok Sloof

Beban Pelat Terfaktor: 0.667 x 2 x 23.2 = 30.93 kN/m Beban Balok Terfaktor: 1.2 x 0.2 x 0.25 x 24 = 1.44 kN/m Beban Dinding Terfaktor 1.2 x 0.2 x 4 x 24 = 23.04 kN/m 55.41 kN/m Perhitungan Gaya Dalam

a Balok Atas Gaya Momen

Momen tump= 0.083 x 9.333 x 3 2 _{= 7.000 kNm}

Momen Lap = 0.042 x 9.333 x 3 2 _{= 3.500 kNm}

Gaya Geser = 0.500 x 9.333 x 3 = 14.000 kN a Balok Sloof

Gaya Momen

Momen tump= 0.083 x 55.4 x 3 2 _{= 41.550 kNm}

Momen Lap = 0.042 x 55.4 x 3 2 _{= 20.775 kNm}

Perhitungan Penulangan Pokok

Tabel 6.5. Analisis Perhitungan Penulangan Pokok Balok Bronkaptering Pelat Arah L Mu h d' d a

beton As n Tul. As

perlu perlu pakai pakai (m) (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm^2) (mm) (mm^2) [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Balok Tump. 3 7.00 200 21 179 4.312 68.72 0.61 2 P 12 226.08 Atas Lap. 3 3.50 200 21 179 2.143 34.151 0.30 2 P 12 226.08 Balok Tump. 3 41.55 250 36 214 22.31 332.23 2.94 4 P 12 452.16 Sloof Lap. 3 20.78 250 36 214 10.85 172.92 1.53 4 P 12 452.16 Keterangan Tabel:

[1] Pelat yang ditinjau [8] a didapat dari persamaan

[2] Arah tinjauan: tumpuan dan lapangan (Mu/0,8) = 0,85.fc'.b.a.[d - (a/2)] [3] L = bentang balok dengan fc'=22,5 MPa, b=200 mm [4] Mu = momen ultimit [9] As perlu = (0,85.fc'.b.a)/fy

[5] h = tebal plat dengan fy = 240 MPa

[6] d' = pb + 1/2.P (untuk lx, tx,dan ty) [10] n perlu = As perlu/(P^2.≅.0,25.b) dengan pb = 15 mm (balok atas) [11] Tulangan pokok terpakai

dengan pb = 30 mm (balok sloof) [12] As = [P^2.≅.0,25.b].n pakai > As perlu

[7] d = h - d'

Penulangan pokok pelat

Perhitungan Penulangan Sengkang

Tabel 6.6 Analisis Perhitungan Penulangan Sengkang Balok Bonkaptering

Elemen b(m) d(m)

Diamet er (mm)

Vu max

(kN) S perlu S

pakai Tul. - Balok Atas 0.2 0.179 6 18.66 118.14 100 P6-100 - Balok Sloof 0.2 0.214 6 110.80 54.618 100 P6-50

Tabel 6.7. Rangkuman Penulangan Bronkaptering Komponen Struktur

Ukuran Penulangan

Pelat

- Pelat Atas Tebal: 150 mm P8-100 - Pelat Dinding Tebal: 200 mm P8-100 - Pelat Dasar Tebal: 250 mm P8-50

Kolom b : 200 mm

h : 200 mm

Pokok: 4P

-100 12

Sengkang : P6 Balok

- Balok Atas b : 200 mm 2

h : 200 mm

Pokok Atas : 2P1 Pokok Bawah : 2P12 Sengkang : P6-100 - Balok Sloof b : 200 mm

h : 250 mm

Pokok Atas : 4P12 Pokok Bawah : 4P12 Sengkang : P6-50 Sumber: Hasil Perhitungan, 2008

6.4. PERENCANAAN TEKNIS UNIT TRANSMISI

6.4.1. n Pipa

levasi HGL (garis tenaga) gi dari pada elevasi garisi energi

Analisis Hidrolika Jaringa

Analisis hidrolika bertujuan untuk memastikan e pada setiap jaringan pipa yang ada lebih ting

(EGL) sehingga air dapat mengalir secara gravitasi. Melalui analisis hidrolika ini dapat ditentukan pula diameter dan jenis bahan pipa transmisi yang digunakan.

Gambar 6.7 Layout sistem perpipaan

Tabel 6.8 Perhitungan Analisis Hidrolika Sistem Tuk Brebes Kulon Genting

Posisi Elevasi HS (m)

Jarak

(m) Keterangan

Q

Keb. (lt/det)

Q

Sup. (lt/det)

D

pipa (Inch)

D pipa

(m) Jenis

Pipa CH

V

(m/det) Re

hf

primer (m)

Belokan Kb

hf

sekunder (m)

hf Total

(m) HGL (m) Residu

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]

