ANALISA PEMENUHAN AIR BAKU PADA SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM UNIT AMLAPURA DI KABUPATEN KARANGASEM TUGAS AKHIR Oleh : I GUSTI PUTU IRWAN PARINDRANANTA 0819151013 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015
2
PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan disepanjang pengetahuan saya, juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Denpasar, 2015 Penulis ii
Analisa Pemenuhan Air Baku Pada Sistem Penyediaan Air Minum Unit Amlapura Di Kabupaten Karangasem Abstrak Pemenuhan air baku dalam penyediaan air minum Unit Amlapura bersumber dari beberapa sumber mata air dengan wilayah pelayanan yang berbeda.sumber air baku yang dimanfaatkan saat ini adalah ; Mata Air Tirta Gangga, Mata Air Tauka, Mata Air Yeh Ha, Mata Air Ababi dan beberapa sumur bor. Rencana pengembangan dan pemanfaatan Mata Air Tauka untuk pemenuhan air baku air minum pada daerah pelayanan Karangasem dan Tumbu. Sedangkan pemanfaatan air baku Telagawaja untuk pemenuhan air baku air minum pada daerah pelayanan Padangkerta, Subagan, Pertima dan Bugbug. Proyeksi jumlah penduduk pada penelitian ini digunakan 3 (tiga) metode yakni ; aritmatik, geometric, least square dan untuk menentukan pilihan rumus proyeksi yang akan digunakan yaitu dengan menghitung nilai standar deviasi yang paling kecil. Dari hasil perhitungan standar deviasi ketiga metode proyeksi, didapat standar deviasi metode least square yang mempuyai nilai terkecil yaitu 3750,43 sehingga metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan adalah metode least square. Untuk memenuhi penyediaan air minum pada SPAM unit Amlapura sesuai tahun proyeksi 20 (dua puluh) tahun ke depan sampai tahun 2033 di masingmasing zona pelayanan diperlukan air baku air minum untuk kelurahan Karangasem sebesar 39.54 liter/dt, Desa Tumbu 7 liter/dt, Padangkerta 10.90 liter/dt, Subagan 30 liter/dt, Pertima 6.96 liter/dt dan Bugbug 16.85 liter/dt. Analisis hidraulis pada SPAM Amlapura dengan zona Karangasem -Tumbu menunjukkan sistem jaringan pada unit transmisi dan distribusi pipa yang terpasang sudah memenuhi aspek besaran tekanan yang didijinkan. Untuk pipa transmisi dengan diameter 350 mm dan D 200 mm direncanakan dengan kualitas pipa 12 bar. Diameter pipa distribusi utamam dengan diameter 100 mm 200 mm direncanakan dengan kualitas pipa 10 bar. Pada SPAM Amlapura dengan zona Padangkerta -Pertima didapat diameter pipa transmisi dengan diameter 300 mm dan D 200 mm dengan kualitas pipa 12 bar. Besaran diameter pipa distribusi utama dengan diameter 100 mm 200 mm direncanakan dengan kualitas pipa 10 bar. Kata Kunci :air baku, air minum, zona pelayanan,waternet. iii
UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tuga Akhir yang berjudul Analisa Pemenuhan Air Baku Pada Sistem Penyediaan Air Minum Unit Amlapura Di Kabupaten Karangasem dengan baik dan dapat selesai tepat pada waktu yang telah ditetapkan. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terimakasi kepada semua pihak yang telah ikut serta dalam membantu terwujudnya laporan ini, baik secara langsung, maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Gusti Ngurah Kerta Arsana, MT., selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak dan dengan sabar membimbing dalam proses pembuatan Tugas Akhir hingga selesai dengan baik. 2. Bapak Ir. I Ketut Suputra, MT., Selaku Dosen Pembimbing II yang juga telah banyak membimbing dalam penyelesaian Tugas Akhir ini hingga dapat selesai dengan baik. 3. Bapak Prof. Ir. I Nyoman Arya Thanaya, ME,PhD. Selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Udayana. 