ANALISIS KEBUTUHAN DAN KETERSEDIAAN AIR BERSIH DI WILAYAH KECAMATAN SUKAMULIA KABUPATEN LOMBOK TIMUR Analysis Of Needs And Availability Clean Water In Sub District Of Sukamulia Eastern Lombok

  

ANALISIS KEBUTUHAN DAN KETERSEDIAAN AIR BERSIH DI

WILAYAH KECAMATAN SUKAMULIA KABUPATEN LOMBOK

TIMUR

Analysis Of Needs And Availability Clean Water In Sub District Of Sukamulia

Eastern Lombok

  Tugas Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik Sipil

  Oleh :

  

DESSY MAULIDA PRATAMA

FIA 010 084

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MATARAM

Desember 2016

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya, sehingga dengan usaha yang maksimal akhirnya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

  Tugas akhir ini berjudul “Analisis Kebutuhan Dan Ketersediaan Air bersih

  Di Wilayah Kecamatan Sukamulia Kabupaten Lombok Timur ”. Tugas akhir ini

  merupakan salah satu persyaratan wajib akademis yang harus ditempuh oleh setiap mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mataram untuk memperoleh gelar sarjana (S-1).

  Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, dengan kerendahan hati penulis menerima segala kritik dan saran yang membangun dari pembaca. Akhir kata semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya. Terima kasih.

  Mataram, Desember 2016 Penulis

UCAPAN TERIMA KASIH

  Tugas Akhir ini dapat diselesaikan berkat bantuan dan dorongan baik moril maupun materil dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya terutama kepada :

  1. Bapak Yusron Saadi, ST.,M.Sc.,PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Mataram,

  2. Bapak Jauhar Fajrin, ST.,MSc(Eng).,Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mataram,

  3. Ibu Tri Sulistyowati, ST.,MT., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Mataram,

  4. Bapak Salehudin, ST.,MT., selaku Dosen Utama yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini, sehingga dapat terselesaikan dengan baik,

  5. Bapak Ir. Bambang Harianto.,MT., selaku Dosen Pembimbing Pendamping yang telah memberikan ide, saran dan arahan serta motivasinya,

  6. Orang tuaku tercinta, Ibu, Ayah dan adikku Wulan yang selalu memberikan dukungan semangat dan doanya yang tidak ternilai sampai saat ini.

  7. Kekasihku Didik Sugiono, sahabat-sahabatku Dini, Evi dan Ida Terima kasih untuk semua bantuan semangat dan dukungannya,

  8. Serta semua pihak yang telah banyak membantu baik secara langsung maupun tidak langsung selama pelaksanaan dan penyusunan skripsi ini.

  Semoga Allah SWT memberikan balasan atas segala bantuan dan dukungan semuanya, dalam usaha penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... ii KATA PENGANTAR ...................................................................................... iii DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ............................................................................................ vii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ ix DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ......................................................... xi DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xiv

  INTISARI...................................................................................................... ..... xv ABSTRACT.................................................................................................. ..... xvi

  BAB I. PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1

  1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 2

  1.3 Batasan Masalah .............................................................................. 3

  1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................ 3

  1.5 Manfaat Penelitian .......................................................................... 4

  BAB II. DASAR TEORI 1.1. Tinjauan Pustaka .............................................................................. 5

  2.2 Landasan Teori .................................................................................. 6

  2.2.1 Definisi Air Bersih ............................................................... 6

  2.2.2 Sumber Air Bersih................................................. .............. 7

  2.2.3 Kebutuhan Air Bersih ....................................................... .. 8

  2.2.4 Distribusi Air Bersih ...................................................... ..... 10

  2.2.5 Proyeksi Jumlah Penduduk ............................................ ..... 11

  2.2.6 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih ..................................... 13

  2.2.7 Hidrolika Jaringan Perpipaan ...............................................16

  BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

  3.1 Lokasi Penelitian ...............................................................................22

  3.2 Langkah Studi……............................................................................ 22

  3.2.1 Pengumpulan Data................................................................ 22

  3.2.2 Analisis Proyeksi Jumlah Penduduk.....................................23

  3.2.3 Analisis Kebutuhan Air.................................................. .......23

  3.2.4 Evaluasi Jaringan Distribusi Air……………………………24

  3.3 Bagan Alir Penelitian ............................................................ ............25

  BAB IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Proyeksi Jumlah Penduduk.................. ............................................26 4.2. Analisis Kebutuhan Air bersih................................................ .........31 4.3. Analisis Ketersediaan Air bersih...................................................... 40 4.4. Analisis Hidrolika Jaringan Air Bersih............................................ 44 4.5. Perencanaan jaringan pipa air bersih baru .......................................59 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan.......................................................................................71 5.2. Saran ................................................................................................71 DAFTAR PUSTAKA

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Interprestasi Nilai r ………............................................................……..13Tabel 2.2 Kategori Wilayah ....................................................................................13Tabel 2.3 Kriteria Kebutuhan Air Bersih..... ...........................................................16Tabel 2.4 Tinggi Kekasaran rata-rata Pipa Komersial…………………………….19Tabel 2.5 Nilai koefisien C Hazen- Williams……………………………………..20Tabel 4.1 Jumlah Penduduk Kecamatan Sukamulia…….. . ……….…..................26Tabel 4.2 Persentase Pertumbuhan Penduduk Masing-masing Desa ....................28Tabel 4.3 Hasil Uji Korelasi Desa Setanggor .........................................................29Tabel 4.4 Metode Proyeksi Jumlah Penduduk Tiap-tiap Desa ...............................30Tabel 4.5 Proyeksi Jumlah Penduduk Desa setanggor …………………………....30Tabel 4.6 Proyeksi pertumbuhan Jumlah Penduduk Setiap Desa Di

