Microsoft Word BAB I

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) pada umumnya merupakan Badan Usaha Milik Daerah (BUMN) yang dimiliki oleh Pemerintah Daerah Kabupaten/Kota Madya di seluruh Indonesia. Fungsi utama PDAM secara umum adalah memberikan pelayanan air bersih kepada masyarakat. Akan tetapi sebagai unit usaha, PDAM merupakan salah satu ujung tombak untuk menggali Pendapatan Asli Daerah (PAD). Peran ganda ini cukup strategis di tengah-tengah masyarakat sehingga memerlukan manajemen yang handal baik sebagai suatu organisasi maupun perusahaan yang berorientasi profit, agar tercapai pengolahan air yang efektif dan efisien yang dapat memberikan sumbangan positif terhadap pertumbuhan ekonomi daerah maupun nasional.

PDAM Kabupaten Karanganyar Unit Kerjo dibangun pada tahun 2001 dengan biaya APBD II Kabupaten Karanganyar. Tujuannya adalah membangun jaringan trasmisi dan distribusi air bersih untuk memberikan pelayanan kebutuhan air bersih layak konsumsi selama 24 jam bagi masyarakat wilayah Kecamatan Kerjo dan sekitarnya. Jumlah penduduk yang meningkat setiap tahun dengan sendirinya membutuhkan pelayanan air bersih yang meningkat pula. Dengan terpasangnya jaringan tersebut diharapkan dapat meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan masyarakat khususnya di sektor air bersih.

PDAM Kabupaten Karangannyar Unit Kerjo memanfaatkan sumber air dari Sumbergede yang berlokasi di Dusun Kadipekso, Desa Gumeng, Kecamatan Jenawi yang mempunyai debit cukup besar. Debit air Sumbergede berfluktuasi dari waktu ke waktu tergantung pada musim. Namun demikian berdasarkan pengamatan selama ini perbedaan antara debit maksimum dan minimum tidak terlalu mencolok dan debit keluaran dari mata air tersebut tetap dapat diandalkan

(2)

untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Penurunan debit sumber pada umumnya tidak mengganggu pasokan air bersih karena pada saat debit sumber mengecil, pasokan untuk kegiatan yang lain, misalnya pertaniaan, dikurangi. Gambaran tentang besarnya debit mata air Sumbergede ditunjukkan oleh data-data yang tersedia pada kantor Perencanaan Teknik PDAM Karanganyar yang didapat pada saat kegiatan Kerja Praktek serta dilakukan penelitian untuk mendapatkan data yang terbaru .

Pada kondisi normal, air dari Sumbergede digunakan untuk memenuhi beberapa kebutuhan sebagai berikut:

1. PDAM Kabupaten Karanganyar Unit Kerjo sebesar 40 lt/det

2. Pertanian masyarakat Desa Kadipekso 25 lt/det sedangkan penduduk sekitar 5lt/det

3. Memenuhi kebutuhan air bersih pedesaan diluar PDAM 10,6lt/det

Pada kondisi tidak normal, dimana debit mata air mengecil, prioritas utama penggunaan air adalah untuk air bersih. Oleh sebab itu, pasokan untuk pertanian masyarakat pedesaan bersifat fleksibel, tergantung pada kondisi debit di mata air Sumbergede.

Posisi Sumbergede terletak pada ketinggian kurang lebih +996,751 m di atas permukaan air laut, sedangkan elevasi reservoir dengan kapasitas 300 m3 berada +381,050m. Air dari Sumbergede dialirkan melalui pipa trasmisi sepanjang 10,4 km dengan menggunakan tiga buah BPT masing-masing berkapasitas 9 m3.

Jaringan pipa trasmisi Sumbergede-Kerjo dirancang pada tahun 2001 dengan debit rencana 40 lt/det. Penentuan debit rancangan ini hanya didasarkan pada kebutuhan sesaat untuk memenuhi kebutuhan air penduduk pada saat itu. Namun demikian seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan kesejahteraan masyarakat, permintaan akan suplai air bersih meningkat tajam dari tahun ke tahun. Permintaan layanan air bersih ini tidak terbatas pada wilayah administratif

(3)

Kabupaten Karangannyar saja, tetapi sudah melibatkan masyarakat desa sekitar yang masuk dalam Wilayah Kabupaten Sragen. Kenyataan ini mendorong manajemen PDAM Unit Kerjo berupaya keras mencari terobosan baru, antara lain dengan mencari sumber air baru dan mengatur kembali pembagian debit peruntukan, khususnya pada saat terjadi kelebihan air di Sumbergede.

Mengingat pada banyaknya permintaan masyarakat akan air bersih serta prediksi kebutuhan air ke depan, maka PDAM Unit Kerjo berencana meningkatkan debit pengaliran menjadi 50,6 lt/det. Besaran debit ini dianggap mengguntungkan bagi PDAM Unit Kerjo karena debit tersebut merupakan debit maksimal yang dapat dikelola oleh PDAM Unit Kerjo berdasarkan pembagian penggunaan air dengan masyarakat sekitar.

Beberapa kali uji coba memperbesar debit pipa transmisi mencapai 50,6 lt/dt telah dilakukan. Akan tetapi pada debit tersebut terjadi over flow cukup besar dan sulit dikendalikan pada BPT 1 yang terletak di Desa Tlobo, Kecamatan Ngargoyoso, dan berjarak 1753 m serta beda tinggi 200,809 m dari Sumbergede. Pada upaya ini nampak bahwa sistem pipa transmisi tidak mampu menampung debit sebesar itu. Pemaksaan pengaliran justru akan menimbulkan inefisiensi pada penggolahan air Sumbergede. Oleh sebab itu, untuk mewujudkan peningkatan pasokan air bersih akan dilakukan berbagai upaya agar sistem jaringan yang ada dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin, meskipun harus melalui tindakan modifikasi atau desain ulang sistem jaringan.

Maka pada penelitian ini akan diangkat permasalahan menjadi topik penelitian untuk tugas akhir dengan judul ”ANALISIS KAPASITAS PIPA TRANSMISI DARI MATA AIR SUMBERGEDE PDAM KABUPATEN KARANGANYAR”

(4)

1.2.Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang dapat disusun suatu rumusan masalah sebagai berikut:

1. Langkah apa saja yang mungkin dilakukan untuk memperbesar kapasitas jaringan pipa transmisi PDAM Karangannyar Unit Kerjo

2. Berapa jumlah pelanggan yang dapat dilayani sampai dengan tahun 2019 bila debit pipa transmisi ditingkatkan menjadi 50,6 lt/det sesuai dengan rencana PDAM Kabupaten Karangannyar.

1.3. Batasan Masalah

Mengingat terbatasnya waktu dan biaya penelitian, serta masalah yang dihadapi oleh PDAM Karanganyar Unit Kerjo maka studi ini dibatasi pada beberapa masalah sebagai berikut:

1. Keandalan mata air Sumbergede tidak diteliti

2. Analisis dititik beratkan pada aspek teknik dan prediksi kemampuan layanan sampai tahun 2019 dengan tidak mempertimbangkan besarnya kebocoran 3. Aspek teknik meliputi analisis kapasitas sistem pipa transmisi, termasuk BPT

mulai dari mata air Sumbergede sampai reservoir distribusi

4. Prediksi kemampuan layanan sampai dengan tahun 2019 berdasarkan pada persentase pertumbuhan penduduk dengan menggunakan metode geometrik sesuai dengan metode yang digunakan PDAM Karanganyar dan Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil Kabupaten Karanganyar.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Memperbesar diameter pipa transmisi PDAM Unit Kerjo apabila debitnya ditingkatkan menjadi 50,6 lt/det

(5)

2. Memprediksi kemampuan pelayanan pelanggan PDAM Unit Kerjo sampai dengan tahun 2019 apabila debit transmisi ditingkatkan menjadi 50,6 lt.det serta upaya mengatasi kebocoran-kebocoran.

1.5. Manfaat Penelitian

Penelitian ini bersifatt terapan, ditunjukan untuk mencari beberapa alternatif solusi apabila dilakukan peningkatan debit pada pipa transmisi. Oleh sebab itu manfaat penelitian dapat dilihat dalam dua aspek, yaitu:

1. Aspek teoritis

Menguasai penerapan teori hidrolika pengaliran dalam pipa yang diperoleh di bangku kuliah untuk diterapkan dalam praktek di lapangan

2. Aspek praktis

Mengetahui permasalahan dalam praktek di lapangan dan cara penyelesaiannya serta dapat memprediksi proyeksi pelayanan dalam kurun waktu tertentu.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Air

Air adalah zat cair yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Semua air biasanya tidak bersih sempurna, selalu mengandung senyawa pencemar. Bahkan tetes air hujan mengandung debu dan karbondioksida waktu jatuh ke bumi. Keberadaan air berhubungan dengan siklus hidrologi. Air yang bergerak dengan siklus hidrologi akan bersentuhan dengan bahan baku atau senyawa lain, sehingga tidak ada air yang benar-benar murni.

(6)

Air tanah yang mengalir ke permukaan tanah membawa zat padat terlarut, air hujan yang mengalir melalui permukaan tanah membawa zat-zat penyebab kekeruhan dan zat organik, seperti juga bakteri patogen. Pada air permukaan partikel-partikel mineral air yang terlarut akan tetap tidak berubah, tetapi zat organik diuraikan secara kimia dan mikrobiologi, pengendapan di danau atau sungai-sungai yang mempunyai kecepatan rendah menyebabkan hilangnya zat padat yang melayang dan bakteri patogen akan mati karena kurangnya makanan, walaupun demikian kontaminasi baru terhadap air permukaan akan terjadi akibat adanya air buangan dan pertumbuhan alga yang menjadi sumber makanan untuk organisme.

Air permukaan terdiri dari air sungai dan air danau. Air sungai adalah air hujan yang jatuh ke permukaan bumi dan mengalir melewati daerah aliran sungai. Daerah aliran sungai merupakan daerah yang dianggap sebagai wilayah dari suatu titik tertentu pada suatu sungai dan dipisahkan dari daerah aliran sungai sebelahnya oleh suatu pembagi atau punggung bukit yang dapat ditelusuri pada peta topografi. Air danau adalah air permukaan berasal dari air hujan atau air tanah yang keluar ke permukaan tanah dan terkumpul pada suatu titik yang relatif rendah dan cekung.

