ANALISIS KINERJA SISTEM DISTRIBUSI JARIN
AIR BERSIH PDAM TIRTA MEULABOH (Studi Kasus Pada Zona Layanan Kecamatan Johan Pahlawan Kabupaten Aceh Barat) TESIS
Untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Yang Diperlukan Untuk Memperoleh Ijazah Magister Teknik
Oleh
CUT SUCIATINA SILVIA
NIM . 1209200060049
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SYIAH KUALA DARUSSALAM-BANDA ACEH 2014
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : ANALISIS KINERJA SISTEM DISTRIBUSI JARINGAN AIR BERSIH PDAM TIRTA MEULABOH (Studi Kasus Pada Zona Layanan Kecamatan Johan Pahlawan Kabupaten Aceh Barat)
Nama Mahasiswa : Cut Suciatina Silvia NIM
: 1209200060049 Program Studi : Magister Teknik Sipil Bidang Studi
: Manajemen Sumberdaya Air
Darussalam, Desember 2014 Disetujui Oleh, Komisi Pembimbing Ketua, Anggota,
Dr. Ir. Masimin, MSc Dr. Azmeri, ST, MT NIP. 195209081986031001
NIP. 197308201998032001
Diketahui/Disahkan oleh,
Prodi Magister Teknik Sipil Program Pascasarjana
Universitas Syiah Kuala Universitas syiah Kuala
Ketua, Direktur,
Dr. Ir. M. Isya, M.T Prof. Dr. Ir. Darusman, M. Sc NIP. 196204111989031002 NIP. 196210091987021001
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama
: Cut Suciatina Silvia
NIM
Dengan ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa :
1. Di dalam tesis saya tidak terdapat bagian atau satu kesatuan yang utuh dari tugas akhir/skripsi, tesis, disertasi, buku atau bentuk lain yang saya kutip dari karya orang lain tanpa saya sebutkan sumbernya yang dapat dipandang sebagai tindakan penjiplakan.
2. Sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat reproduksi karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain yang dijadikan seolah-olah karya asli saya sendiri.
3. Apabila ternyata terdapat dalam tesis saya bagian-bagian yang memenuhi unsur penjiplakan, maka saya menyatakan kesediaan untuk dibatalkan sebagian atau seluruhnya hak atas gelar kesarjanaan saya
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk dapat dipergunakan seperlunya.
Darussalam, Desember 2014 Saya yang membuat pernyataan,
Cut Suciatina Silvia NIM. 1209200060049
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang telah melimpahkan karunia-Nya sehingga penulisan tesis ini dapat diselesaikan pada waktunya.
Tesis ini berjudul “ANALISIS KINERJA SISTEM DISTRIBUSI JARINGAN AIR BERSIH PDAM TIRTA MEULABOH (Studi Kasus Pada Zona Layanan Kecamatan Johan Pahlawan Kabupaten Aceh Barat) “, ditulis dalam rangka melengkapi dan memenuhi salah satu syarat yang diperlukan untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana – Universitas Syiah Kuala.
Dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan tugas akhir ini, penulis telah memperoleh bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak terutama komisi pembimbing. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih yang tulus kepada Bapak Dr. Ir. Masimin, MSc sebagai ketua komisi pembimbing dan Ibu Dr. Azmeri, ST, MT sebagai anggota komisi pembimbing.
Selanjutnya, pada kesempatan ini penulis juga menyampaikan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Darusman, M. Sc selaku Direktur Program Pasca Sarjana Unsyiah;
2. Bapak Dr. Ir. Muhammad Isya, M.T selaku Ketua Prodi Magister Teknik Sipil Unsyiah;
3. Bapak Dr. Ir. Mochammad Afifuddin, M.Eng selaku Sekretaris Prodi Magister Teknik Sipil Unsyiah;
4. Ibu Dr. Ir. Eldina Fatimah, M. Sc, selaku Ketua Bidang Manajemen Sumberdaya Air Prodi Magister Teknik Sipil Unsyiah;
5. Tenaga pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Unsyiah;
6. Bapak pembahas, Dr. Ir. Alfiansyah Yulianur BC dan Ibu Dr. Ir. Eldina Fatimah, M. Sc yang telah memberikan banyak masukan untuk perbaikan tesis ini;
iii
7. Ayahanda HT. Idris Sardi, Ibunda Hj. Cut Nurhayati yang selalu memberikan do’a dan dukungan kepada penulis dengan ikhlas dan suami tercinta Aharis Mabrur, SHI, serta anak saya Najwa Harvyanda yang selalu memberikan motivasi dan do’a yang tiada henti untuk keberhasilan penulis.
8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Magister Teknik Sipil khususnya bidang Manajemen Sumber Daya Air angkatan 2012 yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, dimana telah memberikan kontribusi dan kebersamaannya sejak awal perkuliahan hingga akhir penulisan tesis ini. Akhirnya kepada Allah SWT jugalah penulis berserah diri dan berharap semoga tulisan ini dapat berguna bagi pembaca, amin.
Darussalam, Desember 2014 Penulis,
Cut Suciatina Silvia NIM. 1209200060049
iv
ANALISIS KINERJA SISTEM DISTRIBUSI JARINGAN AIR BERSIH PDAM TIRTA MEULABOH (Studi Kasus Pada Zona Layanan Kecamatan Johan Pahlawan Kabupaten Aceh Barat)
Oleh : Cut Suciatina Silvia NIM. 1209200060049
Komisi Pembimbing :
1. Dr. Ir. Masimin, MSc
2. Dr. Azmeri, ST, MT
ABSTRAK
Air bersih merupakan kebutuhan mendasar bagi manusia oleh karena itu pemanfaatan kebutuhan air pun tidak terbatas. PDAM Tirta Meulaboh sebagai perusahaan daerah pengelola air bersih belum mampu memenuhi kebutuhan air bersih bagi masyarakat, dimana tingkat pelayanan yang dihasilkan belum berjalan dengan baik dan optimal. Untuk itu perlu dilakukan studi terkait dengan kinerja sistem pelayanan distribusi air bersih, dimana studi ini bertujuan untuk melihat kondisi nyata dari kinerja jaringan distribusi air bersih dan permasalahan kehilangan air yang terjadi pada PDAM Tirta Meulaboh. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode survei dan kuantitatif yang didukung oleh data primer dan data sekunder. Berdasarkan hasil analisis didapat debit pemakaian rata-rata yang dihasilkan hanya 106,93 liter/orang/hari, dimana kekurangan kebutuhan air bersih rata-rata setiap pelanggan >23 liter/orang/hari. Analisis dari tingkat kehilangan air pada tahun 2013, didapat kehilangan air mencapai 35,07%
dengan kehilangan air 783.967,00 m 3 /tahun. Berdasarkan hasil analisis program NRW dengan metode ILI didapat nilai ILI sebesar 38,5, dimana menurut Tabel Matriks Target
disimpulkan bahwa kebocoran atau kehilangan air di zona layanan PDAM Tirta Meulaboh Kecamatan Johan Pahlawan termasuk ke dalam golongan D dengan ILI >16 dengan tingkat kebocoran >200 liter/sambungan/hari. Dari kondisi tersebut maka didapat
kehilangan air yang tidak dapat diuangkan adalah sebesar 403.106 m 3 /tahun atau sebesar 51,42%. Sedangkan hasil analisis terhadap kinerja sistem jaringan distribusi air bersih,
didapat tingkat keandalan sebesar 58,59% dengan lamanya sistem berada pada kondisi gagal selama 4,65 bulan dan rata-rata frekuensi terjadinya kegagalan sebanyak 2 kali, dan rata-rata terjadinya defisit sebesar 12,55%, maka sistem kinerja jaringan dikatakan belum memuaskan.
