oleh firdaus patau erwin dwy syaputra 105810120810
TRANSCRIPT
PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF DENGAN
AIR TANAH DANGKAL DI KELURAHAN KATANGKA, KABUPATEN
GOWA
OLEH
FIRDAUS PATAU
105810120810
ERWIN DWY SYAPUTRA
105810124310
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN SIPIL PENGAIRAN DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2017
PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF DENGAN
AIR TANAH DANGKAL DI KELURAHAN KATANGKA, KABUPATEN
GOWA
OLEH
FIRDAUS PATAU
105810120810
ERWIN DWY SYAPUTRA
105810124310
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN SIPIL PENGAIRAN DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2017
PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF DENGAN
AIR TANAH DANGKAL DI KELURAHAN KATANGKA, KABUPATEN
GOWA
OLEH
FIRDAUS PATAU
105810120810
ERWIN DWY SYAPUTRA
105810124310
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN SIPIL PENGAIRAN DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2017
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena rahmat
dan hidayah-Nyalah sehingga penulis dapat menyusun proposal ini, dan dapat kami
selesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan penelitian akademik yang
harus ditempuh dalam rangka menyelesaikan Program Studi pada Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun Judul Tugas akhir kami
adalah:
“PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH ALTERNATIF DENGAN
AIR TANAH DANGKAL DI KELURAHAN KATANGKA, KABUPATEN
GOWA”
Tugas akhir ini terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan bimbingan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, kami
mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:
1. Bapak Hamzah Al Imran, ST., MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar.
2. Bapak Muh. Syafaat S. Kuba, ST. sebagai Ketua Jurusan Sipil Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Ibu Dr.Ir. Hj. Sukmasari Antaria ,M.Sc selaku pembimbing I dan Ibu Hj.
Arsyuni Ali Mustari, ST.,MT selaku pembimbing II, yang telah banyak
meluangkan waktu, memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga
terwujudnya Tugas akhir ini.
4. Bapak dan Ibu dosen serta staf pegawai Fakultas Teknik atas segala waktunya
telah mendidik dan melayani penulis selama mengikuti proses belajar
mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.
5. Ayahanda, Ibunda dan Saudara-saudaraku yang tercinta, penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih
sayang, do’a, dorongan dan pengorbanannya.
6. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik, terkhusus Saudaraku Angkatan
2010 dengan keakraban dan persaudaraannya banyak membantu dalam
menyelesaikan Tugas akhir penelitian ini.
Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang berlipat ganda
di sisi Allah SWT dan tugas akhir yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi
penulis, rekan-rekan, masyarakat serta bangsa dan negara. Amin.
Makassar,……
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................i
HALAMAN PENGASAHAN ...............................................................................ii
KATA PENGANTAR ..........................................................................................iii
DAFTAR ISI ........................................................................................................iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................vi
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ..............................................................vii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................vii
INTISARI ...........................................................................................................viii
ABSTRACT ........................................................................................................ ix
BAB 1 PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...............................................................................1
B. Rumusan Masalah ..............................................................................3
C. Tujuan Perencanan ...............................................................................3
D. Batasan Masalah ...................................................................................4
E. Manfaat Perencanaan ............................................................................4
F. Sistematika Penulisan .............................................................................5
BAB II. DASAR TEORI
A. Sumber Air Bersih ...............................................................................6
B. Standar Kualitas Air Bersih ....................................................................8
C. Pengambilan Air Tanah ...........................................................................9
D. Kebutuhan air Bersih .............................................................................12
E. Sistem Penyediaan Air Bersih ...............................................................20
F. Analisis Jaringan Pipa .......................................................................... 21
G. Sistem Jaringan Transmisi ....................................................................35
H. Sistem Jaringan Distribusi ....................................................................38
I. Pemilihan Pipa ......................................................................................39
BAB III. METODELOGI PERENCANAAN
A. Lokasi Perencanaan ..............................................................................41
B. Pelaksanaan Perencanaan .....................................................................42
1. Tahap Persiapan ....................................................................... 42
2. Pengumpulan Data ................................................................... 42
3. Analisis Data ............................................................................ 43
C. Flow Chart Perencanaan ........................................................................54
BAB IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Perhitungan Debit Potensi Sumber air ...................................................55
B. Analisis Kualitis Sumber Air ................................................................ 58
C. Proyeksi Jumlah Penduduk ...................................................................59
D. Perhitungan Kebutuhan Air Bersih ....................................................... 61
E. Analisis Hidrolika Jaringan Pipa ............................................................63
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ..........................................................................................74
B. Saran ..................................................................................................... ..75
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Besaran Hubungan Koefesien Korelasi .................................................. 13
Tabel 2 Jumlah Kebutuhan Air Sehari-hari ......................................................... 14
Tabel 3 Kriteria kebutuhan Air Bersih ................................................................ 15
Tabel 4 Kekentalan Kinematik ............................................................................ 24
Tabel 5 Koefesien Kekasaran Pipa Hazen-Williams ........................................... 25
Tabel 6 Koefesien Kekasaran Pipa Hazen-Williams (CH) .................................. 26
Tabel 7 Koefesien Kekasaran Mutlak, ............................................................... 28
Tabel 8 Koefesien Kehilangan Tinggi Tekan (K).............................................. 30
Tabel 9 Nilai keSebagai Fungsi Dari ............................................................... 32
Tabel 10 Koefesien Untuk Kehilangan Penyempitan Tiba-tiba ......................... 33
Tabel 11 Koefesien Kehilangan Pada Belokan Pipa, Kb.................................... 39
Tabel 12 Jenis Pipa, Tanah dan Pemasangan Pipa ............................................. 39
Tabel 13 Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhenti................... 50
Tabel 14 Jumlah Penduduk Kelurahan Katangka RW 07 dan 08 ...................... 52
Tabel 15 Besarnya penurunan Permukaan Air yang tersisa dari Air yang
Semula .................................................................................................. 59
Tabel 16 Hasil Uji Kualitas Air ........................................................................... 60
Tabel 17 Penduduk Derngan Metode Arimatik dan Geometrik .......................... 63
Tabel 18 Kebutuhan Air Bersih Keluarahan Katangka RW 07 dan RW 08........ 66
Tabel 19 Analisis Hidrolika jaringan pipa transmisi (sistem pompa) ................. 71
Tabel 20 Analisis Hidrolika jaringan pipa transmisi (sistem gravitasi) .............. 76
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Garis tenaga dan garis tekanan ............................................................ 21
Gambar 2 Diagram moody ................................................................................... 29
Gambar 3 Pembesaran penampung berangsur-angsur ......................................... 32
Gambar 4 Belokan pipa sebagai fungsi sebagai sudut belokan a ........................ 33
Gambar 5 Sistem transmisi gravitasi ................................................................... 34
Gambar 6 Sistem transmisi pompa ...................................................................... 35
Gambar 7 Pipa dengan pompa ............................................................................. 36
Gambar 8 Peta lokasi perencaan .......................................................................... 46
Gambar 9 Peta Lokasi Penelitian Keluarahan Katangka...................................... 47
Gambar 10 Laju Penduduk ...................................................................................52
Gambar 11 Flow Chart Penelitian........................................................................ 55
Gambar 12 Foto Sumber Air Rencana................................................................. 57
Gambar 13 Grafik Laju Penduduk....................................................................... 64
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
Q : Debit air (m3/det)
K : Koefisien permeabilitas (m/jam)
s : Besar penurunan permukaan air (m)
rw : Jari – jari sumur (m)
R : Jari – jari lingkaran pengaruh (m)
h : Dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan lapisan kedap air di
bawah (m)
hs : Dalam air di sumur pada waktu pemompaan
d : Jarak dari sumur ke tepi sungai (m)
m : Tebal akuifer (m)
α : Kapasitas spesifik yakni banyaknya air yang keluar per-satuan dalam dari sumur
(m2/jam)
Pt : Jumlah penduduk tahun proyeksi
Po : Jumlah penduduk tahun ke 0
t : Periode perencanaan
Pn : Jumlah penduduk pada tahun ke-n
Pn+1 : Jumlah penduduk pada tahun ke-n+1
r : Persen pertambahan penduduk tiap tahun
n : Tahun proyeksi
JP : Jumlah penduduk saat ini (jiwa)
pl% : Prosentase pelayanan yang akan dilayani
qD : Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
S : Standar kebutuhan air rata-rata (lt/org/hari)
qnD : Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)
nD% : Prosentase kebutuhan air non domestik
qD : Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
qT : Kebutuhan air total (lt/hari)
qHL : Kebocoran atau kehilangan air
Kt% : Prosentase kehilangan atau kebocoran
qRH : Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)
qm : Kebutuhan air maksmum (lt/hari)
F : Faktor hari maksimum (antara 1,15 - 1,7)
z1 : Energi statis batas (m)
h : Kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)
V : Kecepatan aliran (m/det)
A : Tampang saluran (m2) D : Diameter pipa (m)
Re : bilangan Reynold tak berdimensi,
υ : kekentalan kinematik (m2/dt) (Tabel 2.4)
Rh : Jari-jari hidrolis (m)
I : Kemiringan gradien hidrolis
n : Koefisien kekasaran pipa Manning
hf : Kehilangan tenaga akibat gesekan (m)
L : Panjang pipa (m)
CH : Koefisien gesekan Hazen – Williams
S : Kemiringan garis energi
f : Koefisien tahananan permukaan pipa atau dikenal dengan koefisien gesekan
Darcy-Weisbach (faktor gesekan) yang nilainya ditentukan oleh bilangan
Reynolds
P : Keliling basah (m)
g : Percepatan gravitasi (m/det2)
K : Koefisien kehilangan tinggi tekan minor (tabel)
hm : Kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)
km : Koefisien kehilangan energi minor
he : Kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)
V1 : Kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)
A1, A2 : Luas penampang pipa pertama dan pipa kedua (m2)
hc : Kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)
kc : Koefisien kehilangan energi akibat penyempitan
ε : Kekasaran pipa Darcy-Weisbach (mm)
Mu : Momen maksimal penampang struktur (N.m)
Ø/D : Diameter tulangan pada struktur (mm)
h : Ukuran tebal/ tinggi penampang struktur (mm)
b : Ukuran lebar penampang struktur (mm)
be : Ukuran lebar efektif pada balok L/T (mm)
Sb : Tebal selimut beton (mm)
d : Tebal efektif penampang struktur (mm)
a : Tinggi blok tekan ekivalen (mm)
Mn : Momen nominal penampang struktur (N.mm)
K : Faktor momen pikul (Mpa)
As : Luas tulangan tarik (mm2)
S : Jarak penulangan (mm)
As : Luas tulangan tarik (mm2)
As’ : Luas tulangan tekan (mm2)
As,u : Luas tulangan perlu (mm2)
Mr : Momen rencana (N.mm)
f’c : Kuat tekan beton yang disyaratkan pada umur beton 28 hari (Mpa)
ρ : Ratio penulangan pada struktur
n : Jumlah tulangan (batang)
fy : Kuat tarik atau kuat leleh baja tulangan (Mpa)
Cl : Koefisien momen pelat lapangan dari PBI 1971
Ct : Koefisien momen pelat tumpuan dari PBI 1971
Mlx : Momen lapangan arah x (kg.m)
Mly : Momen lapangan arah y (kg.m)
Mtx : Momen tumpuan arah x (kg.m)
Mty : Momen tumpuan arah y (kg.m)
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air bersih merupakan kebutuhan pokok manusia dan setiap
kehidupan lainnya selain makanan. Lebih luas dari sekedar makanan dan
minuman, air diperlukan untuk berbagai kepentingan yang saat ini
merupakan kebutuhan pokok seperti memasak, mandi dan mencuci atau
berbagai bentuk kebersihan lingkungan lainnya. Kesehatan lingkungan
dapat terwujud jika didukung oleh kesehatan air di lingkungan tersebut.
Oleh karenanya air benar-benar menjadi kebutuhan pokok dalam
kehidupan yang sehat.
Bagi daerah permukiman yang permukaan tanahnya lebih rendah
dari sumber air, kebutuhan air bersih mungkin tidak akan menjadi masalah
karena air akan mengalir dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan
yang lebih rendah. Pada daerah permukiman yang permukaan tanahnya
jauh lebih tinggi dari sumber air, tentu akan mengalami kesulitan yang
cukup berarti untuk mensuplai air tersebut ke permukiman penduduk, oleh
karena itu diperlukan suatu rancangan agar mampu menaikkan air
tersebut.
Kondisi seperti ini dialami oleh masyarakat Kecamatan Somba
Opu,Kabupaten Gowa. Tidak adanya sumber air seperti mata air, air
2
permukaan (air sungai, waduk maupun danau) yang mengalir sehingga
satu-satunya untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih, penduduk
menggunakan air tanah yang diambil dari sumur-sumur gali yang berada
di sekitar rumah mereka . Keberadaan air sumur di daerah ini berfluktuasi
berdasarkan musim, jika pada musim hujan semua sumur-sumur gali
sekitar rumah warga terisi oleh air tanah. Namun ketika musim kemarau,
sumursumur tersebut menjadi kering sehingga penduduk perlu membeli
air sumur dengan harga Rp. 150.000/1100 liter dan air sungai Rp.
100.000/1100 liter untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih. Bagi
masyarakat yang kurang mampu mungkin membeli air akan terasa sangat
sulit sehingga sebagian masyarakat masih harus turun perbukitan menuju
sumur-sumur dangkal yang merupakan satusatunya sumber air terdekat.
Daerah permukiman penduduk yang jauh berada di atas sumber air serta
kondisi topografi yang kurang mendukung, sehingga dimusim kemarau
masyarakat kesulitan mendapatkan pasokan air dan sampai saat ini
masyarakat masih kekurangan air bersih.
Oleh karena itu, perlu ada upaya bagaimana air tersebut dapat
dinaikkan sehingga pengambilannya menjadi lebih mudah dan
operasionalnya sederhana. Untuk kasus ini, perlu ada rancangan
bagaimana air sumur dapat dinaikkan. Selain itu data debit keluaran
sumur perlu direncanakan sebagai data dasar penyediaan air untuk
potensi air baku masyarakat. Data topografi dan jalur pipa juga diperlukan
untuk desain, agar rancangan menjadi lengkap. Dengan data-data
3
tersebut diharapkan rancangan dapat dimanfaatkan oleh masyarakat
setempat
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka hal ini perlu dicarikan
solusi terbaik didalam merancang suatu pemanfaatan air sumur dangkal
untuk jaringan pipa air bersih dengan menggunakan teknologi yang tepat,
agar distribusi jaringan air bersih bisa mencukupi dan terbagi secara
merata ke permukiman penduduk di Kelurahan Katangka,Kecamatan
Somba Opu,Kabupaten Gowa
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian sebelumnya, dapat dirumuskan permasalahan
sebagai berikut :
1. Berapa besar debit potensi sumur dangkal yang akan dijadikan
sumber air bersih masyarakatkelurahan Katangka?
2. Berapa besar kebutuhan air bersih penduduk di Kelurahan katangka
khususnya RW 07 dan RW 08?
3. Bagaimana sistem jaringan pengambilan dan distribusi air bersih serta
bangunan pelengkap yang akan digunakan di Kelurahan Katangka?
C. Tujuan Perencanaan
Pada dasarnya tujuan dari perancangan ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui besar debit potensi air sumur dangkal untuk
kebutuhan air bersih masyarakat Kecamatan Somba Opu,Kabupaten
Gowa
4
2. Untuk mengetahui kebutuhan air bersih penduduk Kelurahan Katangka
Kecamatan Somba Opu?
3. Mengetahui sistem jaringan pipa air bersih dan bangunan pelengkap
yang akan digunakan di Kelurahan Katangka Kecamatan Somba Opu.
D. Manfaat Perancanaan
Hasil yang diperoleh dari perencanaan ini nantinya dapat diketahui
tahapan-tahapan dalam menganalisis dan merencanakan sistem jaringan
perpipaan untuk mendistribusi air bersih masyarakat serta memberikan
solusi bagi masyarakat Kelurahan Katangka ,Kecamatan Somba Opu
,Kabupaten Gowa dalam mengatasi masalah kekurangan atau
kelangkaan air bersih secara tepat berdasarkan kondisi topografi daerah
setempat.
E. Batasan Masalah
Untuk membatasi permasalahan yang terlalu luas maka diperlukan
batasan-batasan permasalahan sebagai berikut :
1. Analisis yang dilakukan membahas perencanaan jaringan air bersih.
2. Data debit air bersih yang digunakan untuk perencanaan adalah data
debit pada sumur dangkal existing,
3. Perhitungan kebutuhan air bersih hanya diproyeksi sampai 5 tahun
mendatang yaitu sampai tahun 2021,
4. Perencanaan skema jaringan pipa transmisi dan distribusi dengan
menggunakan pipa konvensional,
5
5. Pengujian kualitas air yang bersifat fisik dan kimiawi
F. Sistematika Penulisan
Untuk mendapatkan gambaran umum isi tulisan, penulis
membuat sistematika penulisan sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan mencakup pembahasan latar belakang, rumusan
masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, batasan masalah,
metode penulisan dan sistematika penulisan.
Bab II Kajian Pustaka mencakup, pengolahan kualitas air bersih,
hubungan air dengan kesehatan serta pengaruhnya, dan analisa
kualitas air.
Bab III Metodologi Penelitian mencakup lokasi penelitian, jenis
penelitian dan sumber data, teknik analisa data, deskripsi kualitas
air bersih dan peralatan yang dapat digunakan dalam penelitian
tentang pengolahan kualitas air bersih.
Bab IV Hasil Analisa Dan Pembahasan mencakup mengenai isi yang
akan dibahas pada uji model unit pengolahan yang dilaksanakan
sesuai uji laboratorium dan uji model sederhana.