  Kecamatan Sukamulia .............................................................................31

Tabel 4.7 Proyeksi kebutuhan air bersih Desa Setanggor………………………....34Tabel 4.8 Total kebutuhan air bersih masing masing desa di kecamatan sukamulia…..………………………………………………..35Tabel 4.9 Jumlah penduduk setiap Desa yang satu jaringan atau penggunaan air bersih dengan kecamatan sukamulia…………………………….......36Tabel 4.10 Persentase pertumbuhan penduduk masing masng desa yang satu penggunaan air bersih dengan kecamatan sukamulia…....................37Tabel 4.11 Proyeksi jumlah penduduk setiap desa yang satu jaringan dengan kecamatan sukamulia…………………………………………...38Tabel 4.12 Proyeksi kebutuhan air bersih untuk daerah yang satu jaringan dengan kecamatan sukamulia………...………..…………….. .39Tabel 4.13 Daftar nama dan debit mata air untuk kecamatan sukamulia…………...40Tabel 4.14 Kebutuhan Maksimum Reservoir Rempung………………………….....41Tabel 4.15 Kebutuhan Maksimum Reservoir Jurit…….……………………………41Tabel 4.16 Analisa Fluktuasi Kebutuhan Untuk Perhitungan Kapasitas

  Reservoir Rempung …………….…………………..…………………..42

Tabel 4.17 Analisa Fluktuasi Kebutuhan Untuk Perhitungan KapasitasTabel 4.18 Zona pelayanan mata air Mencrit………….………….……………….44Tabel 4.19 Zona pelayanan mata air Tojang………….…………………………....45Tabel 4.20 Analisis Hidrolika jaringan pipa distribusi air bersih Sumber

  Mencrit berdasarkan debit maksimum 2025 ..........................................49

Tabel 4.21 Analisis Hidrolika jaringan pipa distribusi air bersih Sumber

  Tojang berdasarkan debit maksimum 2025 ..........................................54

Tabel 4.22 Analisis Hidrolika jaringan pipa distribusi air bersih Baru Sumber

  Mencrit berdasarkan debit maksimum 2025 .........................................60

Tabel 4.23 Analisis Hidrolika jaringan pipa distribusi air bersih Baru Sumber

  Tojang berdasarkan debit maksimum 2025 ..........................................65

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kontinuitas Pengaliran Dalam Pipa ………….........………… 17Gambar 3.1 Peta Lokasi Penelitian ............................................………........ 22Gambar 3.2 Bagan Alir Penelitian ..................…….....…………………….. 25Gambar 4.1 Skema Jaringan Air Bersih Hasil Perhitungan yang Satu

  Jaringan Dengan Wilayah Sukamulia …………………...…… 41

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

  : Kebutuhan air rata-rata (lt/hari) q

  R h : Jari-jari hidrolis (m)

  /dt) (Tabel 2.4)

  2

  : kekentalan kinematik (m

  ) D : Diameter pipa (m) Re : bilangan Reynold tak berdimensi, υ

  2

  : Kecepatan aliran (m/det) A : Tampang saluran (m

  V

  : Energi statis batas (m) h : Kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)

  1

  : Kebutuhan air maksmum (lt/hari) F : Faktor hari maksimum (antara 1,15 - 1,7) z

  m

  Q : Debit air (m

  3

  % : Prosentase kehilangan atau kebocoran q

  t

  : Kebocoran atau kehilangan air K

  HL

  : Kebutuhan air total (lt/hari) q

  T

  : Kebutuhan air domestik (lt/org/hari) q

  D

  : Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari) nD% : Prosentase kebutuhan air non domestik q

  nD

  : Kebutuhan air domestik (lt/org/hari) S : Standar kebutuhan air rata-rata q

  D

  /det) Pt : Jumlah penduduk tahun proyeksi Po : Jumlah penduduk tahun ke 0 t : Periode perencanaan Pn : Jumlah penduduk pada tahun ke-n Pn+1 : Jumlah penduduk pada tahun ke-n+1 r : Persen pertambahan penduduk tiap tahun n : Tahun proyeksi JP : Jumlah penduduk saat ini (jiwa) pl% : Prosentase pelayanan yang akan dilayani q

  RH

  I : Kemiringan gradien hidrolis

  V

  : Koefisien kehilangan energi akibat penyempitan ε

  k c

  : Kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)

  h c

  )

  2

  : Luas penampang pipa pertama dan pipa kedua (m

  2

  , A

  1

  : Kecepatan aliran di pipa pertama (m/det) A

  1

  : Kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)

  n : Koefisien kekasaran pipa Manning

  k m : Koefisien kehilangan energi minor h e

  : Kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)

  h m

  ) K : Koefisien kehilangan tinggi tekan minor (tabel)

  2

  g : Percepatan gravitasi (m/det

  P : Keliling basah (m)

  gesekan Darcy-Weisbach (faktor gesekan) yang nilainya ditentukan oleh bilangan Reynolds

  

f : Koefisien tahananan permukaan pipa atau dikenal dengan koefisien

  : Koefisien gesekan Hazen – Williams S : Kemiringan garis energi

  H

  : Kehilangan tenaga akibat gesekan (m) L : Panjang pipa (m) C

  h f

  : Kekasaran pipa Darcy-Weisbach (mm)

  DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran I - Data – data sekunder dari instansi – instansi Lampiran II - Hasil Perhitungan Lampiran III - Gambar Potongan Memanjang Jaringan Distribusi Pipa Lampiran IV - Foto – foto Reservoir dan beberapa Mata air

  

INTISARI

  Air bersih merupakan salah satu kebutuhan mendasar dalam menunjang kehidupan manusia, Sebagai wilayah Kecamatan Sukamulia yang tengah berkembang dan mengalami pemekaran wilayah, Kecamatan Sukamulia semakin banyak membutuhkan air seiring dengan perkembangannya yaitu khususnya air bersih. Dengan bertambahnya infrastruktur Kecamatan Sukamulia maka sudah pasti untuk beberapa tahun kedepan Kecamatan Sukamulia akan membutuhkan air bersih yang lebih banyak lagi.

  Dalam penelitian ini dilakukan analisis ketersediaan air bersih di wilayah Kecamatan Sukamulia kabupaten Lombok Timur. Analisis dilakukan pada wilayah kecamatan sukamulia yang bersumber dari mata air Mencrit, dan mata air Tojang. Selain itu dalam penelitian ini juga akan dilakukan evaluasi terhadap jaringan distribusi air guna mengetahui kemampuan jaringan distribusi yang ada saat ini. Dalam penentuan dimensi pipa, Peneliti menggunakan formula Hazen- yang diaplikasikan dalam program komputer excel dalam proses analisa

  Williams hidrolika.

  Berdasarkan hasil analisis, didapatkan jumlah kebutuhan air bersih pada daerah Kecamatan Sukamulia dan daerah yang satu pengguaan air bersih yaitu sebesar 185,647 lt/dt sedangkan debit yang tersedia yaitu sebesar 260 lt/dt. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa Sumber Mencrit dan tojang masih mampu untuk memenuhi kebutuhan penduduk sampai dengan tahun 2025. Dari hasil perhitungan poyeksi tahun rencana, dimensi pipa yang digunakan dalam perencanaan pergantian dimensi pipa jaringan air bersih baru untuk mata air menrit adalah ø6” untuk Zona Rempung, sedangkan perencanaan pergantian jaringan pipa air bersih baru untuk mata air tojang adalah ø16” untuk Zona Masbagi, Sukamulia dan Selong.

  Kata kunci: Air bersih, Analisis, Evaluasi, Jaringan Air Bersih, pipa, distribusi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Air bersih merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang dibutuhkan secara berkelanjutan. Penggunaan air bersih sangat penting untuk konsumsi rumah tangga, kebutuhan industri dan tempat umum. Karena pentingnya kebutuhan akan air bersih, maka adalah hal yang wajar jika sektor air bersih mendapat prioritas penanganan utama karena menyangkut kehidupan orang banyak. Pemenuhan kebutuhan air bersih sangat bergantung pada ketersediaan sumber air bersih yang diantaranya dapat diperoleh dari air tanah dan air permukaan yaitu dapat disediakan dari Sungai, Mata air, Bendung dan Waduk/Embung.

  Mengingat air bersih merupakan kebutuhan yang tidak terbatas dan berkelanjutan yang harus terpenuhi setiap saat, tidak hanya menyangkut debit yang cukup tetapi secara kualitas memenuhi standar yang berlaku dan secara kuantitas maupun kontinuitas harus dapat memenuhi kebutuhan masyarakat yang dilayaninya.

  Berdasarkan data survey PDAM kecamatan sukamulia tahun 2016, bahwa sudah 70 % masyarakat Kecamatan Sukamulia menggunakan jaringan air bersih. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih PDAM Kecamatan Sukamulia memanfaatkan dua (2) sumber mata air, dan satu sumur bor diantaranya Mata Air Mencrit dengan kapasitas sumber 100 l/dt, Mata Air Tojang dengan kapasitas sumber 100 l/dt, dan Sumur Bor Rempung dengan kapasitas sumber 60 l/dt. Kecamatan Sukamulia merupakan daerah pedesaan yang mengalami pemekaran daerah. Karena itu segala kegiatan pembangunan, dan lain sebagainya berkembang. Perkembangan tersebut tentu saja diiringi dengan pertumbuhan penduduk baik di kecamatan sukamulia dan sekitarnya. Dengan pertumbuhan penduduk yang terus meningkat maka kebutuhan air bersih terus menerus meningkat pula.

  Kondisi eksisting Kecamatan Sukamulia sebagian besar adalah wilayah perumahan, pertokoan dan banyaknya usaha air minum yang diiringi pertumbuhan penduduk yang terus meningkat dapat mengakibatkan bertambahnya konsumsi air bersih. Sehingga keadaan seperti ini dapat berpengaruh langsung pada ketersediaan air (potensi air) bersih yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan wilayah Kecamatan Sukamulia.

  Beberapa tahun ke depan jumlah penduduk akan semakin pesat yang tentunya akan berpengaruh terhadap peningkatan jumlah kebutuhan air bersih. Ketersediaan air yang ada belum tentu dapat menyeimbangi kebutuhan air bersih yang terus meningkat, untuk itu perlu dilakukan analisis ketersediaan air bersih yang ada sampai beberapa tahun ke depan, dalam penelitian ini sampai dengan tahun 2025. Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat memberikan alternatif pemecahan masalah air bersih terutama untuk daerah wilayah Kecamatan Sukamulia.