Kata Kunci : Kinerja jaringan distribusi, Kehilangan Air, Non Revenued Water
ANALYSIS OF PERFORMANCE OF FRESH WATER NETWORK DISTRIBUTION SYSTEM OF PDAM TIRTA MEULABOH (Case Study in Service Zone of Johan Pahlawan Sub-district Aceh Barat District)
by: Cut Suciatina Silvia Student Reg.No. 1209200060049
Committee of Supervisory:
1. Dr. Ir. Masimin, MSc
2. Dr. Azmeri, ST, MT
ABSTRACT
Fresh water is a basic human need, hence, utilization of water needs was not limited. PDAM Tirta Meulaboh as local government water management company has not been able to fullfill the needs of fresh water for the community, where the level of service that is generated has not run properly, neither optimally. Therefore, it is necessary to conduct studies related to the performance of the water distribution service system, where the study was aimed to see the real circumstance of the performance of water distribution network and the problem of water loss that occurs in PDAM Tirta Meulaboh. The method that is applied in this research is survey and quantitative methods which is supported by the primary and secondary data. Based on the analysis results obtained that the discharge of average usage which is produced is just in 106.92 liters/person/day, where the shortage of fresh water needs of each customer on average >23 liters/person/day. Analysis of the rate of water loss in 2013
obtained that water loss reached 35,07% with water loss 783.967,00 m 3 /year. Based on the results of the NRW program analysis with ILI method obtained that ILI value of 38,5, which according to the Table of Target Matrix concluded that leakage or loss of water in service zone of Johan Pahlawan of PDAM Tirta Meulaboh included in the group D with ILI >16 and the leakage rate of >200 liters/connection/day. From these circumstances, water loss that can not be cashed of 403.106 m3/year or 51,42%. While the results of the analysis of the performance of fresh water distribution network system, obtained that 58.59% reliability level for the duration of the system is in the failed state for 4,65 months and the average frequency of occurrence of failure as much as 2 times, then the system is not yet satisfactory network performance.
Keywords: Performance of distribution network, Water Loss, Non Revenued Water
vi v
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Gambar A.3.1 Peta Lokasi Instalasi Pengolahan Air Bersih PDAM Tirta
Meulaboh .............................................................................. 67 Gambar A.3.2 Peta Lokasi Intake PDAM Tirta Meulaboh untuk WTP Lapang di Dusun Pasie Mesjid ........................................................... 68 Gambar A.3.3 Peta Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Tirta Meulaboh
69 Gambar A.3.4 Lokasi Intake PDAM Tirta Meulaboh di Dusun Pasie Mesjid 70 Gambar A.3.5 Lokasi WTP PDAM Tirta Meulaboh di Lapang .................. 70 Gambar A.3.6 Lokasi Reservoir WTP PDAM Tirta Meulaboh di Lapang .. 71 Gambar A.3.7 Lokasi Pompa WTP PDAM Tirta Meulaboh di Lapang....... 71 Gambar A.3.8 Meteran Air Pelanggan.......................................................... 72 Gambar A.3.9 Pembacaan Debit Air di Meter Pelanggan ............................ 73 Gambar A.3.10 Pembacaan Waktu untuk Analisis Tekanan Air ................... 74 Tabel
B.3.1 Kebutuhan Sarana dan Prasarana Berdasarkan Jumlah Penduduk Kecamatan Johan Pahlawan Tahun 2009-2013 ..................... 75 Tabel
B.3.2 Data Eksisting PDAM Tirta Meulaboh IPA Lapang ............. 76 Tabel
B.3.3 Data Unit Air Baku PDAM Tirta Meulaboh IPA Lapang ..... 77 Tabel
B.3.4 Data Unit Produksi PDAM Tirta Meulaboh IPA Lapang...... 78 Tabel
B.3.5 Data Unit Distribusi PDAM Tirta Meulaboh IPA Lapang .... 79 Tabel
B.3.6 Data Jumlah 99 Sampel Pelanggan yang Berada di Zona layanan Kecamatan Johan Pahlawan ................................................... 80 Tabel
B.3.7 Total Penggunanan Debit Air Pada Zona Layanan 1............. 81 Tabel
B.3.8 Total Penggunanan Debit Air Pada Zona Layanan 2............. 82 Tabel
B.3.9 Total Penggunanan Debit Air Pada Zona Layanan 3............. 83 Tabel
B.3.10 Tinggi Tekanan Pada Zona Layanan 1 .................................. 84 Tabel
B.3.11 Tinggi Tekanan Pada Zona Layanan 2 .................................. 85 Tabel
B.3.12 Tinggi Tekanan Pada Zona Layanan 3 .................................. 86 Tabel
B.3.13 Fluktuasi Kebutuhan Air Pada Zona Layanan 1 ................... 87 Tabel
B.3.14 Fluktuasi Kebutuhan Air Pada Zona Layanan 2 .................... 88 Tabel
B.3.15 Fluktuasi Kebutuhan Air Pada Zona Layanan 3 .................... 89 Tabel
B.3.16 Data Debit Air Tahun 2013 Dari 99 Sampel Pelanggan ........ 90 Tabel
C.4.1 Fluktuasi Kebutuhan Air Rata-Rata Pada Zona Layanan 1 ... 91 Tabel
C.4.2 Fluktuasi Kebutuhan Air Rata-Rata Pada Zona Layanan 2 ... 92 Tabel
C.4.3 Fluktuasi Kebutuhan Air Rata-Rata Pada Zona Layanan 3 ... 93 Tabel
C.4.4 Kebutuhan Sarana dan Prasarana Berdasarkan Jumlah Penduduk Kecamatan Johan Pahlawan Tahun 2014-2032 ..................... 94 Tabel
C.4.5 Tingkat Layanan dan Kegagalan Pelayanan Jaringan Distribusi Air Bersih Tahun 2013........................................................... 95
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air bersih merupakan kebutuhan mendasar bagi manusia, oleh karena itu pemanfaatan kebutuhan air pun tidak terbatas. Dalam upaya penyediaan air bersih, sistem distribusi merupakan hal yang sangat penting, karena tujuan dari sistem distribusi adalah menyalurkan air bersih dari instalasi pengolahan ke masyarakat dengan kualitas, kuantitas dan kontinuitas yang diinginkan serta tekanan yang mencukupi.