Bab V Penutup mencakup kesimpulan yang diperoleh dari hasil
penelitian, serta harapan yang ditujukan oleh pembaca atau si
penulis.
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sumber Air Bersih
Air yang dapat kita manfaatkan bagian dari daur hidrologi
(Hydrology Cycle) dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut ini.
a. Air permukaan, seperti air danau, air rawa, air sungai dan sebagainya,
b. Air tanah, seperti mata air, air tanah dalam atau air tanah dangkal,
c. Air atmosfer, seperti hujan, es atau salju
Beberapa sumber air baku yang dapat digunakan untuk
penyediaan air bersih dikelompokkan sebagai berikut:
1 Air Hujan Air hujan
disebut dengan air angkasa. Beberapa sifat kualitas dari air hujan
adalah sebagai berikut:
a. Bersifat lunak karena tidak mengandung larutan garam dan zat-zat
mineral dan air hujan pada umumnya bersifat lebih bersih
b. Dapat bersifat korosif karena mengandung zat-zat yang terdapat di
udara seperti , , ataupun .
2 Air Permukaan
Linsley dan Franzini (1991), Air permukaan adalah air yang
mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan akan
mengalami pengotoran selama pengalirannya, pengotoran tersebut
disebabkan oleh lumpur, batangbatang kayu, daun-daun, limbah industri,
7
kotoran penduduk dan sebagainya. Air permukaan yang biasanya
dimanfaatkan sebagai sumber atau bahan baku air bersih adalah:
a. Air waduk (berasal dari air hujan)
b. Air sungai (berasal dari air hujan dan mata air)
c. Air danau (berasal dari air hujan, air sungai atau mata air)
3 Air tanah
Linsley dan Franzini (1991), Air tanah adalah air yang terdapat
dalam lapisan tanah, yang dibedakan menjadi:
a. Air tanah dangkal
Air ini terdapat pada kedalaman sekitar 15 m dari permukaan tanah
dangkal sebagai sumber air bersih, dari segi kualitas agak baik namun
dari segi kuantitas sangat tergantung pada musim.
b. Air tanah dalam Air ini memiliki kualitas yang agak baik dibandingkan
dengan air tanah dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan
bebeas dari bakteri, sedangkan kuantitasnya tidak dipengaruhi oleh
musim.
4 Mata air
Dari segi kualitas, mata air sangat baik bila dipakai sebagai air
baku. Karena berasal dari dalam tanah yang muncul ke permukaan
tanah akibat tekanan, sehingga belum terkontaminasi oleh zat-zat
pencemar. Biasanya lokasi mata air merupakan daerah terbuka,
sehingga mudah terkontaminasi oleh lingkungan sekitar. Contohnya
banyak ditemui bakteri E.–coli pada air tanah.
8
Dilihat dari segi kuantitasnya, jumlah dan kapasitas mata air sangat
terbatas sehingga hanya mampu memenuhi kebutuhan sejumlah
penduduk tertentu.
B. Standar Kualitas Air Bersih
Berdasarkan SNI 6773:2008 tentang Spesifikasi unit paket
Instalasi pengolahan air dan SNI 6774:2008 tentang Tata cara
perencanaan unit paket instalasi pengolahan air pada bagian Istilah dan
Definisi yang disebut dengan Air Baku adalah : “Air yang berasal dari
sumber air pemukaan, cekungan air tanah dan atau air hujan yang
memenuhi ketentuan baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air
minum” Sumber air baku bisa berasal dari sungai, danau, sumur air
dalam, mata air dan bisa juga dibuat dengan cara membendung air
buangan atau air laut.
Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor:
492/MENKES/PER/IV /2010 Tentang ”Syarat-syarat Dan Pengawasan
Kualitas Air “ Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-
hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum
apabila telah dimasak. Adapun syarat –syarat air bersih yaitu:
1. Persyaratan Biologis
Persyaratan biologis berarti air bersih itu tidak
mengandungmikroorganisme yang nantinya menjadi infiltran tubuh
manusia. Mikroorganisme itu dapat dibagi dalam empat group, yakni
9
parasit, bakteri, virus, dan kuman. Dari keempat jenis mikroorganisme
tersebut umumnya yang menjadi parameter kualitas air adalah bakteri
seperti Eschericia coli.
2. Persyaratan Fisik
Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada
umumnya,yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, bau. Aspek
fisik ini sesungguhnya selain penting untuk aspek kesehatan langsung
yang terkait dengan kualitas fisik seperti suhu dan keasaman tetapi juga
penting untuk menjadi indikator tidak langsung pada persyaratan biologis
dan kimiawi, seperti warna air dan bau.
3. Persyaratan Kimia
Persyaratan kimia menjadi penting karena banyak sekali kandungan
kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak
sesuai dengan proses biokimiawi tubuh. Bahan kimiawi seperti nitrat,
arsenic, dan berbagai macam logam.
C. Pengambilan Air Tanah
Sosrodarsono dan Takeda (2003), menjelaskan bahwa air tanah
dapat diambil melalui sumur atau serambi infiltrasi. Besarnya air yang
keluar dalam sumur dapat diketahui dengan 2 cara yaitu sebagai berikut.
a.Perhitungan dengan rumus
1. Untuk akuifer yang tebal dan air keluar dari dasar sumur. Jika dasar
sumur itu berbentuk bola, maka:
1
9
parasit, bakteri, virus, dan kuman. Dari keempat jenis mikroorganisme
tersebut umumnya yang menjadi parameter kualitas air adalah bakteri
seperti Eschericia coli.
2. Persyaratan Fisik
Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada
umumnya,yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, bau. Aspek
fisik ini sesungguhnya selain penting untuk aspek kesehatan langsung
yang terkait dengan kualitas fisik seperti suhu dan keasaman tetapi juga
penting untuk menjadi indikator tidak langsung pada persyaratan biologis
dan kimiawi, seperti warna air dan bau.
3. Persyaratan Kimia
Persyaratan kimia menjadi penting karena banyak sekali kandungan
kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak
sesuai dengan proses biokimiawi tubuh. Bahan kimiawi seperti nitrat,
arsenic, dan berbagai macam logam.
C. Pengambilan Air Tanah
Sosrodarsono dan Takeda (2003), menjelaskan bahwa air tanah
dapat diambil melalui sumur atau serambi infiltrasi. Besarnya air yang
keluar dalam sumur dapat diketahui dengan 2 cara yaitu sebagai berikut.
a.Perhitungan dengan rumus
1. Untuk akuifer yang tebal dan air keluar dari dasar sumur. Jika dasar
sumur itu berbentuk bola, maka:
1
9
parasit, bakteri, virus, dan kuman. Dari keempat jenis mikroorganisme
tersebut umumnya yang menjadi parameter kualitas air adalah bakteri
seperti Eschericia coli.
2. Persyaratan Fisik
Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada
umumnya,yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, bau. Aspek
fisik ini sesungguhnya selain penting untuk aspek kesehatan langsung
yang terkait dengan kualitas fisik seperti suhu dan keasaman tetapi juga
penting untuk menjadi indikator tidak langsung pada persyaratan biologis
dan kimiawi, seperti warna air dan bau.
3. Persyaratan Kimia
Persyaratan kimia menjadi penting karena banyak sekali kandungan
kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak
sesuai dengan proses biokimiawi tubuh. Bahan kimiawi seperti nitrat,
arsenic, dan berbagai macam logam.
C. Pengambilan Air Tanah
Sosrodarsono dan Takeda (2003), menjelaskan bahwa air tanah
dapat diambil melalui sumur atau serambi infiltrasi. Besarnya air yang
keluar dalam sumur dapat diketahui dengan 2 cara yaitu sebagai berikut.
a.Perhitungan dengan rumus
1. Untuk akuifer yang tebal dan air keluar dari dasar sumur. Jika dasar
sumur itu berbentuk bola, maka:
1
10
dengan :
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
K = koefisien permeabilitas (m/jam)
s = besar penurunan permukaan air (m)
= jari – jari sumur (m)
. 2. Rumus Forchheimer : Jika akuifer itu tidak terlalu tebal dan air keluar
dari dasar dan sisi sumur, maka
2
dengan :
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
R = jari – jari lingkaran pengaruh (m)
H = tebal akuifer (m)
h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan
lapisan kedap air di bawah (m)
hs = dalam air di sumur pada waktu pemompaan (m)
3.Sumur-sumur lain : jika sumur itu digali dalam dataran banjir di tepi
sungai, maka aliran di dalam tanah dari sungai itu langsung masuk
ke dalam sumur. Banyak air yang keluar untuk air tanah bebas
adalah sebagai berikut:
3
dengan :
10
dengan :
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
K = koefisien permeabilitas (m/jam)
s = besar penurunan permukaan air (m)
= jari – jari sumur (m)
. 2. Rumus Forchheimer : Jika akuifer itu tidak terlalu tebal dan air keluar
dari dasar dan sisi sumur, maka
2
dengan :
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
R = jari – jari lingkaran pengaruh (m)
H = tebal akuifer (m)
h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan
lapisan kedap air di bawah (m)
hs = dalam air di sumur pada waktu pemompaan (m)
3.Sumur-sumur lain : jika sumur itu digali dalam dataran banjir di tepi
sungai, maka aliran di dalam tanah dari sungai itu langsung masuk
ke dalam sumur. Banyak air yang keluar untuk air tanah bebas
adalah sebagai berikut:
3
dengan :
10
dengan :
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
K = koefisien permeabilitas (m/jam)
s = besar penurunan permukaan air (m)
= jari – jari sumur (m)
. 2. Rumus Forchheimer : Jika akuifer itu tidak terlalu tebal dan air keluar
dari dasar dan sisi sumur, maka
2
dengan :
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
R = jari – jari lingkaran pengaruh (m)
H = tebal akuifer (m)
h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan
lapisan kedap air di bawah (m)
hs = dalam air di sumur pada waktu pemompaan (m)
3.Sumur-sumur lain : jika sumur itu digali dalam dataran banjir di tepi
sungai, maka aliran di dalam tanah dari sungai itu langsung masuk
ke dalam sumur. Banyak air yang keluar untuk air tanah bebas
adalah sebagai berikut:
3
dengan :
11
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
d = jarak dari sumur ke tepi sungai (m)
H = tebal akuifer (m)
h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan
lapisan kedap air (m).
b. Perhitungan dengan pemompaan langsung
Konsep perhitungan pemompaan langsung yaitu diumpamanya air
keluar dari dasar sumur dan waktu yang diperlukan untuk pemulihan
permukaan air sampai setengahnya setelah pemompaan dihentikan.
Persamaan yang digunakan adalah:
4
dengan :ℎ = Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula
sebelum pemompaan dimulai (m)
h = Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhenti (m)
S = Penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula (m)
α = Kapasitas spesifik yakni banyaknya air yang keluar per-satuan
dalam dari sumur (m2/jam)
t = Waktu yang diperlukan untuk mencapai setengah kedalaman air
sampai ke permukaan semula (jam)
A = Luas dasar sumur (m2) Q = α.H
11
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
d = jarak dari sumur ke tepi sungai (m)
H = tebal akuifer (m)
h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan
lapisan kedap air (m).
b. Perhitungan dengan pemompaan langsung
Konsep perhitungan pemompaan langsung yaitu diumpamanya air
keluar dari dasar sumur dan waktu yang diperlukan untuk pemulihan
permukaan air sampai setengahnya setelah pemompaan dihentikan.
Persamaan yang digunakan adalah:
4
dengan :ℎ = Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula
sebelum pemompaan dimulai (m)
h = Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhenti (m)
S = Penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula (m)
α = Kapasitas spesifik yakni banyaknya air yang keluar per-satuan
dalam dari sumur (m2/jam)
t = Waktu yang diperlukan untuk mencapai setengah kedalaman air
sampai ke permukaan semula (jam)
A = Luas dasar sumur (m2) Q = α.H
11
Q = banyaknya air yang keluar (m³/jam)
d = jarak dari sumur ke tepi sungai (m)
H = tebal akuifer (m)
h = dalam dari permukaan air yang dipompa ke permukaan
lapisan kedap air (m).
b. Perhitungan dengan pemompaan langsung
Konsep perhitungan pemompaan langsung yaitu diumpamanya air
keluar dari dasar sumur dan waktu yang diperlukan untuk pemulihan
permukaan air sampai setengahnya setelah pemompaan dihentikan.
Persamaan yang digunakan adalah:
4
dengan :ℎ = Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula
sebelum pemompaan dimulai (m)
h = Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhenti (m)
S = Penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula (m)
α = Kapasitas spesifik yakni banyaknya air yang keluar per-satuan
dalam dari sumur (m2/jam)
t = Waktu yang diperlukan untuk mencapai setengah kedalaman air
sampai ke permukaan semula (jam)
A = Luas dasar sumur (m2) Q = α.H
12
D Kebutuhan Air Bersih
1 Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk
Metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan dalam
perencanaan sistem penyediaan air bersih sebagai berikut
a. Metode Rata-rata Aritmatik
Pn=Po+(Tn-To) Ka
5
dengan:
Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n
Po = jumlah penduduk pada tahun dasar
Tn = tahun ke n
To = tahun dasar
Ka = konstanta aritmatik
P1 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun pertama
P2 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir
T1 = tahun ke I yang diketahui
T2 = tahun ke II yang diketahui
B Metode Geometrik
Metode ini banyak dipakai karena mudah dan mendekati
kebenaran. = (1 + ) 6
dengan :
12
D Kebutuhan Air Bersih
1 Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk
Metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan dalam
perencanaan sistem penyediaan air bersih sebagai berikut
a. Metode Rata-rata Aritmatik
Pn=Po+(Tn-To) Ka
5
dengan:
Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n
Po = jumlah penduduk pada tahun dasar
Tn = tahun ke n
To = tahun dasar
Ka = konstanta aritmatik
P1 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun pertama
P2 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir
T1 = tahun ke I yang diketahui
T2 = tahun ke II yang diketahui
B Metode Geometrik
Metode ini banyak dipakai karena mudah dan mendekati
kebenaran. = (1 + ) 6
dengan :
12
D Kebutuhan Air Bersih
1 Perhitungan Proyeksi Jumlah Penduduk
Metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan dalam
perencanaan sistem penyediaan air bersih sebagai berikut
a. Metode Rata-rata Aritmatik
Pn=Po+(Tn-To) Ka
5
dengan:
Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n
Po = jumlah penduduk pada tahun dasar
Tn = tahun ke n
To = tahun dasar
Ka = konstanta aritmatik
P1 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun pertama
P2 = jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir
T1 = tahun ke I yang diketahui
T2 = tahun ke II yang diketahui
B Metode Geometrik
Metode ini banyak dipakai karena mudah dan mendekati
kebenaran. = (1 + ) 6
dengan :
13
Po = jumlah penduduk tahun yang diketahui
r = persen pertambahan penduduk tiap tahun
n = tahun proyeksi
Untuk menentukan pilihan rumus proyeksi jumlah penduduk
yang akan digunakan dengan hasil perhitungan yang paling
mendekati kebenaran harus dilakukan analisis dengan menghitung
koefisien korelasi (Pearson Correlation Coefficient). Rumus
koefisien korelasi adalah sebagai berikut :
7
Pengujian hipotesis atau model mengenai korelasi adalah sebagai
berikut :
r = 0, maka tidak ada hubungan antara dua variabel tersebut
r > 0, maka ada hubungan positif
r < 0, maka ada hubungan negatif
Tabel 1 Besaran hubungan koefisien korelasiNo r (Koefisien korelasi) Ukuran tingkat hubungan
1. 0,0 < r < 0,2 Sangat rendah
2. 0,2 < r < 0,4 Rendah
3. 0,4< r < 0,6 Sedang
4. 0,6< r < 0,8 Kuat
5. 0,8< r < 1,0 Sangat Kuat
Sumber : Dillon dan Goldstein (1984)
13
Po = jumlah penduduk tahun yang diketahui
r = persen pertambahan penduduk tiap tahun
n = tahun proyeksi
Untuk menentukan pilihan rumus proyeksi jumlah penduduk
yang akan digunakan dengan hasil perhitungan yang paling
mendekati kebenaran harus dilakukan analisis dengan menghitung
koefisien korelasi (Pearson Correlation Coefficient). Rumus
koefisien korelasi adalah sebagai berikut :
7
Pengujian hipotesis atau model mengenai korelasi adalah sebagai
berikut :
r = 0, maka tidak ada hubungan antara dua variabel tersebut
r > 0, maka ada hubungan positif
r < 0, maka ada hubungan negatif
Tabel 1 Besaran hubungan koefisien korelasiNo r (Koefisien korelasi) Ukuran tingkat hubungan
1. 0,0 < r < 0,2 Sangat rendah
2. 0,2 < r < 0,4 Rendah
3. 0,4< r < 0,6 Sedang
4. 0,6< r < 0,8 Kuat
5. 0,8< r < 1,0 Sangat Kuat
Sumber : Dillon dan Goldstein (1984)
13
Po = jumlah penduduk tahun yang diketahui
r = persen pertambahan penduduk tiap tahun
n = tahun proyeksi
Untuk menentukan pilihan rumus proyeksi jumlah penduduk
yang akan digunakan dengan hasil perhitungan yang paling
mendekati kebenaran harus dilakukan analisis dengan menghitung
koefisien korelasi (Pearson Correlation Coefficient). Rumus
koefisien korelasi adalah sebagai berikut :
7
Pengujian hipotesis atau model mengenai korelasi adalah sebagai
berikut :
r = 0, maka tidak ada hubungan antara dua variabel tersebut
r > 0, maka ada hubungan positif
r < 0, maka ada hubungan negatif
Tabel 1 Besaran hubungan koefisien korelasiNo r (Koefisien korelasi) Ukuran tingkat hubungan
1. 0,0 < r < 0,2 Sangat rendah
2. 0,2 < r < 0,4 Rendah
3. 0,4< r < 0,6 Sedang
4. 0,6< r < 0,8 Kuat
5. 0,8< r < 1,0 Sangat Kuat
Sumber : Dillon dan Goldstein (1984)
14
Metode perhitungan proyeksi jumlah penduduk yang paling mendekati 1
adalah metode yang terpilih
2) Macam Kebutuhan Air Bersih
Kebutuhan air per orang menurut SNI :
Lokasi Liter/Hari
Rumah Tinggal 120 Liter / Penghuni / hari
Asrama 120 Liter / Penghuni / hari
Kantor 50 Liter / Pengawai / hari
Stasium , Terminal 3 Liter / Penumpang Tiba & Pergi
Masjid 5 Liter / Orang
Standar Kebutuhan Air SNI
Clark (1977 dalam Radianta Triatmadja,2006), memperkirakan
kebutuhan manusia akan air untuk kegiatan sehari-hari sebagai beriku
Tabel 2 Jumlah kebutuhan air sehari-hari
KegunaanJumlah yang dikomsumsi
liter/orang/hari %total
Minum
Memasak
Ablution
Bersih-bersih
Cucipakaian
WC
Mandi
Lain-lain
5
5
10
10
30
45
70
25
2,5
2,5
5
5
15
22,5
35
12,5
15
Total 200 100%
Sumber : Radianta Triatmadja (2006)
R.Triatmadja (2006), Kebutuhan air berfluktuasi berdasarkan
musim. Kebutuhan air maksimum pada hari puncak mencapai 20% lebih
banyak dibanding kebutuhan rerata harian. Berikut tabel kriteria
kebutuhan air bersih Dirjen Cipta Karya, 1998 (dalam D. Sumartoro, 2013
Tabel 3 Kriteria Kebutuhan Air Bersih
no Uraian
Kategori Kota Berdasarkan Jumlah Penduduk( Jiwa )
kota Kota kota kotaDesaMetropolita
n Besar sedang kecil
>1.000.000
500.000s/d
100.000s/d
20.000s/d <
20.0001.000.00
0 500.000100.00
0
1
Konsumsi UnitSambungaan
190 170 150 130 100Rumah (SR)(liter/orang/hari)
2
Konsumsi UnitHindranUmum 30 30 30 30 30(HU)(liter/orang/hari)
3Konsumsi unitnon domestika. Niaga Kecil(liter/orang/hari) 600 – 900
600 -900 600
b. Niaga Besar(liter/orang/hari)
1000 -5000
1000 –5000 1500
c. IndustriBesar(liter/orang/hari) 0,2 - 0,8 0,2 - 0,8
0,2 -0,8
16
d. Pariwisata(liter/orang/hari) 0,1 - 0,3 0,1 - 0,3
0,1 -0,3
4
Persentasekehilangan air(%) 20-30 20-30 20-30 20-30 20-30
5Faktor JamPuncak 1,5 - 1,7 1,5 - 1,7 1,5 - 1,7
1,5 -1,7
1,5 -1,7
6Jumlah JiwaPer SR (Jiwa) 5 5 5 5 5
7Jumlah JiwaPer HU ( Jiwa) 100 100 100 100 100
8Jam Operasi(Jam) 24 24 24 24 24
9 SR : HU
50 : 50 50 : 50
s/d s/d 80 : 2070 :30
70 :30
80 : 20 80 : 2010
CakupanPelayanan (%) 90 90 90 90 90
Sumber : Direktorat Jendral Cipta Karya (1998)
Secara teoritis perbedaan karakter pemanfaatan air dan
kebutuhan air tergantung pada beberapa hal berikut :
1. Usia pengguna (anak, pertumbuhan dan produktifitas, lanjut usia)
2. Adat istiadat, kebiasaan serta agama
3. Ketersediaan air dari jaringan pemberi layanan dan kualitas air
4. Cuaca dan iklim
5. Harga layanan Air
6. Tingkat pendapatan (individual atau keluarga)
7. Tingkat kesadaran masyarakat akan air bersih yang sehat
Untuk mengetahui jumlah kebutuhan air yang harus disediakan
tergantung dari jenis pemakaian air untuk berbagai macam keperluan,
yang pada umumnya terbagi dalam :
17
1 Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik adalah kebutuhan air
rumah tangga untuk berbagai keperluan seperti memasak, mandi,
mencuci, dan lain-lain.
