DRAFT LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN SISTEM SUPLAI AIR BAKU DKI JAKARTA DARI WADUK JATILUHUR Oleh: Agus Saputra Triadi Bramono 15004071 15003073 Pembimbing: Dr. Ir. M. Syahril Badri Kusuma PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas segala limpahan karunia, petunjuk, kesehatan, kemudahan, dan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih, khususnya kepada : 1. Orang tua beserta keluarga yang telah memberikan dorongan kuat secara moril maupun materiil. 2. Bapak Dr. Ir. M. Syahril Badri Kusuma selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis dengan penuh kesabaran dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Joko Nugroho, ST, MT, Ph.D dan Bapak Dhemi Harlan, ST, M.Sc, Ph.D selaku dosen penguji dalam seminar dan sidang Tugas Akhir penulis. 4. Semua Bapak dan Ibu dosen Program Studi Teknik Sipil yang telah membimbing dan membina penulis selama ini. 5. Seluruh staf Tata Usaha Program Studi Teknik Sipil yang telah membantu dalam pengurusan administrasi. 6. Perum Jasa Tirta II yang telah memberikan data-data Tugas Akhir, khususnya Bu Erni dan Mas Anom. 7. Teman-teman Himpunan Mahasiswa Sipil Institut Teknologi Bandung. 8. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari adanya keterbatasan kemampuan dan kendala yang dihadapi dalam pembuatan laporan Tugas Akhir ini, sehingga laporan ini belum sepenuhnya sempurna. Untuk itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan sebagai masukan untuk perbaikan dimasa yang akan datang. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua pihak. Bandung, Juni 2008 Penulis iv
ABSTRAK Perencanaan Sistem Suplai Air Baku DKI Jakarta Dari Waduk Jatiluhur, Triadi Bramono (15003073), Agus Saputra (15004071), Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung, 2008. Masalah kebutuhan akan air baku semakin bertambah. Salah satu diantaranya adalah DKI Jakarta. DKI Jakarta dengan jumlah penduduk 8.961.680 jiwa dengan laju pertumbuhan penduduk rata-rata 1.35% per tahun. Akibat yang terjadi adalah kurangnya ketersediaan air untuk masa datang dan semakin menurunnya kualitas air yang dikarenakan pencemaran yang terjadi pada Saluran Tarum Barat sebagai pembawa air baku dari Waduk Jatiluhur ke DKI Jakarta. Pencemaran ini terjadi pada pertemuan 2 sungai (Sungai Cikarang, Sungai Bekasi) dengan Saluran Tarum Barat, ketiga sungai itu sudah tercemar oleh limbah industri sehingga saat mencemari air yang dibawa Saluran Tarum Barat. Pada kasus ini penulis memberikan alternatif dalam peningkatan kualitas air baku agar kualitas air meningkat dan biaya pengolahan air di DKI Jakarta menjadi lebih murah. Sehingga konsumen dan produsen sama-sama diuntungkan. Alternatif yang ditawarkan adalah merencanakan sistem suplai air baru dengan membangun jaringan pipa dimulai dari pertemuan Sungai Cibeet hingga Jakarta atau membangun sipon pada pertemuan Sungai Cikarang dan Sungai Bekasi. Pemilihan alternatif perencanaan ini berdasarkan kepada analisis kualitas air, analisis teknis, dan analisis secara ekonomi (BCR). Kata Kunci: faktor pertumbuhan, pipa, sipon, ketersediaan air, kualitas air, BCR (Benefit Cost Ratio), iii