Kebutuhan air bersih akan meningkat seiring dengan adanya pertambahan penduduk. Penanganan akan pemenuhan kebutuhan air bersih dapat dilakukan dengan berbagai cara, disesuaikan dengan sarana dan prasarana yang ada. Dengan sistem pengolahan dan sistem jaringan perpipaan yang ada, PDAM Tirta Meulaboh sebagai perusahaan daerah pengelola air bersih seharusnya mampu untuk memenuhi kebutuhan air bersih bagi masyarakat. Evaluasi dari BPPSPAM, 2009 menyatakan bahwa kinerja dari PDAM Tirta Meulaboh tergolong pada kondisi PDAM yang tidak sehat, dimana kinerja teknis PDAM, kinerja manajemen dan kinerja keuangannya dikatakan rendah.
Pelayanan untuk kebutuhan air bersih masyarakat Kecamatan Johan Pahlawan, sumber air baku yang digunakan adalah berasal dari sungai Krueng Meureubo. Sungai Krueng Meureubo sebagai sumber air baku tersedia dalam jumlah cukup besar yang memiliki debit rata-rata sungai sebesar 100 m³/detik, dimana jumlah debit air yang baru dimanfaatkan oleh PDAM Tirta Meulaboh untuk Kecamatan Johan Pahlawan melalui Instalasi Pengolahan Air (IPA) Lapang adalah sebesar 80 liter/detik.
Penelitian ini dilakukan untuk menganalisa kinerja PDAM Tirta Meulaboh dari segi teknis, yang difokuskan hanya pada wilayah kota Meulaboh yaitu
Kecamatan Johan Pahlawan yang memiliki luas kecamatan 44,91 km², karena tingkat pelayanan jaringan distribusi air bersih yang dihasilkan oleh PDAM Tirta Meulaboh terhadap pelanggan di wilayah Kecamatan Johan Pahlawan belum berjalan dengan baik dan optimal (Syahputra, 2005). Belum baik dan belum optimalnya tingkat pelayanan yang diberikan oleh PDAM Tirta Meulaboh sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti pertumbuhan penduduk, karakteristik masyarakat, tingkat ekonomi dan status sosial masyarakat yang beragam, perilaku atau pola penggunaan air oleh masyarakat serta terjadinya tingkat kehilangan air yang cukup tinggi.
Kehilangan air merupakan tolak ukur penting terhadap optimal dan tidaknya sistem layanan penyediaan air bersih yang dilakukan oleh PDAM, karena jika semakin tinggi angka kehilangan air maka akan semakin besar beban kerugian yang dialami oleh PDAM maupun konsumen. Kerugian yang diderita oleh PDAM dapat berupa kerugian secara ekonomis dan finansial, sedangkan kerugian yang diderita konsumen berupa terganggunya kapasitas dan kontinuitas terhadap pelayanan. Untuk mengurangi dan meminimalkan tingkat kehilangan air tersebut digunakan metode pengendalian NRW (Non Revenued Water) dan neraca air.
Neraca air merupakan alat audit untuk menghitung kehilangan air yang berfungsi untuk melakukan kontrol pada tiga titik utama yang menjadi indikator sehat atau tidaknya sistem pelayanan PDAM yaitu input sistem, konsumsi dan kehilangan air (Syahputra, 2005). Neraca air dihitung berdasarkan jumlah debit air yang masuk, konsumsi bermeter berekening, ketidak akuratan meter pelanggan, kehilangan air dan kehilangan fisik. NRW dapat didefinisikan sebagai air yang hilang dan dapat diukur serta diketahui besarnya, namun tidak dapat direkeningkan atau tidak dapat menjadi penghasilan, namun dapat dipertanggungjawabkan. Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui besarnya NRW adalah metode ILI (Infrastructure Leakage Index) (Siregar, 2014).
Berdasarkan faktor tersebut di atas, maka perlu dilakukan studi menyangkut kinerja sistem pelayanan distribusi air bersih. Studi ini dilakukan agar didapatkan gambaran nyata terkait kondisi dari penyediaan air bersih dan permasalahan tentang kehilangan air atau tingkat kebocoran yang terjadi pada Berdasarkan faktor tersebut di atas, maka perlu dilakukan studi menyangkut kinerja sistem pelayanan distribusi air bersih. Studi ini dilakukan agar didapatkan gambaran nyata terkait kondisi dari penyediaan air bersih dan permasalahan tentang kehilangan air atau tingkat kebocoran yang terjadi pada
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka rumusan masalah pada penelitian ini meliputi:
1. Faktor-faktor yang mempengaruhi sistem distribusi air bersih pada PDAM Tirta Meulaboh sehingga kinerjanya belum dapat berjalan baik dan opti- mal
2. Tingkat kehilangan air yang terjadi pada PDAM Tirta Meulaboh sehingga menyebabkan layanan kebutuhan belum berjalan baik dan optimal
3. Kinerja sistem jaringan distribusi air bersih PDAM Tirta Meulaboh yang ada belum mampu memenuhi kebutuhan air bersih bagi masyarakat
1.3 Maksud Penelitian
Maksud penelitian ini adalah untuk meninjau kondisi kinerja sistem pelayanan distribusi air bersih yang dihasilkan oleh PDAM Tirta Meulaboh terhadap pelanggan PDAM di wilayah Kecamatan Johan Pahlawan yang belum berjalan dengan baik dan optimal.
1.4 Tujuan Penelitian
Berdasarkan maksud di atas, maka tujuan penelitian ini adalah melihat gambaran nyata terkait kondisi dari kinerja sistem pelayanan distribusi air bersih dan permasalahan tentang kehilangan air atau tingkat kebocoran yang terjadi pada wilayah layanan PDAM Tirta Meulaboh dengan menganalisa:
1. Faktor-faktor yang mempengaruhi sistem distribusi air bersih PDAM Tirta Meulaboh seperti debit aliran, tekanan, kontinuitas aliran, fluktuasi kebutuhan air bersih.
2. Tingkat kehilangan air pada PDAM Tirta Meulaboh dengan menggunakan metode pengendalian NRW (Non Revenued water).
3. Kinerja sistem jaringan distribusi air bersih PDAM Tirta Meulaboh yang sudah ada dengan melihat indikator seperti keandalan (reliability), kelentingan (resiliency) dan kerawanan (vulnerability).
1.5 Metodologi dan Ruang Lingkup Penelitian
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode deskriptif dan kualitatif, dengan jenis metode surveri lapangan yang didukung oleh data primer dan data sekunder. Data yang sudah terkumpul dianalisis untuk mengetahui analisa kinerja jaringan air bersih PDAM Tirta Meulaboh dalam hal pemenuhan layanan kebutuhan air bersih. Penelitian ini dibatasi hanya pada lingkup zona Kecamatan Johan Pahlawan, dikarenakan selain cakupan layanan yang cukup luas, wilayah Kecamatan Johan Pahlawan memiliki jumlah pelanggan yang cukup besar dibandingkan dengan zona layanan lainnya.