2 Kebutuhan air non-domestik Kebutuhan air non-domestik adalah
kebutuhan air yang digunakan untuk beberapa kegiatan meliputi
kebutuhan air untuk:
a. Kebutuhan institusional seperti perkantoran dan tempat pendidikan,
b. Industri dan komersial seperti pasar, rumah makan, hotel dan lain-
lain, c. Kebutuhan fasilitas umum yaitu tempat ibadah, rekreasi dan
terminal
1. Perhitungan Jumlah Kebutuhan Air
Anonim (2005 dalam D. Sumartoro,2013), Langkah-langkah yang
perlu dilakukan dalam menghitung jumlah kebutuhan air bersih, antara
lain:
1. Kebutuhan Air Domestik
Untuk jumlah kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan
jumlah penduduk yang dilayani dikalikan dengan standar kebutuhan air
perorang perhari (S), sedangkan jumlah penduduk yang dilayani dapat
dihitung dengan jumlah penduduk dikalikan dengan prosentase pelayanan
yang akan dilayani (pl%), dihitung dengan persamaan berikut:
8
dengan :
JP = Jumlah penduduk saat ini (jiwa)
17
1 Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik adalah kebutuhan air
rumah tangga untuk berbagai keperluan seperti memasak, mandi,
mencuci, dan lain-lain.
2 Kebutuhan air non-domestik Kebutuhan air non-domestik adalah
kebutuhan air yang digunakan untuk beberapa kegiatan meliputi
kebutuhan air untuk:
a. Kebutuhan institusional seperti perkantoran dan tempat pendidikan,
b. Industri dan komersial seperti pasar, rumah makan, hotel dan lain-
lain, c. Kebutuhan fasilitas umum yaitu tempat ibadah, rekreasi dan
terminal
1. Perhitungan Jumlah Kebutuhan Air
Anonim (2005 dalam D. Sumartoro,2013), Langkah-langkah yang
perlu dilakukan dalam menghitung jumlah kebutuhan air bersih, antara
lain:
1. Kebutuhan Air Domestik
Untuk jumlah kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan
jumlah penduduk yang dilayani dikalikan dengan standar kebutuhan air
perorang perhari (S), sedangkan jumlah penduduk yang dilayani dapat
dihitung dengan jumlah penduduk dikalikan dengan prosentase pelayanan
yang akan dilayani (pl%), dihitung dengan persamaan berikut:
8
dengan :
JP = Jumlah penduduk saat ini (jiwa)
17
1 Kebutuhan air domestik Kebutuhan air domestik adalah kebutuhan air
rumah tangga untuk berbagai keperluan seperti memasak, mandi,
mencuci, dan lain-lain.
2 Kebutuhan air non-domestik Kebutuhan air non-domestik adalah
kebutuhan air yang digunakan untuk beberapa kegiatan meliputi
kebutuhan air untuk:
a. Kebutuhan institusional seperti perkantoran dan tempat pendidikan,
b. Industri dan komersial seperti pasar, rumah makan, hotel dan lain-
lain, c. Kebutuhan fasilitas umum yaitu tempat ibadah, rekreasi dan
terminal
1. Perhitungan Jumlah Kebutuhan Air
Anonim (2005 dalam D. Sumartoro,2013), Langkah-langkah yang
perlu dilakukan dalam menghitung jumlah kebutuhan air bersih, antara
lain:
1. Kebutuhan Air Domestik
Untuk jumlah kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan
jumlah penduduk yang dilayani dikalikan dengan standar kebutuhan air
perorang perhari (S), sedangkan jumlah penduduk yang dilayani dapat
dihitung dengan jumlah penduduk dikalikan dengan prosentase pelayanan
yang akan dilayani (pl%), dihitung dengan persamaan berikut:
8
dengan :
JP = Jumlah penduduk saat ini (jiwa)
18
p1% = Prosentase pelayanan yang akan dilayani
=Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
S = Standar kebutuhan air rata-rata
2. Kebutuhan Air Non Domestik
Untuk keperluan air non-domestik dihitung dengan cara
kebutuhan air domestik dikalikan dengan prosentase kebutuhan air non-
domestik. Dihitung menggunakan persamaan berikut :
9
dengan :
= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)
nD% = Prosentase kebutuhan air non domestik
= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
3. Kebutuhan Air Total
Kebutuhan air total adalah kebutuhan air domestik yang
ditambahkan dengan kebutuhan air non domestik, dihitung dengan
persamaan berikut
10
dengan :
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)
= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
4. Kehilangan dan Kebocoran
18
p1% = Prosentase pelayanan yang akan dilayani
=Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
S = Standar kebutuhan air rata-rata
2. Kebutuhan Air Non Domestik
Untuk keperluan air non-domestik dihitung dengan cara
kebutuhan air domestik dikalikan dengan prosentase kebutuhan air non-
domestik. Dihitung menggunakan persamaan berikut :
9
dengan :
= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)
nD% = Prosentase kebutuhan air non domestik
= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
3. Kebutuhan Air Total
Kebutuhan air total adalah kebutuhan air domestik yang
ditambahkan dengan kebutuhan air non domestik, dihitung dengan
persamaan berikut
10
dengan :
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)
= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
4. Kehilangan dan Kebocoran
18
p1% = Prosentase pelayanan yang akan dilayani
=Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
S = Standar kebutuhan air rata-rata
2. Kebutuhan Air Non Domestik
Untuk keperluan air non-domestik dihitung dengan cara
kebutuhan air domestik dikalikan dengan prosentase kebutuhan air non-
domestik. Dihitung menggunakan persamaan berikut :
9
dengan :
= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)
nD% = Prosentase kebutuhan air non domestik
= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
3. Kebutuhan Air Total
Kebutuhan air total adalah kebutuhan air domestik yang
ditambahkan dengan kebutuhan air non domestik, dihitung dengan
persamaan berikut
10
dengan :
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebutuhan air non domestik (lt/org/hari)
= Kebutuhan air domestik (lt/org/hari)
4. Kehilangan dan Kebocoran
19
Kehilangan air akibat kebocoran dapat dihitung dengan
persamaan berikut:
11
dengan :
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebocoran atau kehilangan air% = Prosentase kehilangan atau kebocoran
5.Kebutuhan Air Rata-rata
Dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
dengan :
= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebocoran atau kehilangan air (lt/hari)
6. Kebutuhan Air Jam Maksimum/puncak
Kebutuhan air jam maksimum yaitu besar air maksimum yang
dibutuhkan pada jam tertentu pada kondisi kebutuhan air maksimum.
Didapatkan dalam bentuk persamaan sebagai berikut :
12
dengan :
= Kebutuhan air maksmum (lt/hari)
= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)
F = Faktor hari maksimum = 1,2 (Radianta Triadmadja, 2006)
19
Kehilangan air akibat kebocoran dapat dihitung dengan
persamaan berikut:
11
dengan :
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebocoran atau kehilangan air% = Prosentase kehilangan atau kebocoran
5.Kebutuhan Air Rata-rata
Dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
dengan :
= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebocoran atau kehilangan air (lt/hari)
6. Kebutuhan Air Jam Maksimum/puncak
Kebutuhan air jam maksimum yaitu besar air maksimum yang
dibutuhkan pada jam tertentu pada kondisi kebutuhan air maksimum.
Didapatkan dalam bentuk persamaan sebagai berikut :
12
dengan :
= Kebutuhan air maksmum (lt/hari)
= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)
F = Faktor hari maksimum = 1,2 (Radianta Triadmadja, 2006)
19
Kehilangan air akibat kebocoran dapat dihitung dengan
persamaan berikut:
11
dengan :
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebocoran atau kehilangan air% = Prosentase kehilangan atau kebocoran
5.Kebutuhan Air Rata-rata
Dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
dengan :
= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)
= Kebutuhan air total (lt/hari)
= Kebocoran atau kehilangan air (lt/hari)
6. Kebutuhan Air Jam Maksimum/puncak
Kebutuhan air jam maksimum yaitu besar air maksimum yang
dibutuhkan pada jam tertentu pada kondisi kebutuhan air maksimum.
Didapatkan dalam bentuk persamaan sebagai berikut :
12
dengan :
= Kebutuhan air maksmum (lt/hari)
= Kebutuhan air rata-rata (lt/hari)
F = Faktor hari maksimum = 1,2 (Radianta Triadmadja, 2006)
20
E. Sistem Penyediaan Air Bersih
Anonim (1980 dalam L. Turmuji, 1999), secara garis besar
bangunan dan perlengkapan yang mungkin terdapat pada sistem
penyediaan air bersih sebagai berikut.
1. Bangunan penangkap (pengambilan)
air Bangunan penangkap air adalah suatu bangunan dibuat
sedemikian rupa sehingga dapat menangkap air dari sumber air agar
dapat digunakan sebagai sumber air baku pada sistem penyediaan air
bersih. Secara garis besar bangunan penangkap air ini dapat digolongkan
menjadi 3 yaitu:
a. Bangunan penangkap air dari mata air yang disebut
broundcaptering
b. Bangunan penangkap air dari air permukaan yang disebut intake
c. Bangunan penangkap air dari air tanah dangkal/air tanah dalam
yang disebut sumur dangkal atau sumur bor.
2. Jaringan perpipaan
Jaringan pipa yang umunya terdapat pada sistem penyediaan air
bersih adalah sebagai berikut ini.
a. Jaringan pipa transmisi (pipa pembawa air), yaitu pipa yang
mengalirkan air dari bangunan penangkap air ke bangunan
pengolah air atau reservoir (bila tidak ada bangunan pengolah
air).
21
b. Jaringan pipa distribusi (pipa pembagi air), yaitu jaringan pipa
yang mengalirkan air dari unit pengolahan atau reservoir
pembagi menuju konsumen dan semua perlengkapan yang ada
untuk menjaga kelancaran pembagian dan kualitas air.
Linsley dan Franzini (1991), syarat pipa untuk sistem distribusi adalah
cukupnya kekuatan dan ketahanan terhadap karat setinggi mungkin. Besi
tuang, baja berlapis semen, plastik dan semen asbes dapat diandalkan
untuk ukuran kecil, sedangkan baja dan beton bertulang lebih kompetitip
untuk ukuran besar.
3. Perlengkapan jaringan pipa
Yang dimaksud dengan perlengkapan jaringan pipa adalah seluruh
peralatan yang dipasang pada jaringan pipa, antara lain sambungan-
sambungan pipa seperti kran, valve (katup pengatur aliran) dan
sebagainya.
4.Fasilitas mesin
Fasilitas mesin pada sistem penyediaan air bersih ini adalah
pompa.
F. Analisis Jaringan Pipa
Robert J. Kodoatie (2001), Perbedaan mendasar antara aliran pada
saluran terbuka dan aliran pada pipa adalah adanya permukaan yang
bebas yang (hampir selalu) berupa udara pada saluran terbuka. Jadi
seandainya pada pipa alirannya tidak penuh sehingga masih ada rongga
22
yang berisi udara maka sifat dan karakteristik alirannya sama dengan
aliran pada saluran terbuka. Oleh karena itu konsep analisis aliran pada
pipa harus pada kondisi pipa terisi penuh dengan air.
1. Teori kekekalan energi (Hukum Bernoulli)
Bambang triatmodjo (2008), sesuai dengan prinsip bernoulli, tinggi
tenaga total di setiap titik pada saluran pipa adalah jumlah dari tinggi
elevasi, tinggi tekanan, dan tinggi kecepatan.
Gambar 1 Garis tenaga dan garis tekanan
Energi total adalah jumlah energi karena ketinggian elevasi
(potensial energy), energi tekanan (pressure energy), dan energi
kecepatan (velocityhead). Prinsip energi kekal ini lebih dikenal dengan
Theorema Bernoulli dan dengan persamaan dapat ditulis :
13
Persamaan ini berlaku untuk zat cair ideal. Dalam suatu sistem
yang mengalirkan zat cair selalu diikuti dengan kehilangan energi/tenaga.
Dengan memperhitungan kehilangan tenaga ini, maka persamaan
tersebut menjadi :
22
yang berisi udara maka sifat dan karakteristik alirannya sama dengan
aliran pada saluran terbuka. Oleh karena itu konsep analisis aliran pada
pipa harus pada kondisi pipa terisi penuh dengan air.
1. Teori kekekalan energi (Hukum Bernoulli)
Bambang triatmodjo (2008), sesuai dengan prinsip bernoulli, tinggi
tenaga total di setiap titik pada saluran pipa adalah jumlah dari tinggi
elevasi, tinggi tekanan, dan tinggi kecepatan.
Gambar 1 Garis tenaga dan garis tekanan
Energi total adalah jumlah energi karena ketinggian elevasi
(potensial energy), energi tekanan (pressure energy), dan energi
kecepatan (velocityhead). Prinsip energi kekal ini lebih dikenal dengan
Theorema Bernoulli dan dengan persamaan dapat ditulis :
13
Persamaan ini berlaku untuk zat cair ideal. Dalam suatu sistem
yang mengalirkan zat cair selalu diikuti dengan kehilangan energi/tenaga.
Dengan memperhitungan kehilangan tenaga ini, maka persamaan
tersebut menjadi :
22
yang berisi udara maka sifat dan karakteristik alirannya sama dengan
aliran pada saluran terbuka. Oleh karena itu konsep analisis aliran pada
pipa harus pada kondisi pipa terisi penuh dengan air.
1. Teori kekekalan energi (Hukum Bernoulli)
Bambang triatmodjo (2008), sesuai dengan prinsip bernoulli, tinggi
tenaga total di setiap titik pada saluran pipa adalah jumlah dari tinggi
elevasi, tinggi tekanan, dan tinggi kecepatan.
