Analisis Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Tirtalihou Cabang Parapat Dengan Menggunakan Epanet 2.0 Dan Pipe Flow Expert
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan yang sangat penting untuk makhluk hidup. Tanpa
adanya air makhluk hidup akan sangat sulit bertahan hidup di Bumi. Air yang
terbanyak yang terdapat di Bumi adalah air asin dari lautan. Air asin tidak begitu
bermanfaat pada kebuituhan manusia, kecuali air tersebut sudah dibuat menjadi
tawar. Air tawar juga harus dibuat bersih dari bakteri dan virus agar dapat
dikonsumsi oleh manusia.
Air bersih merupakan air yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan
sehari-hari manusia. Manusia menggunakan air bersih untuk diminum, mandi,
mencuci dan untuk kebutuhan rumah tangga lainnya. Terdapat sebuat standar
Untuk memenuhi sebuah kualitas air bersih yang dipergunakan untuk konsumsi
manusia. Dalam memenuhi kebutuhan air tersebut manusia melakukan berbagai
upaya untuk mendapatkannya.
Jaringan system distribusi air bersih adalah sebuah cara atau proses untuk
mendistribusikan air bersih dari sumber air. Sumber air pada dasarnya belum tentu
memiliki air yang layak untuk di konsumsi dan juga sulit di jangkau oleh
masyarakat. Dengan adanya jaringan system distribusi air bersih dapat
dilakukannya proses penyaringan agar layak di konsumsi dan juga mengantarkan
secara langsung kepada masyarakat agar mudah di jangkau.
Pulau sumatra adalah pulau yang merupakan pulau dengan urutan ketiga
terluas di Indonesia. Sumatra Utara adalah provinsi ketiga terluas di pulau
Sumatra. Sumatra Utara memiliki jumlah penduduk yang terus meningkat setiap
tahunnya. Sumatra Utara memiliki beberapa tempat wisata yang menarik untuk
dikunjungi. Salah satu tempat wisata di Sumatra Utara adalah Danau Toba. Danau
Toba merupakan danau terbesar yang terdapat di Indonesia dan juga danau
terbesar kedua di Bumi.
Parapat merupakan daerah wisata paling terkenal yang berada disekitar Danau
Toba. Jumlah penduduk di Parapat juga meningkat setiap tahunnya. Dikarenakan
hal tersebut kebutuhan air bersih pun meningkat setiap tahunnya. Pada saat ini
13
Universitas Sumatera Utara
terdapat beberapa keluhan dari masyarakat tentang ketersediaan air bersih yang
tidak mencukupi diwaktu jam puncak kebutuhan air.
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirtalihou Merupakan Perusaahaan
yang bertanggungjawab mengalirkan air bersih di kabupaten simalungun.
Kabupaten simalungun memiliki luas daerah 4,369 Km2. Parapat merupakan
kelurahan yang terdapat di Kecamatan Girsang Sipangan Bolon. Girsang
Sipangan Bolonadalah salah satu dari 31 kecamatan di Kabupaten Simalungun.
Kenyataanya pada saat jam puncak Parapat memiliki masalah kekurangan air
bersih. Parapat memiliki 5 tempat mata air sumber air bersih, dan satu reservoir.
Dari reservoir kemudian dialirkan ke pelanggan PDAM Tirlatihou Parapat.
Sehingga dapat memenuhi kebutuhan pelanggan. Ada banyak faktor yang
menyebabkan tidak sampainya air pada masyarakat sekitar parapat, beberapa
diantaranya adalah jaringan pipa yang memiliki banyak kehilangan tinggi tekanan
dan kurangnya volume reservoir yang seharusnya dapat mencukupi kebutuhan air
bersih pada saat waktu normal sehingga dapat mengeluarkan air bersih yang
dibutuhkan pada waktu jam puncak.
Untuk mempredikisi salah satu penyebab ketidak tersediaan air yang di
sebabkan oleh kehilangan tinggi tekanan adalah dengan menggunakan software
komputer. Epanet 2.0 dan Pipe Flow Expert merupakan dua buah sofware yang
berbeda yang memiliki fungsi yang sama yaitu, dapat menganalisis pipa yang
mempermudah perhitungan dengan berbagai macam metode, dan jenis jaringan
perpipaan yang ada.