Ruang lingkup penelitian ini meliputi:
1. Analisis faktor-faktor yang mempengaruhi sistem distribusi air bersih dengan melihat debit aliran, kondisi tekanan, kontinuitas aliran dan fluktuasi kebutuhan air bersih.
2. Analisis tingkat kehilangan air pada PDAM Tirta Meulaboh dengan menggunakan metode pengendalian NRW (Non Revenued water)
3. Analisis kinerja sistem jaringan distribusi air bersih dengan melihat beberapa indikator seperti keandalan (reliability), kelentingan (resiliency) dan kerawanan (vulnerability).
1.6 Hasil Penelitian dan Manfaat Hasil Penelitian
Hasil penelitian ini untuk mengkaji dan menganalisa faktor-faktor yang mempengaruhi sistem distribusi air bersih PDAM Tirta Meulaboh dalam hal pemenuhan layanan kebutuhan air bersih termasuk di dalamnya menganalisa tingkat kehilangan air pada PDAM Tirta Meulaboh dan meminimalkan kehilangan air dengan menggunakan metode pengendalian NRW (Non Revenued Water). Manfaat dari hasil penelitian ini dapat menjadi masukan bagi PDAM Tirta Meulaboh terhadap perbaikan kinerja dari sistem jaringan distribusi dalam hal pemenuhan kebutuhan layanan air bersih dan dapat menjadi kontribusi bagi PDAM Tirta Meulaboh terhadap peningkatan pelayanan kebutuhan air bersih bagi pelanggan yang ada di Kecamatan Johan Pahlawan.
BAB II TINJAUAN KEPUSTAKAAN
2.1 Umum
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor: 416/Menkes/PER/IX/1990, air bersih adalah air yang memenuhi persyaratan dalam sistem penyediaan air minum, sehingga air bersih yang digunakan untuk keperluan sehari-hari harus memenuhi syarat-syarat kesehatan dan dapat diminum setelah dimasak sebelumnya. Persyaratan dalam sistem penyediaan air bersih tersebut dlihat dari segi kualitas air yang meliputi kualitas fisik, kimia, biologis dan radiologis, sehingga jika dikonsumsi tidak akan menimbulkan efek samping serta melihat juga dari segi kuantitas. Namun pada penelitian ini dibatasi hanya kepada penyediaan air bersih dari segi kuantitas saja.
2.2 Proyeksi Jumlah Penduduk
Metode proyeksi penduduk berdasarkan tingkat pertumbuhan penduduk mengasumsikan bahwa pertambahan penduduk setiap tahunnya yang konstan. Pada penelitian ini digunakan metode Geometrik dalam menentukan proyeksi jumlah penduduk, dimana mengasumsikan bahwa jumlah pertambahan penduduk menunjukkan peningkatan yang pesat dari waktu ke waktu. Pada proyeksi pertambahan jumlah penduduk dengan metode Geometrik diperlukan juga laju pertumbuhan penduduk, dimana laju pertumbuhan penduduk setiap tahunnya dianggap sama. Persamaan Geometrik diperlihatkan pada persamaan 2.1 dan 2.2 di bawah ini (Fitriadi, 2013):
P n n P o ( 1 r ) (2.1)
1 / t P t (2.2) r 1 x 100 % 1 / t P t (2.2) r 1 x 100 %
2.3 Persyaratan Dalam Penyediaan Air Bersih
Sistem jaringan air bersih merupakan struktur yang sangat vital bagi masyarakat. Terganggunya sistem ini menimbulkan keresahan masyarakat dalam jangka waktu yang dekat, dimana masyarakat tidak percaya pada kinerja perusahaan air minum, dan dalam jangka panjangnya adalah menurunnya kesehatan masyarakat (Ardiansyah, 2012). Kinerja penyediaan air bersih untuk setiap daerah yang dilayani oleh PDAM belum tentu memiliki kualitas dan kuantitas yang sama dengan daerah lainnya. Beberapa acuan dari kriteria teknis dalam pelayanan dan penyediaan air bersih dengan sistem perpipaan seperti (Agustina, 2007) : 1) Air tersedia secara terus menerus selama 24 jam; 2) Tekanan di ujung pipa minimal 1 – 2 atm; 3) kualitas air harus memenuhi standar yang ditetapkan. Persyaratan dalam penyediaan air bersih dapat dilihat dalam beberapa hal yaitu:
2.3.1 Persyaratan kebutuhan air bersih
Dalam persyaratan kebutuhan air bersih, Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pekerjaan Umum (2006) telah menetapkan kriteria dari pemakaian air bersih untuk setiap Kota/Kabupaten. Kriteria dari pemakaian air yang dimaksud meliputi kebutuhan air domestik dan kebutuhan air non domestik seperti yang diperlihatkan pada tabel 2.1 dan tabel 2.2 di bawah ini.
Tabel 2.1 Kebutuhan Air Domestik
Kategori Kota Berdasarkan Jumlah Penduduk (jiwa)
Kecil IKK & Desa
130 30 rumah (SR) ltr/org/hr
1 Konsumsi unit sambungan 190
170
150
2 Konsumsi unit hidran umum (HU) ltr/org/hr 30 30 30 30 30 3 Konsumsi unit non
domestik (%)
20-30 20-30 4 Kehilangan air (%)
20-30 20 5 Faktor Maksimum Day
1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 6 Faktor Peak Hour
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Jumlah jiwa per sambungan 7 rumah
5 5 6 6 10 Jumlah jiwa per hidran 8 umum
100-200 200 Sisa tekan dijaringan 9 distribusi
10 10 10 10 10 10 Jam operasi
24 24 24 24 24 11 Volume reservoir (%)
20 20 20 20 20 12 SR : HU
70 30 13 Cakupan pelayanan (*)
50:50 s/d
50:50 s/d
80:20 s/d
**)90 ***)70 *) tergantung survei sosial ekonomi **) 60% perpipaan, 30% non perpipaan ***) 20% perpipaan, 45% non perpipaan Sumber: BPPDU (2006)
Tabel 2.2 Kebutuhan Air Non Domestik
No Uraian Kategori Kota Berdasarkan Jumlah Penduduk (jiwa) Keterangan
IV V 1 Sekolah
I II III
10 10 10 10 5 ltr/murid/hr 2 Rumah Sakit
200 ltr/bed/hr 3 Puskesmas
2 2 2 2 1.2 m3/hr 4 Masjid
>2 m3/hr 5 Kantor
10 10 10 10 ltr/peg/hr 6 Pasar
12 12 12 12 m3/ha/hr 7 Hotel
90 ltr/bed/hr ltr/tempat
ddk/hr 9 Komplek Militer
8 Rumah Makan
60 60 60 60 ltr/org/hr 10 Kawasan Industri
ltr/det/ha 11 Kawasan Pariwisata
ltr/det/ha
Sumber: BPPDU (2006 )
Kebutuhan air domestik yang dimaksud adalah kebutuhan air bersih yang digunakan untuk keperluan rumah tangga yang dilakukan melalui Sambungan Rumah (SR) dan kebutuhan umum yang disediakan melalui fasilitas Hidran Umum (HU). Kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan jumlah penduduk dan laju pertumbuhan penduduk yang ada pada suatu daerah/wilayah yang menjadi daerah layanan . Sedangkan kebutuhan air non domestik merupakan kebutuhan air bersih yang dibutuhkan untuk berbagai fasilitas sosial dan komersial seperti rumah sakit, sekolah dan lain-lain. Besarnya pemakaian air untuk kebutuhan non domestik 20% dari kebutuhan domestik (Fitriadi, 2013). Untuk cakupan layanan minimal akan kebutuhan air bersih bagi masyarakat untuk mendukung program MDGs sampai dengan tahun 2015 yaitu minimal 60%. Dalam rancangan RPJMN 2015-2019, bidang Cipta Karya menargetkan yang dikenal dengan 100%-0%- 100%. Indikator 100% yang dimaksud ialah, Indonesia bisa memenuhi 85% Standart Pelayaan Minumum (SPM) dan 15% memenuhi kebutuhan dasar. Dalam memenuhi SPM di sektor air minum setidaknya setiap warga bisa mendapatkan akses sebanyak 60 liter/orang/detik.