DAFTAR ISI ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL iii iv v ix xi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG I-1 1.2 MAKSUD DAN TUJUAN I-5 1.3 RUANG LINGKUP TUGAS AKHIR I-5 1.4 METODOLOGI I-5 1.5 SISTEMATIKA PEMBAHASAN I-6 BAB 2 DASAR TEORI 2.1 AIR BAKU II-1 2.1.1 PENGERTIAN AIR BAKU II-1 2.1.2 FUNGSI PENYEDIAAN AIR II-1 2.1.3 BADAN PENGATUR DAN PENGAWAS AIR BAKU II-1 2.1.4 KUALITAS AIR BAKU II-2 2.1.5 KUANTITAS AIR BAKU II-4 2.1.5.1 METODE PROYEKSI PENDUDUK II-4 2.1.5.2 JENIS-JENIS KEBUTUHAN AIR II-5 2.2 KONSEP PERENCANAAN BANGUNAN SIPON II-6 2.2.1 KECEPATAN ALIRAN II-6 2.2.2 PERCEPATAN PADA LUBANG MASUK PIPA II-7 2.2.3 KEHILANGAN TINGGI ENERGI II-7 2.2.4 KISI-KISI PENYARINGAN II-10 2.3 KONSEP PERENCANAAN SALURAN MELALUI PIPA II-10 2.3.1 PENGERTIAN SALURAN MELALUI PIPA II-10 2.3.1.1 PERENCANAAN DIAMETER PIPA II-10 2.3.1.2 PERENCANAAN TEBAL PIPA II-11 2.3.1.3 KEHILANGAN ENERGI AKIBAT GESEKAN II-11 2.3.1.4 KEHILANGAN ENERGI MINOR II-13 2.4 POMPA II-15 2.4.1 DATA-DATA UNTUK MENENTUKAN JENIS POMPA II-15 2.4.2 PENENTUAN JENIS POMPA II-15 2.5 KONSEP PERENCANAAN SALURAN TERBUKA II-16 2.6 EKONOMI REKAYASA II-17 2.6.1 DEFINISI EKONOMI REKAYASA II-17 2.6.2 PRESENT WORTH II-17 v
2.6.3 ANNUAL WORTH II-17 2.6.4 INTERNAL RATE OF RETURN II-18 2.6.5 BENEFIT COST RATIO II-19 2.6.5.1 PENGERTIAN II-19 2.6.5.2 JENIS B/C RATIO II-19 BAB 3 DATA DAN PENGOLAHAN DATA 3.1 DATA KUALITAS AIR III-1 3.1.1 DATA KUALITAS AIR DITINJAU DARI BOD III-1 3.1.2 DATA KUALITAS AIR DITINJAU DARI COD III-2 3.2 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR JAKARTA III-2 3.2.1 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR DOMESTIK JAKARTA III-3 3.2.2 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR MUNISIPAL JAKARTA III-4 3.2.2.1 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR SEKOLAH JAKARTA III-4 3.2.2.2 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR PERGURUAN TINGGI JAKARTA III-5 3.2.2.3 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR PASAR JAKARTA III-6 3.2.2.4 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR RUMAH SAKIT JAKARTA III-7 3.2.2.5 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR KANTOR JAKARTA III-8 3.2.2.6 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR HOTEL JAKARTA III-8 3.2.2.7 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR TEMPAT IBADAH JAKARTA III-9 3.2.3 DATA DAN PERKIRAAN KEBUTUHAN AIR INDUSTRI JAKARTA III-10 3.3 DATA KETERSEDIAAN AIR WADUK JATILUHUR III-12 3.4 DATA EKSISTING SALURAN TARUM BARAT III-15 BAB 4 PERENCANAAN ALTERNATIF SOLUSI 4.1 PERENCANAAN SALURAN PIPA IV-1 4.1.1 PERENCANAAN DIMENSI PIPA IV-1 4.1.1.1 PERENCANAAN DIAMETER PIPA IV-1 4.1.1.2 PERENCANAAN TEBAL PIPA IV-2 4.1.1.3 PERENCANAAN KECEPATAN ALIRAN IV-2 4.1.2 PERHITUNGAN KEHILANGAN TINGGI TEKAN AIR IV-2 4.1.3 PERENCANAAN BAK PENAMPUNGAN AIR IV-3 vi