2.2. Sumber-sumber Air Bersih

Dalam memilih sumber air baku air bersih, maka harus diperhatikan persyaratan utama yang meliputi kualitas, kuantitas, kontinuitas dan biaya yang murah dalam proses pengambilan sampai pada proses pengolahannya. Beberapa sumber baku yang dapat digunakan untuk menyediakan air bersih dikelompokkan sebagai berikut :

2.2.1. Air Hujan

(7)

Air hujan disebut juga dengan air angkasa. Beberapa sifat kualitas dari air hujan adalah sebagi berikut :

a. Pada saat uap air terkondensi menjadi hujan, maka air hujan merupakan air murni ( H2O ), oleh karena itu air hujan yang jatuh ke bumi mengandung mineral relatif rendah yang bersifat lunak.

b. Gas-gas yang ada di atmosfir umumnya larut dalam butir-butir air hujan terkontaminasi dengan gas seperti CO2, menjadi agresif. Air hujan yang beraksi dengan gas SO2 dari daerah vulkanik atau daerah industri akan menghasilkan senyawa asam ( H2SO4 ), sehingga dikenal dengan “acid rain” yang bersifat asam atau agresif.

c. Kontaminan lainnya adalah partikel padat seperti : debu, asap, partikel cair, mikroorganisme seperti virus, bakteri.

Dari segi kuantitas air hujan tergantung pada tinggi rendahnya curah hujan, sehingga air hujan tidak bisa mencukupi persediaan air bersih karena jumlahnya fluktuatif. Begitu pula jika dilihat dari segi kontinuitasnya, air hujan tidak dapat digunakan secara terus menerus karena tergantung pada musim.

2.2.2. Air Permukaan

Air permukaan yang biasanya dimanfaatkan sebagai sumber penyediaan air bersih adalah :

a. Air waduk ( berasal dari air hujan dan air sungai ) b. Air sungai ( berasal dari air hujan dan mata air )

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

Pada umumnya air permukaan telah terkontaminasi oleh zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan, sehingga memerlukan pengolahan terlebih dahulu sebelum dikonsumsi oleh masyarakat yang ada di Indonesia.

(8)

Menurut Ditjen. Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum, ( 1984 ). Sumber air terdiri dari :

a. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan tinggi

b. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan rendah sampai sedang c. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan yang temporer

d. Air permukaan dengan kandungan warna sedang sampai tinggi e. Air permukaan dengan tingkat kesadahan tinggi

f. Air permukaan dengan tingkat kesadahan rendah.

2.2.3. Mata Air

Mata air adalah air tanah yang mengalir ke permukaan tanah secara alami karena adanya gaya gravitasi atau gaya tekanan tanah (BPP Kimpraswil, 2002; Wanielista, et all, 1990). Menurut Soetrisno (2004) penggunaan mata air sebagai sumber air bersih dapat dilakukan jika mata air tersebut dihasilkan dari aliran air di bawah tekanan hidrostatik sebagai akibat dari gaya gravitasi.

Dalam segi kualitas, mata air sangat baik bila dipakai sebagai air baku, karena berasal dari dalam tanah yang muncul ke permukaan tanah akibat tekanan, pada umumnya mata air cukup jernih dan tidak mengandung zat padat tersuspensi atau tumbuh-tumbuhan mati, karena mata air melalui proses penyaringan alami dimana lapisan tanah atau batuan menjadi media penyaring.

2.2.4. Air Tanah

Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah permukaan tanah (Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air). Kecepatan aliran air tanah ini secara alami sangatlah kecil, yaitu berkisar antara 1,5 m/hari - 2 m/hari (Kashef, 1987 dan Verruijt, 1970). Air tanah pada umumnya jernih dan memiliki kualitas air yang konstan sepanjang waktu. Air tanah pada akuifer

(9)

bebas kualitasnya dapat dipengaruhi oleh pembuangan sampah. Sampah yang membusuk akan mengalami dekomposisi dengan menguraikan zat organik menjadi materi lain seperti padatan total, Nitrogen organik, Nitrat, Phospor, Kalsium, Magnesium, Photasium, Sodium, Clorida, Sulfat, Besi dan lain-lain. Zat-zat ini akan larut ke dalam air sebagai air sampah (Leachate) dan akan meresap ke dalam tanah sehingga mencemari air tanah.

2.3. Kebutuhan Air Bersih

Pertumbuhan jumlah penduduk yang tinggi seiring dengan pertumbuhan ekonomi yang cukup tinggi menuntut peningkatan pelayanan air bersih baik untuk fasilitas umum, industri maupun keluarga. Peningkatan pelayanan air bersih tidak hanya tergantung pada keandalan teknologi penyediaan air yang digunakan, tetapi yang sangat penting tergantung pada ketersediaan air dan kemampuan institusi penyedia air bersih, dalam hal ini PDAM.

Krisis air yang melanda dunia juga terjadi di Indonesia. Berdasarkan data Dirjen Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum, Indonesia terutama Pulau Jawa telah terancam krisis air yang berkepanjangan. Hal ini disebabkan oleh tingginya tingkat pendayagunaan sumber daya air yang telah mencapai 30%. Padahal standar yang layak adalah maksimumal 20 %.

Jumlah volume air total di Bumi adalah sekitar 1,4 miliar km3, namun jumlah yang sungguh besar tersebut, tidak banyak yang dapat dimanfaatkan oleh manusia, karena 97,3% di antaranya merupakan air laut. Jumlah air yang dapat dimanfaatkan hanya 2,7% yang tersedia di permukaan bumi oleh manusia, yaitu yang merupakan air tawar yang terdapat di daratan. Jumlah air tawar yang tersedia di planet ini, sebanyak 37,8 juta km3 air tawar tersebut adalah berupa lapisan es pada puncak-puncak gunung dan gleyser, dengan porsi 77,3%. Sisa porsi air tawar 22,7% dibagi menjadi air tanah dan resapan

(10)

22,4%, serta air danau dan rawa 0,35%, lalu uap air di atmosfir sebanyak 0,04%, dan sisanya merupakan air sungai sebanyak 0,01% (Wahana Lingkungan Hidup (WALHI) Pusat, 2005; Pikiran Rakyat 22 Maret 2005).

Kebutuhan air pada suatu kota umumnya dinyatakan sebagai fungsi dari jumlah penduduk, yaitu kebutuhan perkapita ( dalam liter per orang per hari ). Prakiraan kebutuhan air rata-rata untuk kebutuhan penduduk dan industri memberikan besaran yang berguna untuk menentukan debit air rata-rata yang harus disediakan.

Penyediaan air bersih merupakan salah satu indikator penting dalam mewujudkan kesehatan suatu kota. Sebagai konsekuensinya, Pemerintah Kabupaten/ Kota Madya berkewajiban memberikan penyediaan air bersih yang memenuhi empat syarat yaitu kualitas yang baik, kuantitas yang cukup, kontinuitas yang dapat dijamin, serta harga yang terjangkau oleh masyarakat. Disamping empat syarat ini, PDAM juga dituntut juga dapat mandiri dan berkembang sebagai sebuah perusahaan yang baik dan sehat.

PDAM Kabupaten Karanganyar, termasuk PDAM Unit Kerjo berpotensi besar untuk dikembangkan menjadi lembaga pelayan masyarakat yang profesional dibidang air bersih. PDAM Karanganyar didukung oleh sumber daya manusia yang handal, yang menguasai aspek-aspek teknis operasional, keuangan, administrasi dan menejemen, serta didukung sumber daya alam yang melimpah. Menurut analisis konsultan independen, PDAM Unit Kerjo tidak termasuk dalam kategori PDAM Kritis. Kesimpulan tersebut didasarkan pada kinerja PDAM Unit Kerjo dimana indikatornya berupa aspek pemasukan perusahaan, yang meliputi besarnya retribusi dibandingkan dengan biaya operasional ditambah pembayaran hutang PDAM.

Konsumsi air perkapita sangat bervariasi antara satu tempat dengan tempat lainnya yang dipengaruhi curah hujan, perbedaan jumlah penduduk, kemampuan ekonomi, tingkat kesadaran masyarakat akan pentingnya menghemat air,

(11)

penggunaan air baik untuk industri maupun komersial lainnya dsb. Dalam merencanakan kebutuhan air bersih perlu memperhatikan hal-hal seperti tertera pada Tabel 2.1(Cipta Karya, 1996) dan Tabel 2.2 (Lihat Nur Bambang & Marimura, 1993).

Tabel 2.1. Kriteria Perencanaan Sistem Air Bersih.

KATEGORI KOTA BERDASARKAN JUMLAH PENDUDUK ( JIWA) NO URAIAN

> 1.000.000

METRO

500.000 - 1.000.000

BESAR

100.000 - 500.000

SEDANG

20.000 - 100.000

KECIL

< 20.000

DESA 1

Konsumsi unit Sambungan Rumah (SR)l/o/h

190 170 150 130 30

Konsumsi unit Hidran Umum (HU)

liter/orang/hari

30 30 30 30 30

Konsumsi unit Non Domestik

(%) * )

20 - 30

20 - 30 4 Kehilangan air (%) 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30 5

Faktor maksimum

day 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1

(12)

7 Jumlah Jiwa / SR 5 5 6 6 10 8 Jumlah Jiwa / HU 100 100 100 100 100 9 Sisa tekan di jaringan

( mka ) 10 10 10 10 10

10 Jam Operasi 24 24 24 24 24 11

Volume Reservoir ( % ) ( Mak day demand )

20 20 20 20 20

12 SR : HU 50:50-80:20 50:50 – 80:20 80:20 70:30 70:30 13 Cakupan Pelayanan

( * ) ** ) 90 ** ) 90 ** ) 90 ** ) 90 *** ) 70 * ) Tergantung Survey Sos.Ek.