2.3.2 Persyaratan kuantitas (debit)
Dalam hal penyediaan air bersih, persyaratan kuantitasnya dilihat dari banyaknya sumber air baku yang tersedia, dimana air baku tersebut dapat memenuhi kebutuhan sesuai dengan kebutuhan dari jumlah penduduk yang akan dilayani. Kebutuhan akan air bersih masyarakat sangat dipengaruhi oleh pertumbuhan penduduk, karakteristik masyarakat, tingkat ekonomi dan status sosial masyarakat yang beragam, serta perilaku atau pola penggunaan air oleh masyarakat.
2.3.3 Persyaratan kontinuitas
Kontinuitas ini diartikan bahwa air bersih dari sumber air baku harus tersedia setiap saat atau harus tersedia 24 jam per hari. Kontinuitas aliran terhadap standar minimal pengaliran air memang belum memiliki standar yang pasti, tetapi jika ditinjau dari jam-jam aktivitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air, Kontinuitas ini diartikan bahwa air bersih dari sumber air baku harus tersedia setiap saat atau harus tersedia 24 jam per hari. Kontinuitas aliran terhadap standar minimal pengaliran air memang belum memiliki standar yang pasti, tetapi jika ditinjau dari jam-jam aktivitas konsumen terhadap prioritas pemakaian air,
Sistem jaringan perpipaan didesain untuk membawa suatu kecepatan aliran tertentu, dimana kecepatan pipa tidak boleh melebihi 0,6-1,2 m/det. Ukuran pipa tidak boleh melebihi dimensi yang diperlukan dan juga tekanan dalam sistem jaringan harus terpenuhi. Setiap aliran air di dalam pipa harus memenuhi azas kontinuitas, dimana debit yang masuk dalam sisi 1 sama dengan debit yang keluar pada sisi 2 yaitu Q1=Q2, dengan persamaan debit seperti di bawah ini (Triatmodjo, 2013):
Q = V. A (2.3) dimana:
Q = Debit (m 3 /det);
V = Kecepatan Aliran (m/det);
A = Luas Penampang Pipa (m 2 ).
2.3.4 Persyaratan kecepatan aliran dan tekanan air
Dalam pendistribusian air agar terjangkau untuk seluruh area layanan dan untuk memaksimalkan tingkat pelayanan, maka yang harus diperhatikan adalah sisa tekanan air. Sisa tekanan air paling rendah adalah 5 mka (meter kolom air) atau setara dengan 0,5 atm (1 atm = 10 mka), dan sisa tekanan air paling tinggi adalah 22 mka (Agustina, 2007).
Menurut Badan Penelitian dan Pengembangan Depertemen Pekerjaan Umum (2006), kecepatan izin dalam pipa distribusi berkisar antara 0,3-2,5 m/det. Ukuran pipa tidak boleh melebihi dimensi yang diperlukan, dan tekanan dalam sistem harus cukup. Air yang dialirkan ke pelanggan dari pipa transmisi dan pipa distribusi, dirancang agar dapat melayani pelanggan hingga yang terjauh, dengan tekanan air minimum sebesar 1 atm. Tekanan ini harus dijaga, tidak boleh terlalu tinggi dan tidak boleh terlalu rendah. Jika tekanannya terlalu tinggi, maka akan merusak pipa atau membuat pipa menjadi pecah dan dapat merusak alat-alat
Air yang mengalir dalam pipa memiliki beberapa macam energi, yaitu energi kinetik, energi potensial dan kehilangan energi. Dari ketiga energi tersebut, dapat dinyatakan dalam sebuah persamaan Hukum Bernoulli seperti di bawah ini (Triatmodjo, 2013):
2 P 2 V (2.4)
Tinggi energi kinetiknya adalah: 2 V
dimana: P = Tekanan (atm atau mka);
g = Gravitasi (m/det 2 );
V = Kecepatan aliran (m/det)
h = Elevasi (m); = Berat jenis air (kg/m 3 ).
2.3.5 Fluktuasi kebutuhan air bersih
Fluktuasi merupakan persentase jumlah pemakaian air pada tiap jam tergantung dari kebiasaan masyarakat serta pola pemakaian air oleh masyarakat, sehingga kebutuhan air menjadi berubah setiap waktunya (Rosadi, 2011). Dalam distribusi layanan air bersih kepada pelanggan, maka tolak ukur yang digunakan dalam perencanaan maupun evaluasi terhadap layanan adalah kebutuhan air jam puncak (Qpeak) dan kebutuhan air harian maksimum (Qmax) dengan mengacu pada kebutuhan air rata-rata.
Kebutuhan air rata-rata harian (Qav) merupakan jumlah air per hari yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan domestik dan non domestik. Kebutuhan harian maksimum (Qmax) merupakan jumlah air terbanyak yang dibutuhkan dalam satu hari untuk waktu satu tahun berdasarkan nilai kebutuhan air rata-rata harian, seperti terlihat pada persamaan di bawah ini (Rosadi, 2011):
Qmax = Fmax x Qav (2.6)
Q peak
F peak Q max
dimana : Qmax = Kebutuhan air harian maksimum (ltr/det); Fmax = Faktor harian maksimum ( 1<Fmax hour<1,5); Qav = Kebutuhan air rata-rata harian (ltr/det).
Kebutuhan air jam puncak (Qpeak) merupakan jumlah air terbanyak yan dibutuhkan pada jam-jam tertentu. Faktor fluktuasi kebutuhan air jam maksimum dapat dilihat pada persamaan di bawah ini (Rosadi, 2011): Qpeak = Fpeak x Qmax
( 2.8) Q max
F max Qav
dimana : Fpeak = Faktor jam puncak ( 1,5-2,5); Qpeak = Kebutuhan air jam puncak (ltr/det).