BM.BBS1 721,14 0 Bronkaptering 8,86 - - 721,14 0

B. 1 715,21 50 Sungai (melintang) 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 721,0255 5,8155

B. 2 716,94 100 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 720,9109 3,9709

B. 3 719,07 150 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 720,7964 1,7264

B. 4 718,85 200 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 0 0,1139 720,6825 1,8325

B. 5 718,66 250 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 720,5680 1,9080

B. 6 718,6 300 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 45° 0,14 0,001685 0,1156 720,4524 1,8524

B. 7 718,11 350 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 720,3378 2,2278

B. 8 717,01 400 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 720,2233 3,2133

B. 9 717 450 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 720,1088 3,1088

B. 10 716,46 500 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,9943 3,5343

B. 11 716,71 550 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,8797 3,1697

B. 12 716,3 600 Saluran, sawah 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,7652 3,4652

B. 13 716,55 650 Saluran, sawah 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,6507 3,1007

B. 14 716,01 700 Saluran, sawah 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,5362 3,5262

B. 15 716,1 750 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,4216 3,3216

B. 16 716,34 800 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,3071 2,9671

B. 17 716,27 850 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,1926 2,9226

B. 18 715,86 900 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 719,0780 3,2180

B. 19 715,73 950 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 718,9635 3,2335

B. 20 715,71 1000 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 718,8490 3,1390

B. 21 715,37 1050 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 718,7345 3,3645

B. 22 715,39 1100 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 718,6199 3,2299

B. 23 715,63 1150 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 718,5054 2,8754

B. 24 715,45 1200 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 718,3909 2,9409

B. 25 715,55 1250 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 22.5° 0,05 0,000602 0,1145 718,2764 2,7264

Tabel 6.8 Perhitungan Analisis Hidrolika Sistem Tuk Brebes Kulon Genting (lanjutan)

Posisi Elevasi HS (m)

Jarak (m) Keterangan Q Keb. (lt/det) Q Sup. (lt/det) D pipa (Inch) D pipa (m) Jenis

Pipa CH

V

(m/det) Re

hf

primer (m)

Belokan Kb

hf sekunder (m) hf Total (m)

HGL (m) Residu

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]

B.26 711,75 1300 Saluran 8,86 6 0,152 GIP 120 0,49 75571 0,1139 90° 0,98 0,011795 0,1257 718,1506 6,4006

B. 27

/BM.BBS2 708,00 1350 Bak Kalidamar 2,97 8,86 4 0,102 GIP 120 1,09 113356 0,8208 0 0,8208 717,3298 9,3298

B. 28 704,55 1400

Sal., jln aspal,

desa . 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 0 0,3854 716,9445 12,3945

B. 29 701,00 1450

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 22,5° 0,05 0,001346 0,3867 716,5577 15,5577

B. 30 698,16 1500

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 0 0,3854 716,1724 18,0124

B. 31 691,42 1550

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 22,5° 0,05 0,001346 0,3867 715,7857 24,3657

B. 32 685,65 1600

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 22,5° 0,05 0,001346 0,3867 715,3989 29,7489

B. 33 679,07 1650

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 22,5° 0,05 0,001346 0,3867 715,0122 35,9422

B. 34 676,25 1700

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 22,5° 0,05 0,001346 0,3867 714,6255 38,3755

B. 35 672,78 1750

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 45° 0,14 0,00377 0,3891 714,2364 41,4564

B. 36 671,22 1800

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3854 0 0,3854 713,8510 42,6310

B. 37 671,04 1820

Sal., jln aspal,

desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,1541 45° 0,14 0,00377 0,1579 713,6931 42,6531

B. 38 661,18 1890

Sungai

(melintang) 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,5395 22,5° 0,05 0,001346 0,5409 713,1522 51,9722

B. 39 663,57 1968

Sungai

(melintang) 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,6012 60° 0,36 0,009694 0,6109 712,5413 48,9713

B. 40 662,99 2016 Jalan tanah, desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3700 60° 0,36 0,009694 0,3797 712,1617 49,1717

B. 41 666,47 2038 Jalan tanah, desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,1696 60° 0,36 0,009694 0,1793 711,9824 45,5124

B. 42 664,69 2085 Jalan tanah, desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3622 60° 0,36 0,009694 0,3719 711,6105 46,9205

B. 43 668,18 2129 Jalan tanah, desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3391 90° 0,98 0,02639 0,3655 711,2450 43,0650

B. 44 668,00 2177 Jalan tanah, desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3700 0 0,3700 710,8750 42,8750

B. 45 667,94 2217 Jalan tanah, desa 5,89 4 0,102 GIP 120 0,73 75357 0,3083 0 0,3083 710,5667 42,6267

B.46/

EGL dan HGL MA. Brebes KG

630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730

0

100 200 300 400 500 600 700 800 900 ₁₀00 ₁₁00 ₁₂00 ₁₃00 ₁₄00 ₁₅00 ₁₆00 ₁₇00 ₁₈00 ₁₈90 ₂₀16 ₂₀85 ₂₁77 ₂₂57

Jarak

E

le

v

a

s

i

Elv EGL

Elv HGL

Gambar 6.8 EGL dan HGL Sistem Perpipaan Brebes KG

EGL dan HGL Reservoir DAMARJATI

Bronkaptering - Reservoir Damarjati

721,14 721,03 720,91 720,80 720,68 720,57 _{720,45 720,34 720,22 720,11}

719,99 _{719,88 719,77 719,65 719,54}

719,42 719,31 719,19 719,08 _718,96

718,85 718,73

718,62 718,51 718,39 718,28 718,15 717,33 721,14

715,21 716,94

719,07 _718,85

718,66 718,60 718,11

717,01 717,00

716,46 716,71 716,30 716,55 _716,01 716,10 716,34 716,27

715,86 _{715,73 715,71}

715,37 715,39 715,63 715,45 715,55

711,75

708,00

700 705 710 715 720 725

0 ₅₀

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 ₁₀00 ₁₀50 ₁₁00 ₁₁50 ₁₂00 ₁₂50 ₁₃00 ₁₃50

Jarak

E

le

v

a

s

i

HGL EGL

Gambar 6.9 EGL dan HGL Brankaptering – Reservoir Damarjati

EGL dan HGL Reservoir Ngadiwarno

Reservoir Damarjati - Resevoir Ngadiwarno

704,55 701

698,16 691,42

685,65 679,07

676,25 672,78

671,22 671,04

661,18 663,57 662,99 666,47

664,69

668,18 668 667,94 666,07 716,94 716,56 716,17 715,79 715,40 715,01 714,63 714,24 713,85 713,69 713,15 _712,54