Gambar 1 Garis tenaga dan garis tekanan
Energi total adalah jumlah energi karena ketinggian elevasi
(potensial energy), energi tekanan (pressure energy), dan energi
kecepatan (velocityhead). Prinsip energi kekal ini lebih dikenal dengan
Theorema Bernoulli dan dengan persamaan dapat ditulis :
13
Persamaan ini berlaku untuk zat cair ideal. Dalam suatu sistem
yang mengalirkan zat cair selalu diikuti dengan kehilangan energi/tenaga.
Dengan memperhitungan kehilangan tenaga ini, maka persamaan
tersebut menjadi :
23
14
dengan :
= energi statis batas (m)
= energi tekanan (m)
= energi kecepatan (m)
h = kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)
2. Kehilangan Energi Pada Pipa (friction loss)
Douglas (1986 dalam Klaas,2009), menyebut tahanan hf sebagai
kehilangan tinggi besar dan hm sebagai kehilangan tinggi kecil seperti
dalam uraian berikut :
a. Kehilangan tinggi besar (major losses), hf Walau menggunakan
teorema bernoulli untuk kondisi ideal tanpa gesekan (frictionless),
setiap pipa memiliki tahanan gesekan terhadap gerak air (frictional
resistance) oleh karena kekasaran pipa.
b. Kehilangan tinggi kecil (minor losses), hm Kehilangan tinggi ini
disebabkan oleh gangguan lokal terhadap aliran normal dalam pipa.
Beberapa contoh gangguan lokal tersebut adalah:
1. Lubang masuk dan keluar ke dan dari dalam pipa
2. Perubahan bentuk penampang tiba-tiba (pembesaran dan
penyempitan)
3. Belokan pipa
4. Halangan (tirai, pintu air)
23
14
dengan :
= energi statis batas (m)
= energi tekanan (m)
= energi kecepatan (m)
h = kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)
2. Kehilangan Energi Pada Pipa (friction loss)
Douglas (1986 dalam Klaas,2009), menyebut tahanan hf sebagai
kehilangan tinggi besar dan hm sebagai kehilangan tinggi kecil seperti
dalam uraian berikut :
a. Kehilangan tinggi besar (major losses), hf Walau menggunakan
teorema bernoulli untuk kondisi ideal tanpa gesekan (frictionless),
setiap pipa memiliki tahanan gesekan terhadap gerak air (frictional
resistance) oleh karena kekasaran pipa.
b. Kehilangan tinggi kecil (minor losses), hm Kehilangan tinggi ini
disebabkan oleh gangguan lokal terhadap aliran normal dalam pipa.
Beberapa contoh gangguan lokal tersebut adalah:
1. Lubang masuk dan keluar ke dan dari dalam pipa
2. Perubahan bentuk penampang tiba-tiba (pembesaran dan
penyempitan)
3. Belokan pipa
4. Halangan (tirai, pintu air)
23
14
dengan :
= energi statis batas (m)
= energi tekanan (m)
= energi kecepatan (m)
h = kehilangan tenaga selama pengaliran dalam sistem (m)
2. Kehilangan Energi Pada Pipa (friction loss)
Douglas (1986 dalam Klaas,2009), menyebut tahanan hf sebagai
kehilangan tinggi besar dan hm sebagai kehilangan tinggi kecil seperti
dalam uraian berikut :
a. Kehilangan tinggi besar (major losses), hf Walau menggunakan
teorema bernoulli untuk kondisi ideal tanpa gesekan (frictionless),
setiap pipa memiliki tahanan gesekan terhadap gerak air (frictional
resistance) oleh karena kekasaran pipa.
b. Kehilangan tinggi kecil (minor losses), hm Kehilangan tinggi ini
disebabkan oleh gangguan lokal terhadap aliran normal dalam pipa.
Beberapa contoh gangguan lokal tersebut adalah:
1. Lubang masuk dan keluar ke dan dari dalam pipa
2. Perubahan bentuk penampang tiba-tiba (pembesaran dan
penyempitan)
3. Belokan pipa
4. Halangan (tirai, pintu air)
24
5. Perlengkapan pipa (sambungan, katup, percabangan, dan lain-lain)
Bilangan Reynolds menunjukkan bahwa aliran dapat
diklasifikasikan berdasarkan suatu angka tertentu. Angka tersebut
diturunkan dengan membagi kecepatan aliran didalam pipa dengan nilai
kekentalan zat cair dibagi rapat massa zat cair dikali diameter pipa. Angka
Reynolds mempunyai bentuk berikut (B. Triatmodjo,2008):
15
dengan :
= bilangan Reynold tak berdimensi,
D = diameter pipa (m),
V = kecepatan rerata aliran (m/dt),
v = kekentalan kinematik (m2/dt)
Nilai batas Reynold untuk kondisi aliran pada saluran tertutup (pipa)
adalah sebagai berikut :
< 2000 = aliran laminer
> 4000 = aliran turbulen
2000 < < 4000 = aliran transisi
Tabel 4 Kekentalan Kinematik (ν)
Kekentalan Kinematik Kekentalan Kinematik(m²/dt) (m²/dt)
0 405 50
10 6015 7020 8025 9030 100
suhu (ºc) suhu (ºc)
24
5. Perlengkapan pipa (sambungan, katup, percabangan, dan lain-lain)
Bilangan Reynolds menunjukkan bahwa aliran dapat
diklasifikasikan berdasarkan suatu angka tertentu. Angka tersebut
diturunkan dengan membagi kecepatan aliran didalam pipa dengan nilai
kekentalan zat cair dibagi rapat massa zat cair dikali diameter pipa. Angka
Reynolds mempunyai bentuk berikut (B. Triatmodjo,2008):
15
dengan :
= bilangan Reynold tak berdimensi,
D = diameter pipa (m),
V = kecepatan rerata aliran (m/dt),
v = kekentalan kinematik (m2/dt)
Nilai batas Reynold untuk kondisi aliran pada saluran tertutup (pipa)
adalah sebagai berikut :
< 2000 = aliran laminer
> 4000 = aliran turbulen
2000 < < 4000 = aliran transisi
Tabel 4 Kekentalan Kinematik (ν)
Kekentalan Kinematik Kekentalan Kinematik(m²/dt) (m²/dt)
0 405 50
10 6015 7020 8025 9030 100
suhu (ºc) suhu (ºc)
24
5. Perlengkapan pipa (sambungan, katup, percabangan, dan lain-lain)
Bilangan Reynolds menunjukkan bahwa aliran dapat
diklasifikasikan berdasarkan suatu angka tertentu. Angka tersebut
diturunkan dengan membagi kecepatan aliran didalam pipa dengan nilai
kekentalan zat cair dibagi rapat massa zat cair dikali diameter pipa. Angka
Reynolds mempunyai bentuk berikut (B. Triatmodjo,2008):
15
dengan :
= bilangan Reynold tak berdimensi,
D = diameter pipa (m),
V = kecepatan rerata aliran (m/dt),
v = kekentalan kinematik (m2/dt)
Nilai batas Reynold untuk kondisi aliran pada saluran tertutup (pipa)
adalah sebagai berikut :
< 2000 = aliran laminer
> 4000 = aliran turbulen
2000 < < 4000 = aliran transisi
Tabel 4 Kekentalan Kinematik (ν)
Kekentalan Kinematik Kekentalan Kinematik(m²/dt) (m²/dt)
0 405 50
10 6015 7020 8025 9030 100
suhu (ºc) suhu (ºc)
25
Sumber: Radianta Triatmadja (2006:3-39)
a. Kehilangan Energi Primer (Major Losses)
Untuk menentukan besarnya kehilangan tenaga akibat gesekan (Mayor
loss) didasarkan pada persamaan kontinuitas= . = 16
Untuk mengetahui kebutuhan tinggi tekan yang sesuai dengan
karakteristik sistem pemasangan dan dimensi pipa serta bangunan
pelengkap yang diperlukan dengan pendekatan Formulasi Hazen-Williams
(Streeter dan Wylie, 1998) sesuai persamaan berikut
17
dengan :
= Kehilangan tinggi tekan/tenaga (m)
= Koefisien gesekan Hazen – Williams
L = Panjang pipa (m)
D = Diameter pipa (m)
Linsley dan Franzini (1991), debit aliran pada pipa dalam satuan
metrik SI dapat dihitung dengan persamaan berikut.= 0,2785 , , 18
dengan :
Q = Debit aliran pada pipa (m3/dt)
S = ∆h/jarak (2.28)
= Koefisien gesekan Hazen – Williams
25
Sumber: Radianta Triatmadja (2006:3-39)
a. Kehilangan Energi Primer (Major Losses)
Untuk menentukan besarnya kehilangan tenaga akibat gesekan (Mayor
loss) didasarkan pada persamaan kontinuitas= . = 16
Untuk mengetahui kebutuhan tinggi tekan yang sesuai dengan
karakteristik sistem pemasangan dan dimensi pipa serta bangunan
pelengkap yang diperlukan dengan pendekatan Formulasi Hazen-Williams
(Streeter dan Wylie, 1998) sesuai persamaan berikut
17
dengan :
= Kehilangan tinggi tekan/tenaga (m)
= Koefisien gesekan Hazen – Williams
L = Panjang pipa (m)
D = Diameter pipa (m)
Linsley dan Franzini (1991), debit aliran pada pipa dalam satuan
metrik SI dapat dihitung dengan persamaan berikut.= 0,2785 , , 18
dengan :
Q = Debit aliran pada pipa (m3/dt)
S = ∆h/jarak (2.28)
= Koefisien gesekan Hazen – Williams
25
Sumber: Radianta Triatmadja (2006:3-39)
a. Kehilangan Energi Primer (Major Losses)
Untuk menentukan besarnya kehilangan tenaga akibat gesekan (Mayor
loss) didasarkan pada persamaan kontinuitas= . = 16
Untuk mengetahui kebutuhan tinggi tekan yang sesuai dengan
karakteristik sistem pemasangan dan dimensi pipa serta bangunan
pelengkap yang diperlukan dengan pendekatan Formulasi Hazen-Williams
(Streeter dan Wylie, 1998) sesuai persamaan berikut
17
dengan :
= Kehilangan tinggi tekan/tenaga (m)
= Koefisien gesekan Hazen – Williams
L = Panjang pipa (m)
D = Diameter pipa (m)
Linsley dan Franzini (1991), debit aliran pada pipa dalam satuan
metrik SI dapat dihitung dengan persamaan berikut.= 0,2785 , , 18
dengan :
Q = Debit aliran pada pipa (m3/dt)
S = ∆h/jarak (2.28)
= Koefisien gesekan Hazen – Williams
26
D = Diameter pipa (m)
Sedangkan untuk mengetahui kecepatan aliran dalam pipa dapat
dihitung dengan= 0,85 , , 19
dengan : V = Kecepatan aliran (m/dt)
R = D/4 = Jari-jari hidrolis pipa (m)
= Koefisien gesekan Hazen – Williams
S = ∆h/jarak (2.28)
Nilai CH tergantung pada kekasaran masing-masing jenis pipa
seperti pada Tabel-tabel berikut
Tabel 5 Koefisien Kekasaran Pipa Hazen – Williams
Sumber:SpesifikasiTeknis Konstruksi Bangunan Pengambil Air Baku, Departemen PU 2015
Tabel 6 Koefisien Kekasaran Pipa Hazen-Williams ( )
NO jenis Bahan Pipa Koefisien Kekasara1 AC 1302 Ductile, Cart Iron, GIP 1203 PVC 1304 DICL, MSCL 130
27
Sumber : Hazen-Williams
Bambang Triatmodjo (2008), kecepatan aliran dalam pipa dapat
dihitung dengan menggunakan rumus Manning yang dalam bentuk
persamaan dapat ditulis sebagai berikut :
= . . 1 20
dengan :
V = kecepatan aliran (m/det)
Rh = radius hidraulik (m) =
n = koefisien kekasaran pipa Manning
Sedangkan untuk kemiringan gradien hidrolis (I) digunakan persamaan :
No Bahan Pipa1 Alumunium 130-1502 Asbes semen 1403 Lapisan aspal 130 - 1404 Polivinil klorida, PVC, CPVC 1305 Pipa halus 1406 HDPE 1307 GIP 1208 Plastik 130 – 1509 Beton 100 – 140
10 Tembaga 130 – 14011 Kuningan 130 – 14012 Cast iron-baru tak bergaris (CIP 13013 Pipa fiber glass (FRP) 15014 Serat 14015 Polyethylene, PE, PEH 14016 Baja baru tak bergari 140 - 15017 Baja bergelombang 6018 Baja dilas dan mulus 100
28
21
dan untuk pipa lingkaran,
22
Maka persamaan kehilangan tenaga akibat gesekan (mayor loss) menjadi
23
Selain itu juga persamaan yang digunakan untuk menentukan
kehilangan tinggi besar adalah Darcy-Weisbach. Persamaan dasarnya
adalah sebagai berikut (Klaas, 2009) :
Atau
24
dengan :
f = Koefisien tahananan permukaan pipa atau koefisien gesekan
Darcy-Weisbach yang nilainya ditentukan oleh bilangan Reynolds.
Penentuan nilai koefisien gesekan Darcy-Weisbach dapat ditentukan
dengan dua cara yaitu Metode Diagram Moody dan Metode Empiris.
Penentuan nilai f secara langsung dengan persamaan empiris yang
dikembangkan oleh Swamee & Sharma yang berlaku untuk semua kondisi
turbulen, transisi, dan laminer seperti berikut
25 25
Tabel 7 Koefisien kekasaran mutlak,
28
21
dan untuk pipa lingkaran,
22
Maka persamaan kehilangan tenaga akibat gesekan (mayor loss) menjadi
23
Selain itu juga persamaan yang digunakan untuk menentukan
kehilangan tinggi besar adalah Darcy-Weisbach. Persamaan dasarnya
adalah sebagai berikut (Klaas, 2009) :
Atau
24
dengan :
f = Koefisien tahananan permukaan pipa atau koefisien gesekan
Darcy-Weisbach yang nilainya ditentukan oleh bilangan Reynolds.
Penentuan nilai koefisien gesekan Darcy-Weisbach dapat ditentukan
dengan dua cara yaitu Metode Diagram Moody dan Metode Empiris.
Penentuan nilai f secara langsung dengan persamaan empiris yang
dikembangkan oleh Swamee & Sharma yang berlaku untuk semua kondisi
turbulen, transisi, dan laminer seperti berikut
25 25
Tabel 7 Koefisien kekasaran mutlak,
28
21
dan untuk pipa lingkaran,
22
Maka persamaan kehilangan tenaga akibat gesekan (mayor loss) menjadi
23
Selain itu juga persamaan yang digunakan untuk menentukan
kehilangan tinggi besar adalah Darcy-Weisbach. Persamaan dasarnya
adalah sebagai berikut (Klaas, 2009) :
Atau
24
dengan :
f = Koefisien tahananan permukaan pipa atau koefisien gesekan
Darcy-Weisbach yang nilainya ditentukan oleh bilangan Reynolds.
Penentuan nilai koefisien gesekan Darcy-Weisbach dapat ditentukan
dengan dua cara yaitu Metode Diagram Moody dan Metode Empiris.
Penentuan nilai f secara langsung dengan persamaan empiris yang
dikembangkan oleh Swamee & Sharma yang berlaku untuk semua kondisi
turbulen, transisi, dan laminer seperti berikut
25 25
Tabel 7 Koefisien kekasaran mutlak,
29
Bahan Nilai dalam mm
Kuningan, timah, gelas, semen yang
diaduk secara sentrifugal, lapisan
batu bara
Baja yang diperdagangkan atau besi
tempa, pipa baja yang dilas
Polyvinyl Chloride (PvC)
Besi cor diaspal
Besi berlapis seng (galvanisir)
Besi cor
Papan dari kayu
Beton
Baja dikeling
0,0015
0,046
0,05
0,12
0,15
0,26
0,18 – 0,9
0,3 – 3,0
9
Sumber: Bambang Triatmodjo (2008)
30
Gambar 2 Diagram Moody
b. Kehilangan Energi Sekunder (Minor Losses)
R. Triatmadja (2006), walaupun disebut minor, kehilangan
ditempattempat tersebut mungkin saja jauh lebih besar debandingkan
dengan kehilangan energi akibat gesekan dengan pipa. Dengan
demikian kehilangan energi tersebut harus diperhatikan dalam
perhitungan. Persamaan kehilangan energi minor:ℎ = 26
dengan :
V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/dt)
g = percepatan gravitasi = 9,81 (m/dt2)
K = koefisien
kehilangan tinggi tekan minor (tabel) Kehilangan energi sekunder
diabaikan apabila kurang dari 5% kehilangan energi primer.