2.3.6 Kehilangan air
Dalam standar kriteria desain sistem penyediaan air bersih, kehilangan air merupakan tidak sampainya air yang diproduksi kepada pelanggan dimana batasan dari faktor kehilangan air yang diperbolehkan tidak melebihi angka toleransi sebesar 20% dari kapasitas debit produksi (Fitriadi, 2013). Angka kebocoran atau kehilangan air menurut kriteria desain yang ditetapkan oleh Dirjen Cipta Karya tahun 1998 sebesar 15-30% (Nugraha, 2010).
Kehilangan air merupakan selisih antara banyaknya air yang disediakan dengan jumlah air yang dikonsumsi. Kehilangan air terjadi akibat faktor teknis maupun faktor non teknis. Faktor teknis yang menyebabkan kehilangan air diakibatkan oleh adanya lubang atau celah pada pipa sambungan, pecahnya pipa pada jaringan distribusi, kurang baiknya pemasangan meteran air, dan kurang baiknya pemasangan perpipaan kerumah pelanggan. Sedangkan faktor non teknis yang menyebabkan kehilangan air diakibatkan oleh kesalahan membaca meter air, Kehilangan air merupakan selisih antara banyaknya air yang disediakan dengan jumlah air yang dikonsumsi. Kehilangan air terjadi akibat faktor teknis maupun faktor non teknis. Faktor teknis yang menyebabkan kehilangan air diakibatkan oleh adanya lubang atau celah pada pipa sambungan, pecahnya pipa pada jaringan distribusi, kurang baiknya pemasangan meteran air, dan kurang baiknya pemasangan perpipaan kerumah pelanggan. Sedangkan faktor non teknis yang menyebabkan kehilangan air diakibatkan oleh kesalahan membaca meter air,
Tingkat kehilangan air dihitung persentasenya berdasarkan selisih antara jumlah air yang didistribusikan (m 3 ) dengan jumlah air yang tercatat dalam
rekening. Djamal, dkk (2009) dalam Fitriadi (2013), menyatakan besarnya tingkat kehilangan air adalah persentase perbandingan antara kehilangan air dengan jumlah air yang dipasok ke dalam jaringan perpipaan air, yang dinyatakan dalam persamaan 2.10 di bawah ini:
Tingkat kehilangan air
kehilangan air
x 100 %
Jumlah air yang dipasok
Dalam suatu penyediaan air minum tidak seluruhnya air yang diproduksi oleh instalasi sampai kepada pelanggan, diakibatkan oleh adanya kebocoran yang disebut dengan kehilangan air. Untuk menghitung persentase nilai kehilangan air dari setiap meter pelanggan dapat digunakan persamaaan 2.11 di bawah ini:
Kehilangan air dari (2.11)
meter pelanggan x 100 %
Total selisih angka water meter
Jumlah sampel pelanggan
Kehilangan air merupakan tolak ukur penting terhadap optimal dan tidaknya sistem layanan penyediaan air bersih yang dilakukan oleh PDAM, karena jika semakin tinggi angka kehilangan air maka akan semakin besar beban kerugian yang dialami oleh PDAM. Sehingga untuk mengendalikan laju kehilangan air ini harus dikendalikan, salah satunya dengan menggunakan neraca air. Neraca air merupakan alat audit untuk menghitung kehilangan air yang berfungsi untuk melakukan kontrol pada tiga titik utama yang menjadi indikator sehat atau tidaknya sistem pelayanan PDAM yaitu input sistem, konsumsi dan kehilangan air (Syahputra, 2005). Neraca air dihitung berdasarkan jumlah debit air yang masuk, konsumsi bermeter berekening, ketidak akuratan meter pelanggan, kehilangan air dan kehilangan fisik (Siregar, 2014). Untuk perhitungan neraca air Kehilangan air merupakan tolak ukur penting terhadap optimal dan tidaknya sistem layanan penyediaan air bersih yang dilakukan oleh PDAM, karena jika semakin tinggi angka kehilangan air maka akan semakin besar beban kerugian yang dialami oleh PDAM. Sehingga untuk mengendalikan laju kehilangan air ini harus dikendalikan, salah satunya dengan menggunakan neraca air. Neraca air merupakan alat audit untuk menghitung kehilangan air yang berfungsi untuk melakukan kontrol pada tiga titik utama yang menjadi indikator sehat atau tidaknya sistem pelayanan PDAM yaitu input sistem, konsumsi dan kehilangan air (Syahputra, 2005). Neraca air dihitung berdasarkan jumlah debit air yang masuk, konsumsi bermeter berekening, ketidak akuratan meter pelanggan, kehilangan air dan kehilangan fisik (Siregar, 2014). Untuk perhitungan neraca air
Tabel 2.3 Tabel Neraca Air Internasional (International Water Associations/IWA)
8. Konsumsi bermeter
berekening
9. Konsumsi tak Air berekening bermeter berekening = Berekening estimasi meter pelanggan rusak
4. bermeter
10. Konsumsi
2. bermeter tak Konsumsi berekening = resmi pemakaian pada berekening
5. Konsumsi
instansi tertentu
tak bermeter
11. Konsumsi tak
berekening
bermeter tak berekening =
1. penggunaan air oleh
Volume pemadam kebakaran suplai dan pencucian pipa input ke
12. Konsumsi tak dalam resmi = pemakaian sistem
13. Ketidak akuratan
non teknis
meter pelanggan dan
/komersial
kesalahan penanganan
data
14. Kebocoran pada Kehilangan pipa transmisi dan air
pipa induk
7. 15. Kebocoran dan
Kehilangan
limpahan pada tanki
fisik/teknis
reservoir
16. Kebocoran pada pipa dinas hingga meter pelanggan
Sumber: International Water Association (IWA) , siregar (2014)
Dalam suatu penyediaan air minum tidak seluruhnya air yang diproduksi oleh instalasi sampai kepada pelanggan, diakibatkan oleh adanya kebocoran yang disebut dengan kehilangan air. Untuk mengurangi dan meminimalkan tingkat kehilangan air tersebut digunakan metode pengendalian NRW (Non Revenued Water). NRW dapat didefinisikan sebagai air yang hilang dan dapat diukur serta diketahui besarnya, namun tidak dapat direkeningkan atau tidak dapat menjadi penghasilan, namun dapat dipertanggungjawabkan. Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui besarnya NRW adalah metode ILI (Infrastructure Leakage Index). Nilai ILI yang dihasilkan dibandingkan kebocoran berdasarkan nilai tekanan seperti yang diperlihatkan pada Tabel 2.4 Matriks Target di bawah ini:
Tabel 2.4 Matriks Target Kebocoran Berdasarkan Nilai Tekanan
Kategori Kinerja
(liter/sambungan/hari) Teknik
Negara Maju
C 8-16
Sumber: Badan Regulator Pelayanan Air Minum DKI Jakarta (Siregar, 2014)
Untuk dapat menghitung nilai NRW dapat menggunakan persamaan ILI seperti diperlihatkan pada persamaan 2.12, dan untuk menghitung MAAPL dapat dilihat pada persamaan 2.13 seperti di bawah ini (Siregar, 2014):
CAPL (2.12) ILI
dimana: MAAPL ILI = Infrastructure Leakage Index;
CAPL = Current Annual Physical Losses (sama dengan kehilangan saat ini) (liter/tahun); MAAPL = Minimum Achhievable Annual Physical Losses (kehilangan fisik
tahunan yang dapat dicapai secara minimal) (liter/hari).