712,16 711,98 711,61 711,24 710,88 710,57 710,26

630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730

1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1820 1890 1968 2016 2038 2085 2129 2177 2217 2257

Jarak

E

le

v

a

s

i EGL HGL

Gambar 6.10 EGL dan HGL Reservoir Damarjati – Reservoir Ngadiwarno

Keterangan Tabel 6.8 :

1. Kode posisi pada peta topografi 2. Hs = Elevasi Statis (m)

3. Jarak dari bronkaptering 4. Keterangan posisi

5. Q Debit Kebutuhan air pada masing-masing bak (lt/det) 6. Q Debit Supply (dari debit MA) (lt/det)

7. Diameter Pipa (Inchi) 8. Diameter Pipa (m) 9. Jenis Pipa

10. CH = Koefisien Hazen-Williams

11. V = Q Debit Supply/ luas pnp pipa (m/det)

12. Angka Reynolds = Re = V.D/v dengan v = 0,98.10-6 m2 13. hf primer = [(V.L0,54)/(0,354.C.H.D0,63)]1/054

14. Sudut belokan

15. Koefisien kb sebagai fungsi sudut belokan 16. hf sekunder = kb (V2/2g) (m)

17. hf total = hf primer + hf sekunder

18. HGL = Elevasi Bronkaptering MA – hf total

19. Residu = HGL – Hs (jika bernilai positif air dapat mengalir)

Dari hasil analisisa hidrolika terlihat tinggi tekanan efektif untuk semua sistem jaringan pemipaan ternyata bernilai positif sehingga air dapat mengalir secara gravitasi. Pemilihan jenis pipa menggunakan GIP (Galvanis Iron Pipa) Pipa Baja Galvanis karena berdasarkan pertimbangan:

• Kondisi medan yang berat membutuhkan pipa yang kuat • Keawetan bahan lebih lama dibandingkan pipa PVC

Rangkuman perencanaan jaringan pemipaan disajikan dalam Tabel 6.9 berikut ini :

Tabel 6.9 Perencanaan Panjang, Diameter, Jenis, dan Belokan Perpipaan Panjang Jenis

Pipa (m) (Inchi) (mm) Pipa 22,5° 45° 60° 90° MA Brebes KG Bronk- Bak Kalidamar 1300 6 152.4 GIP 21 1 0 0

Bak Kalidamar-Bak Jaten 957 4 101.6 GIP 6 2 4 2 Diameter Pipa Jumlah Belokan Sistem Sub-Sistem

6.5. PERENCANAAN RESERVOIR

Dalam perencanaan terdapat 2 buah reservoir yang masing-masing terletak di Desa Damarjati dan Desa Ngadiwarno. Penjelasan masing-masing reservoir dijelaskan sebagai berikut :

6.5.1. Reservoir Damarjati

Reservoir Damarjati terletak pada ketinggian +708.00 mdpl. Perencanaan kapasitas reservoir didasarkan pada kebutuhan jam puncak,kebutuhan rata-rata serta fluktuasi pemakaian air selama 24 jam.

Dari Hasil Perhitungan didapat Kebutuhan air rata – rata = 222892,67 liter/Hari Kebutuhan Air Harian Maksimum ( Faktor 1,1) = 245181,94 Liter/Hari

= 245,18 m3/hari

Fluktuasi Kebutuhan air

1,63 1,49 1,49

1,13 1,16 1,63

2,20 2,97

4,16 4,01

3,50_3,423,56_3,423,50 3,80 3,83

4,46 5,05 5,05

4,01

2,97

2,23 1,78

1,63

1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50

12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Jam

D

e

b

it

(

li

te

r/

d

e

ti

k

)

kebutuhan tiap jam Kebutuhan rata-rata

Gambar 6.11

Grafik Fluktuasi Pemakaian Air 24 Jam Desa Damarjati

Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

Berdasarkan Grafik Fluktuasi diatas, maka didapatkan volume yang dibutuhkan dalam tiap jamnya, seperti pada tabel 6.10 dibawah ini :

Tabel 6.10 Fluktuasi Kebutuhan Air tiap jam Desa Damarjati

Ket Jam

% Estimasi Konsumsi Tiap Jam Keb tiap jam (liter/detik) kebutuhan rata-rata (liter/detk) Keb.rata rata (m3/jam)

Keb. Tiap jam (m3/jam)

Kum. Keb. Rata-rata

(m3/jam)

Kum Kebutuhan

(m3/jam)

Selisih (m3/jam)

