PAKET PROGRAM WATERCAD UNTUK STUDI EVALUASI DAN PERENCANAAN JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH PDAM UNIT PRINGKUKU KABUPATEN PACITAN JURNAL

Transkripsi

1 PAKET PROGRAM WATERCAD UNTUK STUDI EVALUASI DAN PERENCANAAN JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH PDAM UNIT PRINGKUKU KABUPATEN PACITAN JURNAL TEKNIK PENGAIRAN KONSENTRASI SISTEM INFORMASI SUMBER DAYA AIR Ditujukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik RILISKY CHARISMA DARMAYANTI NIM UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK MALANG 2016

2 Paket Program WaterCAD untuk Studi Evaluasi dan Perencanaan Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Unit Pringkuku Kabupaten Pacitan Rilisky Charisma Darmayanti, Riyanto Haribowo, Endang Purwati Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jalan MT. Haryono 167 Malang Indonesia ABSTRAK PDAM Pringkuku berada di Kecamatan Pringkuku Kabupaten Pacitan. PDAM Unit Pringkuku memanfaatkan air dari Sungai Maron II dengan debit sebesar 50 liter/detik. Pada kondisi eksisting tahun 2015 PDAM Unit Pringkuku sudah mampu melayani 10 desa dengan prosentase pelayanan 35% dari total jumlah penduduk yang ada. Studi ini bertujuan untuk mengetahui proyeksi jumlah penduduk dan kebutuhan air bersih hingga tahun Kemudian dilakukan evaluasi dan pengembangan hingga tahun 2030 serta mengetahui kondisi hidraulis yang ada. Perencanaan pengembangan dilakukan dengan menambah daerah pelayanan ke Desa Sobo sepanjang 1120 m dan penambahan prosentase pelayanan menjadi 80% di setiap desa. Analisa jaringan distribusi air bersih dengan menggunakan bantuan program dengan kondisi tidak permanen dan waktu simulasi 24 jam. Evaluasi kondisi hidraulis jaringan distribusi pipa air bersih berdasarkan pada Standar Nasional Indonesia (SNI) Hasil dari simulasi diperoleh bahwa sistem jaringan distribusi air bersih yang direncanakan telah memenuhi syarat, dengan kecepatan 0,10 1,29 m/detik, tekanan 0,48 7,89 atm dan headloss gradient 0 14,80 m/km. Rencana anggaran biaya untuk tahap pengembangan sebesar Rp ,00 (delapan miliyar empat ratus empat puluh enam juta tujuh ratus tiga puluh tiga ribu enam ratus rupiah). Kata Kunci: air bersih, jaringan pipa, WaterCAD, PDAM ABSTRACT PDAM Pringkuku is located in Pringkuku Subdistrict, Pacitan District. PDAM Unit Pringkuku exploited water from Maron II River in debit rate of 50 liters/second. The existing condition in 2015, PDAM Unit Pringkuku had served 10 villages with service percentage of 35 % from total population. This research was aimed to understand the projection of population rate and clean water demand until 2030, to evaluate and develop the projection toward 2030, and to examine hydraulic condition. Development plan was realized by expanding service area into Sobo Village which involved 1120 m length pipeline network and also by increasing service percentage to 80% for each village. The analysis against clean water distribution network was using a computer program WaterCAD v81 which initiated with less permanent condition and 24-hour simulation timing. Evaluation of the hydraulic condition of pipe water distribution network based on Indonesian National Standard (SNI) Result of simulation indicated that clean water distribution network system had met the criteria, with a velocity of 0,10 to 1,29 m/second, pressures of 0,48 to 7,89 atm and headloss gradient 0,00 to 14,80 m/km. Cost budget plan for the development stage was Rp. 8,446,733, (eight billions four hundred and forty six millions seven hundred and thirty three thousands six hundreds rupiahs). Keywords: clean water, pipe network, WaterCAD, PDAM