Tabel 8 Koefisien kehilangan tinggi tekan (K)
31
Perubahan Bentuk Pipa K Perubahan Bentuk
Pipa
K
Awal masuk ke pipa
Bell
Melengkung
Membelok tajam
Projecting
Pengecilan tiba-tiba
D2/D1 = 0,80
D2/D1 = 0,50
D2/D1 = 0,20
Pengecilan mengerucut
D2/D1 = 0,80
D2/D1 = 0,50
D2/D1 = 0,20
Pembesaran tiba-tiba
D2/D1 = 0,80
D2/D1 = 0,50
D2/D1 = 0,20
Pembesaran mengerucu
0,03-0,05
0,12-0,25
0,5
0,8
0,18
0,37
0,49
0,05
0,07
0,08
0,16
0,57
0,92
Belokan
R/D = 4
R/D = 2
R/D = 1
Belokan tertentu
0=150=300=450=600=90T (Tee)
aliran searah
aliran bercabang
Persilangan
aliran searah
aliran bercabang
450 Wye
0,16-0,18
0,19-0,25
0,35-0,40
0,05
0,1
0,2
0,35
0,8
0,30-0,40
0,75-1,80
0,5
0,75
D2/D1 = 0,80
D2/D1 = 0,50
D2/D1 = 0,20
0,03
0,08
0,13
aliran searah
aliran bercabang
0,3
0,5
Sumber: R. Triatmadja (2006)
32
Lebih jauh klass (2009), mengemukakan bahwa kehilangan
energi sekunder disebabkan oleh beberapa hal seperti:
1. Lubang yang masuk ke pipa (entrance
27
dengan :ℎ = kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)
v = kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)
= koefisien kehilangan energi minor
a. Lubang masuk ujung persegi, = 0,5
b. Lubang masuk ujung menonjol ke luar, = 0,8
c. Lubang masuk ujung bulat radius kecil, = 0,4
2. Pembesaran penampang (expansion)
Dimana Kehilangan tenaga pada pembesaran penampang
pipa dapat dicari dengan persamaan berikut
Dengan : 28
32
Lebih jauh klass (2009), mengemukakan bahwa kehilangan
energi sekunder disebabkan oleh beberapa hal seperti:
1. Lubang yang masuk ke pipa (entrance
27
dengan :ℎ = kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)
v = kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)
= koefisien kehilangan energi minor
a. Lubang masuk ujung persegi, = 0,5
b. Lubang masuk ujung menonjol ke luar, = 0,8
c. Lubang masuk ujung bulat radius kecil, = 0,4
2. Pembesaran penampang (expansion)
Dimana Kehilangan tenaga pada pembesaran penampang
pipa dapat dicari dengan persamaan berikut
Dengan : 28
32
Lebih jauh klass (2009), mengemukakan bahwa kehilangan
energi sekunder disebabkan oleh beberapa hal seperti:
1. Lubang yang masuk ke pipa (entrance
27
dengan :ℎ = kehilangan tenaga minor akibat lubang masuk pipa (m)
v = kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)
= koefisien kehilangan energi minor
a. Lubang masuk ujung persegi, = 0,5
b. Lubang masuk ujung menonjol ke luar, = 0,8
c. Lubang masuk ujung bulat radius kecil, = 0,4
2. Pembesaran penampang (expansion)
Dimana Kehilangan tenaga pada pembesaran penampang
pipa dapat dicari dengan persamaan berikut
Dengan : 28
33
ℎ = kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)
= kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)
= luas penampang pipa pertama (m2)
= luas penampang pipa kedua (m2)
B. Triatmodjo (2008), Kehilangan tenaga pada pembesaran
penampang akan berkurang apabila pembesaran dibuat secara
berangsur-angsur seperti ditunjukkan dalam gambar 2.3.
Gambar 3 Pembesaran penampang berangsur-angsur
Tabel 9 Nilai sebagai fungsi dari α
A 10 20 30 40 50 60 75K` 0,078 0,31 0,49 0,60 0,67 0,72 0,72
3.Pengecilan penampang (contraction)
Dimana kehilangan energinya dihitung dengan persamaan
(kodoatie, 2011):
29
Denganh = kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)k = koefisien kehilangan energi akibat penyempitan
33
ℎ = kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)
= kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)
= luas penampang pipa pertama (m2)
= luas penampang pipa kedua (m2)
B. Triatmodjo (2008), Kehilangan tenaga pada pembesaran
penampang akan berkurang apabila pembesaran dibuat secara
berangsur-angsur seperti ditunjukkan dalam gambar 2.3.
Gambar 3 Pembesaran penampang berangsur-angsur
Tabel 9 Nilai sebagai fungsi dari α
A 10 20 30 40 50 60 75K` 0,078 0,31 0,49 0,60 0,67 0,72 0,72
3.Pengecilan penampang (contraction)
Dimana kehilangan energinya dihitung dengan persamaan
(kodoatie, 2011):
29
Denganh = kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)k = koefisien kehilangan energi akibat penyempitan
33
ℎ = kehilangan tenaga minor akibat pembesaran penampang (m)
= kecepatan aliran di pipa pertama (m/det)
= luas penampang pipa pertama (m2)
= luas penampang pipa kedua (m2)
B. Triatmodjo (2008), Kehilangan tenaga pada pembesaran
penampang akan berkurang apabila pembesaran dibuat secara
berangsur-angsur seperti ditunjukkan dalam gambar 2.3.
Gambar 3 Pembesaran penampang berangsur-angsur
Tabel 9 Nilai sebagai fungsi dari α
A 10 20 30 40 50 60 75K` 0,078 0,31 0,49 0,60 0,67 0,72 0,72
3.Pengecilan penampang (contraction)
Dimana kehilangan energinya dihitung dengan persamaan
(kodoatie, 2011):
29
Denganh = kehilangan tenaga minor akibat pengecilan penampang (m)k = koefisien kehilangan energi akibat penyempitan
34
v = kecepatan rata-rata aliran dengan diameter D (yaitu di hilir dari
penyempitan) (m/det)D = diameter pipa hulu (m)D = diameter pipa hilir (m)
Tabel 10 Koefisien kehilangan untuk penyempitan tiba-tibaD /D 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0K 0,50 0,45 0,42 0,39 0,36 0,33 0,28 0,22 0,15 0,06 0,00
Sumber: Bambang Triatmodjo (2008)
4. Belokan pipa
Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokan tergantung pada
sudut belokan pipa. Rumus kehilangan tenaga pada belokan, yaitu
30
Gambar 4 Belokan pipa sebagai fungsi sudut belokan α
Tabel 11 Koefisien kehilangan pada belokan pipa,
DindingΑ
15 30 45 60 90Halus 0,042 0,130 0,236 0,471 1,129
Kasar 0,062 0,165 0,320 0,684 1,265
Sumber : Klaas (2009)
34
v = kecepatan rata-rata aliran dengan diameter D (yaitu di hilir dari
penyempitan) (m/det)D = diameter pipa hulu (m)D = diameter pipa hilir (m)
Tabel 10 Koefisien kehilangan untuk penyempitan tiba-tibaD /D 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0K 0,50 0,45 0,42 0,39 0,36 0,33 0,28 0,22 0,15 0,06 0,00
Sumber: Bambang Triatmodjo (2008)
4. Belokan pipa
Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokan tergantung pada
sudut belokan pipa. Rumus kehilangan tenaga pada belokan, yaitu
30
Gambar 4 Belokan pipa sebagai fungsi sudut belokan α
Tabel 11 Koefisien kehilangan pada belokan pipa,
DindingΑ
15 30 45 60 90Halus 0,042 0,130 0,236 0,471 1,129
Kasar 0,062 0,165 0,320 0,684 1,265
Sumber : Klaas (2009)
34
v = kecepatan rata-rata aliran dengan diameter D (yaitu di hilir dari
penyempitan) (m/det)D = diameter pipa hulu (m)D = diameter pipa hilir (m)
Tabel 10 Koefisien kehilangan untuk penyempitan tiba-tibaD /D 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0K 0,50 0,45 0,42 0,39 0,36 0,33 0,28 0,22 0,15 0,06 0,00
Sumber: Bambang Triatmodjo (2008)
4. Belokan pipa
Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokan tergantung pada
sudut belokan pipa. Rumus kehilangan tenaga pada belokan, yaitu
30
Gambar 4 Belokan pipa sebagai fungsi sudut belokan α
Tabel 11 Koefisien kehilangan pada belokan pipa,
DindingΑ
15 30 45 60 90Halus 0,042 0,130 0,236 0,471 1,129
Kasar 0,062 0,165 0,320 0,684 1,265
Sumber : Klaas (2009)
35
G. Sistem Jaringan Transmisi
Jaringan transmisi merupakan jaringan perpipaan yang
menghubungkan sumber air bersih dengan jaringan distribusi. Menurut
Klaas,(2009), sistem transmisi merupakan sistem yang terdiri dari pipa
panjang yang membawa air dari penampungan atau reservoir ke jaringan
distribusi di lokasi konsumen. Berdasarkan kondisi tinggi tekan yang
tersedia, maka sistem transmisi dibagi menjadi 2 yaitu:
a. Sistem Transmisi Gravitasi
Gambar 5 Sistem transmisi gravitasi
Klaas (2009), Pada sistem gravitasi, letak penampungan
cukup tinggi sehingga air dapat mengalir dengan prinsip gravitasi
oleh karena tersedia tinggi tekan yang cukup. Persamaan dasar
yang digunakan adalah
31
dengan :ℎ = tinggi air pada penampungan
35
G. Sistem Jaringan Transmisi
Jaringan transmisi merupakan jaringan perpipaan yang
menghubungkan sumber air bersih dengan jaringan distribusi. Menurut
Klaas,(2009), sistem transmisi merupakan sistem yang terdiri dari pipa
panjang yang membawa air dari penampungan atau reservoir ke jaringan
distribusi di lokasi konsumen. Berdasarkan kondisi tinggi tekan yang
tersedia, maka sistem transmisi dibagi menjadi 2 yaitu:
a. Sistem Transmisi Gravitasi
Gambar 5 Sistem transmisi gravitasi
Klaas (2009), Pada sistem gravitasi, letak penampungan
cukup tinggi sehingga air dapat mengalir dengan prinsip gravitasi
oleh karena tersedia tinggi tekan yang cukup. Persamaan dasar
yang digunakan adalah
31
dengan :ℎ = tinggi air pada penampungan
35
G. Sistem Jaringan Transmisi
Jaringan transmisi merupakan jaringan perpipaan yang
menghubungkan sumber air bersih dengan jaringan distribusi. Menurut
Klaas,(2009), sistem transmisi merupakan sistem yang terdiri dari pipa
panjang yang membawa air dari penampungan atau reservoir ke jaringan
distribusi di lokasi konsumen. Berdasarkan kondisi tinggi tekan yang
tersedia, maka sistem transmisi dibagi menjadi 2 yaitu:
a. Sistem Transmisi Gravitasi
Gambar 5 Sistem transmisi gravitasi
Klaas (2009), Pada sistem gravitasi, letak penampungan
cukup tinggi sehingga air dapat mengalir dengan prinsip gravitasi
oleh karena tersedia tinggi tekan yang cukup. Persamaan dasar
yang digunakan adalah
31
dengan :ℎ = tinggi air pada penampungan
36
= elevasi penampungan
= elevasi titik tinjauan
f = koefisien gesekan Darcy-Weisbach
L = panjang pipa (m)
Q = debit aliran (m/det)
b. Sistem Transmisi Pompa
Gambar 6 Sistem transmisi pompa
Klaas (2009), Dalam sistem pompa elevasi outlet lebih tinggi dari
elevasi bak penampungan, sehingga jika kehilangan tinggi minor
ditiadakan maka persamaan dasar yang digunakan untuk sistem transmisi
pompa adalah
32
Sistem pompa pada umumnya menggunakan pompa sentrifugal
yang mengalirkan air langsung ke pipa distribusi atau bak penampungan
Bambang Triatmodjo (2008), kehilangan tenaga adalah ekivalen
dengan penambahan tinggi elevasi, sehingga efeknya sama dengan jika
pompa menaikkan zat cair setinggi H = + ∑ ℎ . Dalam gambar 2.7.
36
= elevasi penampungan
= elevasi titik tinjauan
f = koefisien gesekan Darcy-Weisbach
L = panjang pipa (m)
Q = debit aliran (m/det)
b. Sistem Transmisi Pompa
Gambar 6 Sistem transmisi pompa
Klaas (2009), Dalam sistem pompa elevasi outlet lebih tinggi dari
elevasi bak penampungan, sehingga jika kehilangan tinggi minor
ditiadakan maka persamaan dasar yang digunakan untuk sistem transmisi
pompa adalah
32
Sistem pompa pada umumnya menggunakan pompa sentrifugal
yang mengalirkan air langsung ke pipa distribusi atau bak penampungan
Bambang Triatmodjo (2008), kehilangan tenaga adalah ekivalen
dengan penambahan tinggi elevasi, sehingga efeknya sama dengan jika
pompa menaikkan zat cair setinggi H = + ∑ ℎ . Dalam gambar 2.7.
36
= elevasi penampungan
= elevasi titik tinjauan
f = koefisien gesekan Darcy-Weisbach
L = panjang pipa (m)
Q = debit aliran (m/det)
b. Sistem Transmisi Pompa
Gambar 6 Sistem transmisi pompa
Klaas (2009), Dalam sistem pompa elevasi outlet lebih tinggi dari
elevasi bak penampungan, sehingga jika kehilangan tinggi minor
ditiadakan maka persamaan dasar yang digunakan untuk sistem transmisi
pompa adalah
32
Sistem pompa pada umumnya menggunakan pompa sentrifugal
yang mengalirkan air langsung ke pipa distribusi atau bak penampungan
Bambang Triatmodjo (2008), kehilangan tenaga adalah ekivalen
dengan penambahan tinggi elevasi, sehingga efeknya sama dengan jika
pompa menaikkan zat cair setinggi H = + ∑ ℎ . Dalam gambar 2.7.
37
tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berimpit dengan garis
tekanan.
Gambar 7 Pipa dengan pompa
Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan 2 yaitu
sebesar ℎ dan ℎ . Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga
(dan tekanan) menurun sampai di bawah pipa. Bagian pipa dimana garis
tekanan di bawah sumbu pipa mempunyai tekanan negatif. Sedangkan
pipa 2 merupakan pipa tekan. Daya yang diperlukan pompa untuk
menaikkan zat cair adalah
33
dengan :
D = daya pompa (hp/horse power)
Η = efisiensi pompa (%)
Q = debit aliran (m3/det)
y = Bj air = 1000 kg/m3
H = tinggi tekanan total/total head (m)
= + ∑ ℎ
37
tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berimpit dengan garis
tekanan.
Gambar 7 Pipa dengan pompa
Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan 2 yaitu
sebesar ℎ dan ℎ . Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga
(dan tekanan) menurun sampai di bawah pipa. Bagian pipa dimana garis
tekanan di bawah sumbu pipa mempunyai tekanan negatif. Sedangkan
pipa 2 merupakan pipa tekan. Daya yang diperlukan pompa untuk
menaikkan zat cair adalah
33
dengan :
D = daya pompa (hp/horse power)
Η = efisiensi pompa (%)
Q = debit aliran (m3/det)
y = Bj air = 1000 kg/m3
H = tinggi tekanan total/total head (m)
= + ∑ ℎ
37
tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berimpit dengan garis
tekanan.
Gambar 7 Pipa dengan pompa
Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan 2 yaitu
sebesar ℎ dan ℎ . Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga
(dan tekanan) menurun sampai di bawah pipa. Bagian pipa dimana garis
tekanan di bawah sumbu pipa mempunyai tekanan negatif. Sedangkan
pipa 2 merupakan pipa tekan. Daya yang diperlukan pompa untuk
menaikkan zat cair adalah
33
dengan :
D = daya pompa (hp/horse power)
Η = efisiensi pompa (%)
Q = debit aliran (m3/det)
y = Bj air = 1000 kg/m3
H = tinggi tekanan total/total head (m)
= + ∑ ℎ
38
H. Sistem Jaringan
Distribusi Sistem distribusi air bersih adalah pendistribusian atau
pembagian air melalui sistem perpipaan dari bangunan pengolahan
(reservoir) ke daerah pelayanan (konsumen). Anonim (2011), dalam
perencanaan sistem distribusi air bersih, beberapa faktor yang harus
diperhatikan antara lain adalah:
1) Daerah layanan dan jumlah penduduk yang akan dilayani. Jumlah
penduduk yang dilayani tergantung pada:
a. Kebutuhan
b. Kemauan/minat
c. Kemampuan atau tingkat sosial ekonomi masyarakat
2) Kebutuhan air adalah debit yang harus disediakan untuk distribusi
daerah pelayanan.
3) Letak topografi daerah layanan, yang akan menentukan sistem
jaringan dan pola aliran yang sesuai.
4) Jenis sambungan dalam sistem distribusi air bersih dibedakan
menjadi: a. Sambungan halaman,
b. Sambungan rumah,
c. Hidran umum,
d. Terminal air,
e. Kran umum.
Klaas (2009), jaringan distribusi dapat dikategorikan menjadi 3
jenis, yaitu:
39
a. Sistem distribusi bercabang
b. Sistem distribusi tertutup (loop)
c. Sistem distribusi campuran.
Pemilihan tergantung dari layout lokasi distribusi. Umumnya di
daerah perkotaan seperti perumahan yang letak rumahnya berdekatan
dan tata letaknya telah didesain dengan baik maka sistem jaringan
distribusi yang sering digunakan adalah sistem tertutup sedangkan daerah
pedesaaan dimana letak rumah biasanya berpencar sistem bercabang
lebih sering dijumpai.
I. Pemilihan pipa
Bahan pipa dipilih atas pertimbangan faktor : keadaan
tanah/topografi, tekanan, diameter, kualitas air, dan kemudahan saat
pemasangan. Pada tanah korosif, diusulkan pemanfaatan Polivynil
Chloride Pipe (PVC) untuk diameter < 150 mm dan Asbeston Ductile Pipe
(ACP) untuk diameter lebih besar. Jika topografi daerah bergelombang
dan tekanan dalam pipa besar, dianjurkan menggunakan Galvanis Iron
Pipe (GIP) atau Dectile Cast Iron Pipe (DCIP), pemilihan jenis pipa
apapun asal dalam jangkauan yang diijinkan, termasuk pemilihan jenis
pipa yang menyangkut kualitas air. Beberapa dari faktor-faktor penting
yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan pipa adalah :
1. Kekuatan pipa terhadap cairan yang akan ditransportasikan
40
2. Kondisi pipa, ketersediaan, bahan baku dan biaya pemeliharaan
Pemilihan jenis pipa salah satunya didasarkan kandungan yang
terkandung dalam tanah, berikut tabel macam-macam jenis pipa
berdasarkan jenis tanah dan cara pemasangannya.