Malam 12 55% 1,63 2,97 10,69 5,88 10,69 5,88 4,81 1 50% 1,49 2,97 10,69 5,35 21,38 11,23 10,16 2 50% 1,49 2,97 10,69 5,35 32,08 16,57 15,50 3 38% 1,13 2,97 10,69 4,06 42,77 20,64 22,13 4 39% 1,16 2,97 10,69 4,17 53,46 24,81 28,65 5 55% 1,63 2,97 10,69 5,88 64,15 30,69 33,47 6 74% 2,20 2,97 10,69 7,91 74,84 38,60 36,25 7 100% 2,97 2,97 10,69 10,69 85,54 49,29 36,25 8 140% 4,16 2,97 10,69 14,97 96,23 64,26 31,97 9 135% 4,01 2,97 10,69 14,43 106,92 78,69 28,23 10 118% 3,50 2,97 10,69 12,62 117,61 91,31 26,30 11 115% 3,42 2,97 10,69 12,30 128,30 103,61 24,70 Siang 12 120% 3,56 2,97 10,69 12,83 139,00 116,44 22,56 1 115% 3,42 2,97 10,69 12,30 149,69 128,73 20,96 2 118% 3,50 2,97 10,69 12,62 160,38 141,35 19,03 3 128% 3,80 2,97 10,69 13,69 171,07 155,03 16,04 4 129% 3,83 2,97 10,69 13,79 181,76 168,83 12,94 5 150% 4,46 2,97 10,69 16,68 192,46 185,50 6,95 6 170% 5,05 2,97 10,69 18,18 203,15 203,68 -0,53 7 170% 5,05 2,97 10,69 18,18 213,84 221,86 -8,02 8 135% 4,01 2,97 10,69 14,43 224,53 236,29 -11,76 9 100% 2,97 2,97 10,69 10,69 235,22 246,98 -11,76 10 75% 2,23 2,97 10,69 8,02 245,92 255,00 -9,09 11 60% 1,78 2,97 10,69 6,42 256,61 261,42 -4,81 Malam 12 55% 1,63 2,97 10,69 5,88 267,30 267,30 0,00

Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

Volume kebutuhan Desa Damarjati

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00

12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Jam K e b u tu h a n ( m 3

) Kebutuhan rata

Kebutuhan Fluktuasi /jam

Gambar 6.12

Grafik Fluktuasi Volume Kebutuhan Air dalam 24 Jam

Dari Perhitungan diatas, diperoleh volume yang harus ditampung : 36,25 m3/jam + 11,76 m3/jam = 47,98 m3≈ 48 m3

Kapasitas reservoir Desa Damarjati: Volume yang dibutuhkan : 48 m3

Direncanakan tinggi Reservoir 3 m dan lantai dasar reservoir persegi ( P = L ) Maka dimensi Reservoir yang lain :

V = P x L x t

48 m3 = P x L x 3 m P2 = 16 m2

P = L = 4 m

Jadi Dimensi reservoir : P = 4 m ; L = 4 m ; t = 3,5 m. (0,5 Freeboard) dengan tebal dinding rencana 20 cm.

6.5.2. Reservoir Ngadiwarno

Reservoir Ngadiwarno terletak pada ketinggian +666,07 mdpl. Perencanaan kapasitas reservoir didasarkan pada kebutuhan Harian maksimum dan kebutuhan Fluktuasi tiap jam.

Kebutuhan air rata – rata =429394,13 liter/Hari

Kebutuhan Air Harian Maksimum ( Faktor 1,1) = 472,35 m3/Hari Fluktuasi Kebutuhan Air

3,01 2,74 2,74 2,08 2,13 3,01 4,05 5,47 7,66 7,38 6,45

6,29 6,566,296,45 7,00 7,06 8,21 9,30 9,30 7,38 5,47 4,10 3,28 3,01 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

jam D e b it (l it e r/ d e ti k ) Gambar 6.13

Grafik Fluktuasi Pemakaian Air 24 Jam Desa Ngadiwarno

Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

Berdasarkan Grafik Fluktuasi diatas, maka didapatkan volume yang dibutuhkan dalam tiap jamnya, seperti pada tabel 6.11 dibawah ini :

Tabel 6.11 Fluktuasi Kebutuhan Air tiap jam Desa Ngadiwarno

Ket Jam

% Estimasi Konsumsi Tiap Jam Keb tiap jam (liter/detik) kebutuhan rata-rata (liter/detk) Keb.rata rata (m3/jam)

Keb. Tiap jam (m3/jam)

Kum. Keb. Rata-rata (m3/jam)

Kum Kebutuhan

(m3/jam)

Selisih (m3/jam)

Malam 12 55% 3,01 5,47 19,69 10,83 19,69 10,83 8,86 1 50% 2,74 5,47 19,69 9,85 39,38 20,68 18,71 2 50% 2,74 5,47 19,69 9,85 59,08 30,52 28,55 3 38% 2,08 5,47 19,69 7,48 78,77 38,01 40,76 4 39% 2,13 5,47 19,69 7,68 98,46 45,69 52,77 5 55% 3,01 5,47 19,69 10,83 118,15 56,52 61,64 6 74% 4,05 5,47 19,69 14,57 137,84 71,09 66,76 7 100% 5,47 5,47 19,69 19,69 157,54 90,78 66,76 8 140% 7,66 5,47 19,69 27,57 177,23 118,35 58,88 9 135% 7,38 5,47 19,69 26,58 196,92 144,93 51,99 10 118% 6,45 5,47 19,69 23,24 216,61 168,17 48,44 11 115% 6,29 5,47 19,69 22,65 236,30 190,82 45,49 Siang 12 120% 6,56 5,47 19,69 23,63 256,00 214,45 41,55 1 115% 6,29 5,47 19,69 22,65 275,69 238,27 37,42 2 118% 6,45 5,47 19,69 23,24 295,38 261,51 33,87 3 128% 7,00 5,47 19,69 25,21 315,07 286,71 28,36 4 129% 7,06 5,47 19,69 25,40 334,76 312,12 22,65 5 150% 8,21 5,47 19,69 29,54 354,46 341,65 12,80 6 170% 9,30 5,47 19,69 33,48 374,15 375,13 -0,98 7 170% 9,30 5,47 19,69 33,48 393,84 408,61 -14,77 8 135% 7,38 5,47 19,69 26,58 413,53 435,19 -21,66 9 100% 5,47 5,47 19,69 19,69 433,22 454,88 -21,66 10 75% 4,10 5,47 19,69 14,77 452,92 469,65 -16,74 11 60% 3,28 5,47 19,69 11,82 472,61 481,47 -8,86 Malam 12 55% 3,01 5,47 19,69 10,83 492,30 492,30 0,00

Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

Volume Kebutuhan Air Ds Ngaiwarno

0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00

12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Jam V o lu m e ( m 3 )

Kebutuhan Rata -rata Kebutuhan Fluktuatif

Gambar 6.14

Volume Kebutuhan Air dalam 24 Jam Desa Ngadiwarno

Dari Perhitungan didapatkan volume yang harus ditampung : 66,76 m3r/hari + 21,66 m3/hari = 88,42 m3/hari≈ 90 m3

Kapasitas reservoir Desa Ngadiwarno: Volume yang dibutuhkan : 90 m3

Direncanakan tinggi Reservoir 3 m dan lantai dasar reservoir persegi ( P ≠ L ) Maka dimensi reservoir yang lain :

V = P x L x t

40 m3 = P x L x 3 m P x L = 30 m2 P = L = 6 m ≈ 5 m

Jadi Dimensi reservoir : P = 6 m ; L = 5 m ; t = 3,5 m. (0,5 Freeboard)

6.5.3. Perencanaan Struktur Reservoir

Reservoir direncanakan menggunakan struktur beton bertulang. Sebelumnya perlu dilakukan perhitungan terhadap pembebanan reservoir. Perhitungan pembebanan reservoir adalah sebagai berikut ini :

Perhitungan Pelat

Perhitungan Pembebanan

a Pelat Atas Penutup

Tebal pelat : 150 mm

Berat sendiri pelat: 0.15 x 24 = 3.60 kN/m2

Beban Air Hujan 0.05 x 10 = 0.500 kN/m2

Beban Mati : = 4.100 kN/m2

Beban Hidup : = 1.5 kN/m2

qult = 1,2 B. Mati + 1,6 B. Hidup = 7.320 kN/m2

b Dinding

Tekanan hidrostatis : 1.6 x 0.5 x 3 x 10 = 24 kN/m2

c Pelat Dasar

Berat sendiri pelat dasar: 0.25 x 24 = 6 kN/m2

Beban Mati Terfaktor : 1.2 x 6 = 7.2 kN/m2

Beban Air 1 x 10 = 10 kN/m2

Beban Air Terfaktor : 1.6 x 10 = 16 kN/m2

Perhitungan Gaya Dalam

a P e la t A ta s P e n u tu p

L x = 4 m L x /L y = 1

L y = 4 m

M lx = 0 .0 2 5 x 6 .1 3 6 x 4 x 4 2 = 9 .8 1 8 k N m

M ly = 0 .0 2 5 x 6 .1 3 6 x 4 x 4 2 = 9 .8 1 8 k N m

b P e la t D in d in g

L x = 4 m L x /L z = 1 .1 4 3

L z = 3 .5 m

M lx = 0 .0 3 4 x 8 x 3 .5 x 4 2 = 1 5 .2 3 2 k N m

M lz = 0 .0 2 2 x 8 x 4 x 3 .5 2 = 8 .6 2 4 k N m

c P e la t D a s a r

L x = 4 m L x /L z = 1

L z = 4 m

M lx = 0 .0 2 5 x 2 3 .2 x 2 x 4 2 _{= 1 8 .5 6 0 k N m}

Perhitungan Penulangan

Tabel 6.12 Analisis Perhitungan Penulangan Pelat Reservoir Pelat Arah L Mu h d' d a

beton As As s Tul. As

perlu min perlu pakai pakai (m) (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm^2) (mm^2) (mm) (mm^2) [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] Pelat arah-x 4 9.81 150 19 131 1.23 97.967 375 133.97 P8- 100 502.40

tas arah-y 4 9.81 150 19 131 1.23 97.967 375 133.97 P8- 100 502.40 Pelat arah-x 4 15.20 200 19 181 2.21 176.03 500 100.48 P8- 100 502.40 inding arah-z 2.5 8.64 200 19 181 0.78 62.289 500 100.48 P8- 100 502.40 Pelat arah-x 4 18.56 250 29 221 1.38 97.505 625 80.38 P8- 80 628.00

sa A D

Da r arah-y 4 18.56 250 29 221 1.38 97.505 625 80.38P8- 80 628.00 eterangan Tabel:

[1] Pelat yang ditinjau [8] a didapat dari persamaan

2] Arah tinjauan pelat: arah-x dan arah-y (Mu/0,8) = 0,85.fc'.b.a.[d - (a/2)] [3] L = bentang pelat menrtut arah x dan arah y dengan fc'=22,5 MPa, b=1000 mm

] Mu = momen ultimit [9] As perlu = (0,85.fc'.b.a)/fy

[5] h = tebal plat dengan fy = 240 MPa ] d' = pb + 1/2.P (untuk lx, tx,dan ty

K [ [4

)