3 1 PENDAHULUAN Air bersih merupakan kebutuhan mendasar bagi makhluk hidup sehingga penyediaannya menjadi prioritas utama di setiap daerah. Di Indonesia masih banyak daerah yang kekurangan air bersih. Pertumbuhan penduduk, perkembangan sosial ekonomi masyarakat dan perkembangan suatu daerah dapat mempengaruhi peningkatan kebutuhan air bersih. Desa Sobo yang ada di Kecamatan Pringkuku Kabupaten Pacitan sering mengalami kekurangan air bersih belakangan ini. Sumber air yang biasa dimanfaatkan oleh warga tidak mampu lagi memenuhi kebutuhan air bersih di desa tersebut. Pihak desa kemudian meminta ke pihak PDAM agar memperoleh pelayanan air bersih. Daerah pelayanan PDAM Unit Pringkuku sendiri memang belum sampai ke desa tersebut. Kondisi ini menjadi pertimbangan pihak PDAM untuk memperluas daerah pelayanannya hingga ke Desa Sobo Kecamatan Pringkuku. Upaya yang bisa dilakukan untuk menangani kondisi tersebut dengan melakukan kegiatan evaluasi dan perencanaan jaringan distribusi air bersih guna mengoptimalkan debit dan memenuhi kebutuhan air bersih dengan memanfaatkan debit dari Sungai Maron II. Proyeksi penduduk dan kebutuhan air bersih pada studi ini direncanakan hingga tahun Analisa hadraulis jaringan distribusi air bersih dibantu menggunakan paket program. Tujuan dilakukannya studi ini adalah: 1. Menganalisa dan mengetahui debit kebutuhan air bersih hingga tahun Menganalisa kondisi hidraulis jaringan distribusi air bersih pada kondisi existing dan perencanaan pengembangan yang dilakukan. 3. Mengetahui besarnya Rencana Anggaran Biaya (RAB) yang harus dikeluarkan pada tahap perencanaan pengembangan. 2 METODOLOGI PENELITIAN Gambar 1 Peta Kecamatan Pringkuku Kabupaten Pacitan Sumber: PDAM Kabupaten Pacitan Studi yang dilakukan berlokasi di Kecamatan Pringkuku Kabupaten Pacitan. Tepatnya di PDAM Unit Pringkuku Kabupaten Pacitan. Secara geografis Kecamatan Pringkuku terletak pada 8 12,379 LS dan 111 8,577 BT. Metode proyeksi jumlah penduduk dihitung menggunakan metode aritmatik, geometrik dan eksponensial. Proyeksi jumlah penduduk dilakukan selama 15 tahun dari tahun 2015 hingga tahun Analisa hidraulis pada evaluasi dan perencanaan jaringan pipa dilakukan dengan program. Analisa yang dilakukan meliputi kecepatan aliran dalam pipa, headloss gradient dan tekanan pada pipa. Apabila analisa yang dilakukan sudah memenuhi kriteria yang ditentukan seperti yang dijabarkan pada Standar Nasional Indonesia (SNI) , maka jaringan pipa tersebut dianggap dalam kondisi baik dan aman untuk digunakan. 3 HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Metode yang dipilih untuk perhitungan selanjutnya adalah metode aritmatik berdasarkan nilai standar deviasi terkecil dan koefisien korelasi terbesar mendekati +1.

4 Tabel 1 Proyeksi Penduduk dengan Metode Aritmatik Tahun 2030 Jumlah No. Desa Penduduk Tahun 2030 (jiwa) 1 Ngadirejan Pringkuku Pelem Tamanasri Glinggangan Gondosari Mendolo Lor Mendolo Kidul Ploso Sedeng Sobo 1124 Jumlah Sumber: Hasil Perhitungan 3.2 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih pada Tahap Pengembangan (Tahun 2030) Pada perencanaan suatu sistem penyediaan air bersih, kemungkinan penggunaan air dan variasinya haruslah diperhitungkan secermat mungkin (Linsley, 1996: 91). Berdasarkan asumsi PDAM Pringkuku kebutuhan air bersih untuk satu orang per hari sebesar 80 liter/detik. Tingkat pelayanan air untuk kebutuhan non domestik sesuai dengan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No. 18/PRT/M/2007 tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM sebesar 15% dari kebutuhan domestik. Kehilangan air yang dianggap wajar sebesar 25 30%. Jumlah kebutuhan air bersih pada tahap pengembangan tahun 2030 sebagai berikut: - Kebutuhan air bersih rata-rata sebesar 40,095 liter/detik - Kebutuhan air bersih harian maksimum sebesar 46,109 liter/detik - Kebutuhan air bersih pada jam puncak sebesar 62,548 liter/detik Berdasarkan hasil perhitungan proyeksi kebutuhan air, untuk kebutuhan air bersih rata-rata masih mencukupi dengan debit existing sebesar 50 liter/detik. Namun pada saat jam puncak debit yang ada masih belum mencukupi sehingga perlu penambahan debit agar kebutuhan masyarakat dapat terpenuhi setiap jamnya. 3.3 Evaluasi Hasil Running WaterCAD Besarnya kehilangan tinggi tekan mayor pada studi ini dihitung menggunakan metode Hazen-Williams (Priyantoro, 1991: 21). Metode ini sering digunakan oleh para teknisi dalam analisa sistem pipa bertekanan (Bentley, 2007: 934). Analisa dilakukan dengan waktu simulasi 24 jam dan kondisi tidak permanen. Corak variasi kebutuhan air bersih harian yang terjadi pada titik simpul dihitung dengan metode pendekatan penelitian corak fluktuasi kebutuhan air bersih harian yang dilakukan oleh DPU Ditjen Cipta Karya Direktorat Air Bersih (DPU, 1994:24). Tanda hijau yang muncul pada Calculation Summary dari hasil running program menunjukkan tidak ada masalah dengan simulasi yang dijalankan. a. Evaluasi Kondisi Existing Nilai headloss gradient dan kecepatan berbanding terbalik dengan tekanan. Semakin besar debit air yang melewati pipa maka nilai headloss gradient dan kecepatannya juga akan semakin besar. Sedangkan untuk tekanan, semakin besar debit yang melewati pipa maka tekanannya semakin kecil. Pada kondisi existing, Nilai headloss gradient pada jam puncak berkisar antara 0,15 m/km sampai 30,83 m/km. Headloss gradient terkecil terjadi pada P-4 sebesar 0,15 m/km sedangkan yang terbesar pada P-7 sebesar 30,83 m/km. Nilai headloss gradient pada kondisi existing ini masih belum memenuhi syarat yang ditentukan yaitu melebihi 15 m/km. Nilai kecepatan pada jam puncak berkisar antara 0,10 m/detik sampai 1,26 m/detik. Kecepatan terbesar terjadi pada P-21 sebesar 1,26 m/detik. Sedangkan