4. Kepada kedua Orang Tua yang telah memberikan dukungannya yang tidak hentinya, serta doanya untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik 5. Teman-teman seperjuangan di lingkungan Fakultas Teknik Universitas Udayana dan pihak-pihak lain yang telah turut membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, termasuk semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini jauh dari sempurna karena keterbatasan yang penulis miliki, untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Denpasar, 2015 Penulis iv
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN... i PERNYATAAN... ii ABSTRAK... iii UCAPAN TERIMA KASIH... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan Penelitian... 3 1.4 Manfaat Penelitian... 3 1.5 Batasan Penelitiaan... 4 BAB II TINJAUN PUSTAKA 2.1 Pengertian... 5 2.2 Kebutuhan Air Minum... 7 2.2.1 Standar Kebutuhan Air... 8 2.2.2 Kebutuhan Air Domestik... 9 2.2.3 Kebutuhan Air Non Domestik... 10 2.2.4 Kehilangan Air... 10 2.2.5 Fluktuasi Kebutuhan Air... 10 2.2.6 Proyeksi Jumlah Penduduk... 13 2.3 Komponen Sistem Penyediaan Air Baku Air Minum... 15 2.3.1 Sumber Air Baku... 15 2.3.2 Kapasitas Sistem... 17 2.3.3 Unit Transmisi... 19 2.3.4 Unit Distribusi... 20 2.3.5 Bangunan Pelengkap... 22 2.4 Kriteria Perencanaan Pipa... 26 2.5 Jenis Jenis Pipa... 27 2.6 Analisa Hidraulika... 29 2.6.1 Persamaan Energi... 29 2.6.2 Kehilangan Energi Utama (Mayor)... 30 2.6.3 Kehilangan Energi Sekunder Akibat Sambungan dan Fitting... 34 2.6.4 Aplikasi Program WaterNet... 36 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Objek Penelitian... 43 3.2 Lokasi Penelitian... 43 3.3 Alur Perancangan Jaringan Pipa dengan WaterNet Secara Umum... 44 3.4 Penjabaran Alur Perencangan Jaringan Pipa dengan WaterNet... 46 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Potensi Sumber Air Baku... 51 4.2 Sistem Penyediaan Air Minum Eksisting... 54 4.3 Rencana Pengembangan SPAM Unit Amlapura... 57 v
4.4 Proyeksi Jumlah Penduduk... 60 4.4.1 Pemilihan Metode Proyeksi Penduduk... 61 4.4.2 Proyeksi Jumlah Penduduk... 65 4.5 Rencana Zona Pelayanan... 65 4.6 Proyeksi Kebutuhan Air... 66 4.7 Kebutuhan Air baku Air Minum... 73 4.8 Kapasitas Reservoar Distribusi... 75 4.9 Analisa Hidraulika... 76 4.9.1 Gambaran Umum... 76 4.9.2 Input data... 77 4.9.3 Aplikasi WaterNet... 85 4.9.4 Output WaterNet... 85 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 89 5.2 Saran... 90 DAFTAR PUSTAKA... 91 LAMPIRAN LAMPIRAN vi
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Pemakaian Air Domestik Berdasarkan SNI Tahun 1997... 9 Table 2.2 Kebutuhan Minimum Air Bersih (domestik dan non domestik)... 12 Tabel 2.3 Koefisien Fluktuasi Harian... 12 Table 2.4 Koefisien Fluktuasi Harian Sekolah dan Perkantoran... 13 Table 2.5 Kriteria Perencanaan... 26 Table 2.6 Diameter Kekasaran (e) beberapa bahan (material) pipa baru (Haested, 2000; Dougherty, Walsky dkk, 2006)... 31 Table 2.7 Diameter kekasaran bahan (material) pipa (Walsky 1984)... 32 Table 2.8 Diameter kekasaran beberapa bahan (material) pipa baru (Haestad, 2000)... 33 Table 2.9 Panjang pipa equivalent untuk berbagai aksesoris jaringan pipa (Sularso dan Tahara, 2000)... 35 Tabel 4.1 Potensi Sumber Mata Air Yang Dikembangkan Sebagai Air Baku Air Minum... 54 Tabel 4.2 Kapasitas Terpasang dan Produksi Sumber Air Baku... 55 Tabel 4.3 Reservoar Pada Sistem Penyediaan Air Bersih Kota Amlapura... 