Tabel 12 Jenis pipa, tanah dan pemasangan pipa
Jenis tanahCara
pemasangan
Tekanan
maks
Diameter (mm)
50 80-100 150 >200
korosif Ditanam 10 PVC PVC PVC PVC
>10 DCIP DCIP DCIP DCIP
Tidak ditanam 10 GIP GIP GIP GIP
Tidak korosif Ditanam 10 PVC PVC PVC PVC
>10 GIP GIP GIP GIP
Tidak ditanam 10 GIP GIP GIP GIP
Sumber : Direktorat Jenderal Cipta Karya 1998
41
BAB III
METODE PERENCANAAN
A. Lokasi Perencanaan
Lokasi perencanaan ini dilakukan pada Kelurahan
Katangka,Kecamatan Somba Opu,Kabupaten Gowa, Provinsi Sulawesi
Selatan .Sumber air baku yang digunakan berasal dari air sumur
dangkal (sumur gali) existing pada posisi5 11′31.50′′ dan119 27 10.67′′ T, dengan tinggi elevasi 14 m DPL.
Gambar 8 Peta kecamatan somba opu
42
Gambar 9 Peta Lokasi penilitian Kelurahan katangka
B. Pelaksanaan Perencanaan
Secara garis besar langkah perencanaan yang dilakukan adalah
sebagai berikut ini:
1. Tahap Persiapan
Tahap persiapan yang dimaksud adalah survey lokasi yang
merupakan langkah awal yang dilakukan untuk mendapatkan gambaran
sementara tentang lokasi perencanaan, pengumpulan literatur–literatur
dan referensi yang menjadi landasan teori dalam perencanaan.
2. Pengumpulan Data
43
Ada dua jenis data yang akan digunakan dalam perencanaan ini
yaitu data primer merupakan data yang diperoleh dari pengamatan
langsung di lapangan dan data sekunder adalah data yang diperoleh
melalui instansi-instansi terkait.
a. Data Primer
Pengambilan data primer meliputi survey lapangan terhadap
sumur-sumur gali (sumur dangkal) untuk mengetahui debit airnya
sebagai data dasar untuk melakukan perhitungan kebutuhan air baku.
Sumur gali tidak banyak di daerah ini, berdasarkan informasi yang
diperoleh dari penduduk sekitar maka sumur penduduk yang berpotensi
cukup yang diukur debit airnya. Data yang akan dikumpulkan sebagai
berikut :
1) Kedalaman air setelah dilakukan pemompaan
2) Waktu yang diperlukan air sumur terisi kembali
3) Dimensi penampang dan kedalaman sumur
b. Data Sekunder
Adapun data-data sekunder yang dibutuhkan dalam perencanaan ini
adalah sebagai berikut:
1) Data kependudukan
44
Data ini digunakan untuk mengetahui kondisi dan jumlah penduduk
pada dusun tersebut. Data tersebut akan menjadi dasar analisis jumlah
kebutuhan air penduduk.:
2) Data Topografi
Data topografi ini digunakan untuk pelaksanaan desain teknis dari
perencanaan bangunan dan rute atau jalur yang akan digunakan pipa
tranmisi jaringan air baku, dengan adanya data topografi ini dapat
diketahui hambatan apa saja yang berhubungan dengan kondisi alam
yang dapat menghambat kelancaran pembuatan jalur pipa distribusi ke
permukiman penduduk, selain itu mempermudah dalam perencanaan
penentuan lokasi reservoir
3. Analisis Data
Setelah data diperoleh, maka selanjutnya dilakukan analisis.
Adapun langkah-langkah analisis sebagai berikut:
1) Perhitungan Debit
Potensi Sumber Air Langkah–langkah yang dilakukan dalam
perhitungan debit air sumur gali sebagai berikut :
a. Melakukan pemompaan pada kedalaman tertentu,
b. Menghitung waktu air terisi kembali,
Pengukuran debit air sumur dengan menggunakan Metode
Pemompaan Langsung (Sosrodarsono & Takeda, 1993:125). Air dipompa
45
pada kedalaman tertentu dari sumur dan banyaknya air yang keluar
dihitung berdasarkan besarnya kemampuan pemulihan permukaan air
sumur. Pemulihan permukaan air sesudah pemompaan dihentikan dapat
dilihat pada
Tabel 13 Dalam air yang dipulihkan sesudah pemompaan berhentiLamanya sesudah Dalam Air yang dipulihkan
Pemompaan berhenti sesudah pemompaant (menit) t (jam) berhenti h (m).
1 0,02 0,012 0,03 0,023 0,05 0,0354 0,07 0,0635 0,08 0,116
10 0,17 0,22015 0,25 0,33820 0,33 0,45625 0,42 0,57730 0,50 0,70740 0,67 0,85950 0,83 1,02060 1,00 1,19990 1,50 1,412
120 2,00 1,640174 2,91 1,785
Data primerpengukuran langsung
Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula sebelum
pemompaan dimulai h0 dihitung dari pemulihan dalamnya air h1 dan h2
pada waktu t1 dan t2 sesudah pemompaan berhenti.
46
h = h(2h − h ) =c. Menghitung debit air sumur.
Diketahui diameter sumur (d) = 1,2 m, maka: Luas dasar sumur (A)
= ¼.π.d2
Jika dalam efektif air sumur H = 1,8 m, maka Debit air sumur
dihitung berdasarkan persamaan
Q = a H
2) Analisis Kualitas Sumber Air
Langkah–langkah yang dilakukan dalam pengujian kualitas sumber
air sebagai berikut :
a. Pengambilan sampel air
b. Pemeriksaan dilakukan di Laboratorium Dinas Kesehatan
3) Proyeksi Jumlah Penduduk
Dalam perencanaan ini proyeksi jumlah penduduk direncanakan untuk 20
tahun yang akan datang yaitu sampai tahun 2037.Data jumlah penduduk yang
digunakan untuk menghitung rerata pertumbuhan penduduk adalah data jumlah
Tabel 5 : Data penduduk dari tahun 2007 - 2016 kelurahan Katangka
Tahunjumlah penduduk
(jiwa)2007 8892008 9022009 915
47
2010 9212011 9382012 9472013 953
2014 957
2015 962
2016 972Tabel 14 jumlah Penduduk kelurahan katangka Rw 07 dan 08Sumber darikantor kelurahan kaatangka
4) Perhitungan Kebutuhan Air Bersih
Langkah-langkah perhitungan kebutuhan air bersih adalah sebagai
berikut:
a. Menentukan data-data dasar perhitungan, yaitu:
- Jumlah penduduk di daerah pelayanan
- Cakupan pelayanan
- Tingkat pelayanan domestik (rumah tangga),
- Koefisien kehilangan air.
b. Perhitungan jumlah kebutuhan air
- Kebutuhan domestik (Hanya Sambungan hidran umum /HU),
- Kehilangan air (Kebocoran)
- Kebutuhan rata-rata
- Kebutuhan air maksimum
an kehilangan air diambil 20% dari total kebutuhan domestik
Jumlah penduduk = 972 jiwa
48
Persentase pelayanan = 70 % (tabel 2.3)
Jumlah penduduk terlayani = 70% x jumlah penduduk = jiwa
Kebutuhan domestik
Persentase Hidran Umum (HU) = 100 %
Jumlah penduduk terlayani = 100% x Jumlah penduduk terlayani =
Jumlah jiwa/HU = 100
Jumlah HU = Jumlah penduduk terlayani /100 = unit
Pemakaian air = 70 lt/org/hr
Kebutuhan air = (Jumlah penduduk terlayani x
Pemakaian air) / (24 jam x 3600)
Kehilangan air (20%) = 20% x kebutuhan air
Kebutuhan rata–rata = Kebutuhan air + Kehilangan air
Kebutuhan air maksimum = 1,2 x kebutuhan rata-rata
Kapasitas yang dibutuhkan = 0,562 lt/dt
5) Analisis Hidrolika Jaringan Pipa Air Bersih
Analisis hidrolika menggunakan Microsoft office exel 2016. Adapun
langkah-langkah secara umum analisis jaringan pipa adalah sebagai
berikut :
a. Membuat skema jaringan transmisi dan distribusi,
b. Menentukan elevasi dari tiap titik pengambilan,
c. Menghitung kemiringan hidrolis,
49
d. Menentukan pembagian debit ke masing-masing daerah layanan,
e. Menentukan sistem jaringan distribusi termasuk bak tampungannya,
f. Merencanakan dimensi pipa pada masing-masing daerah layanan,
g. Menganalisis hidrolika untuk jaringan pipa transmisi dan distribusi
berdasarkan skema hingga sesuai dengan standar yang dibutuhkan
contoh perhitungan untuk jaringan pipa transmisi (Sistem pompa) :
1. Nomor patok (kode posisi)
2. Keterangan Lokasi
3. Q kebutuhan = 0,562l/dt = 2,02 m3/jam
(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk sampai tahun 2018).
Jika dalam satu hari dilakukan pemompaan 3 kali, maka Q keb. = 0,19 l/dt
4. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)
Patok P0 = 14 (Elevasi muka sumur)
Patok P1 = 16, Jenis pompa yang digunakan adalah pompa benam
(submersible).
5. Elevasi dasar air sumur = 14 – kedalaman sumur rencanaan = 14 -
3,05 = 10,95 m
6. Panjang pipa = 40,22 m
7. Beda tinggi (∆h) = 16 – 10,95 = 5,05 m Berdasarkan persamaan 2.28
dihitung kemiringan garis energi (S):
8. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 5,05 / 40,22 = 0,125
50
9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)
10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch
11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa
HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung
kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.
12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23
dihitung bilangan Reynolds (Re):
13. Re =
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer
14. hf (mayor) =
=
15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder
16. hf (minor) =∑
17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m
18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m
19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75
20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3
50
9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)
10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch
11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa
HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung
kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.
12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23
dihitung bilangan Reynolds (Re):
13. Re =
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer
14. hf (mayor) =
=
15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder
16. hf (minor) =∑
17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m
18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m
19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75
20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3
50
9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)
10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch
11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa
HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung
kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.
12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23
dihitung bilangan Reynolds (Re):
13. Re =
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer
14. hf (mayor) =
=
15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder
16. hf (minor) =∑
17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m
18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m
19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75
20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3
51
Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)
berikut.
21. Daya pompa (D) =
Untuk jaringan pipa transmisi (Sistem gravitasi) :
1. Nomor patok (kode posisi node/junction)
2. Keterangan Lokasi
3. Q kebutuhan = 0,56 liter/detik
(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk Dusun Lendangguar sampai
tahun 2018 atau kebutuhan air pada masing-masing bak/HU).
4. Q supply = 0,56 liter/detik = 5,6 x 10 /detik (Debit dari bak
tampungan akhir/reservoir dan HU)
5. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)
Patok 8 = 18,25 (Elevasi Reservoir)
Patok 9 = 17,97
6. Elevasi muka air = 18,25 + tinggi air di reservoir
7. Panjang pipa = 20,80 m
8. Beda tinggi (∆h) =18,25 – 17,97 = 0,28 m
Berdasarkan persamaan 2.28 dihitung kemiringan garis energi (S):
9. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 0,28 / 20,80 = 0,013462
10. Diameter pipa (m) = 0,10 m
51
Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)
berikut.
21. Daya pompa (D) =
Untuk jaringan pipa transmisi (Sistem gravitasi) :
1. Nomor patok (kode posisi node/junction)
2. Keterangan Lokasi
3. Q kebutuhan = 0,56 liter/detik
(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk Dusun Lendangguar sampai
tahun 2018 atau kebutuhan air pada masing-masing bak/HU).
4. Q supply = 0,56 liter/detik = 5,6 x 10 /detik (Debit dari bak
tampungan akhir/reservoir dan HU)
5. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)
Patok 8 = 18,25 (Elevasi Reservoir)
Patok 9 = 17,97
6. Elevasi muka air = 18,25 + tinggi air di reservoir
7. Panjang pipa = 20,80 m
8. Beda tinggi (∆h) =18,25 – 17,97 = 0,28 m
Berdasarkan persamaan 2.28 dihitung kemiringan garis energi (S):
9. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 0,28 / 20,80 = 0,013462
10. Diameter pipa (m) = 0,10 m
51
Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)
berikut.
21. Daya pompa (D) =
Untuk jaringan pipa transmisi (Sistem gravitasi) :
1. Nomor patok (kode posisi node/junction)
2. Keterangan Lokasi
3. Q kebutuhan = 0,56 liter/detik
(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk Dusun Lendangguar sampai
tahun 2018 atau kebutuhan air pada masing-masing bak/HU).
4. Q supply = 0,56 liter/detik = 5,6 x 10 /detik (Debit dari bak
tampungan akhir/reservoir dan HU)
5. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)
Patok 8 = 18,25 (Elevasi Reservoir)
Patok 9 = 17,97
6. Elevasi muka air = 18,25 + tinggi air di reservoir
7. Panjang pipa = 20,80 m
8. Beda tinggi (∆h) =18,25 – 17,97 = 0,28 m
Berdasarkan persamaan 2.28 dihitung kemiringan garis energi (S):
9. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 0,28 / 20,80 = 0,013462
10. Diameter pipa (m) = 0,10 m
52
11. Diameter pipa (inchi) = 4 inchi
(Rumus Hazen-Williams lebih sederhana karena koefisien kehilangan
energinya tidak berubah terhadap Reynold number).
Untuk pipa PVC nilai C = 130 (lihat tabel 2.5)
Selanjutnya, dihitung debit aliran dalam pipa berdasarkan persamaan
2.27.
12. Q aliran (dalam pipa) = 0,279 x C x D2,63 x S0,54
Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan
dalam perencanaan.
Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai
berikut.
13. V (kecepatan) =
Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):
14. Re =
( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan energi
primer berdasarkan persamaan 2.26.
15. hf (mayor) =
16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan
2.38.
52
11. Diameter pipa (inchi) = 4 inchi
(Rumus Hazen-Williams lebih sederhana karena koefisien kehilangan
energinya tidak berubah terhadap Reynold number).
Untuk pipa PVC nilai C = 130 (lihat tabel 2.5)
Selanjutnya, dihitung debit aliran dalam pipa berdasarkan persamaan
2.27.
12. Q aliran (dalam pipa) = 0,279 x C x D2,63 x S0,54
Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan
dalam perencanaan.
Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai
berikut.
13. V (kecepatan) =
Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):
14. Re =
( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan energi
primer berdasarkan persamaan 2.26.
15. hf (mayor) =
16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan
2.38.
52
11. Diameter pipa (inchi) = 4 inchi
(Rumus Hazen-Williams lebih sederhana karena koefisien kehilangan
energinya tidak berubah terhadap Reynold number).
Untuk pipa PVC nilai C = 130 (lihat tabel 2.5)
Selanjutnya, dihitung debit aliran dalam pipa berdasarkan persamaan
2.27.
12. Q aliran (dalam pipa) = 0,279 x C x D2,63 x S0,54
Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan
dalam perencanaan.
Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai
berikut.
13. V (kecepatan) =
Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):
14. Re =
( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan energi
primer berdasarkan persamaan 2.26.
15. hf (mayor) =
16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan
2.38.
53
17. hf (minor) =
18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m
19. EGL = elevasi air di sumber – total hf =
20. Tinggi kecepatan = /(2. )=21. HGL = EGL – /(2. )22. Residu = HGL – elevasi patok 10
Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat
mengalir.
23. Keterangan (air mengalir).
53
17. hf (minor) =
18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m
19. EGL = elevasi air di sumber – total hf =
20. Tinggi kecepatan = /(2. )=21. HGL = EGL – /(2. )22. Residu = HGL – elevasi patok 10
Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat
mengalir.
23. Keterangan (air mengalir).
53
17. hf (minor) =
18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m
19. EGL = elevasi air di sumber – total hf =
20. Tinggi kecepatan = /(2. )=21. HGL = EGL – /(2. )22. Residu = HGL – elevasi patok 10
Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat
mengalir.
23. Keterangan (air mengalir).
54
C. Flow Chart Penelitian
Gambar 11 flow chart penelitian
MULAI
PERSIAPAN
STUDI PUSTAKA
PENGUMPULAN DATA
DATA LOKASISUMUR PETA TOPOGRAFI DATA
PENDUDUK
Debit Potensi&Kualitas AirSumur
Kebutuhan Air
PerencanaanJaringanAir Bersih
PerencanaanBangunanPelengkap
Selesai
55
BAB IV
HASIL PERENCANAAN DAN PEMBAHASAN
A. Perhitungan Debit Potensi Sumber Air
Lokasi sumber air (sumur gali) terletak di kawasan Sub-Das di
kelurahan katangka.
Gambar 12 Foto Sumber Air Rencana
56
Dalam perhitungan debit potensi sumber air (sumur gali)
mengunakan beberapa perlengkapan, antara lain:
1. Lembar kerja dan alat tulis, untuk mencatat data hasil
pengamatan.
2. Meteran, untuk mengukur tinggi dan diameter sumur.
3. Stopwatch, untuk menghitung waktu air sumur terisi kembali.
4. Pompa hidraulik, untuk menguras air sumur.
Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula
sebelum pemompaan dimulai h0 dihitung dari pemulihan dalamnya air h1
dan h2 pada waktu t1 dan t2 sesudah pemompaan berhenti. Diambil nilai
h1 = 0,96 m dalam t1 = 1 jam dan h2 = 1,305 m dalam t2 = 2 jam.