5 kecepatan terkecil terjadi pada P-15 sebesar 0,10 m/detik. Kecepatan pada kondisi existing ini telah memenuhi syarat yang sudah ditentukan. Tekanan yang terjadi pada jam puncak berkisar antara -0,81 atm sampai 13,82 atm. Tekanan yang terkecil terjadi pada J-11 sebesar -0,81 atm. Sedangkan tekanan terbesar pada J-5 sebesar 13,82 atm. Nilai negatif pada J-11 menunjukkan bahwa kebutuhan air pada J-11 belum terpenuhi. Nilai tekanan pada kondisi existing masih belum memenuhi syarat yang sudah ditentukan. Gambar 2 Fluktuasi Headloss Gradient P-4 dan P-7 Kondisi Existing Gambar 4 Fluktuasi Tekanan J-5 Kondisi Existing b. Evaluasi Tahap Pengembangan Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih Pengembangan jaringan distribusi air bersih ditinjau pada tahun 2030 dengan mempertimbangkan evaluasi pada kondisi existing dan faktor lain yang menentukan. Pengembangan yang dilakukan meliputi: a. Penambahan prosentase pelayanan menjadi 80% untuk tiap desa. b. Penambahan debit sebesar 15 liter/detik. c. Perubahan kapasitas pompa. d. Penambahan pipa distribusi ke Desa Sobo sepanjang 1120 m menggunakan pipa GI Ø 3 in. e. Penggantian diameter pipa yang tidak memenuhi syarat. f. Penambahan Pressure Reducing Valve (PRV) Gambar 3 Fluktuasi Kecepatan P-15 dan P-21 Kondisi Existing Gambar 5 Contoh Jaringan Sebelum Penambahan Pipa