**) 60% Perpipaan, 30% non Perpipaan ***) Perpipaan, 45% non Perpipaan

Sumber Data : Muatan Materi Petunjuk Teknis Rencana Teknis Bidang Air Bersih Dirjen Cipta Karya ( tahun 1996 )

Tabel 2.2. Pemakaian Air Rata-rata per Orang per Hari

No Jenis Gedung

Pemakaian air rata-rata sehari

(liter)

Jangka waktu pemakaian air rata-rata sehari

(jam)

Perbandingan luas lantai efektif / total

(%)

Keterangan

1 Perumahan mewah 250 8-10 42-45 Setiap Penghuni 2 Rumah Biasa 160-250 8-10 50-53 Setiap Penghuni

3 Apartemen 8-10 45-50

Mewah 250 liter Menengah 180 liter

Bujangan 120 liter

4 Asrama 120 8 - Bujangan

5 Rumah Sakit

Mewah > 1000 Menengah

500-1000 Umum 350-500

8-10 45-48

Setiap tempat tidur pasien Pasien Luar : 8 liter Staf / Pegawai : 120 liter Kelurga Pasien : 160 liter

6 Sekolah dasar 40 5 58-60 Guru : 100 liter

7 SLTP 50 6 58-60 Guru : 100 liter

(13)

9 Rumah - Toko 100-200 8 - Penghuninya : 160

10 Gudang Kator 100 8 60-70 Setiap Pegawai

Toserba

( Toko serba ada ) departement store

3 7 55-60

Pemakaian air hanya untuk kakus belum termasuk untuk bagian

restoranya 12 Pabrik/ industri _{Buruh Pria : 60}

Wanita : 100 8 -

Per orang setiap giliran (kalau kerja lebih dari 8 jam sehari) 13 Stasiun/ Terminal 3 15 - Setiap penumpang yang tiba

maupun berangkat

14 Restoran 30 5 - Untuk Penghuni : 160 liter

15 Restoran Umum 15 7 -

Untuk Penghuni : 160 liter 70% dari jumlah tamu perlu 15 liter per orang untuk kakus, cuci tangan

dan sebagainya

16 Gedung Pertunjukan 30 5 53-55

Kalau digunakan siang dan malam pemakaian air dihitung per penonton jam pemakaian air dalam tabel adalah untuk satu kali

pertunjukan

17 Gedung Bioskop 10 3 idem

18 Toko Pengecer 40 6 -

Pedagang Besar : 30 liter/ tamu 150 liter/ staf atau 5 liter per hari

setiap m2 luas lantai 19 Hotel/ Penginapan 250-300 10 - Untuk setiap tamu, untuk staf

150-200 liter, penginapan 150-200 liter 20 Gedung Peribadatan 10 2 - Didasarkan jumlah jama’ah perhari 21 Perpustakaan 25 6 - Untuk setiap pembaca yang tinggal

22 Bar 30 6 - Setiap Tamu

23 Perkumpulan Sosial 30 - - Setiap Tamu

24 Kelab Malam 120-350 - - Setiap Tempat Duduk

25 Gedung Perkumpulan 150-200 - - Setiap Tamu

26 Laboratorium 100-200 8 - Setiap Staf

Sumber : Perencanaan & Pemeliharaan Sistem Plambing Soufyan Moh. Nur Bambang & Takeo Marimura, 1993

2.4. Proyeksi Kebutuhan Air Bersih

Proyeksi kebutuhan air bersih bagi PDAM Kebupaten Karanganyar dihitung berdasarkan hasil penelitian di lapangan, dipadukan dengan data statistik penduduk. Penelitian lapangan meliputi kapasitas sumber air, jumlah air yang terjual atau yang didistribusikan kepada pelanggan yang dapat diketahui dari laporan bulanan bagian pengolahan data dan produksi. Penelitian kapasitas sumber air berkaitan erat dengan sistem hidrologi daerah tangkapan hujan, tetapi penelitian tersebut tidak dibahas pada laporan Tugas Akhir ini. Kebutuhan air bersih berdasarkan jenis pelayanannya mengacu pada Tabel 4.4 dan Tabel 4.5.

(14)

Beberapa faktor penting yang harus diperhitungkan dalam memprediksi kebutuhan air bagi penduduk dalam suatu wilayah adalah:

1. Laju pertumbuhan penduduk 2. Jenis aktivitas penduduk 3. Iklim setempat

4. Cakupan daerah pelayanan dan rencana perluasannya

5. Kondisi instalasi penyediaan air bersih dan pemakaiannya sekarang

Perkembangan jumlah pelanggan air bersih dengan berbagai kriteria pelanggan di atas dapat diprediksi dengan menggunakan metode geometrik, hal itu sesuai dengan metode yang digunakan oleh PDAM Karanganyar dan Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil Kabupaten Karanganyar sehingga diharapkan hasil dari proyeksi jumlah pelanggan air bersih pada Tugas Akhir ini tidak beda jauh dengan hasil proyeksi dari PDAM Karanganyar dan Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil Kabupaten Karanganyar.

Persamaan geometrik adalah sebagai berikut:

Pn = Po ( 1+ t % )n (2.1)

Dimana : Pn = jumlah penduduk pada tahun proyeksi Po = jumlah penduduk pada awal perencanaan t = persentase pertumbuhan penduduk rata-rata n = tahun proyeksi

(15)

Pelayanan PDAM Unit Kerjo terhadap masyarakat masih dapat ditingkatkan mengingat besarnya mata air Sumbergede dan meningkatnya permintaan penduduk. Oleh karana itu dalam penelitian ini dirancang suatu langkah peningkatan pelayanan dengan cara meningkatkan kapasitas pipa transmisi.

Mengingat terbatasnya waktu dan biaya penelitian, rencana peningkatan kapasitas dan prediksi perluasan pelayanan dalam penelitian ini hanya di batasi pada aspek teknis, tidak dikaitkan dalam aspek manajemen dan ekonomi.

2.6. Landasan Teori

Landasan teori ini memuat teori-teori yang berkaitan langsung dengan topik Tugas Akhir sesuai dengan batasan pembahasan. Teori yang tidak dijelaskan pada sub bab ini akan di rujuk pada sumbernya.

2.6.1. Persamaan Bernoulli

Jaringan distribusi air bersih pada umumnya dilayani dengan menggunakan pipa baik pipa besi, pipa beton atau PVC. Pipa sebagai saluran tertutup biasanya berpenampang lingkaran. Apabila air dalam pipa tidak penuh maka alirannya termasuk dalam kriteria saluran terbuka, dan tekanan dipermukaan zat cair disepanjang saluran adalah tekanan atmosfir (Triatmojo,1993)

Air mengalir melalui pipa mempunyai tiga bentuk energi yaitu satu bentuk energi karena gerakannya dan dua bentuk energi potensial karena posisinya diatas garis referensi tertentu dan kedalamannya. Ketiga bentuk energi ini dikenal dengan

(16)

persamaan Bernoulli. Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja sedangkan kerja merupakan gaya yang bekerja dalam suatu jarak. Jumla energi dalam aliran fluida yang melewati akan bertambah bersamaan dengan bertambahnya waktu. Untuk mempermudah analisis energi dinyatakan dalam energi /unit masa fluida yang dapat ditulis sebagai berikut (Triatmojo,1993).

g V p Z E

2 2 + + =

g (2.2)

Dimana: Z = elevasi fluida (m)

= tinggi tekan (m)

g = berat volume air (kg/m3)

P = tekanan (kg/m2)

V = kecepatan aliran (m/dt) g = percepatan gravitasi (m/dt2)

2.6.2. Kehilangan Energi

Persamaan energi untuk fluida ideal adalah konstan sepanjang aliran, sehingga garis tenaga selalu mendatar. Untuk fluida riil garis tenaga akan berubah menurun karena adanya gesekan antara partikel fluida, antara fluida dengan dinding pipa dan kehilangan energi minor akibat turbulensi dibalikkan atau sambungan-sambungan pipa dan penambahan energi dari luar, misalnya dengan pompa.

Zat cair riil yang mengalir melalui suatu bidang batas (pipa,saluran terbuka atau bidang datar) akan terjadi tegangan geser dan gradien kecepatan pada seluruh medan aliran karena adanya kekentalan. Tegangan geser tersebut akan

(17)

menyebabkan terjadinya kehilangan tenaga selama pengaliran. Oleh sebab itu persamaan energi untuk fluida riil dapat ditulis sebagai berikut (Triatmojo 1993, Giles 1984:73).

e f

a h h

h g V p Z g V p

Z + + = + + + + +

2 2

2 2 2 2 1 1

1 _g _g (2.3)

Dimana: ha = energi yang ditambahkan (m)

hf = energi yang hilang akibat gesekan di sepanjang pipa (m) he = energi yang hilang pada belokan-belokan (m)

Bila persamaan diatas diterapkan pada aliran fluida yang tidak ada tambahan energi dari luar, maka kehilangan energi utama hanya diakibatkan oleh gesekan di sepanjang pipa, dan persamaannya menjadi:

f h

h g V p Z g V p

Z + + = + + + +

2 2

2 2 2 2 1 1

1 _g _g (2.4)

Pada aliran turbulen dan mantap melalui pipa berdiameter D, dengan sudut a kemiringan (Gambar 2.1) dianggap hanya terjadi kehilangan tenaga karena gesekan. Gaya yang bekerja pada aliran seperti itu adalah gaya tekan, berat zat cair dan gaya geser (Triatmojo,1993).

(18)

Gambar 2.1. Penurunan Rumus Darcy-Weisbach

Pada gambar di atas berlaku Persamaan (2.4).

Kehilangan energi pada Gambar 2.1 disebabkan oleh kehilangan energi utama hf akibat gesekan aliran di sepanjang pipa, dan kehilangan energi sekunder he yang terdiri perubahan penampang pipa, ujung pipa yang berawal dan berakhir di kolam dan belokan-belokan pipa. Oleh sebab itu kehilangan energi total ditulis:

HL = hf + he (2.5)

a. Kehilangan energi utama

Kehilangan energi utama dihitung dengan formula versi Darcy – Weisbach (Triatmojo, 1993:39):

g V

2 2 2

g 1

2 1 Z1

g V

2 2 2

g 2

sin W

cos W

W L

(19)

g V D L f hf

2 2 ´

= (2.6)

Dimana: f = koefisien kekasaran pipa L = panjang pipa (m)

D = diameter pipa (m)

Koefisien kekasaran f menurut pengujian yang dilakukan Nikuradse (1933) tergantung pada dua parameter yaitu bilangan Reynolds (Re) dan kekasaran relatif dinding pipa e/D. Bilangan Reynolds menyatakan perbandingan antara gaya inersia terhadap gaya kekentalan, yang ditulis sebagai berikut:

u m

r VD

atau VD

Re = (2.7)

Dimana: u = kekentalan kinematik fluida (m2/det) r= rapat massa ( kg/m3)

m= kekentalan dinamik (Pa/det)

Nilai Re digunakan untuk menentukan jenis aliran dengan batasan sebagai berikut:

Re < 2000 aliran laminer, Re > 4000 aliran turbulen, 2000 < Re < 4000 aliran transisi.

Pada aliran laminar dimana nilai Re < 2000, koefisien gesek dihitung dengan persamaan Blasius sebagai berikut (Giles, 1984:102,Triatmojo 1993).