1.2 Rumusan Masalah

  Berdasarkan uraian latar belakang di atas dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :

1. Berapakah besar kebutuhan air bersih di Kecamatan Sukamulia Kabupaten

  Lombok Timur berdasarkan peningkatan jumlah penduduk sampai 10 tahun yang akan datang ?

  2. Bagaimanakah perbandingan antara kebutuhan air dengan ketersediaan air yang ada sampai 10 tahun yang akan datang?

  3. Apakah ketersediaan air yang ada mencukupi kebutuhan daerah Sukamulia hingga tahun 2025?

  4. Bagaimana sistem jaringan pipa distribusi utama penyediaan air bersih hingga tahun 2025 ?

1.3 Batasan Masalah

  Untuk memberikan arahan yang lebih baik serta memudahkan penyelesaian masalah sesuai dengan tujuan yang diinginkan, maka batasan masalah yang dapat diambil adalah : 1.

  Analisis kebutuhan air bersih di kecamatan Sukamulia dihitung berdasarkan pertumbuhan penduduk sampai tahun 2025.

  2. Data ketersediaan air didapatkan dari PDAM kabupaten Lombok Timur.

  3. Analisis dilakukan bersumber dari Mata Air Mencerit , Mata Air Tojang dan Sumur Bor Rempung.

  4. Analisis hidrolika jaringan distribusi air bersih hanya meliputi perhitungan dimensi pipa pada jaringan distribusi utama.

  5. Tidak membahas analisa ekonomi

1.4 Tujuan Penelitian

  Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah : 1. Mengetahui besarnya kebutuhan air bersih di wilayah Kecamatan Sukamulia sampai 10 tahun yang akan datang.

  2. Mengetahui perbandingan antara kebutuhan air masyarakat dengan ketersediaan air yang ada sampai tahun 2025.

  3. Menghitung analisa hidrolika jaringan pipa distribusi utama air bersih sampai ke daerah layanan hingga tahun 2025.

1.5 Manfaat Penelitian

  Sesuai dengan tujuan yang akan dicapai, maka penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :

  1. Dengan adanya penelitian ini dapat digunakan sebagai refrensi atau pertimbangan dalam penyediaan maupun pemanfaatan air bersih di wilayah Kecamatan Sukamulia.

  2. Dapat memperkirakan jumlah ketersediaan air bersih yang ada dengan jumlah penduduk dan pembangunan di wilayah Kecamatan Sukamulia yang terus meningkat.

3. Dapat menjadi refrensi untuk penelitian lainnya yang berkaitan dengan sumber daya air bersih.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

  Penyediaan air bersih merupakan suatu program pemerintah yang pelayanannya ditangani oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Kebutuhan tentang penyediaan dan pelayanan air bersih dari waktu ke waktu semakin meningkat yang terkadang tidak diimbangi oleh kemampuan pelayanan. Peningkatan kebutuhan ini disebabkan oleh peningkatan jumlah penduduk, peningkatan derajat kehidupan warga serta perkembangan kawasan pelayanan ataupun hal – hal yang berhubungan dengan peningkatan kondisi sosial ekonomi warga yang dibarengi dengan peningkatan jumlah kebutuhan air perkapita. (Muhibin,2012)

  Muhibin (2012) telah melakukan penelitian tentang analisis ketersediaan air bersih di kota mataram. Berdasarkan penelitiannya dapat disimpulkan bahwa jumlah kebutuhan air bersih di Kota Mataram mengalami peningkatan dari 449.758 l/dt di tahun 2012 menjadi 774.88 l/dt di tahun 2030 dengan beban puncak 1278.56 l/dt di tahun 2030. Untuk ketersediaan air bersih, debit mata air yang dimanfaatkan Kota Mataram dan daerah lain yang satu jaringan dengan Kota Mataram saat ini, ketersediaan air yang ada masih lebih besar dari kebutuhan hasil proyeksi sampai tahun 2030 yaitu 2379.36l/dt > 2284.85l/dt. Hal ini menunjukkan bahwa ketersediaan air untuk Kota Mataram Masih mencukupi sampai tahun 2030.

  Penelitian serupa juga dilakukan oleh Puput Wirajayeng (2012) tentang evaluasi sistem jaringan air bersih di kecamatan Pujut. Berdasarkan penelitiannya disimpulkan bahwa setelah di evaluasi kebutuhan air bersih di kecamatan pujut pada tahun 2022 meningkat dan dibutuhkan adanya penambahan sumber air baru akibat bertambahnya konsumsi air. Novita, Elsa Dewi (2010) melakukan evaluasi jaringan pipa air bersih perusahaan daerah air minum (PDAM) pada sistem mata air Tojang Kabupaten Lombok Timur. Berdasarkan hasil evaluasi tersebut, jaringan pipa eksisting untuk sistem jaringan air bersih pada mata air Tojang tidak mampu mengalirkan air dengan baik yang disebabkan sebagian besar ruas pipa masih banyak mengalami kehilangan tekan lebih besar dibandingkan dengan beda tinggi yang dimiliki sehingga masih belum memenuhi persyaratan atau standar yang diharapkan dan perlu dilakukan dimensi ulang terhadap jaringan pipa air bersihnya.

  Dalam penelitian ini akan dilaksanakan Analisis ketersediaan air bersih untuk wilayah Kecamatan Sukamulia. Adanya beberapa daerah yang belum terlayani secara maksimal mendorong pelaksanaan penelitian ini agar dapat mengetahui berapa jumlah kebutuhan air bersih yang dibutuhkan masyarakat di wilayah kecamatan Sukamulia.