6 Gambar 5 Contoh Jaringan Sebelum Penambahan Pipa Gambar 6 Contoh Jaringan Sebelum Penambahan PRV Gambar 7 Contoh Jaringan Sebelum Penambahan PRV Pada tahap pengembangan, ada beberapa pipa yang perlu diganti diameternya karena kondisi hidraulis pada pipa tidak memenuhi kriteria yang sudah direncanakan. Berikut ini merupakan daftar penggantian diameter pipa yang mesti diganti pada tahap pengembangan. Tabel 2 Penggantian Diameter Pipa pada Tahap Pengembangan Pipa Diameter (in) Pipa Lama Material Diameter (in) Pipa Baru Material P-4 6 PVC 5 PVC P-6 3 PVC 4 PVC P-7 2 PVC 4 PVC P-8 3 PVC 5 PVC P-9 3 PVC 4 PVC P-10 3 PVC 4 PVC P-11 2 GI 4 PVC P-13 3 PVC 4 PVC P-18 6 PVC 8 PVC P-19 4 PVC 8 PVC P-21 4 PVC 8 PVC P-23 4 PVC 6 PVC P-25 4 PVC 5 PVC P-26 3 PVC 4 PVC P-27 3 PVC 4 PVC Setelah dilakukan beberapa perbaikan dan penambahan asesoris maupun pipa pada jaringan distribusi air bersih tersebut kemudian dilakukan analisa kembali menggunakan program. Dari analisa menggunakan bantuan program hasil yang diperoleh sudah memenuhi syarat yang telah ditentukan. Nilai headloss gradient pada jam puncak antara 1,22 m/km sampai 14,80 m/km. Headloss gradient yang terbesar terjadi pada P-7 sebesar 14,80 m/km sedangkan terkecil terjadi pada P-16 sebesar 1,22 m/km. Kecepatan pada jam puncak antara 0,48 m/detik sampai 1,29 m/detik. Kecepatan yang terbesar terjadi pada P-3, P-5, P-6 dan P-7 sebesar 1,29 m/detik. Sedangkan kecepatan terkecil terjadi pada P-28 sebesar 0,48 m/detik. Tekanan pada jam puncak antara 0,48 atm sampai 7,29 atm. Tekanan tertinggi terjadi pada J-9 sebesar 7,29 atm sedangkan tekanan terkecil terjadi pada J- 12 sebesar 0,48 atm.

7 Gambar 8 Fluktuasi Headloss Gradient P-7 dan P-16 Tahap Pengembangan Gambar 9 Fluktuasi Kecepatan P-3 dan P-28 Tahap Pengembangan Gambar 10 Fluktuasi Tekanan J-9 Tahap Pengembangan 3.4 Anggaran Biaya Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih Maron II pada Tahun 2030 Rencana anggaran biaya pada prinsipnya diperoleh sebagai jumlah seluruh hasil kali voume tiap jenis pekerjaan dengan harga satuan masingmasing. Secara umum prosedur perhitungan RAB disusun atas dasar lima unsur harga (Soedradjat, 1984:4). Rencana anggaran biaya yang dihitung meliputi penggantian diameter pipa yang tidak sesuai pada kondisi existing dan juga penambahan pipa distribusi baru untuk melayani Desa Sobo. Daftar harga satuan bahan dan harga satuan pekerjaan mengacu pada Standar Satuan Harga Barang dan Jasa Kabupaten Pacitan. Jumlah anggaran biaya untuk keperluan pengadaan pipa dan aksesoris pipa sebesar Rp ,00. Pekerjaan galian, urugan, pemadatan dan pemasangan pipa diperoleh jumlah anggaran biaya sebesar Rp ,00. Total anggara biaya yang harus dikeluarkan dengan PPN 10% adalah Rp ,00 (delapan miliyar empat ratus empat puluh enam juta tujuh ratus tiga puluh tiga ribu enam ratus rupiah). 4 KESIMPULAN Kesimpulan dari evaluasi kondisi hidraulis jaringan distribusi air bersih PDAM Unit Pringkuku Kabupaten Pacitan antara lain: - Kecepatan pada pipa antara 0,10 m/detik 1,29 m/detik - Tekanan pada pipa antara 0,48 atm 7,89 atm - Headloss gradient pada pipa antara 0 14,80 m/km Dari hasil tersebut dapat disimpulkan kondisi hidraulis pipa telah memenuhi kriteria perencanaan, sehingga secara keseluruhan jaringan distribusi air bersih PDAM Unit Pringkuku Kabupaten Pacitan kondisinya baik dan aman untuk digunakan.

8 Besarnya anggaran biaya yang diperlukan untuk pekerjaan perpipaan pada tahap pengembangan sebesar Rp ,00 (delapan miliyar empat ratus empat puluh enam juta tujuh ratus tiga puluh tiga ribu enam ratus rupiah). DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional Standar Nasional Indonesia (SNI). SNI Pipa PVC untuk Saluran Air Minum. Jakarta: Dewan Standarisasi Indonesia. Bentley Methods User s Guide WaterCAD v8 for Windows WATERBUY CT. USA: Bentley Press. Departemen Pekerjaan Umum Pedoman Kebijakan Program Pembangunan Prasarana Kota Terpadu (P3KT). Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum. Departemen Pekerjaan Umum Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007 Tentang Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum. Linsley, Ray K & Joseph B. Franzini Teknik Sumber Daya Air, Jilid 1. Terjemahan Djoko Sasongko. Jakarta: Erlangga. Priyantoro, Dwi Hidraulika Saluran Tertutup. Malang: Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Soedradjat, A. S Analisa (cara modern) Anggaran Biaya Pelaksanaan. Bandung: Nova.