Oleh karena itu tugas akhir ini membahas tentang debit aliran yang
didistribusikan melalui masing-masing pipa, kehilangan tinggi tekanan (head loss)
dan volume air maksimal reservoir pada sistem jaringan pipa daerah layanan
PDAM Tirtalihou Kecamatan Parapat dengan menggunakan Software Epanet 2.0
dan Pipe Flow Expert.
1.2 Perumusan Masalah
Ada beberapa hal yang menjadi pokok permasalahan yaitu sebagai berikut:
1. Apakah ketersediaan air bersih dari sumber air mencukupi untuk
memenuhi kebutuhan air bersih daerah Parapat ?
14
Universitas Sumatera Utara
2. Apakah volume air reservoir PDAM yang berada di parapat memadai
untuk kebutuhan pelanggan Parapat ?
3. Bagaimana analisis aliran air dari sumber mata air menuju reservoir dan
dan aliran air pada jaringan distribusi dari reservoir ke pelanggan dengan
Exel, Epanet, dan Pipe Flow Expert ?
1.3 Pembatasan Masalah
Adapun batasan masalah penelitian ini adalah :
1. Wilayah perencanaan pengembangan adalah Kecamatan Parapat;
2. Sistem pengolahan air bersih dan struktur bangunan tidak dibahas;
3. Analisa sistem distribusi jaringan pipa dibantu dengan Sofware epanet dan
Pipe Flow Expert.
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian Tugas Akhir ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui ketersediaan air bersih dari sumber air mencukupi untuk
memenuhi kebutuhan air bersih daerah parapat.
2. Mengetahui reservoir PDAM yang berada di parapat memadai untuk
kebutuhan Pelanggan parapat.
3. Bagaimana analisis aliran air dari sumber mata air menuju reservoir dan
dan aliran air pada jaringan distribusi dari reservoir ke pelanggan.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang sistem jaringan pipa PDAM
Tirtalihou dikabupaten Simalungun ;
2. Ditinjau dari aspek akademis untuk mengaplikasikan teori yang selama ini
dipelajari pada masa perkuliahan ke dalam pemecahan suatu masalah
terutama masalah di bidang teknik sumber daya air;
3. Memberikan tambahan informasi bagi kalangan perencana instalasi
perpipaan, sehingga dapat membuat jaringan instalasi pipa yang lebih
efektif, efisien, ekonomis dan aman.
15
Universitas Sumatera Utara
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk memberikan
gambaran secara garis besar isi setiap bab yang akan dibahas sebagai berikut:
Bab I. Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang penelitian, perumusan masalah, pembatasan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan dari tugas akhir
ini.
Bab II. Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi uraian tentang konsep dasar pada aliran pipa, kebutuhan konsumsi
air bersih, kapasitas dan kebutuhan fluktuasi air bersih, persamaan Bernoulli,
aliran laminer dan turbulen, metode pendistribusian air, kehilangan tinggi tekanan,
persamaan empiris untuk aliran di dalam pipa, jaringan pipa, Epanet 2.0, software
Pipe Flow Expert dan prosedur perhitungan Hardy-Cross.
Bab III. Metodologi Penelitian
Bab ini berisi uraian tentang persiapan penelitian mencakup gambaran umum
sistem jaringan layanan PDAM Tirtalihou cabang Parapat, metode pengumpulan
data, rancangan penelitian, dan bagan alir penelitian.
Bab IV. Analisa dan Pembahasan
Bab ini berisi analisa dan pembahasan hasil penelitian kebutuhan air bersih,
karakteristik pipa, analisa kehilangan tinggi tekanan secara teknis dan non teknis
pada sistem jaringan pipa Parapat, analisa kehilangan tinggi tekanan pada sistem
jaringan pipa dengan bantuan sofware epanet 2.0 dan Pipe Flow Expert.
Bab V. Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan yang dapat diambil dari seluruh kegiatan tugas
akhir ini.