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Definisi Air Bersih

  Air bersih secara umum diartikan sebagai air yang layak untuk dijadikan air baku bagi air minum. Dengan kelayakan ini terkandung pula pengertian layak untuk mandi, cuci dan kakus. Sebagai air yang layak untuk diminum, tidak diartikan bahwa air bersih itu dapat diminum langsung, artinya masih perlu dimasak atau direbus hingga mendidih. Secara terperinci Kementrian Kesehatan mempunyai definsi tentang air bersih. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari dan akan menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya, air bersih adalah air yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air minum. Adapun persyaratan yang dimaksud adalah persyaratan dari segi kualitas air yang meliputi kualitas fisik, kimia, biologi dan radiologis, sehingga apabila dikonsumsi tidak menimbulkan efek samping (Ketentuan Umum Permenkes No.416/Menkes/PER/IX/1990).

2.2.2 Sumber Air Bersih

  Menurut Soemarto (1987), air yang dapat kita manfaatkan bagian dari daur hidrologi (Hydrology Cycle) dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut ini. 1)

  Air permukaan, seperti air danau, air rawa, air sungai dan sebagainya, 2)

  Air tanah, seperti mata air, air tanah dalam atau air tanah dangkal, 3)

  Air atmosfer, seperti hujan, es atau salju Anonim (2011), Beberapa sumber air baku yang dapat digunakan untuk penyediaan air bersih dikelompokkan sebagai berikut:

  1) Air Hujan

  Air hujan disebut dengan air angkasa. Beberapa sifat kualitas dari air hujan adalah sebagai berikut: a.

  Bersifat lunak karena tidak mengandung larutan garam dan zat-zat mineral dan air hujan pada umumnya bersifat lebih bersih b.

  Dapat bersifat korosif karena mengandung zat-zat yang terdapat di udara seperti NH , CO , ataupun SO .

  3

  2

  2

  2) Air Permukaan

  Linsley dan Franzini (1991), Air permukaan adalah air yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan akan mengalami pengotoran selama pengalirannya, pengotoran tersebut disebabkan oleh lumpur, batang- batang kayu, daun-daun, limbah industri, kotoran penduduk dan sebagainya.

  Air permukaan yang biasanya dimanfaatkan sebagai sumber atau bahan baku air bersih adalah: a.

  Air waduk (berasal dari air hujan) b.

  Air sungai (berasal dari air hujan dan mata air) c. Air danau (berasal dari air hujan, air sungai atau mata air)

  3) Air tanah

  Linsley dan Franzini (1991), Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah, yang dibedakan menjadi: a.

  Air tanah dangkal

  Air ini terdapat pada kedalaman sekitar 15 m dari permukaan tanah dangkal sebagai sumber air bersih, dari segi kualitas agak baik namun dari segi kuantitas sangat tergantung pada musim.

  b.

  Air tanah dalam Air ini memiliki kualitas yang agak baik dibandingkan dengan air tanah dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan bebeas dari bakteri, sedangkan kuantitasnya tidak dipengaruhi oleh musim. 4)

  Mata air Dari segi kualitas, mata air sangat baik bila dipakai sebagai air baku.

  Karena berasal dari dalam tanah yang muncul ke permukaan tanah akibat tekanan, sehingga belum terkontaminasi oleh zat-zat pencemar. Biasanya lokasi mata air merupakan daerah terbuka, sehingga mudah terkontaminasi oleh lingkungan sekitar. Contohnya banyak ditemui bakteri E.–coli pada air tanah.

  Dilihat dari segi kuantitasnya, jumlah dan kapasitas mata air sangat terbatas sehingga hanya mampu memenuhi kebutuhan sejumlah penduduk tertentu.

2.2.3 Kebutuhan Air Bersih

  Kebutuhan air bersih adalah banyaknya air yang diperlukan untuk melayani penduduk yang dibagi dalam dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk keperluan domestik (rumah tangga) dan non domestik. Dalam melayani jumlah cakupan pelayanan penduduk akan air bersih sesuai target, maka direncanakan kapasitas sistem penyediaan air bersih yang dibagi dalam dua klasifikasi pemakaian air, yaitu untuk keperluan domestik (rumah tangga) dan non domestik.

  a.

  Kebutuhan Air Bersih Untuk Domestik (Rumah Tangga) Kebutuhan domestik dimaksudkan adalah untuk memenuhi kebutuhan air bersih bagi keperluan rumah tangga yang dilakukan melalui Sambungan

  Rumah (SR) dan kebutuhan umum yang disediakan melalui fasilitas Hidran Umum (HU) b.

  Kebutuhan Air Bersih Untuk Non Domestik Kebutuhan air bersih non domestik adalah kebutuhan air untuk memenuhi kebutuhan air untuk memenuhi sarana dan prasarana desa, seperti sekolah, masjid, musholla, perkantoran, puskesmas dan peternakan. Namun untuk kategori desa Ditjen Cipta Karya sudah merumuskan besarannya yaitu sebesar 15% sampai dengan 30% dari kebutuhan domestik. Untuk memastikan besaran seperti yang ditetapkan Ditjen Cipta Karya perlu dilakukan kajian terhadap faktor perkembangan jumlah fasilitas tersebut untuk mengetahui besaran kebutuhan non domestik.

  c.