(20)

Sedangkan untuk aliran turbulen pada pipa-pipa halus dimana 4000 < Re < 105, koefisien gesekannya adalah:

25 . 0 316 . 0

f = (2.9)

Koefisien gesekan untuk Re sampai dengan 3.000.000 dihitung menggunakan persamaan von Karman yang diperbaiki oleh Prandtl (Giles, 1984:103,Triatmojo 1993)

8 , 0 ) . log( 2

1 ,5

5 ,

0 =

-o e f

f (2.10)

Selain menggunakan persamaan di atas, faktor gesekan dapat dicari dengan grafik Moody apabila nilai Reynolds dan e/D diketahui.

b. Kehilangan energi minor

Kehilangan energi minor disebabkan oleh adanya sambungan dalam jaringan pipa yang biasa terpasang antara lain pembesaran atau pengecilan penampang pipa, katup, belokan, alat ukur atau meter air seperti venture meter dan lain-lain.

(21)

No Uraian Energi kinetik turun rata-rata 1 2 3 4 5 6 7 8

Dari tangki ke pipa

- Sambungan sama tinggi (saringan jalan masuk ) - Sambungan proyeksi

-Sambungan dibulatkan Dari pipa ke tangki Pembesaran tiba-tiba

Pembesaran perlahan

Venturi meter,Nosel dan mulut sempit

Penyusutan tiba-tiba

Siku-siku,sambungan,kran

Beberapa harga K yang khas: - Belokan 450

- Belokan 900 - Sambungan T - Kran pintu (terbuka) - Kran uji (terbuka)

0,50V22/2g 1,00V22/2g 0,05V22/2g 1,00V22/2g

g V V

2 ) ( ₁- ₂ 2

g V V K 2 ) ( ₁2 - ₂2

g V

Cv 2

1 ₂2

2 ÷÷

ø ö ç ç è æ -g V Ke 2 2 2 g V K 2 2 2

0,35 sampai 0,45 0,50 sampai 0,75 kira-kira 0,25 kira-kira 0,25 kira-kira 3,0

Sumber: Giles Ranald V (1984).

Menurut Darcy Weisbach kehilangan energi pada pengaliran dalam pipa berbanding lurus dengan tinggi kecepatan, yang ditulis dengan persamaan sebagai berikut: g V K he 2 2 = (2.11)

(22)

Dimana K adalah koefisien kehilangan energi minor sebagai akibat penyusutan atau perbesaran dan belokan pipa dll. Kehilangan energi pada belokan dapat diabaikan jika panjang pipa lebih besar dari 500 kali diameternya.

Nilai K untuk berbagai jenis sambungan dan belokan pipa pada umumnya telah diteliti dan ditabelkan seperti pada Tabel 3.2 (Giles, 1984:1990)

2.6.3. Debit aliran

Debit aliran air pada pengaliran dalam pipa dianggap konstan karena air dianggap fluida yang tidak dimampatkan. Oleh sebab itu berlaku persamaan kontinuitas : Q = konstan.

Kecepatan aliran di dalam pipa dianggap kecepatan rata-rata, yang menganggap bahwa kecepatan di setiap titik dan dalam suatu penampang adalah sama, sehingga berlaku persamaan

Q = AxV (2.12)

Dimana : Q = debit aliran (m3/det)

A = luas penampang aliran atau pipa (m2)

V = kecepatan aliran (m/det)

(23)

Pada fluida riil, kecepatan aliran dalam suatu penampang adalah tidak sama karena adanya gesekan dengan dinding pipa (lihat Gambar 2.2). Oleh sebab itu anggapan penggunaan kecepatan rata-rata ini akan menyebabkan kesalahan dalam menghitung tinggi energi. Oleh sebab itu, untuk mengoreksi kesalahan ini perlu diberikan suatu koefisien koreksi energi yang biasa disimbolkan dengan a ,

sehingga tinggi energi pada persamaan Bernoulli menjadi

g V 2

2 a

. Koefisien ini

dalam praktek diambil a = 1.

Alat ukur debit pada mata air Sumbergede dan seluruh BPT adalah alat ukur debit Thomson (lihat Gambar 2.3). Tinggi peluap adalah h dan sudut peluap segitiga

adalah α. Dari Gambar 2.3, lebar muka air adalah:

2 2h tga

b= ´ (2.13)

Sedangkan untuk menghitung debit aliran melalui peluap menggunakan persamaan berikut:

2 5

2 2 15

H g tg

Q = d ´ ´

(2.14)

Apabila aliran α = 90o, Cd = 0,6 dan kecepatan grafitasi g = 9,81 m/det2, maka debit aliran :

2 5

417 ,

1 H

Q = (2.15)

(24)

Gambar 2.3 Alat Ukur Debit Thomson

Gambar 2.4 Alat Ukur Debit Standard yang Digunakan oleh PDAM

Sedangkan alat ukur debit yang digunakan pada jaringan distribusi dan konsumen adalah jenis water meter (lihat Gambar 2.4). Prinsip kerja alat ukur ini putaran jarum penunjuk digerakkan oleh baling-baling yang berputar karena aliran air yang masuk melewati inlet.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan di PDAM Unit Kerjo meliputi mata air Sumbergede, BPT 1, BPT 2, BPT 3 dan Reservoir. Selain itu penelitian juga dilakukan di

(25)

PDAM Kabupaten Karanganyar dan Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil Kabupaten Karangannyar. Waktu pengambilan data dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juni 2008 dan April 2009.

3.2. Obyek Penelitian

Obyek penelitian ini adalah:

1.Besarnya debit pada mata air Sumbergede, BPT 1, BPT 2, BPT3 2.Dimensi dan tinggi muka air pada alat ukur debit Thomson

3.Besarnya diameter pipa yang terpasang pada jaringan pipa transmisi 4.Jumlah pelanggan aktif PDAM Unit Kerjo sampai dengan bulan Mei. 5.Jumlah penduduk di Kecamatan Kerjo

3.3. Langkah-langkah Penelitian

Penelitian ini dilakukan secara bertahap, langkah-langkah penelitian ini adalah: 1. Melakukan pengukuran debit mata air Sumbergede, BPT 1, BPT 2 dan BPT 3 2. Membuat tinjauan kapasitas sistem pipa transmisi dan BPT yang ada

3. Melakukan analisis kehilangan atau kebocoran air

4. Menghitung prediksi kebutuhan air sampai dengan tahun 2019 berdasarkan kapasitas debit yang ada di Sumbergede

5. Membuat alternatif desain pipa transmisi berdasarkan debit rancangan yang mampu menjawab kebutuhan pelanggan akan air sampai dengan tahun 2019

3.4. Mencari Data atau Informasi

3.4.1. Tahap persiapan

Tahap ini dimaksudkan untuk mempermudah jalannya penelitian, seperti pengumpulan data, analisis, dan penyusunan laporan. Tahap persiapan meliputi:

1. Studi Pustaka

(26)

Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan arahan dan wawasan sehingga mempermudah dalam pengumpulan data, analisis data maupun dalam penyusunan hasil penelitian.

2. Observasi Lapangan

Observasi lapangan dilakukan untuk mengetahui jumlah pelanggan aktif yang menggunakan air dari PDAM Unit Kerjo, debit mata air Sumbergede, dan pipa baru yang mungkin ditambahkan.

3.4.2. Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan data yang dimiliki oleh TPA Putri Cempo serta Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil.

1) Data dari PDAM Kabupaten Karanganyar meliputi elevasi titik penting dan ukuran setiap BPT, panjang pipa transmisi, jumlah belokan pipa yang berpotensi menimbulkan kehilangan energi, jenis dan diameter pipa yang telah terpasang

2) Dari Bapeda Kabupaten Karangannyar diperoleh data jumlah dan prosentase pertumbuhan penduduk di Kecamatan Kerjo yang diperkirakan menjadi objek pelayanan PDAM sampai dengan tahun 2019.

3.5. Analisis Data

Setelah mendapatkan data yang diperlukan, langkah selanjutnya adalah menganalisis data yang didapatkan dari observasi lapangan dan pengambilan data dari PDAM Kabupaten Karanganyar dan Bapeda Kabupaten Karanganyar. Pada tahap mengolah atau menganalisis data dilakukan dengan hitungan teknis yang didasarkan pada data yang tersedia, baik berupa data primer maupun sekunder. Analisis teknis dilakukan terhadap kemampuan pipa transmisi yang ada dalam mengalirkan debit serta hitungan-hitungan lain yang bersifat hipotesis berdasarkan data yang ada dan asumsi-asumsi. Tujuan analisis adalah mencari model perbaikan pipa transmisi yang mampu memberikan pelayanan optimal kepada masyarakat. Analisis hitungan didasarkan pada teori ada di berbagai pustaka.

(27)

Adapun urutan penelitian ini dapat disusun dalam diagram alir seperti terlihat pada Gambar 3.1.

3.6. Penyusunan Laporan

Seluruh data atau informasi yang telah terkumpul kemudian diolah atau dianalisis untuk mendapatkan hasil akhir mengenai Perbesaran diameter pipa transmisi dari mata air Sumbergede sampai reservoir PDAM Karanganyar Unit Kerjo.

(28)

Gambar 3.1 Diagram Alir Analisis Data

BAB IV

Pengukuran Debit Mata Air Sumbergede

Analisis Jaringan Lama

Data Jumlah Penduduk Kec. Kerjo

Prediksi Jumlah Penduduk Kec Kerjo Tahun 2019

Memenuhi Kebutuhan Sampai Tahun 2019?

Selesai Ya

Perbesar Debit Transmisi Tidak

Perbesar Diameter Pipa Transmisi Mulai

(29)

ANALISIS KAPASITAS SISTEM PIPA TRANSMISI DARI

MATA AIR SUMBERGEDE PDAM KABUPATEN

KARANGANYAR

4.1. Jaringan Transmisi Sumbergede Sampai Reservoir Kerjo

Sebagai jaringan pipa transmisi yang mengalirkan air dari Sumbergede ke Reservoir Kerjo sangat menentukan bagi kelancaran air yang dikonsumsi masyarakat Kerjo dan sekitarnya, sehingga sepanjang jalur pipa ini tidak boleh ada kebocoran atau tapping di suatu tempat.

Panjang jaringan transmisi total 10.400 m (10,4 km) dengan dilengkapi 3 buah BPT untuk mengurangi tekanan air. Dari ketiga BPT itu ada salah satu permasalahan teknis yaitu di BPT 1 terjadi over flow pada saat aliran air di Sumbergede lebih besar dari 44,7 lt/det. Hal ini terjadi karena debit Sumbergede setiap saat selalu berubah tergantung musim dan sistem pengaliran yaitu dengan mengatur gate valve dan pintu air yang terpasang pada bangunan Sumbergede.

Jenis pipa yang digunakan untuk jaringan transmisi ada 2 macam yaitu:

1. Dari Sumbergede ke BPT 1 memakai pipa galvanis medium dengan diameter 150 mm yang dipasang ke atas permukaan tanah dengan dilengkapi tiang-tiang penyangga dari beton bertulang dan klem pipa dari baja. Sistem sambungannya memakai plandes dengan mur baut dan packing.