MAAPL (( 18 xLM ) ( 0 , 8 xNC ) ( 25 xLP )) xP
dimana: LM = Panjang pipa induk (m); NC = Jumlah sambungan rumah LP
= Panjang pipa dinas dari batas persil ke meter pelanggan dikalikan dengan jumlah SR (m); P
= Tekanan rata-rata (m)
2.4 Sampling Pelanggan
Sampling merupakan suatu proses memilih sebagian dari unsur populasi yang jumlahnya mencukupi secara statistik, dimana dengan mempelajari sampel serta memahami karakteristik-karakteristiknya akan diketahui informasi tentang keadaan populasi. Sampel sendiri merupakan bagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh populasi tersebut. Pada penelitian ini digunakan teknik sampling dengan probability sampling yaitu metode pengambilan sampel secara acak dengan menjamin bahwa setiap anggota populasi memiliki peluang yang sama untuk dipilih menjadi anggota sampel. Dan metode yang digunakan pada penelitian ini adalah cluster random sampling. Metode cluster sampling ini digunakan untuk menentukan jumlah sampel apabila memiliki data yang sangat luas, dan pengambilan sampelnya juga didasarkan pada daerah populasi yang telah ditetapkan secara acak.
Berdasarkan jumlah pelanggan di wilayah studi yaitu di Kecamatan Johan Pahlawan Kabupaten Aceh Barat tahun 2013 yaitu sebanyak 5.522 pelanggan. Pelanggan tersebut terbagi atas 3 zona layanan. Untuk menentukan ukuran sampel data pelanggan pada penelitian ini dihitung dengan menggunakan rumus Slovin, dikarenakan jumlah populasi/jumlah pelanggannya sudah diketahui seperti terlihat pada persamaan 2.14 di bawah ini (Idris, 2012) :
n (2.14)
1 2 Nxe
dimana: n = Jumlah sampel; N = Ukuran populasi;
e = Nilai kritis/batas ketelitian ( biasa digunakan 10%)
2.5 Sistem Distribusi Air Bersih dan Sistem Pengaliran Air Bersih
2.5.1 Sistem distribusi air bersih
Sistem distribusi merupakan sistem yang secara langsung berhubungan dengan pelanggan, dimana berfungsi untuk mendistribusikan air yang telah memenuhi untuk semua daerah layanan. Sistem distribusi ini meliputi unsur sistem perpipaan dan perlengkapannya, hidran kebakaran, tekanan tersedia, sistem pemompaan dan reservoir distribusi (Damanhuri, 1989).
Ketersediaan jumlah air yang cukup serta tekanan air yang memenuhinya merupakan hal penting yang harus diperhatikan dalam sistem pendistribusian air bersih, dimana tugas pokok dari sistem distribusi air bersih adalah memenuhi kebutuhan air bersih kepada pelanggan yang akan dilayani, dengan tetap memperhatikan faktor kualitas air, kuantitas air dimana tersedianya air setiap waktu dan tekanan air sesuai dengan perencanaan awal.
Yang termasuk ke dalam sistem distribusi air bersih adalah distribusi dari reservoirnya yang digunakan saat kebutuhan air lebih besar dari supply instalasi, meteran air yang digunakan untuk menentukan banyaknya air yang akan digunakan, pipa-pipa, katup-katup, keran serta pompa yang digunakan untuk Yang termasuk ke dalam sistem distribusi air bersih adalah distribusi dari reservoirnya yang digunakan saat kebutuhan air lebih besar dari supply instalasi, meteran air yang digunakan untuk menentukan banyaknya air yang akan digunakan, pipa-pipa, katup-katup, keran serta pompa yang digunakan untuk
Dalam sistem suplai air minum ke pelanggan/konsumen memiliki dua sistem yaitu Continous System dan Intermitten System. Continous System mensuplai air ke konsumen secara terus menerus selama 24 jam, dengan keuntungan konsumen dapat memperoleh air bersih dari jaringan pipa di posisi manapun. Namun kerugian dari sistem ini adalah pemakaian air yang cenderung lebih boros dan bila terjadi sedikit kebocoran, maka akan banyak jumlah air yang hilang. Sedangkan Intermitten System, air yang disuplai tidak selama 24 jam, hanya pada jam-jam tertentu, 2-4 jam di pagi hari dan 2-4 jam di sore hari. Sistem ini memiliki kerugian dimana pelanggan tidak dapat menggunakana/mendapatkan air setiap saat, dan pelanggan membutuhkan tempat penyimpanan air. Dimensi pipa yang digunakan dengan sistem ini juga membutuhkan dimensi pipa yang lebih besar, karena kebutuhan air yang disuplai tidak dialirkan selama 24 jam, hanya dalam beberapa jam saja. Namun keuntungan dengan Intermitten System adalah terjaganya pemborosan penggunaan air, dan kondisi ini sangat cocok untuk daerah dengan sumber air terbatas (Agustina, 2007).
Metode dari sistem distribusi air tergantung pada kondisi topografi dari sumber air dan posisi para konsumen berada. Sistem distribusi air memiliki rangkaian yaitu sumber air baku – pipa utama – reservoir/layanan penyimpanan – pipa induk – pipa distribusi. Pipa utama mengalirkan air pada tingkat yang konstan, sedangkan pipa induk mengalirkan air dengan kebutuhan air yang bervariasi/fluktuatif (Masimin dan Ariff, 2012).
2.5.2 Sistem pengaliran air bersih
Sistem pengaliran yang digunakan adalah cara gravitasi, pompa dan gabungan keduanya (Agustina,2007).
a. Cara Gravitasi. Cara pengaliran dengan gravitasi digunakan apabila elevasi sumber air memiliki perbedaan cukup besar dengan elevasi daerah pelayanan, sehingga tekanan yang diperlukan dapat dipertahankan. Cara pengaliran ini dianggap cukup ekonomis, karena hanya memanfaatkan perbedaan ketinggian lokasi.
b. Cara Pemompaan Cara pengaliran air dengan sistem pemompaan digunakan untuk meningkatkan tekanan yang diperlukan dalam mendistribusikan air dari reservoir distribusi kepada konsumen/pelanggan. Sistem pengaliran dengan cara ini digunakan jika elevasi antara sumber air atau instalasi pengolahan dengan daerah pelayanan tidak dapat memberikan tekanan yang cukup.
c. Cara Gabungan Pada pengaliran dengan sistem gabungan ini, reservoir digunakan untuk mempertahankan tekanan yang diperlukan selama periode pemakaian tinggi dan pada kondisi darurat, seperti saat terjadi kebakaran. Selama periode pemakaian rendah, sisa air dipompakan dan disimpan dalam reservoir distribusi yang berfungsi sebagai cadangan air selama periode pemakaian tinggi/pemakaian puncak, maka pompa dapat dioperasikan pada kapasitas debit rata-rata.