4.1.3.1 PERENCANAAN STRUKTUR PORTAL BAK AIR IV-4 4.1.4 PERENCANAAN STRUKTUR PONDASI BAK AIR IV-6 4.1.5 PERENCANAAN STRUKTUR TUMPUAN PIPA IV-9 4.1.5.1 PEMBEBANAN IV-9 4.1.5.2 PERMODELAN STRUKTUR PORTAL IV-10 4.1.6 PERENCANAAN STRUKTUR PONDASI TUMPUAN PIPA IV-11 4.2 PERENCANAAN SIPON IV-14 4.2.1 PERENCANAAN SIPON DI SUNGAI CIKARANG IV-14 4.2.1.1 LUAS BASAH PIPA SIPON IV-14 4.2.1.2 KEHILANGAN ENERGI PADA SIPON IV-15 4.2.1.3 SALURAN BARU PADA SIPON IV-17 4.2.2 PERENCANAAN SIPON DI SUNGAI BEKASI IV-21 4.2.2.1 LUAS BASAH PIPA SIPON IV-21 4.2.2.2 KEHILANGAN ENERGI PADA SIPON IV-22 4.2.2.3 SALURAN BARU PADA SIPON IV-24 4.3 PELEBARAN SALURAN EKSISTING IV-27 BAB 5 ANALISA ALTERNATIF SOLUSI 5.1 UMUM V-1 5.2 PARAMETER KUALITAS AIR V-1 5.2.1 SALURAN PIPA V-1 5.2.2 SIPON V-2 5.3 PARAMETER TEKNIS V-3 5.3.1 SALURAN PIPA V-3 5.3.2 SIPON V-3 5.4 PARAMETER BENEFIT COST RATIO V-4 5.4.1 KONDISI EKSISTING V-4 5.4.1.1 BIAYA INVESTASI KONDISI EKSISTING V-4 5.4.1.2 BIAYA PENGELOLAAN AIR EKSISTING V-4 5.4.1.3 PENDAPATAN EKSISTING V-5 5.4.1.4 BCR EKSISTING V-5 5.4.2 ALTERNATIF PIPA V-7 5.4.2.1 BIAYA INVESTASI PIPA V-7 5.4.2.2 BIAYA PENGELOLAAN AIR PIPA V-7 5.4.2.3 PENDAPATAN PIPA V-8 5.4.2.4 BCR PIPA V-8 5.4.3 ALTERNATIF SIPON V-10 5.4.3.1 BIAYA INVESTASI SIPON V-10 5.4.3.2 BIAYA PENGELOLAAN AIR SIPON V-11 5.4.3.3 PENDAPATAN SIPON V-12 5.4.3.4 BCR SIPON V-12 5.5 HASIL ANALISA V-14 vii
5.5.1 PARAMETER KUALITAS AIR V-14 5.5.2 PARAMETER TEKNIS V-14 5.5.3 PARAMETER BIAYA V-14 5.5.4 PENENTUAN ALTERNATIF V-14 BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 KESIMPULAN VI-1 6.2 SARAN VI-1 DAFTAR PUSTAKA xiii viii
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 1.1 PETA LOKASI STUDI I-1 GAMBAR 1.2 PENDISTRIBUSIAN AIR WADUK JATILUHUR I-2 GAMBAR 1.3 PENDISTRIBUSIAN AIR SALURAN TARUM BARAT I-2 GAMBAR 1.4 DATA HASIL PENGAMATAN OKSIGEN TERLARUT I-4 GAMBAR 1.5 FLOW CHART TUGAS AKHIR I-6 GAMBAR 2.1 KOEFISIEN KEHILANGAN ENERGI SALURAN II-8 GAMBAR 2.2 PERALIHAN ALIRAN BAGIAN SIKU II-9 GAMBAR 2.3 DIAGRAM MOODY II-13 GAMBAR 3.1 DATA PARAMETER BOD III-1 GAMBAR 3.2 DATA PARAMETER COD III-2 GAMBAR 4.1 POTONGAN MELINTANG BAK AIR IV-3 GAMBAR 4.2 TAMPAK SAMPING BAK AIR IV-4 GAMBAR 4.3 PERMODELAN PEMBEBANAN BAK AIR IV-5 GAMBAR 4.4 PERMODELAN STRUKTUR BAJA BAK AIR IV-6 GAMBAR 4.5 PROFIL BAJA IV-6 GAMBAR 4.6 PONDASI DANGKAL JOINT A BAK AIR IV-7 GAMBAR 4.7 PONDASI TIANG JOIN B BAK AIR IV-7 GAMBAR 4.8 PONDASI TIANG JOIN C BAK AIR IV-8 GAMBAR 4.9 PONDASI TIANG JOIN D BAK AIR IV-9 GAMBAR 4.9 POTONGAN MELINTANG TUMPUAN PIPA IV-9 GAMBAR 4.10 PERMODELAN PEMBEBANAN PIPA IV-10 GAMBAR 4.11 PERMODELAN STRUKTUR BAJA PIPA