2. Pipa transmisi dari BPT 1 sampai BPT 2, BPT 2 ke BPT 3 dan BPT 3 ke reservoir memakai pipa jenis PVC merek wavin dengan standar bertekanan (S 10). Artinya batas kekuatan pipa tersebut hanya mampu menahan tekanan di bawah 10 atmosfir. Sistem sambungannya jenis lock memakai ring terbuat dari karet yang elastis. Pipa ini dipasang tertanam di dalam tanah dengan kedalaman rata-rata 140 cm dari muka tanah asli. 29

(30)

4.1.1. Mata Air Sumbergede

Sumber air ini terletak di Dusun Kadipekso Desa Gumeng Kecamatan Jenawi Kabupaten Karanganyar, tepatnya dari Karangannyar kota ke arah Timur Laut dengan jarak kurang lebih 20 km jalan menuju Candi Cetho, lereng Gunung Lawu. Kondisi bangunan penangkap mata air saat ini baik dan terawat oleh masyarakat sekitar. Sumber ini dikeramatkan sehingga setiap tahun diadakan upacara adat di Sumbergede.

Lingkungan Sumbergede merupakan daerah pertanian sayur-sayuran sebagai mata pencaharian masyarakat Kadipekso dan Sumbergede ini merupakan satu-satunya andalan petani di sekitarnya sebagai suplai kebutuhan air tanaman pada musim kemarau. Mengingat kepentingan masyarakat petani yang memerlukan air, maka PDAM telah sepakat untuk tidak mengambil air semuanya. Sehingga di saat musim kemarau debit yang diambil PDAM Keranganyar Unit Kerjo tidak maksimal.

Pengambilan air yang dilakukan PDAM adalah untuk air bersih dan perlu sarana yang memenuhi syarat yang menjamin kelestarian lingkungan pengambilan dan kualitas airnya, maka PDAM membangun bak penangkap mata air dengan perlengkapannya, diantaranya dipasang alat ukur debit Thomson sebagai alat kontrol jumlah air yang diambil PDAM. Prinsip kerja alat ukur ini sebagai peluap sempurna diambang tipis, bentuk segi tiga siku-siku tipis 900. Dimensi alat ukur yang terpasang di Sumbergede seperti ditunjukkan pada Gambar (4.1). Pada saat dilakukan pengukuran debit secara langsung di lapangan tanggal 13 Maret 2008, kedalaman air pada alat ukur debit Thomson adalah 0,2637 m.

(31)

Gambar 4.1. Alat Ukur Debit Thomson di Sumbergede

b = 2h Cd = 0,60 α = 900 g = 9,81 m/det2 h = 0,2637 m Oleh sebab itu debit Sumbergede pada saat itu sebesar :

2 5

417 ,

1 h

Q =

=₁_,₄₁₇´₀_,₂₆₃₇52 = 0,0506 m3/det = 50,6 l/det

Jadi hasil pengukuran debit pada Mata Air Sumbergede sebesar 50,6 l/det

Hasil pengukuran debit secara manual berdasarkan alat ukur debit Thomson di Sumbergede ini digunakan sebagai dasar analitis aliran melalui pipa transmisi dan seluruh BPT. Pengukuran debit Sumbergede dilakukan tiga kali dengan debit yang bervariasi, diambil yang maksimal yaitu pengukuran yang pertama sebagai dasar penulis menganalisis kepasitas pipa transmisi.

(32)

4.1.2. Bak Pelepas Tekan (BPT) 1

Pada tanggal 13 Maret 2008 BPT 1 tidak bisa diukur karena air meluap melalui

manhole dan ventilasi, sehingga alat ukur jenis Thomson terendam di dalam air. Berdasarkan kasus peluapan pada BPT 1 inilah akan diangkat menjadi topik penelitian untuk dicari penyelesaiannya.

Gambar 4.2. BPT 1 Saat Air Meluap

4.1.3. Bak Pelepas Tekan (BPT) 2

Pengukuran secara manual dengan alat ukur Thomson yang terpasang pada bangunan BPT 2 diperoleh data sebagai berikut:

(33)

Gambar 4.3. Alat ukur Thomson yang dipasang pada BPT 2

B = 2h Cd = 0,60 α = 900 g = 9,81 m/det2 h = 0,251 m Debit pada BPT 2 adalah:

2 5

417 ,

1 h

Q =

=₁_,₄₁₇´₀_,₂₅₁52 = 0,04473 m3/det = 44,73 l/det

Jadi hasil pengukuran debit pada BPT 2 sebesar 44,73 l/det

4.1.4. Bak Pelepas Tekan (BPT) 3

Pengukuran dengan alat ukur Thomson secara manual yang terpasang pada bangunan BPT 3 diperoleh data sebagai berikut:

(34)

Gambar 4.4. Alat ukur Thomson di BPT 3

B = 2h Cd = 0,60 α = 900 g = 9,81 m/det2 h = 0,249 m Debit pada BPT 2 adalah:

2 5

417 ,

1 h

Q =

=₁_,₄₁₇´₀_,₂₄₉52 = 0,04384 m3/det = 43,84 l/det

Jadi hasil pengukuran debit pada BPT 3 sebesar 43, 84 l/det

Tabel 4.1. Debit Air Hasil Pengukuran tanggal 13 Maret 2008, dengan Thomson

No Tempat yang diukur Kedalaman air pada alat ukur

Thomson (cm) Debit (l/det)

1 Mata air Sumbergede 26,37 50,6

2 BPT 1 Tidak diukur Tidak diukur

3 BPT 2 25,1 44,73

(35)

Tabel 4.2. Elevasi Permukaan Air

No Tempat yang diukur Ketinggian air dari dasar bak

(m) Data Elevasi

1 Mata air Sumbergede Outlet = 0,465 996,751

2 BPT 1 Inlet = 2,190

Outlet = 2,190

795,942 795,942

3 BPT 2 Inlet = 1,35

Outlet = 0,93

667,904 667,484

4 BPT 3 Inlet = 1,30

Outlet = 0,82

521,159 520,679

5 Reservoir Inlet = 3,67 383,950

Sumber data: Bagian perencanaan teknik PDAM Karanganyar

Gambar 4.5. Skema Jaringan Pipa Transmisi Mata Air Sumbergede

4.2. Desain Ulang Kapasitas Pipa transmisi Dari Sumbergede Sampai Reservoir

4.2.1. Desain Ulang Pipa Transmisi Sumbergede – BPT 1

Tampang melintang bangunan penangkap mata air Sumbergede dan BPT 1 ditunjukkan pada Gambar 4.5. Jalur pipa transmisi Sumbergede – reservoir tidak

(36)

terdapat bangunan pengambilan maupun intake untuk penambahan suplai debit. Oleh sebab itu berdasarkan hukum kontinuitas debit yang keluar dari Sumbergede harus sama dengan debit masuk setiap BPT. Namun demikian kenyataannya dilapangan menunjukkan bahwa BPT 1 tidak mampu menampung debit yang masuk dari Sumbergede.

Mengingat tidak ada penambahan debit baik melalui pipa maupun langsung ke dalam BPT 1, maka diperkirakan terdapat beberapa masalah sebagai berikut:

1. BPT 1 dan BPT 2 terlalu kecil

2. Pipa transmisi dari BPT 1 ke BPT 2 terlalu kecil

Gambar 4.6. Tampang Melintang Bangunan Penangkap Mata Air Sumbergede dan BPT 1

· Berdasarkan tabel tinggi kekasaran pipa, untuk galvanis diperoleh ks= 2,4 mm

· Berdasarkan tabel kekentalan kinematik air suhu 200 C yang diukur tanggal 25 November 2008 diperoleh v = 1,02 x 10-6 m2/det

· K = 9,225

(37)

g V K D L f hfS 2 2 1 úû ù êë é ₊ = -81 , 9 2 225 , 9 158 , 0 1753 789 , 200 2 ´ ú û ù ê ë é ₊

= f V

(

)

2 81 , 9 2 225 , 9 . 81 , 9 2 158 , 0 1753 789 ,

200 fV V

´ + ´

´ =

200,789 =565,491´ f ´V2 +0,47´V2

(

)

ú_ûù

ê ë é + ´ = 47 , 0 491 , 565 789 , 200 2 f V ...(1)

Persamaan (1) diselesaikan dengan cara coba banding. Pertama kali dicari nilai f

dengan anggapan aliran pada pipa adalah turbulen sempurna (Re maksimum = 108). Dari nilai Re max dan ks/D dicari f dengan menggunakan grafik Moody. Dari nilai f tersebut dan dengan menggunakan persamaan (1) dihitung kecapatan aliran

V. 0442 , 0 10 0152 , 0 158 4 , 2 8 max = ï ï þ ï ï ý ü = = = f diperoleh R D k e s

Kemudian disubtitusikan ke persamaan (1) :

(

)

ú_ûù

ê ë é + ´ = 47 , 0 0442 , 0 491 , 565 789 , 200 2 V 465 , 25 789 , 200 =

(38)

Koefisien gesekan f = 0,0457 yang didapat berdasarkan anggapan aliran dalam pipa turbulen sempurna. Mengingat anggapan tersebut belum tentu benar maka perlu diselidiki dengan menghitung kembali angka Reynolds. Bila Re tidak sama dengan Re max maka di hitung kembali nilai f berdasarkan angka Reynolds baru.