2.6 Kinerja Pengoperasian Jaringan Air Bersih
Sistem kinerja jaringan air bersih pada suatu kota atau kawasan dapat dinilai dari hasil analisa kegagalan jaingan pipa dan pengoperasiannya dalam memenuhi kebutuhan pelanggan. Indikator kinerja jaringan harus dapat memberikan indikasi seberapa besar intensitas kegagalan dan berapa lama kegagalan itu terjadi, sehingga kinerja jaringan air bersih dapat diketahui. Parameter kinerja tersebut meliputi keandalan (reliability), kelentingan (resiliency), serta kerawanan (vulnerability) (Restu, 2003).
2.6.1 Keandalan (reliability)
Parameter keandalan menunjukkan kemampuan dari suatu jaringan pipa untuk memenuhi kebutuhan pelanggan. Secara matematis, keandalan dapat didefinisikan dimana nilai variable Zt ditentukan dengan persamaan di bawah ini:
0 untu R t D t
1 untuk R t D t
dimana: Zt = Indikator untuk menghitung kejadian, dimana Rt≥Dt; Rt = Besarnya debit layanan pipa pada periode waktu tertentu (m3/bulan); Dt = Kebutuhan air pada periode waktu (t), dalam hal ini kebutuhan airnya
merupakan debit keluaran minimum yang seharusnya sampai kepada pelanggan.
Perhitungan batas normal kebutuhan air/pelanggan/bulan dengan anggapan jumlah penduduk satu pelanggan terdiri dari 6 orang per KK dan kebutuhan air tiap orang per hari 130 liter/orang/hari, maka kebutuhan pelanggan setiap bulannya adalah 23,4 m3/pelanggan /bulan (BPPDU, 2006). Dan yang perlu diketahui dalam definisi keandalan ini adalah kegagalan ditafsirkan jika Rt < Dt. Dalam jangka panjang, untuk unjuk kerja keandalan (α) di perlihatkan pada persamaan di bawah ini:
lim n t 1 . Z t
dimana: α = Unjuk kerja keandalan dalam jangka anjang; n = Lama atau jangka waktu pengoperasian (bulan).
Nilai rerata merupakan jumlah total waktu dimana jaringan pipa mampu memenuhi kebutuhannya, sehingga jumlah total waktu dimana jaringan pipa
mengalami “kegagalan” adalah n
2.6.2 Kelentingan (resiliency)
Kinerja kelentingan (resiliency) adalah untuk mengukur kemampuan jaringan pipa dari keadaan “gagal” agar dapat kembali ke keadaan “tidak gagal” atau ke keadaan “memuaskan” (satisfactory). Semakin cepat jaringan pipa dapat kembali ke keadaan memuaskan, maka konsekuensi akibat kegagalan tersebut akan semakin kecil, sehingga perlu diketahui kapan jaringan pipa mengalami ma- sa transisi dari keadaan “gagal” ke keadaan”memuaskan” ataupun sebaliknya, di- mana dalam jangka panjang, masa transisi jaringan pipa dari keadaan “gagal” ke keadaan “memuaskan” akan sama dengan masa transisi dari keadaan “memuas- kan” ke keadaan “gagal”.
Dengan menggunakan definisi dari kegagalan di atas, maka untuk menghi- tung masa transisi dari keadaan “gagal” ke keadaan “memuaskan” dapat digunakan persamaan di bawah ini, dimana menggunakan variable Wt.
t 0 otherwise
1 untuk R t 1 D t 1 dan R t D W t
dimana: Wt = Masa transisi jaringan pipa dari keadaan “gagal” ke keadaan “memuaskan”; R t-1 = Debit layanan jaringan pipa pada periode t-1 (m3/bulan);
D t-1 = Kebutuhan air minimum yang diharapkan pada periode t-1 (m3/bulan); Otherwise = keadaan dimana kondisi (R t-1 < D t-1 dan Rt ≥Dt) tidak dipenuhi
Dalam jangka panjang, nilai rerata Wt akan menunjukkan jumlah rerata terjadinya masa transisi jaringan pipa dari keadaan “gagal” ke keadaan “memuaskan”. Jumlah rata-rata jangka panjang terjadinya masa transisi ini dapat dilihat pada persamaan di bawah ini:
lim n
t 1 . Wt
dimana: ρ = Probabilitas atau rerata frekwensi masa transisi jaringan pipa dari keadaan
“gagal” ke keadaan “memuaskan” pada bulan sekarang; n = lamanya waktu pengoperasian. Jangka waktu rata-rata jaringan pipa berada dalam keadaan “gagal” secara berurutan dapat diketahui dari jumlah total waktu rata-rata jaringan pipa “gagal” ke keadaan “memuaskan” pada bulan sekarang; n = lamanya waktu pengoperasian. Jangka waktu rata-rata jaringan pipa berada dalam keadaan “gagal” secara berurutan dapat diketahui dari jumlah total waktu rata-rata jaringan pipa
Tgagal = Jangka waktu rata-rata jaringan pipa berada dalam keadaan “gagal” secara berurutan (bulan).
Dalam jangka panjang, waktu rata-rata jaringan pipa berada dalam keadaan “gagal” secara berurutan adalah: 1
E T gagal
dimana: E[Tgagal] = Jangka waktu rata-rata jaringan pipa berada dalam keadaan “gagal”
secara berurutan dalam jangka panjang (bulan);
E = Operator “expected”; 1-α = Kinerja jaringan pipa berada dalam keadaan “gagal” dalam jangka panjang. Indikator kinerja kelentingan (resiliency) dapat diartikan sebagai nilai kebalikan (inverse) dari jangka waktu rata-rata jaringan pipa berada dalam keadaan “gagal”. Semakin lama waktu ata-rata jaringan pipa berada dalam keadaan “gagal”, maka kinerja kelentingannya akan semakin kecil atau jaringan pipa akan memerlukan waktu yang lebih lama untuk kembali ke kondisi semula (recovery). Kinerja kelentingan dapat dilihat pada persamaan di bawah ini:
E T gagal 1
dimana: = Kinerja kelentingan.
2.6.3 Kerawanan (vulnerability)
Jika terjadi kegagalan, maka kinerja kerawanan menujukkan seberapa besar suatu kegagalan itu terjadi. Dalam mengukur tingkat kerawanan
(vulnerability), dapat digunakan variabel kekurangan (deficit) seperti yang diperlihatkan pada persamaan di bawah ini:
t 0 jika Rt Dt
Dt Rt jika Rt DEF Dt