Perhitungan nilai h0 berdasarkan persamaan
Selanjutnya dilakukan perhitungan sisa penurunan permukaan air s
= (h0 – h) berdasarkan persamaan 2.5, dengan pemulihan permukaan air
dalam setiap waktu. Berikut data penurunan permukaan air yang tersisa
dari air semula pada
56
Dalam perhitungan debit potensi sumber air (sumur gali)
mengunakan beberapa perlengkapan, antara lain:
1. Lembar kerja dan alat tulis, untuk mencatat data hasil
pengamatan.
2. Meteran, untuk mengukur tinggi dan diameter sumur.
3. Stopwatch, untuk menghitung waktu air sumur terisi kembali.
4. Pompa hidraulik, untuk menguras air sumur.
Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula
sebelum pemompaan dimulai h0 dihitung dari pemulihan dalamnya air h1
dan h2 pada waktu t1 dan t2 sesudah pemompaan berhenti. Diambil nilai
h1 = 0,96 m dalam t1 = 1 jam dan h2 = 1,305 m dalam t2 = 2 jam.
Perhitungan nilai h0 berdasarkan persamaan
Selanjutnya dilakukan perhitungan sisa penurunan permukaan air s
= (h0 – h) berdasarkan persamaan 2.5, dengan pemulihan permukaan air
dalam setiap waktu. Berikut data penurunan permukaan air yang tersisa
dari air semula pada
56
Dalam perhitungan debit potensi sumber air (sumur gali)
mengunakan beberapa perlengkapan, antara lain:
1. Lembar kerja dan alat tulis, untuk mencatat data hasil
pengamatan.
2. Meteran, untuk mengukur tinggi dan diameter sumur.
3. Stopwatch, untuk menghitung waktu air sumur terisi kembali.
4. Pompa hidraulik, untuk menguras air sumur.
Pemulihan permukaan air sampai ke permukaanya semula
sebelum pemompaan dimulai h0 dihitung dari pemulihan dalamnya air h1
dan h2 pada waktu t1 dan t2 sesudah pemompaan berhenti. Diambil nilai
h1 = 0,96 m dalam t1 = 1 jam dan h2 = 1,305 m dalam t2 = 2 jam.
Perhitungan nilai h0 berdasarkan persamaan
Selanjutnya dilakukan perhitungan sisa penurunan permukaan air s
= (h0 – h) berdasarkan persamaan 2.5, dengan pemulihan permukaan air
dalam setiap waktu. Berikut data penurunan permukaan air yang tersisa
dari air semula pada
57
Tabel15Besarnya penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula
Lamanya sesudahDalam Air yang
dipulihkanBesarnya penurunan
permukaan
pemompaan berhenti sesudah pemompaanair yang tersisa dari air
semula s (m).
t (menit)t
(jam) berhenti h (m). (s = ho - h)1 0,02 0,01 1,882 0,03 0,02 1,873 0,05 0,035 1,8554 0,07 0,063 1,8275 0,08 0,116 1,774
10 0,17 0,22 1,6715 0,25 0,338 1,55220 0,33 0,456 1,43425 0,42 0,577 1,31330 0,50 0,707 1,18340 0,67 0,859 1,03150 0,83 1,02 0,8760 1,00 1,199 0,69190 1,50 1,412 0,478
120 2,00 1,64 0,25174 2,91 1,785 0,105
Dapat dilihat bahwa waktu yang diperlukan untuk mencapai
setengah kedalaman air sampai ke permukaan semula, (1,899/2) =
0,945m adalah t = 0,75 jam. Diketahui diameter sumur (d) = 1,2 m, maka:
Luas dasar sumur (A) = ¼.π.d2
Jadi, besarnya nilai kapasitas spesifik (a) dihitung berdasarkan
persamaan
57
Tabel15Besarnya penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula
Lamanya sesudahDalam Air yang
dipulihkanBesarnya penurunan
permukaan
pemompaan berhenti sesudah pemompaanair yang tersisa dari air
semula s (m).
t (menit)t
(jam) berhenti h (m). (s = ho - h)1 0,02 0,01 1,882 0,03 0,02 1,873 0,05 0,035 1,8554 0,07 0,063 1,8275 0,08 0,116 1,774
10 0,17 0,22 1,6715 0,25 0,338 1,55220 0,33 0,456 1,43425 0,42 0,577 1,31330 0,50 0,707 1,18340 0,67 0,859 1,03150 0,83 1,02 0,8760 1,00 1,199 0,69190 1,50 1,412 0,478
120 2,00 1,64 0,25174 2,91 1,785 0,105
Dapat dilihat bahwa waktu yang diperlukan untuk mencapai
setengah kedalaman air sampai ke permukaan semula, (1,899/2) =
0,945m adalah t = 0,75 jam. Diketahui diameter sumur (d) = 1,2 m, maka:
Luas dasar sumur (A) = ¼.π.d2
Jadi, besarnya nilai kapasitas spesifik (a) dihitung berdasarkan
persamaan
57
Tabel15Besarnya penurunan permukaan air yang tersisa dari air semula
Lamanya sesudahDalam Air yang
dipulihkanBesarnya penurunan
permukaan
pemompaan berhenti sesudah pemompaanair yang tersisa dari air
semula s (m).
t (menit)t
(jam) berhenti h (m). (s = ho - h)1 0,02 0,01 1,882 0,03 0,02 1,873 0,05 0,035 1,8554 0,07 0,063 1,8275 0,08 0,116 1,774
10 0,17 0,22 1,6715 0,25 0,338 1,55220 0,33 0,456 1,43425 0,42 0,577 1,31330 0,50 0,707 1,18340 0,67 0,859 1,03150 0,83 1,02 0,8760 1,00 1,199 0,69190 1,50 1,412 0,478
120 2,00 1,64 0,25174 2,91 1,785 0,105
Dapat dilihat bahwa waktu yang diperlukan untuk mencapai
setengah kedalaman air sampai ke permukaan semula, (1,899/2) =
0,945m adalah t = 0,75 jam. Diketahui diameter sumur (d) = 1,2 m, maka:
Luas dasar sumur (A) = ¼.π.d2
Jadi, besarnya nilai kapasitas spesifik (a) dihitung berdasarkan
persamaan
58
/jam
Jika dalam efektif air sumur H = 1,8 m, maka:
Debit air sumur dihitung berdasarkan persamaan
Q = a H
= 0,761 x 1,8 = 0,913 /jam =0,25361lt/d
B. Analisis Kualitas Sumber Air
1. Air Sumur
Tabel 16Hasil uji kualitas air 4.2
No Parameter Satuan Hasil Permenkes
1 Kekeruhan NTU 4,6 5
2 Warna Pt/Co 13 15
3 Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau
4 Rasa - Normal Normal
5 PH 8,18 6,5-9
6 Kesadahan Mg/l 155,04 500
7 Besi Mg/l 0,3
8 Mangan Mg/l 0,4
Tabel di atas Menunjukkan bahwa air baku dari sumur p0
kekeruhan katangka (NTU) sebanyak 4,6 NTU, warna 75 mg/l Pt-Co,
58
/jam
Jika dalam efektif air sumur H = 1,8 m, maka:
Debit air sumur dihitung berdasarkan persamaan
Q = a H
= 0,761 x 1,8 = 0,913 /jam =0,25361lt/d
B. Analisis Kualitas Sumber Air
1. Air Sumur
Tabel 16Hasil uji kualitas air 4.2
No Parameter Satuan Hasil Permenkes
1 Kekeruhan NTU 4,6 5
2 Warna Pt/Co 13 15
3 Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau
4 Rasa - Normal Normal
5 PH 8,18 6,5-9
6 Kesadahan Mg/l 155,04 500
7 Besi Mg/l 0,3
8 Mangan Mg/l 0,4
Tabel di atas Menunjukkan bahwa air baku dari sumur p0
kekeruhan katangka (NTU) sebanyak 4,6 NTU, warna 75 mg/l Pt-Co,
58
/jam
Jika dalam efektif air sumur H = 1,8 m, maka:
Debit air sumur dihitung berdasarkan persamaan
Q = a H
= 0,761 x 1,8 = 0,913 /jam =0,25361lt/d
B. Analisis Kualitas Sumber Air
1. Air Sumur
Tabel 16Hasil uji kualitas air 4.2
No Parameter Satuan Hasil Permenkes
1 Kekeruhan NTU 4,6 5
2 Warna Pt/Co 13 15
3 Bau - Tidak Berbau Tidak Berbau
4 Rasa - Normal Normal
5 PH 8,18 6,5-9
6 Kesadahan Mg/l 155,04 500
7 Besi Mg/l 0,3
8 Mangan Mg/l 0,4
Tabel di atas Menunjukkan bahwa air baku dari sumur p0
kekeruhan katangka (NTU) sebanyak 4,6 NTU, warna 75 mg/l Pt-Co,
59
keasaman (Ph 8,18), kesadahan 155,04 mg/l.Secara umum air Sumur
keluarahan katangka di perbolehkan menurut PERMENKES RI
416/MENKES/PER/IX/1990 kandungan air sumur di kelurahan katangka
berang berada standar persyaratan air bersih yang di perbolehkan
C. Proyeksi Jumlah Penduduk
Untuk menentukan kebutuhan air bersih pada masa mendatang
pada masing-masing zona perlu terlebih dahulu diperhatikan keadaan
pertumbuhan penduduk yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah
penduduk pada masa mendatang
a. Metode Aritmetik
Rumus dasar metode aritmetik dari persamaan
Pn = Pₒ + n r
Pt = Jumlah penduduk pada tahun 2009 = 945
Pₒ = Jumlah penduduk pada tahun 2016 = 972
=((972–945))/((2016–2009))
= 3,86
Pn = 976
b. metode geometrik
59
keasaman (Ph 8,18), kesadahan 155,04 mg/l.Secara umum air Sumur
keluarahan katangka di perbolehkan menurut PERMENKES RI
416/MENKES/PER/IX/1990 kandungan air sumur di kelurahan katangka
berang berada standar persyaratan air bersih yang di perbolehkan
C. Proyeksi Jumlah Penduduk
Untuk menentukan kebutuhan air bersih pada masa mendatang
pada masing-masing zona perlu terlebih dahulu diperhatikan keadaan
pertumbuhan penduduk yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah
penduduk pada masa mendatang
a. Metode Aritmetik
Rumus dasar metode aritmetik dari persamaan
Pn = Pₒ + n r
Pt = Jumlah penduduk pada tahun 2009 = 945
Pₒ = Jumlah penduduk pada tahun 2016 = 972
=((972–945))/((2016–2009))
= 3,86
Pn = 976
b. metode geometrik
59
keasaman (Ph 8,18), kesadahan 155,04 mg/l.Secara umum air Sumur
keluarahan katangka di perbolehkan menurut PERMENKES RI
416/MENKES/PER/IX/1990 kandungan air sumur di kelurahan katangka
berang berada standar persyaratan air bersih yang di perbolehkan
C. Proyeksi Jumlah Penduduk
Untuk menentukan kebutuhan air bersih pada masa mendatang
pada masing-masing zona perlu terlebih dahulu diperhatikan keadaan
pertumbuhan penduduk yang ada pada saat ini dan proyeksi jumlah
penduduk pada masa mendatang
a. Metode Aritmetik
Rumus dasar metode aritmetik dari persamaan
Pn = Pₒ + n r
Pt = Jumlah penduduk pada tahun 2009 = 945
Pₒ = Jumlah penduduk pada tahun 2016 = 972
=((972–945))/((2016–2009))
= 3,86
Pn = 976
b. metode geometrik
60
rumus dasar Metode Geometrik
Pn = Po ( 1 + r )ⁿ
Po = 972
r = 0,41 %
n =
Didapat persamaan forward Projection dari persamaan
Pn = 972 (1+0.004)^7
= 1000
Tabel 17penduduk dengan metode Aritmatik dan Geometrik 4.3
No Tahun nMetode
AritmetikMetode
GeometrikProyeksi Rata-
Rata
1 2017 0 972 972 972
2 2018 1 976 976 976
3 2019 2 980 980 980
4 2020 3 984 984 984
5 2021 4 987 988 988
6 2022 5 991 992 991
7 2023 6 995 996 995
8 2024 7 999 1000 999
9 2025 8 1003 1004 1003
10 2026 9 1007 1008 1007Hasil Perhitungan Laju Penduduk
61
Gambar 13 Grafik Laju Penduduk
D. Perhitungan Kebutuhan Air Bersih
Tingkat pemakaian air bersih masyarakat difokuskan pada
kebutuhan air rumah tangga (domestik) terutama untuk air minum,
memasak, ablution dan bersih-bersih.Didapatkan tingkat pemakaian air
untuk kegiatan sehari-hari antara lain:
1. Air minum = 20 liter/orang/hari
2. Memasak = 20 liter/orang/hari
3. Ablution = 10 liter/orang/hari
4. Bersih-bersih = 20 liter/orang/hari
Jumlah pemakaian air bersih= 20 + 20 + 10 + 20 = 70
Karena terbatasnya debit sumber air yang digunakan maka
perencanaan kebutuhan air bersih ini tidak direncanakan untuk
900920940960980
100010201040106010801100
2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024
Jum
lah
pend
uduk
Tahun
Perbandingan Proyeksi Penduduk
Metode Aritmatik
Metode Geometrik
Proyeksi Rata-Rata
62
Sambungan Rumah (SR), tetapi lebih pada perencanaan kebutuhan
Hindran Umum (HU). Berdasarkan Tabel 2.3. (Cipta karya, 1998) untuk
kebutuhan Hindran Umum (HU) sebesar 30 lt/org/hr dimana jumlah ini
sama dengan jumlah pemakaian air seperti pada Tabel 2.2. dan
kehilangan air diambil 20% dari total kebutuhan domestik
Jumlah penduduk = 972 jiwa
Persentase pelayanan = 70 % (tabel 2.3)
Jumlah penduduk terlayani = 70% x 972 = 680 jiwa
Kebutuhan domestik
Persentase Hidran Umum (HU) = 100 %
Jumlah penduduk terlayani= 100% x 680 = 680 jiwa
Jumlah jiwa/HU = 100
Jumlah HU = 680/100 = 7 unit
Pemakaian air = 70 lt/org/hr
Kebutuhan air = (680 x 70) / (24 x 3600) = 0,394 lt/dt
Kehilangan air (20%) = 20% x kebutuhan air
= 20% x 0,394 = 0,0788 lt/dt
Kebutuhan rata–rata = Kebutuhan air + Kehilangan air
= 0,394 + 0,0788 = 0,4725 lt/dt
Kebutuhan air maksimum = 1,2 x kebutuhan rata-rata
63
= 1,2 x 0,4725 = 0,562 lt/dt
Kapasitas yang dibutuhkan = 0,562 lt/dt
Terlampir di lampiran II L4
E. Analisis Hidrolika Jaringan Pipa
Dalam perencanaan sistem jaringan air bersih ini digunakan
kemampuan model hidraulik untuk mendapatkan hasil berupa dimensi
pipa. Elevasi letak bangunan pelengkap dan panjang pipa diperoleh dari
peta kontur Kecamatan Sekotong serta dilengkapi secara detail dengan
pengukuran langsung di lapangan dengan alat Theodolit yang terlampir
pada lembar Lampiran I. Setelah menghitung besar kebutuhan air bersih
untuk Daerah tersebut, maka dilakukan analisis hidrolika terhadap sistem
jaringan pipa. Untuk pengaliran air bersih dari Bak penampungan kepada
masyarakat direncanakan dengan sistem gravitasi..
a. Sumber air (sumur 1) pada elevasi 14 m DPL
b. Sumber air (sumur 2) pada elevasi 14 m DPL
c. Bak Penampungan sementara pada elevasi 17 m DPL,pada
elevasi 17 m DPL, dan 18 m.
Berikut contoh perhitungan analisis hidrolika sistem perpipaan
jaringan air bersih untuk ruas pipa Sumber Air – Bak Penampungan ––
64
HU, dalam perencanaan ini BPT tidak direncanakan. Berikut contoh
perhitungan untuk jaringan pipa transmisi (Sistem pompa) :
1. Nomor patok (kode posisi)
2. Keterangan Lokasi
3. Q kebutuhan = 0,562l/dt = 2,02 m3/jam
(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk sampai tahun 2018).
Jika dalam satu hari dilakukan pemompaan 3 kali, maka Q keb. = 0,19 l/dt
4. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)
Patok P0 = 14 (Elevasi muka sumur)
Patok P1 = 16, Jenis pompa yang digunakan adalah pompa benam
(submersible).
5. Elv. dasar air sumur = 14 – kedalaman sumur rencanaan = 14 - 3,05
= 10,95 m
6. Panjang pipa = 40,22 m
7. Beda tinggi (∆h) = 16 – 10,95 = 5,05 m Berdasarkan persamaan 2.28
dihitung kemiringan garis energi (S):
8. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 5,05 / 40,22 = 0,125
9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)
10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch
64
HU, dalam perencanaan ini BPT tidak direncanakan. Berikut contoh
perhitungan untuk jaringan pipa transmisi (Sistem pompa) :
1. Nomor patok (kode posisi)
2. Keterangan Lokasi
3. Q kebutuhan = 0,562l/dt = 2,02 m3/jam
(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk sampai tahun 2018).
Jika dalam satu hari dilakukan pemompaan 3 kali, maka Q keb. = 0,19 l/dt
4. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)
Patok P0 = 14 (Elevasi muka sumur)
Patok P1 = 16, Jenis pompa yang digunakan adalah pompa benam
(submersible).
5. Elv. dasar air sumur = 14 – kedalaman sumur rencanaan = 14 - 3,05
= 10,95 m
6. Panjang pipa = 40,22 m
7. Beda tinggi (∆h) = 16 – 10,95 = 5,05 m Berdasarkan persamaan 2.28
dihitung kemiringan garis energi (S):
8. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 5,05 / 40,22 = 0,125
9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)
10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch
64
HU, dalam perencanaan ini BPT tidak direncanakan. Berikut contoh
perhitungan untuk jaringan pipa transmisi (Sistem pompa) :
1. Nomor patok (kode posisi)
2. Keterangan Lokasi
3. Q kebutuhan = 0,562l/dt = 2,02 m3/jam
(Hasil perhitungan total kebutuhan air untuk sampai tahun 2018).