IV-11 GAMBAR 4.12 PROFIL BAJA IV-11 GAMBAR 4.13 PONDASI DANGKAL JOINT A PIPA IV-12 GAMBAR 4.14 PONDASI TIANG JOIN B PIPA IV-12 GAMBAR 4.15 PONDASI TIANG JOIN C PIPA IV-13 GAMBAR 4.16 PONDASI TIANG JOIN D PIPA IV-13 GAMBAR 4.17 LETAK SIPON SUNGAI CIKARANG IV-14 GAMBAR 4.18 TAMPAK ATAS SIPON CIKARANG IV-19 GAMBAR 4.19 PENAMPANG MELINTANG SALURAN HULU IV-19 GAMBAR 4.20 PENAMPANG MELINTANG SALURAN HILIR IV-20 GAMBAR 4.21 POTONGAN MELINTANG SIPON CIKARANG IV-20 GAMBAR 4.22 POTONGAN MELINTANG SUNGAI DAN SIPON IV-20 GAMBAR 4.23 LETAK SIPON SUNGAI BEKASI IV-21 GAMBAR 4.24 TAMPAK ATAS SIPON BEKASI IV-26 GAMBAR 4.25 PENAMPANG MELINTANG SALURAN HILIR IV-26 GAMBAR 4.26 POTONGAN MELINTANG SIPON BEKASI IV-27 GAMBAR 4.27 POTONGAN MELINTANG SUNGAI DAN SIPON IV-27 GAMBAR 5.1 GRAFIK COD SETELAH ADA PIPA V-1 GAMBAR 5.2 GRAFIK BOD SETELAH ADA PIPA V-2 ix
GAMBAR 5.3 GRAFIK COD SETELAH ADA SIPON V-2 GAMBAR 5.4 GRAFIK BOD SETELAH ADA SIPON V-3 x
DAFTAR TABEL TABEL 1.1 PARAMETER KUALITAS AIR BERSIH MENURUT PP. NO. 82 TAHUN 2001 I-3 TABEL 1.2 DATA LOKASI PENGAMATAN KUALITAS AIR I-4 TABEL 2.1 PARAMETER KUALITAS AIR BERSIH MENURUT PP NO.82 TAHUN 2001 TENTANG BAKU MUTU KELAS I II-3 TABEL 2.2 STANDAR KEBUTUHAN AIR DOMESTIK (LKH) II-5 TABEL 2.3 KEBUTUHAN AIR BERDASARKAN KLASIFIKASI PENGGUNA BERDASARKAN WHO II-6 TABEL 2.4 HARGA K II-9 TABEL 2. 5 HARGA KB II-9 TABEL 2.6 NILAI KEKENTALAN KINEMATIK (υ) II-12 TABEL 2.7 KEKASARAN EFEKTIF PIPA (K) II-12 TABEL 2.8 NILAI KC II-14 TABEL 2.9 HARGA KOEFISIEN KEHILANGAN UNTUK AKSESORIS PIPA II-14 TABEL 2. 10 KECEPATAN SPESIFIK DAN JENIS POMPA II-16 TABEL 3.1 PARAMETER BOD PADA SALURAN TARUM BARAT III-1 TABEL 3.2 PARAMETER COD PADA SALURAN TARUM BARAT III-2 TABEL 3.3 DATA JUMLAH PENDUDUK DKI JAKARTA III-3 TABEL 3.4 DATA JUMLAH SISWA DAN GURU SD, SMP, SMA, DAN SMK DI DKI JAKARTA III-4 TABEL 3.5 DATA JUMLAH KEBUTUHAN AIR PERGURUAN TINGGI DI DKI JAKARTA III-5 TABEL 3.6 DATA JUMLAH PASAR DI DKI JAKARTA III-6 TABEL 3.7 DATA JUMLAH RUMAH SAKIT DI DKI JAKARTA III-7 TABEL 3.8 DATA JUMLAH KANTOR DI DKI JAKARTA III-8 TABEL 3.9 DATA JUMLAH HOTEL DI DKI JAKARTA III-9 TABEL 3.10 DATA JUMLAH TEMPAT IBADAH DI DKI JAKARTA III-10 TABEL 3.11 DATA JUMLAH LUAS LAHAN INDUSTRI DI DKI JAKARTA III-11 TABEL 3.12 DATA INFLOW DI WADUK JATILUHUR III-12 TABEL 3.13 DATA R 90 INFLOW DI WADUK JATILUHUR III-13 TABEL 3.14 DATA OUTFLOW AIR DI WADUK JATILUHUR EKSISTING III-14 TABEL 3.15 DATA KETERSEDIAAN AIR DI WADUK JATILUHUR III-14 TABEL 3.16 DATA TEKNIS EKSISTING SALURAN TARUM BARAT III-15 TABEL 4.1 DIMENSI PIPA IV-1 TABEL 4.2 DIMENSI SIPON CIKARANG IV-15 TABEL 4.3 HARGA-HARGA KB IV-16 TABEL 4. 4 HASIL PERHITUNGAN KEHILANGAN ENERGI PADA SIPON CIKARANG IV-17 TABEL 4. 5 HASIL PERHITUNGAN KEHILANGAN ENERGI PADA SIPON BEKASI IV-22 xi
TABEL 4.6 KAPASITAS SALURAN TARUM BARAT DAN LEBAR GALIAN RENCANA IV-28 TABEL 5.1 ESTIMASI BIAYA SALURAN PIPA V-7 xii