0442 , 0 ' 0152 , 0 158 4 , 2 10 350 , 4 10 02 , 1 158 , 0 808 , 2 . 5 6 = ï ï ï þ ï ï ï ý ü = = ´ = ´ ´ = =

- diperoleh f

D k v D V R s e

Dengan cara yang sama didapat :

V’ = 2,808 m/det

Karena f = f’ berarti nilai f’ sudah benar, yang berarti kecepatan V’ = 2,808 m/det juga sudah benar, selanjutnya debit aliran dihitung dengan rumus sebagai berikut:

(

0,158

)

2,808 4 14 , 3 4 1

. = 2 = 2´

= A V D V

Q p

= 0,055028 m3/det = 55,028 l/det

Cek kehilangan energi yang terjadi:

(

)

ú û ù ê ë é ´ ú û ù ê ë é ₊ = úû ù êë é ₊ = -81 , 9 2 808 , 2 . 225 , 9 158 , 0 1753 0442 , 0 2 2 2 1 g V K D L f hfS = 200,787m

hf di lapangan = 200,789 m

(39)

200,789 m ≈ 200,787 m (kehilangan energi ok) 4.2.2. Desain Ulang Pipa Transmisi dari BPT 1 ke BPT 2

Gamabr 4.7. Tampang Melintang BPT 1 dan BPT 2

Nilai ks = 2,4 mm

v = 1,02 x 10-6 m2/det K = 4,25

Kehilangan energi karena gesekan

g V K D L f hf 2 2 2 1 úû ù êë é ₊ = -81 , 9 2 25 , 4 183 , 0 2945 038 , 128 2 ´ ú û ù ê ë é ₊

= f V

(

)

2 81 , 9 2 25 , 4 . 81 , 9 2 183 , 0 2945 V V f ´ + ´ ´ =

(40)

(

)

ú_ûù

ê ë é + ´ = 214 , 0 229 , 820 038 , 128 2 f V ...(2)

Dengan cara yang sama seperti persamaan (1), diperoleh

0417 , 0 10 0131 , 0 182 4 , 2 8 max = ï ï þ ï ï ý ü = = = f diperoleh R D k e s

Kemudian nilai f disubtitusikan ke persamaan (2) sehingga diperoleh nilai V

dengan perhitungan sebagai berikut :

(

)

ú_ûù

ê ë é + ´ = 214 , 0 0417 , 0 229 , 820 038 , 128 2 V 418 , 34 038 , 134 =

V = 1,9288 m/det

Dengan cara yang sama diperoleh:

0417 , 0 ' 0131 , 0 183 4 , 2 10 460 , 3 10 02 , 1 183 , 0 9288 , 1 . 5 6 = ï ï ï þ ï ï ï ý ü = = ´ = ´ ´ = =

- diperoleh f

D k v D V R s e

V’ = 1,9288 m/det

f = f’ berarti nilai f ’sudah benar, yang berarti kecepatan V’ = 1,9288 m/dt sudah benar

(41)

Debit teoritis dihitung dengan rumus sebagai berikut:

(

0,183

)

1,9288 4

14 , 3

. = 2´

= A V

= 0,050705 m3/det = 50,705 l/det

Cek kehilangan energi yang terjadi:

(

)

ú û ù ê ë é ´ ú û ù ê ë é ₊ = úû ù êë é ₊ = -81 , 9 2 9288 , 1 . 25 , 4 183 , 0 2945 0417 , 0 2 2 2 2 1 g V K D L f hf

= 128,043 m

hf di lapangan = 128,038 m

hf hasil perhitungan = 128,043 m

128,038 m ≈ 128,043 m (kehilangan energi ok)

(42)

Gamabr 4.8. Tampang Melintang BPT 2 dan BPT 3

Nilai Î = 2,4 mm

v = 1,02 x 10-6 m2/det K = 1,75

Kehilangan energi karena gesekan

g V K D L f hf 2 2 3 2 úû ù êë é ₊ = -81 , 9 2 75 , 1 174 , 0 2558 325 , 146 2 ´ ú û ù ê ë é ₊

= f V

(

)

2 81 , 9 2 75 , 1 . 81 , 9 2 174 , 0 2558 V V f ´ + ´ ´ =

=749,294´ f ´V2 +0,089´V2

(

)

ú_ûù

ê ë é + ´ = 089 , 0 294 , 749 325 , 146 2 f V ...(3)

(43)

0426 , 0 10 0138 , 0 174 4 , 2 8 max = ï ï þ ï ï ý ü = = = f diperoleh R D k e s

Kemudian disubtitusikan ke persamaan (3) sehingga diperoleh nilai V dengan perhitungan sebagai berikut :

(

)

ú_ûù

ê ë é + ´ = 089 , 0 0426 , 0 294 , 749 325 , 146 2 V 009 , 32 325 , 146 =

V = 2,1381 m/det

Dengan cara yang sama diperoleh:

0426 , 0 ' 0138 , 0 174 4 , 2 10 647 , 3 10 02 , 1 174 , 0 1381 , 2 . 5 6 = ï ï ï þ ï ï ï ý ü = = ´ = ´ ´ = =

- diperoleh f

D k v D V R s e

V’ = 2,1381 m/det

f = f’ berarti nilai f ’sudah benar, yang berarti kecepatan V’ = 2,1381 m/det sudah benar

(44)

(

0,174

)

2,1381 4

4 1

. = 2 = 2´

= A V p D V p

= 0,050815 m3/det = 50,815 l/det

Cek kehilangan energi yang terjadi:

(

)

ú û ù ê

ë é

´ ú û ù ê

é ₊

= úû ù êë

é ₊

-81 , 9 2

1381 , 2 . 75 , 1 174 , 0 2558 0426 , 0 2

2 2

3 2

g V K D L f hf

= 146,329 m

hf di lapangan = 146,325 m

hf hasil perhitungan = 146,329 m

46,325 m ≈ 46,329 m (kehilangan energi ok)

(45)

Gamabr 4.9. Tampang Melintang BPT 3 dan reservoir

Nilai Î = 2,4 mm

v = 1,02 x 10-6 m2/det K = 3

Kehilangan energi karena gesekan

g V K D L f hfs 2 2 1 úû ù êë é ₊ = -81 , 9 2 3 184 , 0 3144 729 , 136 2 ´ ú û ù ê ë é ₊

= f V

(

)

2 81 , 9 2 3 . 81 , 9 2 184 , 0 3144 V V f ´ + ´ ´ =

=870,895´ f´V2 +0,153´V2

(

)

ú_ûù

ê ë é + ´ = 153 , 0 895 , 870 729 , 136 2 f V ...(4) Dengan cara yang sama seperti persamaan (1), diperoleh :

(46)

0416 , 0 10 0130 , 0 184 4 , 2 8 max = ï ï þ ï ï ý ü = = = f diperoleh R D k e s

Kemudian disubtitusikan ke persamaan (4) sehingga diperoleh nilai V dengan perhitungan sebagai berikut :

(

)

ú_ûù

ê ë é + ´ = 153 , 0 0416 , 0 895 , 870 729 , 136 2 V 382 , 36 729 , 136 =

V = 1,9386 m/det

Dengan cara yang sama diperoleh:

0416 , 0 ' 0130 , 0 184 4 , 2 10 497 , 3 10 02 , 1 184 , 0 9386 , 1 . 5 6 = ï ï ï þ ï ï ï ý ü = = ´ = ´ ´ = =

- diperoleh f

D k v D V R s e

V’ = 1,9386 m/det

f = f’ berarti nilai f ’sudah benar, yang berarti kecepatan V’ = 1,9386 m/det sudah benar

(47)

(

0,184

)

1,9386 4

4 1

. = 2 = 2´

= A V p D V p

= 0,051121 m3/det = 51,121 l/det

Cek kehilangan energi yang terjadi:

(

)

ú û ù ê ë é ´ ú û ù ê ë é ₊ = úû ù êë é ₊ = -81 , 9 2 9386 , 1 . 3 184 , 0 3144 0416 , 0 2 2 2 1 3 g V K D L f hf R

= 136,733 m

hf di lapangan = 136,729 m

hf hasil perhitungan = 136,733 m

136,729 m ≈ 136,733 m (kehilangan energi ok)

Tabel 4.3. Hasil Analisis Kapasitas Pipa Transmisi Keseluruhan

Kehilangan Energi (hf)

No Tinjauan Diameter Pipa

(mm)

Debit

(l/det) _Lapangan

(m)

Perhitungan (m)

Nilai K Belokan dan Valve

(48)

1 Sumbergede – BPT 1 156 157 158 52,965 54,043 55,028 200,789 200,752 200,778 200,787

900 = 5 450 = 14 Gate Valve = 2 2 BPT 1 – BPT 2 181

182 183 49,157 49,957 50,705 128,038 128,033 128,034 128,043

900 = 6 450 = - Gate Valve = 2 3 BPT 2 – BPT 3 172

173 174 49,252 50,031 50,815 146,325 146,322 146,332 146,329

900 = 2 450 = - Gate Valve = 2 4 BPT 3 -

RESERVOIR 182 183 184 50,016 50,764 51,522 136,729 136,733 136,725 51,522

900 = 4 450 = - Gate Valve = 2 Catatan : 900 nilai K = 0,625

450 nilai K = 0,40 Valve = 0,25

4.3. Analisis kemampuan Pelayanan Air Bersih

Kebutuhan air bersih PDAM Karanganyar Unit Kerjo semakin meningkat dari tahun ke tahun seiring membaiknya kondisi sosial ekonomi masyarakat. Hal ini nampak dari tingginya animo masyarakat untuk menikmati air bersih yang disediakan oleh PDAM. Oleh karena itu PDAM Karangannyar dituntut untuk memberikan pelayanan yang optimal kepada masyarakat. Kota Kerjo dan sekitarnya termasuk kategori kota kecil (kecamatan) dengan jumlah penduduk kurang lebih 37.378 jiwa ( tahun 2008). Jenis pelanggan di Unit Kerjo beraneka ragam, yang dikelompokkan sesuai dengan kondisi sosial ekonomi masyarakat Kerjo yang ditentukan berdasarkan Peraturan Daerah Kabupaten Karangannyar melalui PDAM.

Jumlah pelanggan PDAM Karanganyar Unit Kerjo sampai dengan bulan April 2009 adalah 3.679 unit yang dikelompokkan menjadi 10 golongan (lihat Tabel 4.5). Berdasarkan laporan bulanan oleh bagian pengolahan data PDAM Karangannyar bulan April 2009 diperoleh pemakaian air rata-rata 62,32 m3 (lihat Tabel 4.5)

(49)

Kebocoran rata-rata tiap tahun selalu meningkat, banyaknya faktor penyebabnya antara lain:

1. Umur jaringan semakin tua banyak yang aus pada sambungannya

2. Acessories yang terbuat dari besi banyak yang berkarat sehingga mudah diresapi air bertekanan

3. Meter air pelanggan juga terbatas umurnya terutama pada onderdil yang berputar mudah aus, rusak dan akhirnya mati, sehingga terjadi kehilangan air

Perusahaan yang berorientasi keuntungan atau profit oriental, melihat sumberdaya air sebagai aset vital yang harus diselamatkan dan dikelola dengan baik, fakta di lapangan tidak demikian, sangat disayangkan dan perlu menyusun langkah strategi jangka panjang agar perusahaan tumbuh pesat dan tercapai tujuannya yaitu meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan masyarakat melalui bidang air bersih. Untuk itu sebagai kelanjutan tujuan di atas perlu dilakukan analisis kebutuhan sekarang dan kebutuhan mendatang berdasarkan keadaan riil di lapangan. Oleh sebab itu PDAM berusaha keras untuk menekan kebocoran baik fisik maupun non fisik yang berpotensi mengurangi keuntungan perusahaan. Kehilangan air pada BPT 1 merupakan salah satu bentuk inefisiensi dalam manajemen sumber daya air yang sesungguhnya dapat dinominalkan dalam bentuk keuntungan. Dengan kata lain debit kebocoran dapat diproyeksikan melayani kebutuhan masyarakat untuk beberapa tahun ke depan.