[6 [10] As,min = 0,0025.b.h

dengan pb = 15 mm (pelat atas) [11] Sperlu = (P^2.฀.0,25.b)/As perlu

dengan pb = 25 mm (pelat dasar) [12] Tulangan pokok terpakai

[7] d = h - d' [13] As = [P^2.฀.0,25.b]/spakai > As perlu

P = 8 mm

Penulangan pokok pelat

Penulangan Balok

Perhitungan Pembebanan

a Balok Atas

Beban Pelat Terfaktor 0.667 x 2 x 7.320 = 9.760 kN/m

Berat Balok Terfaktor : 1.2 x 0.2 x 0.2 x 24 = 1.152 kN/m

Beban Balok Terfaktor : = 10.912 kN/m

b Balok Sloof

Beban Pelat Terfaktor: 0.667 x 2 x 23.2 = 30.9333 kN/m

Beban Balok Terfaktor: 1.2 x 0.2 x 0.25 x 24 = 1.44 kN/m

Beban Dinding Terfaktor 1.2 x 0.2 x 4 x 24 = 23.04 kN/m

Perhitungan Gaya Dalam a Balok Atas

Gaya Momen

Momen tump= 0.083 x 10.91 x 4 2_{= 14.549kNm}

Momen Lap = 0.042 x 10.91 x 4 2_{= 7.275 kNm}

Gaya Geser = 0.500 x 10.91 x 4 = 21.820kN a Balok Sloof

Gaya Momen

Momen tump= 0.083 x 55.4 x 4 2_{= 73.867kNm}

Momen Lap = 0.042 x 55.4 x 4 2_{= 36.933kNm}

Perhitungan Penulangan Pokok

Tabel 6.13 Analisis Perhitungan Penulangan Pokok Balok Reservoir Pelat Arah L Mu h d' d a

beton As n Tul. As

perlu perlu pakai pakai (m) (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm^2) (mm) (mm^2) [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] Balok Tump. 4 14.59 200 21 179 6.788 108.18 0.96 2 P 12 226.08 Atas Lap. 4 7.27 200 21 179 3.35 53.383 0.47 2 P 12 226.08 Balok Tump. 4 73.80 250 36 214 30.32 451.48 3.99 4 P 12 452.16 loof Lap. 4 36.90 250 36 214 14.58 232.44 2.06 4 P 12 452.16 eterangan Tabel:

[1] Pelat yang ditinjau [8] a didapat dari persamaan

2] Arah tinjauan: tumpuan dan lapangan (Mu/0,8) = 0,85.fc'.b.a.[d - (a/2)] [3] L = bentang balok dengan fc'=22,5 MPa, b=200 mm

] Mu = momen ultimit [9] As perlu = (0,85.fc'.b.a)/fy

] h = tebal plat dengan fy = 240 MPa ] d' = pb + 1/2.P (untuk lx, tx,dan ty

S K [ [4 [5

[6 ) [10] n perlu = As perlu/(P^2.∠.0,25.b) dengan pb = 15 mm (balok atas) [11] Tulangan pokok terpakai

dengan pb = 30 mm (balok sloof) [12] As = [P^2.∠.0,25.b].n pakai > As perlu

] d = h - d'

Penulangan pokok pelat

Perhitungan Penulangan Sengkang

Tabel 6.14 Analisis Perhitungan Penulangan Sengkang Balok Reservoir

Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

Elemen b(m) d(m)

Diamet er (mm)

Vu max

(kN) S perlu

S

pakai Tul.

- Balok Atas 0.2 0.179 6 10.90 318.69 100 P6-100

- Balok Sloof 0.2 0.214 6 55.44 129.63 100 P6-100

Tabel 6.15 Rangkuman Penulangan Reservoir

Komponen Struktur Ukuran Penulangan

Pelat

- Pelat Atas Tebal: 150 mm P8-100 - Pelat Dinding Tebal: 200 mm P8-100 - Pelat Dasar Tebal: 250 mm P8-80

Kolom b : 200 mm

h : 200 mm

Pokok: 4P12 Sengkang : P6-100 Balok

- Balok Atas b : 200 mm h : 200 mm

Pokok Atas : 2P12 Pokok Bawah : 2P12 Sengkang : P6-100 - Balok Sloof b : 200 mm

h : 250 mm

Pokok Atas : 2P12 Pokok Bawah : 2P12 Sengkang : P6-100

Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

6.6. SIMULASI EPANET 2.0

Berdasarkan hasil simulasi program Epanet versi 2.0, diketahui bahwa sistem jaringan distribusi air baku dapat mengalirkan air dengan cara gravitasi dari bak bangunan penangkap mata air (bronkaptering) sampai ke 2 buah bak penampungan (reservoir) pada elevasi masing – masing 708 dpl dan 666,67 dpl. Dari segi kecepatan aliran, maka jaringan distribusi telah memenuhi persyaratan kecapatan, yaitu 0,3 - 3 m/detik. Hasil analisis ini menunjukkan bahwa untuk kecepatan aliran 1,15 – 2,08 m/detik . Hasil simulasi ini dapat pada lampiran tugas akhir ini.

Tabel 6.11 Fluktuasi Kebutuhan Air tiap jam Desa Ngadiwarno

Ket Jam

% Estimasi Konsumsi Tiap Jam Keb tiap jam (liter/detik) kebutuhan rata-rata (liter/detk) Keb.rata rata (m3/jam)

Keb. Tiap jam (m3/jam)

Kum. Keb. Rata-rata (m3/jam)

Kum Kebutuhan

(m3/jam)

Selisih (m3/jam)