Jika dalam satu hari dilakukan pemompaan 3 kali, maka Q keb. = 0,19 l/dt
4. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)
Patok P0 = 14 (Elevasi muka sumur)
Patok P1 = 16, Jenis pompa yang digunakan adalah pompa benam
(submersible).
5. Elv. dasar air sumur = 14 – kedalaman sumur rencanaan = 14 - 3,05
= 10,95 m
6. Panjang pipa = 40,22 m
7. Beda tinggi (∆h) = 16 – 10,95 = 5,05 m Berdasarkan persamaan 2.28
dihitung kemiringan garis energi (S):
8. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 5,05 / 40,22 = 0,125
9. Diameter pipa (m) = 0,03125 m (Pipa Outlet/dorong)
10. Diameter pipa (inchi) = 1,25 inch
65
11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa
HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung
kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.
12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23
dihitung bilangan Reynolds (Re):
13. Re =
=
= 60212,43
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer
14. hf(mayor)=
=
15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder
16. hf (minor) =∑
=
17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m
65
11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa
HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung
kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.
12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23
dihitung bilangan Reynolds (Re):
13. Re =
=
= 60212,43
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer
14. hf(mayor)=
=
15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder
16. hf (minor) =∑
=
17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m
65
11. Jari-jari hidrolis (R) = D/4 (untuk pipa) = 0,03125/4 = 0,008 m Pipa
HDPE nilai CH = 130 (Lihat tabel 2.6) Selanjutnya, dihitung
kecepatan aliran pipa berdasarkan persamaan 2.29.
12. Kecepatan aliran (V) = 0,85 x CH x R0,63 x S0,54 = 0,85 x 130 x0,03125 x 0,03125 , = 1,721 m/det Berdasarkan persamaan 2.23
dihitung bilangan Reynolds (Re):
13. Re =
=
= 60212,43
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi primer
14. hf(mayor)=
=
15. Koefisien minor (Kb) = 0,2 ( sudut belokan pipa 450 pada tabel 2.8 )
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder
16. hf (minor) =∑
=
17. Total hf = 0,145 + 0,030179 = 0,175039 m
66
18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m
19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75
20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3
Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)
berikut.
21. Daya pompa (D) =
=
= 1,323677 kg/m/det
Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut
66
18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m
19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75
20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3
Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)
berikut.
21. Daya pompa (D) =
=
= 1,323677 kg/m/det
Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut
66
18. Total head (H) = ∆h + Total hf = 5,05 + 0,145 = 5,225 m
19. Efisiensi pompa (ɳ) = 75 % = 0,75
20. Berat jenis air (γ) = 1000 kg/m3
Berdasarkan persamaan 2.45, dihitung daya hidraulik pompa (D)
berikut.
21. Daya pompa (D) =
=
= 1,323677 kg/m/det
Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut
67
Tabel 19 Analisis hidrolika jaringan pipa transmisi (Sistem Pompa)Q. Keb. Elv. Pipa Elevasi Jarak AH R V hf. Mayor
l/dt M air (m) M M m inchi m m/dt m1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Po sumur dangkal 14 10,950,00 40,22 5,05 0,125559 0,03125 1,25 0,008 1,721 60212,43 0,14486 0,2
P1 160,00 36,50 6,05 0,165753 0,03125 1,25 0,008 1,999 69954,76 0,131462 0,2
P2 170,00 21,95 3,05 0,138952 0,03125 1,25 0,008 1,817 63599,66 0,079057 0,2
P3 140,00 25,12 6,05 0,240844 0,03125 1,25 0,008 2,446 85594,30 0,090475 0,2
P4 170,00 35,17 6,05 0,172022 0,03125 1,25 0,008 2,040 71371,09 0,126672 0,2
P5 bak penampungan 17158,96
0,00 23,46 6,05 0,257886 0,03125 1,25 0,008 2,538 88813,36 0,084496 0,2P6 17
0,00 19,52 6,05 0,309939 0,03125 1,25 0,008 2,803 98083,59 0,070305 0,2P7 17
0,00 16,48 7,05 0,427791 0,03125 1,25 0,008 0,378 116727,39 0,059356 0,2P8 Reservoir 18
59,46
27,03049577
patok KetØ pipa HDPE
Re Kbs
68
Dari hasil analisis data di atas diperoleh data sebagai berikut:
Sumur – Reservoir
- Total head : 46,65381 m
-Daya pompa yang dibutuhkan : 11,81896 hp
Pemilihan jenis pompa harus memenuhi syarat sebagai berikut:
1. Harus mempunyai debit ≥ 0,562 liter/detik
2. Pada total head ≥ 46,65381mm
3. Daya (tenaga penggerak) pompa harus ≥ 12,98865hp(water)
Daya pompa = 11,81896Hp = 11,81896x 0,746 kW = 8,816948kW
(Kilowatt)
Efisiensi motor = 90% = 0,9
Daya motor = 8,816948 kW/0,9 = 9,796609 kW
Untuk menjaga kehandalan motor sebaiknya dipilih daya motor sedikit
lebih besar.
Untuk jaringan pipa transmisi (Sistem gravitasi) :
1. Nomor patok (kode posisi node/junction)
2. Keterangan Lokasi
3. Q kebutuhan = 0,56 liter/detik
4. Q supply = 0,56 liter/detik = 5,6 x 10 /detik (Debit dari bak
tampungan akhir/reservoir dan HU)
69
5. Elevasi pipa (Elevasi statis batas)
Patok 8 = 18,25 (Elevasi Reservoir)
Patok 9 = 17,97
6. Elevasi muka air = 18,25 + tinggi air di reservoir
= 18,25 + 2
= 20,25 m
7. Panjang pipa = 20,80 m
8. Beda tinggi (∆h) =18,25 – 17,97 = 0,28 m
Berdasarkan persamaan 2.28 dihitung kemiringan garis energi (S):
9. Kemiringan (S) = ∆h/jarak = 0,28 / 20,80 = 0,013462
10. Diameter pipa (m) = 0,10 m
11. Diameter pipa (inchi) = 4 inchi
(Rumus Hazen-Williams lebih sederhana karena koefisien kehilangan
energinya tidak berubah terhadap Reynold number).
Untuk pipa PVC nilai C = 130 (lihat tabel 2.5)
Selanjutnya, dihitung debit aliran dalam pipa berdasarkan persamaan
2.27.
12. Q aliran (dalam pipa) = 0,279 x C x D2,63 x S0,54
= (0,279 x 130 x 0,102,63 x 0,013462 ) x103
= 8,303452 lt/dt
70
Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan
dalam perencanaan.
Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai
berikut.
13. V (kecepatan) =
= = 0,07 m/dt
Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):
14. Re =
=
= 7988,531 ( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan
energi primer berdasarkan persamaan 2.26.
15. hf (mayor) =
= =0,0019
16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan
2.38.
70
Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan
dalam perencanaan.
Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai
berikut.
13. V (kecepatan) =
= = 0,07 m/dt
Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):
14. Re =
=
= 7988,531 ( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan
energi primer berdasarkan persamaan 2.26.
15. hf (mayor) =
= =0,0019
16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan
2.38.
70
Q aliran > Q kebutuhan, maka diameter pipa 4 inchi dapat digunakan
dalam perencanaan.
Selanjutnya, dihitung kecepatan berdasarkan persamaan 2.25 sebagai
berikut.
13. V (kecepatan) =
= = 0,07 m/dt
Berdasarkan persamaan 2.23 dihitung bilangan Reynolds (Re):
14. Re =
=
= 7988,531 ( pada suhu 25 C) Selanjutnya, dihitung kehilangan
energi primer berdasarkan persamaan 2.26.
15. hf (mayor) =
= =0,0019
16. Koefisien minor (Km) = 0,4 (air masuk pipa)
Selanjutnya, dihitung kehilangan energi sekunder berdasarkan persamaan
2.38.
71
17. hf (minor) =
=
18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m
19. EGL = elevasi air di sumber – total hf = 20,25 – 0,001975= 20,24803
m
20. Tinggi kecepatan = =
= = 0,000259 m
21. HGL = EGL – /(2. )= 20,24803 – 0,000259= 20,24777 m
22. Residu = HGL – elevasi patok 10
= 20,24777– 18,25 = 1,997766 m
Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat
mengalir.
23. Keterangan (air mengalir).
Berikut perhitungan hasil analisis hidrolika jaringan pipa transmisi gravitasi
71
17. hf (minor) =
=
18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m
19. EGL = elevasi air di sumber – total hf = 20,25 – 0,001975= 20,24803
m
20. Tinggi kecepatan = =
= = 0,000259 m
21. HGL = EGL – /(2. )= 20,24803 – 0,000259= 20,24777 m
22. Residu = HGL – elevasi patok 10
= 20,24777– 18,25 = 1,997766 m
Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat
mengalir.
23. Keterangan (air mengalir).
Berikut perhitungan hasil analisis hidrolika jaringan pipa transmisi gravitasi
71
17. hf (minor) =
=
18. Total hf = 0,0019 + 0,000104= 0,001975 m
19. EGL = elevasi air di sumber – total hf = 20,25 – 0,001975= 20,24803
m
20. Tinggi kecepatan = =
= = 0,000259 m
21. HGL = EGL – /(2. )= 20,24803 – 0,000259= 20,24777 m
22. Residu = HGL – elevasi patok 10
= 20,24777– 18,25 = 1,997766 m
Jika nilai HGL – elevasi pipa bernilai positif ( > 0), maka air dapat
mengalir.
23. Keterangan (air mengalir).
Berikut perhitungan hasil analisis hidrolika jaringan pipa transmisi gravitasi
72
Q. Keb. Q. Sup. Elv. Pipa Elevasi Jarak AH Q. Alir V hf. Mayor hf. Minor hf. Total EGL v²/2.g HGL Residul/dt l/dt M air (m) M M m inchi l/dt m/dt m m m m m m
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23p8 Reservoir 0,56 18,25 20,25 20,25 0,000259 20,24777 1,997766
0,56 20,80 0,28 0,013 0,1 4 8,30 0,07 7988,53 0,0019 0,4 0,000104 0,001975p9 17,97 19,97 19,97 0,000259 19,96779 1,997792
0,56 2 17,27 0,08 0,005 0,1 4 4,67 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001949p10 17,89 19,89 19,89 0,000259 19,8878 1,997799
0,56 16,23 0,06 0,004 0,1 4 4,13 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001941p11 17,83 19,83 19,83 0,000259 19,8278 1,997805
0,56 32,42 0,08 0,002 0,1 4 3,32 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001936p12 17,75 19,75 19,75 0,000259 19,74781 1,997812
0,56 2 14,55 0,03 0,002 0,1 4 3,01 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001928 0 0p13 17,72 19,72 19,72 0,000259 19,71781 1,997815
0,56 14,23 0,03 0,002 0,1 3 3,05 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001926p14 17,69 19,69 19,69 0,000259 19,68782 1,997818
0,56 13,93 0,14 0,010 0,1 3 7,09 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001923p15 17,55 19,55 19,55 0,000259 19,54783 1,997831
0,56 12,85 0,07 0,005 0,1 3 5,09 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,00191p16 17,48 19,48 19,48 0,000259 19,47784 1,997837
0,13 0,43 15,67 0,12 0,008 0,1 3 6,12 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001903p17 17,36 19,36 19,36 0,000259 19,35785 1,997848
0,13 0,43 14,63 0,07 0,005 0,1 3 4,75 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001892p18 17,29 19,29 19,29 0,000259 19,28785 1,997855
0,13 0,43 13,88 0,14 0,010 0,1 3 7,11 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001886p19 17,15 19,15 19,15 0,000259 19,14787 1,997868
0,13 0,43 17,89 0,12 0,007 0,1 3 5,70 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001873p20 17,03 19,03 19,03 0,000259 19,02788 1,997879
0,13 0,43 18,63 0,08 0,004 0,1 3 4,48 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001862p21 16,95 18,95 18,95 0,000259 18,94789 1,997886
0,13 0,43 16,77 0,06 0,004 0,1 2 4,06 0,07 7988,53 0,0018 0,4 0,000104 0,001855p22 16,89 18,89 18,89 0,000259 18,88789 1,997892
0,13 0,43 15,34 0,12 0,008 0,1 2 6,19 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001849p23 16,77 18,77 18,77 0,000259 18,7679 1,997903
0,13 0,43 19,38 0,12 0,006 0,1 2 5,46 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001838 0,00 0,000259p24 16,65 18,65 18,65 0,000259 18,64791 1,997914
0,13 0,43 20,24 0,12 0,006 0,1 2 5,33 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001827
Ket.patok Ket sØ pipa PVC
Re Kb
Tabel 20 Analisis hidrolika jaringan pipa transmisi (Sistem Gravitasi )
73
Lanjutan tabel 20
Sumber Hasil Perhitungan
p25 16,53 18,53 18,53 0,000259 18,52792 1,9979250,13 0,43 16,73 0,05 0,003 0,1 2 3,68 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001816
p26 16,48 18,48 18,48 0,000259 18,47793 1,997930,13 0,43 15,45 0,16 0,010 0,1 2 7,21 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001811 0 0
p27 16,32 18,32 18,32 0,000259 18,31794 1,9979440,13 0,43 21,52 0,04 0,002 0,1 2 2,85 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001796
p28 16,28 18,28 18,28 0,000259 18,27795 1,9979480,13 0,43 19,33 0,15 0,008 0,1 2 6,17 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001793
p29 16,13 18,13 18,13 0,000259 18,12796 1,9979620,13 0,43 15,44 0,08 0,005 0,1 2 4,96 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001779 0 0
p30 16,05 18,05 18,05 0,000259 18,04797 1,9979690,13 0,43 17,45 0,07 0,004 0,1 2 4,32 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001771
p31 15,98 17,98 17,98 0,000259 17,97798 1,9979760,13 0,43 18,76 0,12 0,006 0,1 2 5,56 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001765 0 0
p32 15,86 17,86 17,86 0,000259 17,85799 1,9979870,13 0,43 19,89 0,11 0,006 0,1 2 5,14 0,07 7988,53 0,0017 0,4 0,000104 0,001754
p33 15,75 17,75 17,75 0,000259 17,748 1,9979970,13 0,43 23,19 0,09 0,004 0,1 1,5 4,24 0,07 7988,53 0,0016 0,4 0,000104 0,001744
p34 15,66 17,66 17,66 0,000259 17,65801 1,9980050,13 0,43 15,32 0,07 0,005 0,1 1,5 4,63 0,07 7988,53 0,0016 0,4 0,000104 0,001735
p35 15,59 17,59 17,59 0,000259 17,58801 1,9980120,13 0,43 0,802778 0,11 0,137 0,1 1,5 29,07 0,07 7988,53 0,0016 0,4 0,000104 0,001729
p36 15,48 17,48 17,48 0,000259 17,47974 1,999741
74
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari perencanaan jaringan air bersih untuk Kelurahan katangka
maka dapat disimpulkan antara lain:
1. Besarnya debit sumur eksisting yang akan dijadikan sumber air bersih
Kelurahan Katangka , sebesar = 0,25361liter/detik.
2. Kebutuhan air bersih sampai 5 tahun mendatang (tahun 2021) sebesar
0,562liter/detik .
3. Sistem jaringan penyediaan air bersih berdasarkan hasil dari
perhitungan manual menggunakan software microsoft exel 2011
sebagai berikut:
a. Sistem jaringan transmisi (pembawa) yang digunakan adalah sistem
transmisi pompa dan sistem transmisi gravitasi.
b. Jenis pipa untuk jaringan transmisi pompa yaitu pipa HDPE diameter
31,25 mm (panjang 288,638 m), sedangkan jaringan transmisi
gravitasi menggunakan pipa PVC diameter 50 mm (panjang 549,777
m, diameter 63 mm (panjang 455,405 m), diameter 75 mm (panjang
900,938 m) dan diameter 100 mm (panjang 245,653 m).
75
B. Saran
Berdasarkan perencanaan yang telah dilakukan, maka saran yang
dapat disampaikan adalah:
1. Perlu adanya konservasi terhadap hutan di sekitar Sub-Das Pelangan
untuk menjaga daya resapan air tanah. hasil pengujian laju infiltrasi
rata-rata sebesar 18,00 cm/jam, dan menurut Konkhe (1968) laju
infiltrasi pada interval 12,7 – 25,7 cm/jam dikategorikan cepat
2. Dalam perencanaan jaringan air bersih diharapkan agar dapat
dilakukan peninjauan terhadap aspek sosial dan dampak terhadap
lingkungan.
3. Perencanaan jaringan air bersih disarankan untuk meningkatkan derajat
kesehatan masyarakat.
4. Peningkatan sumber daya masyarakat berupa kemampuan teknis, guna
mengurangi permasalahan-permasalahan yang terjadi pada proses
pembagian dan pengaliran air bersih.
L5
LAMPIRANI
L5
DOMUMENTASI
FOTO PENGUKURAN SUMUR A GAMBAR LAMPIRAN 1
FOTO PENGUKURAN SUMUR B GAMBAR LAMPIRAN 2
L5
FOTO PENGUKURAN KE DALAM SUMUR B GAMBAR LAMPIRAN 3
L5
FOTO SAMPEL AIR SUMUR GAMBAR LAMPIRAN 4
FOTO HASIL UJI LABORATERIUM GAMBAR LAMPIRAN 5
L5
LAMPIRANII
L5
SKETSA DISTRIBUSI AIR
SKETSA DISTRIBUSI AIR GAMBAR LAMPIRAN 6