16
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan yang sangat penting untuk makhluk hidup. Tanpa
adanya air makhluk hidup akan sangat sulit bertahan hidup di Bumi. Air yang
terbanyak yang terdapat di Bumi adalah air asin dari lautan. Air asin tidak begitu
bermanfaat pada kebuituhan manusia, kecuali air tersebut sudah dibuat menjadi
tawar. Air tawar juga harus dibuat bersih dari bakteri dan virus agar dapat
dikonsumsi oleh manusia.
Air bersih merupakan air yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan
sehari-hari manusia. Manusia menggunakan air bersih untuk diminum, mandi,
mencuci dan untuk kebutuhan rumah tangga lainnya. Terdapat sebuat standar
Untuk memenuhi sebuah kualitas air bersih yang dipergunakan untuk konsumsi
manusia. Dalam memenuhi kebutuhan air tersebut manusia melakukan berbagai
upaya untuk mendapatkannya.
Jaringan system distribusi air bersih adalah sebuah cara atau proses untuk
mendistribusikan air bersih dari sumber air. Sumber air pada dasarnya belum tentu
memiliki air yang layak untuk di konsumsi dan juga sulit di jangkau oleh
masyarakat. Dengan adanya jaringan system distribusi air bersih dapat
dilakukannya proses penyaringan agar layak di konsumsi dan juga mengantarkan
secara langsung kepada masyarakat agar mudah di jangkau.
Pulau sumatra adalah pulau yang merupakan pulau dengan urutan ketiga
terluas di Indonesia. Sumatra Utara adalah provinsi ketiga terluas di pulau
Sumatra. Sumatra Utara memiliki jumlah penduduk yang terus meningkat setiap
tahunnya. Sumatra Utara memiliki beberapa tempat wisata yang menarik untuk
dikunjungi. Salah satu tempat wisata di Sumatra Utara adalah Danau Toba. Danau
Toba merupakan danau terbesar yang terdapat di Indonesia dan juga danau
terbesar kedua di Bumi.
Parapat merupakan daerah wisata paling terkenal yang berada disekitar Danau
Toba. Jumlah penduduk di Parapat juga meningkat setiap tahunnya. Dikarenakan
hal tersebut kebutuhan air bersih pun meningkat setiap tahunnya. Pada saat ini
13
Universitas Sumatera Utara
terdapat beberapa keluhan dari masyarakat tentang ketersediaan air bersih yang
tidak mencukupi diwaktu jam puncak kebutuhan air.
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirtalihou Merupakan Perusaahaan
yang bertanggungjawab mengalirkan air bersih di kabupaten simalungun.
Kabupaten simalungun memiliki luas daerah 4,369 Km2. Parapat merupakan
kelurahan yang terdapat di Kecamatan Girsang Sipangan Bolon. Girsang
Sipangan Bolonadalah salah satu dari 31 kecamatan di Kabupaten Simalungun.
Kenyataanya pada saat jam puncak Parapat memiliki masalah kekurangan air
bersih. Parapat memiliki 5 tempat mata air sumber air bersih, dan satu reservoir.
Dari reservoir kemudian dialirkan ke pelanggan PDAM Tirlatihou Parapat.
Sehingga dapat memenuhi kebutuhan pelanggan. Ada banyak faktor yang
menyebabkan tidak sampainya air pada masyarakat sekitar parapat, beberapa
diantaranya adalah jaringan pipa yang memiliki banyak kehilangan tinggi tekanan
dan kurangnya volume reservoir yang seharusnya dapat mencukupi kebutuhan air
bersih pada saat waktu normal sehingga dapat mengeluarkan air bersih yang
dibutuhkan pada waktu jam puncak.
Untuk mempredikisi salah satu penyebab ketidak tersediaan air yang di
sebabkan oleh kehilangan tinggi tekanan adalah dengan menggunakan software
komputer. Epanet 2.0 dan Pipe Flow Expert merupakan dua buah sofware yang
berbeda yang memiliki fungsi yang sama yaitu, dapat menganalisis pipa yang
mempermudah perhitungan dengan berbagai macam metode, dan jenis jaringan
perpipaan yang ada.