Malam 12 55% 3,01 5,47 19,69 10,83 19,69 10,83 8,86

1 50% 2,74 5,47 19,69 9,85 39,38 20,68 18,71

2 50% 2,74 5,47 19,69 9,85 59,08 30,52 28,55

3 38% 2,08 5,47 19,69 7,48 78,77 38,01 40,76

4 39% 2,13 5,47 19,69 7,68 98,46 45,69 52,77

5 55% 3,01 5,47 19,69 10,83 118,15 56,52 61,64

6 74% 4,05 5,47 19,69 14,57 137,84 71,09 66,76

7 100% 5,47 5,47 19,69 19,69 157,54 90,78 66,76

8 140% 7,66 5,47 19,69 27,57 177,23 118,35 58,88

9 135% 7,38 5,47 19,69 26,58 196,92 144,93 51,99

10 118% 6,45 5,47 19,69 23,24 216,61 168,17 48,44

11 115% 6,29 5,47 19,69 22,65 236,30 190,82 45,49

Siang 12 120% 6,56 5,47 19,69 23,63 256,00 214,45 41,55

1 115% 6,29 5,47 19,69 22,65 275,69 238,27 37,42

2 118% 6,45 5,47 19,69 23,24 295,38 261,51 33,87

3 128% 7,00 5,47 19,69 25,21 315,07 286,71 28,36

4 129% 7,06 5,47 19,69 25,40 334,76 312,12 22,65

5 150% 8,21 5,47 19,69 29,54 354,46 341,65 12,80

6 170% 9,30 5,47 19,69 33,48 374,15 375,13 -0,98

7 170% 9,30 5,47 19,69 33,48 393,84 408,61 -14,77

8 135% 7,38 5,47 19,69 26,58 413,53 435,19 -21,66

9 100% 5,47 5,47 19,69 19,69 433,22 454,88 -21,66

10 75% 4,10 5,47 19,69 14,77 452,92 469,65 -16,74

11 60% 3,28 5,47 19,69 11,82 472,61 481,47 -8,86

Malam 12 55% 3,01 5,47 19,69 10,83 492,30 492,30 0,00

Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

Volume Kebutuhan Air Ds Ngaiwarno

0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00

12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Jam V o lu m e ( m 3 )

Kebutuhan Rata -rata Kebutuhan Fluktuatif

Dari Perhitungan didapatkan volume yang harus ditampung : 66,76 m3r/hari + 21,66 m3/hari = 88,42 m3/hari≈ 90 m3

Kapasitas reservoir Desa Ngadiwarno: Volume yang dibutuhkan : 90 m3

Direncanakan tinggi Reservoir 3 m dan lantai dasar reservoir persegi ( P ≠ L ) Maka dimensi reservoir yang lain :

V = P x L x t

40 m3 = P x L x 3 m P x L = 30 m2 P = L = 6 m ≈ 5 m

Jadi Dimensi reservoir : P = 6 m ; L = 5 m ; t = 3,5 m. (0,5 Freeboard)

6.5.3. Perencanaan Struktur Reservoir

Reservoir direncanakan menggunakan struktur beton bertulang. Sebelumnya perlu dilakukan perhitungan terhadap pembebanan reservoir. Perhitungan pembebanan reservoir adalah sebagai berikut ini :

Perhitungan Pelat

Perhitungan Pembebanan

a

Pelat Atas Penutup

Tebal pelat : 150 mm

Berat sendiri pelat:

0.15 x

24 =

3.60 kN/m

2

Beban Air Hujan

0.05 x

10 =

0.500 kN/m

2

Beban Mati :

=

4.100 kN/m

2

Beban Hidup :

=

1.5 kN/m

2

qult = 1,2 B. Mati + 1,6 B. Hidup

=

7.320 kN/m

2

b

Dinding

Tekanan hidrostatis :

1.6 x

0.5 x

3 x

10 =

24 kN/m

2

c

Pelat Dasar

Berat sendiri pelat dasar:

0.25 x

24 =

6 kN/m

2

Beban Mati Terfaktor :

1.2 x

6 =

7.2 kN/m

2

Beban Air

1 x

10 =

10 kN/m

2

Beban Air Terfaktor :

1.6 x

10 =

16 kN/m

2

Perhitungan Gaya Dalam

a P e la t A ta s P e n u tu p

L x = 4 m L x /L y = 1

L y = 4 m

M lx = 0 .0 2 5 x 6 .1 3 6 x 4 x 4 2 = 9 .8 1 8 k N m M ly = 0 .0 2 5 x 6 .1 3 6 x 4 x 4 2 = 9 .8 1 8 k N m b P e la t D in d in g

L x = 4 m L x /L z = 1 .1 4 3 L z = 3 .5 m

M lx = 0 .0 3 4 x 8 x 3 .5 x 4 2 = 1 5 .2 3 2 k N m M lz = 0 .0 2 2 x 8 x 4 x 3 .5 2 = 8 .6 2 4 k N m c P e la t D a s a r

L x = 4 m L x /L z = 1

L z = 4 m

M lx = 0 .0 2 5 x 2 3 .2 x 2 x 4 2 _{= 1 8 .5 6 0 k N m}

Perhitungan Penulangan

Tabel 6.12 Analisis Perhitungan Penulangan Pelat Reservoir

Pelat Arah L Mu h d' d a

beton As As s Tul. As

perlu min perlu pakai pakai (m) (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm^2) (mm^2) (mm) (mm^2)

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13]

Pelat arah-x 4 9.81 150 19 131 1.23 97.967 375 133.97 P8- 100 502.40

tas arah-y 4 9.81 150 19 131 1.23 97.967 375 133.97 P8- 100 502.40

Pelat arah-x 4 15.20 200 19 181 2.21 176.03 500 100.48 P8- 100 502.40 inding arah-z 2.5 8.64 200 19 181 0.78 62.289 500 100.48 P8- 100 502.40 Pelat arah-x 4 18.56 250 29 221 1.38 97.505 625 80.38 P8- 80 628.00

sa A D

Da r arah-y 4 18.56 250 29 221 1.38 97.505 625 80.38P8- 80 628.00

eterangan Tabel:

[1] Pelat yang ditinjau [8] a didapat dari persamaan

2] Arah tinjauan pelat: arah-x dan arah-y (Mu/0,8) = 0,85.fc'.b.a.[d - (a/2)] [3] L = bentang pelat menrtut arah x dan arah y dengan fc'=22,5 MPa, b=1000 mm

] Mu = momen ultimit [9] As perlu = (0,85.fc'.b.a)/fy [5] h = tebal plat dengan fy = 240 MPa

] d' = pb + 1/2.P (untuk lx, tx,dan ty

K [ [4

)

[6 [10] As,min = 0,0025.b.h

dengan pb = 15 mm (pelat atas) [11] Sperlu = (P^2.฀.0,25.b)/As perlu

dengan pb = 25 mm (pelat dasar) [12] Tulangan pokok terpakai

[7] d = h - d' [13] As = [P^2.฀.0,25.b]/spakai > As perlu

P = 8 mm

Penulangan pokok pelat

Penulangan Balok

Perhitungan Pembebanan

a

Balok Atas

Beban Pelat Terfaktor

0.667 x

2 x

7.320

=

9.760 kN/m

Berat Balok Terfaktor :

1.2 x

0.2 x

0.2 x

24 =

1.152 kN/m

Beban Balok Terfaktor :

=

10.912 kN/m

b

Balok Sloof

Beban Pelat Terfaktor:

0.667 x

2 x

23.2

= 30.9333 kN/m

Beban Balok Terfaktor:

1.2 x

0.2 x

0.25 x

24 =

1.44 kN/m

Beban Dinding Terfaktor

1.2 x

0.2 x

4 x

24 =

23.04 kN/m

Perhitungan Gaya Dalam

a Balok Atas Gaya Momen

Momen tump= 0.083 x 10.91 x 4 2_{= 14.549kNm}

Momen Lap = 0.042 x 10.91 x 4 2_{= 7.275 kNm}

Gaya Geser = 0.500 x 10.91 x 4 = 21.820kN

a Balok Sloof Gaya Momen

Momen tump= 0.083 x 55.4 x 4 2_{= 73.867kNm}

Momen Lap = 0.042 x 55.4 x 4 2_{= 36.933kNm}

Perhitungan Penulangan Pokok

Tabel 6.13 Analisis Perhitungan Penulangan Pokok Balok Reservoir

Pelat Arah L Mu h d' d a

beton As n Tul. As

perlu perlu pakai pakai

(m) (kNm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm^2) (mm) (mm^2)

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]

Balok Tump. 4 14.59 200 21 179 6.788 108.18 0.96 2 P 12 226.08

Atas Lap. 4 7.27 200 21 179 3.35 53.383 0.47 2 P 12 226.08

Balok Tump. 4 73.80 250 36 214 30.32 451.48 3.99 4 P 12 452.16

loof Lap. 4 36.90 250 36 214 14.58 232.44 2.06 4 P 12 452.16

eterangan Tabel:

[1] Pelat yang ditinjau [8] a didapat dari persamaan

2] Arah tinjauan: tumpuan dan lapangan (Mu/0,8) = 0,85.fc'.b.a.[d - (a/2)] [3] L = bentang balok dengan fc'=22,5 MPa, b=200 mm

] Mu = momen ultimit [9] As perlu = (0,85.fc'.b.a)/fy ] h = tebal plat dengan fy = 240 MPa ] d' = pb + 1/2.P (untuk lx, tx,dan ty

S K [ [4 [5

[6 ) [10] n perlu = As perlu/(P^2.∠.0,25.b)

dengan pb = 15 mm (balok atas) [11] Tulangan pokok terpakai

dengan pb = 30 mm (balok sloof) [12] As = [P^2.∠.0,25.b].n pakai > As perlu

] d = h - d'

Penulangan pokok pelat

Perhitungan Penulangan Sengkang

Tabel 6.14 Analisis Perhitungan Penulangan Sengkang Balok Reservoir

Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

Elemen

b(m)

d(m)

Diamet

er

(mm)

Vu max

(kN)

S perlu

S

pakai

Tul.

- Balok Atas

0.2

0.179

6

10.90 318.69

100 P6-100

- Balok Sloof

0.2

0.214

6

55.44 129.63

100 P6-100

Tabel 6.15 Rangkuman Penulangan Reservoir

Komponen Struktur Ukuran Penulangan

Pelat

- Pelat Atas Tebal: 150 mm P8-100

- Pelat Dinding Tebal: 200 mm P8-100

- Pelat Dasar Tebal: 250 mm P8-80

Kolom b : 200 mm

h : 200 mm

Pokok: 4P12 Sengkang : P6-100 Balok

- Balok Atas b : 200 mm

h : 200 mm

Pokok Atas : 2P12 Pokok Bawah : 2P12 Sengkang : P6-100

- Balok Sloof b : 200 mm

h : 250 mm

Pokok Atas : 2P12 Pokok Bawah : 2P12 Sengkang : P6-100 Sumber : Hasil Perhitungan, 2008

6.6. SIMULASI EPANET 2.0

Berdasarkan hasil simulasi program Epanet versi 2.0, diketahui bahwa sistem jaringan distribusi air baku dapat mengalirkan air dengan cara gravitasi dari bak bangunan penangkap mata air (bronkaptering) sampai ke 2 buah bak penampungan (reservoir) pada elevasi masing – masing 708 dpl dan 666,67 dpl. Dari segi kecepatan aliran, maka jaringan distribusi telah memenuhi persyaratan kecapatan, yaitu 0,3 - 3 m/detik. Hasil analisis ini menunjukkan bahwa untuk kecepatan aliran 1,15 – 2,08 m/detik . Hasil simulasi ini dapat pada lampiran tugas akhir ini.