  Kehilangan Air Kehilangan air adalah selisih antara banyaknya air yang disediakan dengan air yang dikonsumsi. Kehilangan air fisik/teknis maksimal 20%, dengan komponen utama penyebab kehilangan atau kebocoran air yaitu kebocoran pada pipa transmisi dan pipa induk, kebocoran dan luapan pada tangki reservoir, kebocoran pada pipa dinas hingga meter pelanggan (Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 2000).

  d.

  Kebutuhan maksimum Yaitu dalam periode satu minggu, bulan atau tahun terdapat hari-hari tertentu dimana pemakaian airnya maksimum. Keadaan ini dicapai karena adanya pengaruh musim. Pada saat pemakaian demikian disebut pemakaian hari maksimum. Kebutuhan air produksi direncanakan sama dengan kebutuhan maksimum. Besarnya kebutuhan air maksimum (Q max) = F max x Q rata-rata, dengan faktor F max = 1,1 (Ditjen Cipta Karya Dinas PU, 2000).

2.2.4 Distribusi Air Bersih a.

  Sistem Distribusi Air Bersih Sistem distribusi adalah sistem yang langsung berhubungan dengan konsumen, yang mempunyai fungsi pokok mendistribusikan air yang telah memenuhi syarat ke seluruh daerah pelayanan.Sistem ini ini terdiri dari reservoir dan pipa distribusi.

  Dua hal penting yang harus diperhatikan pada sistem distribusi adalah tersedianya jumlah air yang cukup dan tekanan yang memenuhi (kontinuitaspelayanan), serta menjaga keamanan kualitas air yang berasal dari instalasi pengolahan.

  Tugas pokok sistem distribusi air bersih adalah menghantarkan air bersih kepada para pelanggan yang akan dilayani, dengan tetap memperhatikan faktor kualitas, kuantitas dan tekanan air sesuai dengan perencanaan awal. Faktor yang didambakan oleh para pelanggan adalah ketersedian air setiap waktu.

  b.

  Sistem Jaringan Perpipaan Air Bersih.

  Sistem jaringan perpipaan berfungsi untuk mengalirkan zat cair dari satu tempat ke tempat yang lain. Aliran terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan di kedua tempat, yang bisa terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan di kedua tempat, yang bisa terjadi karena adanya perbedaan elevasi muka air atau karena digunakan pompa (Triatmodjo, 1993) 1)

  Pengaliran dalam pipa Pendistribusian air minum kepada konsumen dengan kuantitas, kualitas dan tekanan yang cukup memerlukan sistem jaringan perpipaan yang baik, reservoir, pompa dan dan peralatan yang lain. Metode dari pendistribusian air tergantung pada kondisi topografi dari sumber air dan posisi para konsumen berada. Sistem pengaliran air dapat dilakukan dengan cara : a.

  Cara Gravitasi.

  Cara pengaliran gravitasi digunakan apabila elevasi sumber air mempunyai perbedaan cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan yang diperlukan dapat dipertahankan. Cara ini dianggap cukup ekonomis, karena hanya memanfaatkan beda ketinggian lokasi.

  b.

  Cara Pemompaan.

  Pada cara ini pompa digunakan untuk meningkatkan tekanan yang diperlukan untuk mendistribusikan air dari reservoir distribusi ke konsumen. Sistem ini digunakan jika elevasi antara sumber air atau instalasi pengolahan dan daerah pelayanan tidak dapat memberikan tekanan yang cukup.

  2) Komponen sistem jaringan perpipaan a.

  Sistem Sumber Terdiri dari system pengambilan air bersih.Dalam system ini ada beberapa macam sumber penyediaan air bersih diantaranya air hujan, air permukaan dan air tanah.

  b.

  Sistem Transmisi Suatu system perpipaan yang mengalirkan air dari bangunan penyadap air baku ke bangunan pengolahan air sampai reservoir distribusi.

  c.

  Sistem Distribusi Sistem distribusi yaitu system perpipaan yang mengalirkan air dari reservoir sampai ke konsumen.

2.2.5 Proyeksi Jumlah Penduduk

  Dalam proyeksi jumlah penduduk di masa yang akan datang dapat diprediksikan berdasarkan laju pertumbuhan penduduk yang direncanakan relatif naik setiap tahunnya (Anjayani,2009).

  Ada beberapa metode yang dapat digunakan dalam memproyeksi jumlah penduduk yaitu: a.

  Metode Geometrik

  n

  ........................................................... (2.1) P = P (1 + i) …………………………

  n o

  dengan: Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n perencanaan (jiwa) Po = jumlah penduduk pada awal tahun perencanaan (jiwa) i = ratio angka pertumbuhan tiap tahun (%) n = periode tahun perencanaan b.

  Metode Aritmatik P = P + (1 + in) …………………........................................................... (2.2)

  n o

  Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n perencanaan (jiwa). Po = jumlah penduduk pada awal tahun perencanaan (jiwa). i = ratio angka pertumbuhan tiap tahun (%). n = periode tahun perencanaan.

  n = jumlah penduduk pada tahun ke n perencanaan (jiwa).