Oleh karena itu tugas akhir ini membahas tentang debit aliran yang
didistribusikan melalui masing-masing pipa, kehilangan tinggi tekanan (head loss)
dan volume air maksimal reservoir pada sistem jaringan pipa daerah layanan
PDAM Tirtalihou Kecamatan Parapat dengan menggunakan Software Epanet 2.0
dan Pipe Flow Expert.
1.2 Perumusan Masalah
Ada beberapa hal yang menjadi pokok permasalahan yaitu sebagai berikut:
1. Apakah ketersediaan air bersih dari sumber air mencukupi untuk
memenuhi kebutuhan air bersih daerah Parapat ?
14
Universitas Sumatera Utara
2. Apakah volume air reservoir PDAM yang berada di parapat memadai
untuk kebutuhan pelanggan Parapat ?
3. Bagaimana analisis aliran air dari sumber mata air menuju reservoir dan
dan aliran air pada jaringan distribusi dari reservoir ke pelanggan dengan
Exel, Epanet, dan Pipe Flow Expert ?
1.3 Pembatasan Masalah
Adapun batasan masalah penelitian ini adalah :
1. Wilayah perencanaan pengembangan adalah Kecamatan Parapat;
2. Sistem pengolahan air bersih dan struktur bangunan tidak dibahas;
3. Analisa sistem distribusi jaringan pipa dibantu dengan Sofware epanet dan
Pipe Flow Expert.
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian Tugas Akhir ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui ketersediaan air bersih dari sumber air mencukupi untuk
memenuhi kebutuhan air bersih daerah parapat.
2. Mengetahui reservoir PDAM yang berada di parapat memadai untuk
kebutuhan Pelanggan parapat.
3. Bagaimana analisis aliran air dari sumber mata air menuju reservoir dan
dan aliran air pada jaringan distribusi dari reservoir ke pelanggan.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang sistem jaringan pipa PDAM
Tirtalihou dikabupaten Simalungun ;
2. Ditinjau dari aspek akademis untuk mengaplikasikan teori yang selama ini
dipelajari pada masa perkuliahan ke dalam pemecahan suatu masalah
terutama masalah di bidang teknik sumber daya air;
3. Memberikan tambahan informasi bagi kalangan perencana instalasi
perpipaan, sehingga dapat membuat jaringan instalasi pipa yang lebih
efektif, efisien, ekonomis dan aman.
15
Universitas Sumatera Utara
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir ini bertujuan untuk memberikan
gambaran secara garis besar isi setiap bab yang akan dibahas sebagai berikut:
Bab I. Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang penelitian, perumusan masalah, pembatasan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan dari tugas akhir
ini.
Bab II. Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi uraian tentang konsep dasar pada aliran pipa, kebutuhan konsumsi
air bersih, kapasitas dan kebutuhan fluktuasi air bersih, persamaan Bernoulli,
aliran laminer dan turbulen, metode pendistribusian air, kehilangan tinggi tekanan,
persamaan empiris untuk aliran di dalam pipa, jaringan pipa, Epanet 2.0, software
Pipe Flow Expert dan prosedur perhitungan Hardy-Cross.
Bab III. Metodologi Penelitian
Bab ini berisi uraian tentang persiapan penelitian mencakup gambaran umum
sistem jaringan layanan PDAM Tirtalihou cabang Parapat, metode pengumpulan
data, rancangan penelitian, dan bagan alir penelitian.
Bab IV. Analisa dan Pembahasan
Bab ini berisi analisa dan pembahasan hasil penelitian kebutuhan air bersih,
karakteristik pipa, analisa kehilangan tinggi tekanan secara teknis dan non teknis
pada sistem jaringan pipa Parapat, analisa kehilangan tinggi tekanan pada sistem
jaringan pipa dengan bantuan sofware epanet 2.0 dan Pipe Flow Expert.
Bab V. Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan yang dapat diambil dari seluruh kegiatan tugas
akhir ini.
16
Universitas Sumatera Utara