56 Tabel 4.4 Cakupan Pelayanan Air Minum Kota Amlapura... 56 Tabel 4.5 Data Jumlah Dan Pertumbuhan Penduduk Pada Unit Amlapura... 61 Tabel 4.6 Perhitungan Metode Least Squre... 63 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Mundur Penduduk Wilayah Unit Amlapura... 63 Tabel 4.8 Standar Deviasi Dari Hasil Perhitungan Aritmatik... 64 Tabel 4.9 Standar Deviasi Dari Hasil Perhitungan Geometrik... 64 Tabel 4.10 Standar Deviasi Dari Hasil Perhitungan Least Square... 64 Tabel 4.11 Perkiraan jumlah penduduk 20 tahun mendatang dengan metode least square... 65 Tabel 4.12 Perhitungan Kapasitas SPAM Unit Amlapura Untuk Pelayanan Padang kerta... 68 Tabel 4.13 Perhitungan Kapasitas SPAM Unit Amlapura Untuk Pelayanan Subagan... 69 Tabel 4.14 Perhitungan Kapasitas SPAM Unit Amlapura Untuk Pelayanan Pertima... 70 Tabel 4.15 Perhitungan Kapasitas SPAM Unit Amlapura Untuk Pelayanan Bugbug... 71 Tabel 4.16 Perhitungan Kapasitas SPAM Unit Amlapura Untuk Pelayanan Tumbu... 72 Tabel 4.17 Perhitungan Kapasitas SPAM Unit Amlapura Untuk Pelayanan Kl. Karangasem... 73 Tabel 4.18 Rencana Pemenuhan Air Baku Air Minum pada SPAM unit[ Amlapura... 74 Tabel 4.19 Volume Reservoar Distribusi berdasarkan Zona Pelayanan... 75 vii
Tabel 4.20 Posisi dan Potensi Sumber Air Baku Pada SPAM Unit Amlapura... 77 Tabel 4.21 Estimasi Diameter Pipa Pada Zona Karangasem dan Tumbu... 79 Tabel 4.22 Estimasi Diameter Pipa Pada Zona Padangkerta dan Pertima... 79 Tabel 4.23 Input Data ke 4 (empat) reservoir pada SPAM unit Amlapura... 80 viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skema jaringan transmisi dan distribusi utama (sumber : DPU, 2012)... 7 Gambar 2.2 Jaringan Distribusi Dengan BPT... 19 Gambar 2.3 Energy Line (EL) dan Hydraulic Grade Line (HGL) Sumber: Larock, 1999... 30 Gambar 2.4 Aliran Dalam Pipa Dengan Kehilangan Tinggi Tenaga Mayor Dan Minor Semua Energy Air Saat Keluar Dalam Bentuk Energy Kinetic Sumber : Triatmadja (2009)... 33 Gambar 2.5 Aliran Dalam Pipa Dengan Kehilangan Tinggi Tenaga Mayor Dan Minor. Air Keluar Dengan Masih Menyisakan Energi Potensial Terhadap Datum. Sumber: Triatmadja (2009)... 34 Gambar 2.6 Tampilan Aplikasi WaterNet Pada Menu Awal... 37 Gambar 2.7 Tampilan Menu Default... 38 Gambar 2.8 Tampilan Menu Ukuran Kertas Sebagai Pedoman Perencanaan Terutama Pada Tampilan Gambar... 39 Gambar 2.9 Contoh Gambar Rencana Suatu Jaringan Pipa... 39 Gambar 2.10 Gambar Jendela Informasi Variabel Untuk Simulasi Secara Ringkas... 40 Gambar 2.11 Hasil Simulasi Dari Program WaterNet... 41 Gambar 2.12 Hasil Simulasi Yang Telah Berhasil... 42 Gambar 3.1 Peta Lokasi Penelitian... 43 Gambar 3.2 Diagram Alur Penelitian... 44 Gambar 3.3 Diagram Alur Software WaterNet... 45 Gambar 4.1 Mata Air Surya... 51 Gambar 4.2 Mata Air Bangol... 51 Gambar 4.3 Mata Air Celuk... 52 Gambar 4.4 Mata Air Iseh... 52 Gambar 4.5 Mata Air Yeh Ha... 53 Gambar 4.6 Mata Air Tauka... 53 Gambar 4.7 Skema Sistem Penyediaan Air Bersih Unit Amlapura... 57 Gambar 4.8 Rencana Daerah Pelayanan SPAM Memanfaatkan MA. Tauka.. 58 Gambar 4.9 Daerah Pelayanan Sistem Penyediaan Air Baku Telagawaja (BWS, 2012)... 59 Gambar 4.10 Daerah Pelayanan Pada RD Padangkerta Dan RD Pertima Sumber : Peta Bakorstanal... 60 Gambar 4.11 Beda Tinggi Antara Titik Awal Dengan Titik Akhir... 78 Gambar 4.12 Kondisi Pemenuhan Air Baku Pada SPAM Amlapura... 82 Gambar 4.13 Rencana Pemenuhan Air Baku Dan Potensial Pelayanan Zona Karangasem dan Tumbu... 83 Gambar 4.14 Rencana Pemenuhan Air Baku Dan Potensi Pelayanan Zona Padangkerta Dan Pertima... 84 ix