  Sangat rendah (Tak berkorelasi)

  No Besarnya nilai r Interpretasi 1 0,8 - 1,00 Tinggi 2 0,6 - 0,8 Cukup 3 0,4 - 0,6 Agak rendah 4 0,2 - 0,04 Rendak 5 0,0 -0,2

Tabel 2.1 Interpretasi nilai r

  Kriteria pemilihan dari ketiga metode di atas berdasarkan uji korelasi sederhana, dimana nilai koefisien (r) yang mendekati 1 atau r=1 digunakan. Nilai koefisien korelasi dapat dihitung dengan bantuan Microsoft Exel 2007 yaitu dengan fungsi “=CORREL(array1;array2)”.

  e = bilangan logaritma natural besarnya sama dengan 2.7182818 i = ratio angka pertumbuhan tiap tahun (%). n = jumlah tahun proyeksi (tahun) d. Pemilihan Metode Proyeksi Penduduk

  o = jumlah penduduk pada awal tahun perencanaan (jiwa).

  P

  ............................................................................. (2.3) dengan : P

  c.

  ( in) …………………

  . e

  o

  = P

  n

  P

  Metode Eksponensial Perkembangan penduduk berdasarkan metode eksponensial dapat didekati dengan persamaan berikut :

  Sumber : Suharsimi Arikunto (2010)

  Apabila diperoleh angka negatif, berarti korelasinya negatif. korelasi negatif menunjukkan hubungan yang berlawanan arah. Indeks korelasi tidak pernah lebih dari 1,00 (Suharsimi Arikunto, 2010).

  Adapun wilayah sasaran perencanaan harus dikelompokan ke dalam kategori wilayah berdasarkan jumlah penduduk sebagai berikut :

  = kebutuhan air domestik (lt/org/hari) S = standar kebutuhan air rata-rata

  D

  = JP x (pl%) x S …………………………………………………..(2.5) dengan : JP = jumlah penduduk saat ini (jiwa) pl% = prosentase pelayanan yang akan dilayani q

  D

  Untuk jumlah kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan jumlah penduduk yang dilayani dikalikan dengan standar kebutuhan air perorang perhari (S), sedangkan jumlah penduduk yang dilayani dapat dihitung dengan jumlah penduduk dikalikan dengan prosentase pelayanan yang akan dilayani (pl%), dihitung dengan persamaan berikut: q

  Anonim (2005 dalam D. Sumartoro,2013), Langkah-langkah yang perlu dilakukan dalam menghitung jumlah kebutuhan air bersih, antara lain:

  5 Kota Kecil Desa 3.000 - 10.000 600 - 2.000 Sumber : PERMEN PU NOMOR : 18/PRT/M/2007

  4 Kota Sedang 10.000 - 100.000 2.000 - 20.0000

  3 Kota Besar 100.000 - 500.000 20.000 - 100.000

  2 Metropolitan 500.000 - 1.000.000 100.000 - 200.000

  1 Kota > 1.000.000 > 200.000

  Jumlah Rumah (buah)

  NO Kategori Wilayah

Jumlah Penduduk

(jiwa)

Tabel 2.2 Kategori Wilayah

2.2.6 Perhitungan Proyeksi kebutuhan air bersih

1. Kebutuhan Air Domestik

2. Kebutuhan Air Non Domestik

  Untuk keperluan air non-domestik dihitung dengan cara kebutuhan air domestik dikalikan dengan prosentase kebutuhan air non-domestik. Dihitung menggunakan persamaan berikut : q = (nD%) x q ……………………………………………….…... (2.6)

  nD D

  dengan : q = kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)

  nD

  nD% = prosentase kebutuhan air non domestik q = kebutuhan air domestik (lt/org/hari)

  D 3.

  Kebutuhan Air Total Kebutuhan air total adalah kebutuhan air domestik yang ditambahkan dengan kebutuhan air non domestik, dihitung dengan persamaan berikut: q = q + q ……………………………………………….………..(2.7)

  T D nD

  dengan : q = kebutuhan air total (lt/hari)

  T 4.

  Kehilangan dan Kebocoran Kehilangan air akibat kebocoran dapat dihitung dengan persamaan berikut: q = q x (K %) ……………………………………………….…….(2.8)

  HL T t

  dengan : q = kebocoran atau kehilangan air

  HL

  K % = prosentase kehilangan atau kebocoran

  t 5.

  Kebutuhan Air Rata-rata Dihitung dengan menggunakan persamaan berikut: q = q + q ……………………………………………………......(2.9)

  RH T HL

  dengan : q = kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

  RH q = kebutuhan air total (lt/hari)

  T

  q = kebocoran atau kehilangan air (lt/hari)

  HL

  6. Kebutuhan Air Jam Maksimum/puncak Kebutuhan air jam maksimum yaitu besar air maksimum yang dibutuhkan pada jam tertentu pada kondisi kebutuhan air maksimum.

  Didapatkan dalam bentuk persamaan sebagai berikut: q = q x F …………………………………………………………(2.10)

  m RH

  dengan : q = kebutuhan air maksmum (lt/hari)

  m

  q = kebutuhan air rata-rata (lt/hari)

  RH

  F = faktor hari maksimu Untuk besarnya kebutuhan air bersih kriterianya dapat di lihat pada tabel berikut ini.