Tabel 4.4. Pemakaian Air PDAM Karangannyar Unit Kerjo Bulan April 2009

No JENIS PELAYANAN

JUMLAH PELANGGAN

(sambungan)

PEMAKAIAN (m3/bln)

RATA-RATA PEMAKAIAN

(m3)

1 Industri besar I2 1 45 45 2 Niaga kecil N1 29 818 28,21

(50)

3 Niaga besar N2 2 21 10,50 4 Sekolahan P1 35 1.887 53,91 5 Instansi pemerintah P2 20 372 18,60 6 Rumah tangga 1 R1 374 5.288 14,14 7 Rumah tangga 2 R2 2839 41.709 14,69 8 Rumah tangga 3 R3 302 6.842 22,66 9 Sosial umum S1 8 572 71,50 10 Sosial khusus S2 69 1.478 21,42

JUMLAH TOTAL 3679 59.032 62,32

Sumber data: Bagian pengolahan data PDAM Karangannyar bulan April 2009

Tabel 4.5. Pemakaian Air Terjual PDAM Karanganyar Unit Kerjo Januari 2006 Desember 2008

No BULAN

JUMLAH PELANGGAN

(sambungan)

PEMAKAIAN (m3/bln)

RATA-RATA PEMAKAIAN

(m3)

KEBOCORAN (%)

1 Januari-06 3.144 43.980 13,99 12,58 2 Febuari-06 3.159 43.659 13,82 17,65 3 Maret-06 3.169 43.041 13,58 16,98 4 April-06 3.176 46.848 14,75 16,96 5 Mei-06 3.186 45.833 14,39 19,35 6 Juni-06 3.195 44.616 13,96 15,12 7 Juli-06 3.207 46.123 14,38 17,64 8 Agustus-06 3.220 57.269 17,79 19,65 9 September-06 3.235 55.421 17,13 20,60 10 Oktober-06 3.260 62.700 19,23 17,58 11 November-06 3.281 66.500 20,27 20,38 12 Desember-06 3.302 52.950 16,04 12,28 13 Januari-07 3.316 57.106 17,22 12,62 14 Febuari-07 3.345 51.031 15,26 17,69 15 Maret-07 3.352 44.844 13,38 17,02 16 April-07 3.368 51.025 15,15 19,40 17 Mei-07 3.376 49.931 14,79 19,75 18 Juni-07 3.393 50.438 14,87 15,36

Dilanjutkan Lanjutan

(51)

19 Juli-07 3.394 53.022 15,62 17,82 20 Agustus-07 3.408 55.850 16,39 19,70 21 September-07 3.420 55.909 16,35 20,65 22 Oktober-07 3.438 58.768 17,09 17,61 23 November-07 3.456 69.823 20,20 20,41 24 Desember-07 3.464 54.517 15,74 12,37 25 Januari-08 3.470 55.698 16,05 12,68 26 Febuari-08 3.476 51.533 14,83 17.72 27 Maret-08 3.491 49.715 14,24 17,05 28 April-08 3.505 52.136 14,87 19,44 29 Mei-08 3.521 54.409 15,45 19,80 30 Juni-08 3.532 57.133 16,18 15,38 31 Juli-08 3.544 57.378 16,19 17,87 32 Agustus-08 3.564 64.452 18,08 19,75 33 September-08 3.567 61.639 17,28 20,69 34 Oktober-08 3.607 76.086 21,09 17,63 35 November-08 3.631 62.346 17,17 20,45 36 Desember-08 3.641 58.028 15,94 20,55 Rata-rata 54.493,25 16,08 17,64 Sumber data: Bagian pengolahan data PDAM Karanganyar 2006-2008

Perhitungan pemakaian air sampai dengan bulan April 2009 - Jumlah konsumen = 3.679 unit

- Pemakaian rata-rata = 16,08 m3/bln

- Kebocoran rata-rata = 17,64% (lihat Tabel 4.5) - Jumlah pemakaian = 54.493,25 m3/bulan

· Kebocoran = 17,64% x 54.493,25 = 9.612,61 m3/bln

· Total produksi = 64.105,86 m3/bln

= 0,02473 m3/det = 24,73 lt/det

(52)

Kapasitas mata air Sumbergede sampai dengan bulan April 2009 adalah 50,6 lt/det. Akan tetapi debit yang dimanfaatkan baru sekitar 24,73 lt/det, dan sisanya digunakan penduduk untuk mengairi sawah penduduk sekitar.

Cukup kecilnya debit Sumbergede yang dimanfaatkan saat ini menyebabkan kebocoran-kebocoran karena meluap di BPT 1 tidak berpengaruh nyata terhadap menejemen PDAM Unit Kerjo. Akan tetapi di masa mendatang kebocoran-kebocoran semacam ini akan memberatkan bagi menejemen PDAM. Oleh karena itu harus dilakukan tindakan efisiensi antara lain dengan memperbaiki sistem jaringan transmisi.

Apabila kebocoran-kebocoran dapat ditekan maka PDAM Unit Kerjo diperkirakan mampu melayani kebutuhan masyarakat Kerjo dan sekitarnya sampai 10 tahun lebih. Dianggap peningkatan jumlah pelanggan sama dengan peningkatan jumlah penduduk, maka debit kebocoran air di BPT 1 identik dengan pelayanan masyarakat selama 10 tahun. Apabila seluruh kebocoran dapat ditekan maka PDAM Unit Kerjo akan mampu melayani kebutuhan masyarakat sampai dengan tahun 2019.

Jadi mata air Sumbergede berdasarkan pengukuran debit secara manual dan sesuai analisis di atas,masih mempunyai kelebihan kapasitas sebesar 24,73 l/dt atau 51,13 % dari kapasitas total.

4.4. Kebocoran atau Kehilangan Air

Kehilangan air ada dua macam, yaitu: 1. Kehilangan air yang diproduksi 2. Kehilangan air yang di distribusikan

1. Kehilangan air yang di produksi yaitu: kehilangan air sebelum masuk ke konsumen, terjadi over flow pada BPT 1 maupun reservoir. Over flow

(53)

2 dengan diameter pipa 150 mm yang tidak mampu mengalirkan debit 50.6 l/det, karena medan yang naik turun dan berbelok-belok. Sedangkan

over flow di reservoir pada jam-jam tertentu disebabkan:

a. Sewaktu pelanggan tidak dimanfaatkan air akan terjadi aliran balik sehingga air over flow pada bak reservoir

b. Jumlah pelanggan yang belum seimbang dengan jumlah air yang didistribusikan, sehingga masih banyak air yang terbuang

2. Kehilangan air yang didistribusikan yaitu: kehilangan air setelah masuk ke konsumen, yang dihitung melalui water meter konsumen sesuai pemakaian per pelanggan per bulan dalam satu tahun. Melalui perhitungan ini dapat diketahui beberapa besar air yang terjual dan beberapa air yang terhilang. Dari hasil laporan bulanan bagian produksi menyebutkan bahwa jumlah air yang didistribusikan PDAM Karangannyar Unit Kerjo pada tahun 2008 yang terjual = 703.553 m3, sedangkan kapasitas produksi = 575.155 m3 (Sumber data bagian Produksi PDAM Karangannyar).

Maka persentase kehilangan air yang didistribusikan ke pelanggan dapat dihitung

% Kehilangan air = 100% 18,25 %

553 . 703

155 . 575 553 . 703

= ´

-(pada tahun

2008).

4.5. Total Kebutuhan sampai dengan Tahun 2019 untuk Keseluruhan Jenis Pelanggan

Wilayah pelayanan PDAM Karangannyar Unit Kerjo merupakan kota kecamatan yang berpenduduk kurang lebih 38.071 jiwa (tahun 2008), sehingga menurut pembagian status kota termasuk kota kecil. Target pencapaian sasaran pelanggan PDAM Kabupaten Karangannyar unit Kerjo sampai dengan 2019 sebesar 60% dari jumlah penduduk daerah pelayanan dengan pemakaian 130 liter/orang/hari (sumber Dirjen Cipta Karya tahun 1996).

(54)

Menganalisis kebutuhan air bersih jenis pelayanan tersebut di atas menggunakan rumus aritmatika sebagai berikut:

Pn = Po ( 1+t % )n

Dimana: Pn = Jumlah kebutuhan air tahun ke n Po = Jumlah kebutuhan air tahun ini

t = Persentase rata-rata pertumbuhan kebutuhan air n = tahun proyeksi

Untuk tahun proyeksi nilainya adalah lima tahun yang merupakan standar yang dipakai untuk perhitungan. Hal tersebut dikarenakan jika tahun proyeksi terlalu pendek yaitu dibawah lima tahun maka tingkat pertumbuhannya tidak begitu nampak signifikan, sedangkan bila nilainya diatas lima tahun maka tingkat keakuratan proyeksi menjadi rendah.