Tabel 2.3 Kriteria kebutuhan air bersih

  Kategori Kota Berdasarkan Jumlah Penduduk ( Jiwa ) Kota Kota Kota Kota Desa No. Uraian

  Metropolitan Besar Sedang Kecil 500.000 s/d 100.000 s/d 20.000 s/d < 20.000 > 1.000.000

  1.000.000 500.000 100.000 Konsumsi Unit Sambungan Rumah (SR) 1 (liter/orang/hari) >150 120-150 90-120 80-120 60-80 Konsumsi Unit Hindran Umum (HU) 2 (liter/orang/hari)

  30

  30

  30

  30

  30 15% s/d 15% s/d 30% dari 30% dari kebutuhan kebutuhan

3 Konsumsi unit non domestik

  domestik domestik

  a. Niaga Kecil (liter/orang/hari) 600 – 900 600 - 900 600 1000 - b. Niaga Besar (liter/orang/hari) 1000 – 5000 5000 1500

  c. Industri Besar (liter/orang/hari) 0,2 - 0,8 0,2 - 0,8 0,2 - 0,8

  d. Pariwisata (liter/orang/hari) 0,1 - 0,3 0,1 - 0,3 0,1 - 0,3

  

4 Persentase kehilangan air (%) 20 – 30 20 – 30 20 – 30 20 – 30 20 – 30

  

5 Faktor Hari Maksimum 1.1*harian 1.1*harian 1.1*harian 1.1*harian 1.1*harian

1,5 *hari 1,5 *hari 1,5 *hari 1,5 *hari 1,5 *hari

  6 Faktor Jam Puncak maks maks maks maks maks

  7 Jumlah Jiwa Per SR (Jiwa)

  5

  5

  5

  5

  5

  

8 Jumlah Jiwa Per HU ( Jiwa) 100 100 100 100 100

  9 Jam Operasi (Jam)

  24

  24

  24

  24

  24

10 volume reservoir (%) 15-25% 15-25% 15-25% 15-25% 15-25%

  

11 SR : HU 50 : 50 50 : 50 80 : 20 70 : 30 70 : 30

s/d s/d 80 : 20 80 : 20

12 Cakupan Pelayanan (%)

  90

  90

  90

  90

  70 Sumber :Kriteria Perencanaan Direktorat Jendral Cipta Karya Dinas PU, 2000

2.2.7 Hidrolika Jaringan Perpipaan

  Menurut (Triatmodjo, 1993) sistim jaringan pipa biasa digunakan pada bidang teknik sipil khususnya untuk distribusi air bersih. Sistem perpipaan berfungsi untuk mengalirkan zat cair atau fluida dari satu tempat ke tempat lain. Timbulnya aliran dapat diakibatkan karena adanya perbedaan elevasi atau karena pompa. Perancangan sistem jaringan pemipaan harus dirancang dengan teliti agar sistem dapat bekerja secara optimal dan efisien. Jaringan pipa harus memenuhi persamaan kontinuitas dan tenaga. Beberapa sifat zat cair yang dapat dibahas dalam bentuk persamaan sebagai berikut.

1. Persamaan Kontinuitas

  Menurut (Triatmodjo, 1993) apabila zat cat cair tak kompresibel mengalir secara kontinyu melalui pipa atau saluran terbuka, dengan tampang aliran konstan ataupun tidak konstan, maka volume zat cair yang lewat tiap satuan waktu adalah sama di semua tampang. Keadaan ini disebut dengan hukum kontinuitas aliran zat cair atau sederhananya Hukum kontinuitas menyatakan bahwa pada suatu aliran air di dalam pipa, jumlah air yang masuk sama dengan jumlah air yang keluar, seperti terlihat pada Gambar 2.1 berikut :

Gambar 2.1 Kontinuitas pengaliran dalam pipa

  Q1 = Q2 ………………......................................................................... (2.11) A1 V1 = A2 V2 ………………............................................................. (2.12) 2.

  Persamaan energi Setiap benda atau zat mempunyai energi atau dengan kata lain setiap benda mempunyai kemampuan untuk melakukan kerja, begitu juga airmempunyai energi. Tinggi energi pada sistem hidraulika diwakili dengan tiga bagian, yaitu tekanan, elevasi, dan kecepatan. Keseimbangan energi antara dua titik dalam sistem diterangkan dalam persamaan Bernaulli (Triatmodjo, 1993) :

  2

  2 p

  2

  1 V 1 p

2 V

  = Z + + + + Z + hf ……………………………............ (2.13)

  1

  2 γ 2g γ 2g

  dimana:

  Z = energi potensial

  p = tinggi tekanan

  γ

2 V

  = energi kecepatan 2g

  = kehilangan energi

  hf 3.

  Kehilangan energi pada pipa Menurut (Triatmodjo, 1993) fluida dalam pipa akan megalami tegangan geser dan gradien kecepatan pada seluruh medan karena adanya kekentalan.

  Tegangan geser tersebut menyebabkan kehilangan energi utama. Faktor lain yang berperan dalam kehilangan energi aliran adalah adanya belokan,

• Persamaan Darcy-Weisbach hf = f.

  (mm)

  8 Concrete 0,3 to 3,0

  7 Cast/ductile iron 0,25

  6 Galvanized iron 0,15

  5 Asphalted cast iron 0,13

  4 Steel 0,05

  3 Poly (vinyl chloride) 0,05

  2 Asbestos cement 0,05

  1 Wrought Iron 0,04

  No Jenis Pipa Roughess Height

  katup dan sambungan sehingga menimbulkan turbulensi. Faktor ini disebut kehilangan energi minor .

Tabel 2.4 Tinggi Kekasaran rata-rata pipa komersial

  untuk pipa komersial ditunjukkan pada Tabel 2.4.Nilai-nilai ini disarankan untuk dicek di pabrik pembuat pipa setempat.

  ԑ, dari dinding pipa.Kekasaran rata-rata dinding pipa

  Koefisien tahanan permukaan untuk aliran turbulen tergantung pada ketinggian rata-rata proyeksi kekasaran,