Tabel 4.6. Jumlah Penduduk Kecamatan Kerjo tahun 1999-2008

Tahun Jumlah Penduduk (jiwa)

1999 35.728

2000 36.038

2001 36.240

2002 36.378

2003 36.530

2004 36.659

2005 36.817

2006 36.867

2007 37.063

2008 37.259

(55)

34.500 35.000 35.500 36.000 36.500 37.000 37.500

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Tahun

(

)

Contoh perhitungan jumlah tahun proyeksi 2019 adalah sebagai berikut:

Po = 37.259 t = 0,53% n = 5

Pn = 37.259 ( 1 + 0,0053 )5 = 38.257 jiwa

Tabel 4.7. Jumlah Penduduk Kecamatan Kerjo dan Kebutuhan Air Berdasarkan tahun Proyeksi untuk Target 60% Layanan

KEBUTUHAN AIR

TAHUN TAHUN

JUMLAH PENDUDUK

(JIWA) (m3/bln) (lt.det)

KEBOCORAN 17,64% (lt/dt)

AIR DISTRIBUSI

(lt/det)

2009 1 37.456 58.028 22,39 3,95 26,34 2010 2 37.655 61.792 23,84 4,21 28,05 2011 3 37.855 65.800 25,39 4,48 29,87 2012 4 38.055 70.068 27,03 4,77 28,80 2013 5 38.257 74.614 28,79 5,08 33,87 2014 6 38.460 79.453 30,65 5,41 36,06 2015 7 38.663 84.607 32,64 5,76 38,40 2016 8 38.868 90.095 34,76 6,13 40,89 2017 9 39.074 95.939 37,01 6,53 43,54 2018 10 39.282 102.163 39,41 6,95 46,36 2019 11 39.490 108.789 41,97 7,40 49,37

Grafik 4.2. Proyeksi produksi air PDAM Karanganyar Unit Kerjo sampai tahun 2019

(56)

0 10 20 30 40 50 60

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

Tahun

3 )

Tabel 4.8. Lama Tahun yang Dapat Dilayani PDAM Karanganyar Unit Kerjo Berdasarkan Debit Produksi Desain Ulang (50,6 l/det) 60% Layanan

KEBUTUHAN AIR

TAHUN TAHUN

JUMLAH PENDUDUK

(JIWA) (m

3_/bln)

(lt.det)

KEBOCORAN 17,64% (lt/det)

AIR DISTRIBUSI

(lt/det)

2020 12 39.699 115.846 44,69 7,88 52,31 2021 13 39.909 123.360 47,59 8,39 55,98 2022 14 40.121 131.362 50,68 8,94 59,62

Tabel 4.9. Analisis Pipa Berdasarkan Debit Pengukuran dan Debit Tinjauan (desain ulang)

PENGUKURAN DESAIN ULANG

No PIPA DEBIT MANUAL

(lt/det)

DIAMETER PIPA TERPASANG

(mm)

DEBIT (lt/det)

DIAMETER PIPA (mm)

Hf (m) L (m) _L

Hf s=

1 Sumbergede ke BPT 1 50,6 150 51,19 154 200,809 1753 0,1156

(57)

3 BPT 2 ke BPT 3 44,7 150 50,17 173 146,325 2558 0,0572

4 BPT 3 ke Resevoir 43,85 150 50,6 183 136,729 3144 0,0435

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Hasil analisis dan pembahasan yang telah diuraikan pada bab-bab sebelumnya diperolah beberapa kesimpulan sebagai berikut:

5.1.A. Langkah-langkah yang dilakukakan untuk memperbesar kapasitas jaringan pipa transmisi yaitu:

Menganalisis kapasitas pipa transmisi terpasang dari BPT 1 sampai reservoir Kerjo dengan debit 50,6 l/det. Hasil analisis ternyata tidak mampu mengalirkan debit 50,6 l/det sehingga perlu di desain ulang/diganti pipa dengan diameter yang lebih besar dari 150 mm, adapun hasilnya sebagai berikut:

a. Sumbergede ke BPT 1 diameter minimal 158 mm b. BPT 1 ke BPT 2 diameter minimal 183 mm c. BPT 2 ke BPT 3 diameter minimal 174 mm d. BPT 3 ke resarvoir diameter minimal 184 mm

Maka dipakai diameter 200 mm karena diameter tersebut sudah tersedia dipasaran.

B. Kemampuan kapasitas jaringan transmisi terpasang sesuai pertambahan penduduk dan jumlah kebutuhan akan mencukupi kebutuhan sampai dengan tahun 2015 sebesar 38,40 lt/det dengan jumlah penduduk 38.663 jiwa sedangkan jumlah pelanggan 23.199 sambungan. Akan tetapi

(58)

proyeksi kebutuhan berdasarkan debit pada Sumbergede 50,6 lt/det mampu untuk mencukupi kebutuhan sampai dengan tahun 2019 dengan jumlah pelanggan 23.694 sambungan. (dengan catatan pertambahan penduduk stabil sesuai asumsi 0,53% per tahun dan kebocoran dapat diatasi)

5.2. Jaringan transmisi PDAM Karangannyar Unit Kerjo didesain awal untuk kapasitas 40 lt/det sedangkan kapasitas ketersediaan air di Sumbergede 50,6 lt/det, hal ini sudah sesuai dengan kebutuhan sekarang sampai dengan 2019. Namun demikian untuk peningkatan debit kebutuhan ke depan tidak cukup hanya memperbesar aliran, tetapi diameter pipa harus ditinjau kembali sehingga tidak terjadi over flow di BPT 1. Solusi untuk mengatasi

over flow tersebut yang paling tepat adalah mengatur jumlah putaran gate valve yang terpasang pada Sumbergede sesuai kebutuhan pelangan.

5.2. Saran

Setelah mengadakan pengukuran debit, menganalisis dan desain ulang, maka penulis memberikan saran-saran sebagai berikut:

5.2.1. Kestabilan debit mata air Sumbergede perlu dijaga dengan cara melestarikan lingkungan daerah tangkapan air yang melibatkan semua pihak yang terkait sehingga kebutuhan air dalam jangka waktu ke depan tidak kekhawatiran penurunan debit.

5.2.2. Perlu diteliti atau didesain ulang kemungkinan menambah BPT agar tidak terjadi pipa pecah.

(59)

5.2.3. Perlu diteliti dan dijadikan catatan bagi PDAM bahwa pemakaian air rata-rata semua jenis pelanggan PDAM Karangannyar Unit Kerjo masih dibawah unit-unit yang lain, sehingga perlu diadakan inspeksi jaringan dan pembentukan tim operasi pelanggaran pencurian air

5.2.4. Perlu mencari alternatif sumber baru bila kapasitas produksi PDAM Karanganyar Unit Kerjo sudah tidak lagi mencukupi untuk keperluan penduduk kecamatan Kerjo.

(1)

Menganalisis kebutuhan air bersih jenis pelayanan tersebut di atas menggunakan rumus aritmatika sebagai berikut:

Pn = Po ( 1+t % )n

Dimana: Pn = Jumlah kebutuhan air tahun ke n Po = Jumlah kebutuhan air tahun ini

t = Persentase rata-rata pertumbuhan kebutuhan air n = tahun proyeksi

Tabel 4.6. Jumlah Penduduk Kecamatan Kerjo tahun 1999-2008

Tahun Jumlah Penduduk (jiwa)

1999 35.728

2000 36.038

2001 36.240

2002 36.378

2003 36.530

2004 36.659

2005 36.817

2006 36.867

2007 37.063

2008 37.259

(2)

34.500 35.000 35.500 36.000 36.500 37.000 37.500

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

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

Contoh perhitungan jumlah tahun proyeksi 2019 adalah sebagai berikut: Po = 37.259 t = 0,53% n = 5

Pn = 37.259 ( 1 + 0,0053 )5 = 38.257 jiwa

Tabel 4.7. Jumlah Penduduk Kecamatan Kerjo dan Kebutuhan Air Berdasarkan tahun Proyeksi untuk Target 60% Layanan

KEBUTUHAN AIR TAHUN TAHUN

JUMLAH PENDUDUK

(JIWA) (m3/bln) (lt.det)

KEBOCORAN 17,64% (lt/dt)

AIR DISTRIBUSI

(lt/det)

2009 1 37.456 58.028 22,39 3,95 26,34

2010 2 37.655 61.792 23,84 4,21 28,05

2011 3 37.855 65.800 25,39 4,48 29,87

2012 4 38.055 70.068 27,03 4,77 28,80

2013 5 38.257 74.614 28,79 5,08 33,87

2014 6 38.460 79.453 30,65 5,41 36,06

2015 7 38.663 84.607 32,64 5,76 38,40

2016 8 38.868 90.095 34,76 6,13 40,89

2017 9 39.074 95.939 37,01 6,53 43,54

2018 10 39.282 102.163 39,41 6,95 46,36

2019 11 39.490 108.789 41,97 7,40 49,37

(3)

0 10 20 30 40 50 60

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

Tahun Vo lu m e A ir D is tr ib u s i (m 3 )

Tabel 4.8. Lama Tahun yang Dapat Dilayani PDAM Karanganyar Unit Kerjo Berdasarkan Debit Produksi Desain Ulang (50,6 l/det) 60% Layanan

KEBUTUHAN AIR TAHUN TAHUN

JUMLAH PENDUDUK

(JIWA) (m

3_/bln) (lt.det) KEBOCORAN 17,64% (lt/det) AIR DISTRIBUSI (lt/det)

2020 12 39.699 115.846 44,69 7,88 52,31

2021 13 39.909 123.360 47,59 8,39 55,98

2022 14 40.121 131.362 50,68 8,94 59,62

Tabel 4.9. Analisis Pipa Berdasarkan Debit Pengukuran dan Debit Tinjauan (desain ulang)

PENGUKURAN DESAIN ULANG

No PIPA DEBIT

MANUAL (lt/det) DIAMETER PIPA TERPASANG (mm) DEBIT (lt/det) DIAMETER PIPA (mm)

Hf (m) L (m) _L Hf s=

1 Sumbergede ke BPT 1 50,6 150 51,19 154 200,809 1753 0,1156

(4)

3 BPT 2 ke BPT 3 44,7 150 50,17 173 146,325 2558 0,0572

4 BPT 3 ke Resevoir 43,85 150 50,6 183 136,729 3144 0,0435

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Hasil analisis dan pembahasan yang telah diuraikan pada bab-bab sebelumnya diperolah beberapa kesimpulan sebagai berikut:

5.1.A. Langkah-langkah yang dilakukakan untuk memperbesar kapasitas jaringan pipa transmisi yaitu:

a. Sumbergede ke BPT 1 diameter minimal 158 mm b. BPT 1 ke BPT 2 diameter minimal 183 mm c. BPT 2 ke BPT 3 diameter minimal 174 mm d. BPT 3 ke resarvoir diameter minimal 184 mm

Maka dipakai diameter 200 mm karena diameter tersebut sudah tersedia dipasaran.

(5)

over flow tersebut yang paling tepat adalah mengatur jumlah putaran gate valve yang terpasang pada Sumbergede sesuai kebutuhan pelangan.

5.2. Saran

Setelah mengadakan pengukuran debit, menganalisis dan desain ulang, maka penulis memberikan saran-saran sebagai berikut:

5.2.2. Perlu diteliti atau didesain ulang kemungkinan menambah BPT agar tidak terjadi pipa pecah.

(6)

5.2.4. Perlu mencari alternatif sumber baru bila kapasitas produksi PDAM Karanganyar Unit Kerjo sudah tidak lagi mencukupi untuk keperluan penduduk kecamatan Kerjo.

Microsoft Word BAB I

BAB I

PENDAHULUAN

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV

ANALISIS KAPASITAS SISTEM PIPA TRANSMISI DARI

MATA AIR SUMBERGEDE PDAM KABUPATEN

KARANGANYAR

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Parts

Dokumen yang terkait

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Microsoft Word BAB I

Dokumen yang Anda mencari sudah siap untuk unduhkan