ANALISA KEBUTUHAN AIR BERSIH DAN KETERSEDIAAN AIR BAKU PADA IPA PDAM TIRTANADI SUNGGAL TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sajana Teknik Sipil Disusun oleh: PUTRI NASRIANI 10 0424 022 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
KATA PENGANTAR Puji dan syukur Penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya kepada Penulis, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam ke atas Baginda Rasulullah Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras sehingga menjadi panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari-hari, karena sungguh suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan kesabaran untuk tidak pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Studi Stara Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul Analisa Kebutuhan Air Bersih dan Ketersediaan Air Baku Pada IPA PDAM Tirtanadi Sunggal Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu : 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan Fakultas Teknik ; 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil ; 3. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng, Sc selaku Koordinator Program Pendidikan Ekstension ;
4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil ; 5. Bapak Ivan Indrawan, ST. MT. selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu Penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini; 6. Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M. Sc selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis; 7. Ibu Emma P. Bangun, ST, M.Eng selaku dosen pembanding yang telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis; 8. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuannya; 9. Bapak Lampo Siregar ( Litbang PDAM Tirtanadi Pusat) yang telah membimbing dan memberi arahan serta data yang dibutuhkan penuis; 10. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis; 11. Terima kasih yang teristimewa, Penulis ucapkan kepada kedua Orang Tua tercinta, yang telah mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu memberikan dukungan baik moral, materil dan doa, sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini; 12. Seluruh rekan-rekan yang sangat membantu saya terutama Richard (senior), Aan, anak-anak mabes ( Fachri, Ramadhan, Ira, Tito, Febri, Alex, Yenni,
Aida dan Nurdin) dan masih banyak lagi yang tidak mungkin saya tuliskan satu-persatu, terima kasih atas dukungannya yang sangat baik. Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca. Medan, Juli 2014 Penulis, Putri Nasriani 10 0424 022
ABSTRAK Air termasuk salah satu sumber daya alam yang memiliki fungsi sangat vital bagi kehidupan makhluk hidup yang ada di muka bumi ini. Secara alamiah sumber air merupakan salah satu sumber alam yang dapat diperbaharui (renewable), tetapi untuk pemamfaatannya dibutuhkan suatu sistem pengelolaan yang layak agar air tersebut tetap tersedia dalam jumlah yang cukup dan kualitas yang memadai. Sehingga Pemerintah memutuskan untuk penyediaan air bersih di Indonesia dilakukan oleh PDAM. Kota medan merupakan kota metropolitan yang setiap waktu semakin meningkat baik dalam segala hal. Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan perkembangan pembangunan disegala bidang itu menyebabkan kebutuhan air bersih tentu juga akan semakin meningkat. Di Medan penyediaan air ini dibagibagi dalam berbagai cabang yang salah satunya yaitu PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal yag mengambil air bakunya dari sungai Belawan dengan kapasitas 1800 liter/detik dan mengolahnya dalam Instalasi Pengolahan Air (IPA) Sunggal dan mendistribusikannya ke berbagai daerah.melihat keadaan kota medan yang semakin maju pesat maka diperlukan perhitungan kembali kebutuhan air bersih untuk daerah layanannya dalam waktu 10 tahun kedepan. Perhitungan ini diperlukan agar pemenuhan kebutuhan air bersih sesuai dengan potensi yang ada. Setelah perhitungan selesai dilakukan maka diperoleh hasil yang menunjukkan bahwa ketersediaan air baku dengan air yang dibutuhkan tidak mencukupi, dimana perhitungan yang dilakukan adalah memproyeksikan jumlah penduduk sampai tahun 2022 dan juga memproyeksikan fasilitas-fasilitas yang ada. Sehingga diperoleh kebutuhan air bersih total untuk wilayah pelayanan adalah sebesar 1,9226 m 3 /s atau sama dengan 1.922,6 liter/detik. Maka PDAM Tirtanadi Sunggal perlu melakukan penambahan produksi yaitu dengan penambahan debit sungai. Kata Kunci: Jumlah penduduk, Kebutuhan air, Ketersediaan Air
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR NOTASI... xi DAFTAR LAMPIRAN... xii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 3 1.3 Pembatasan Masalah... 4 1.4 Tujuan Penelitian... 4 1.5 Mamfaat Penelitian... 4 1.6 Sistematika Penelitian... 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1 Air... 6 2.1.1 Air Bersih... 6 2.1.2 Siklus Hidrologi... 7 2.1.3 Sistem Pengolahan Air Minum... 11 2.1.4 Sistem Penyediaan Air Minum... 14 2.2 Reservoir... 17
2.2.1 Pengertian Reservoir... 17 2.2.2 Bentuk-bentuk Reservoir... 19 2.2.3 Fungsi dan Tujuan Reservoir... 21 2.3 Kebutuhan Air Bersih... 22 2.3.1 Pertumbuhan Penduduk... 23 2.3.2 Metode Proyeksi Jumlah Penduduk... 24 2.3.3 Perhitungan Kebutuhan Air... 28 2.4 Ketersediaan Air... 29 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Sejarah Singkat Perusahaan... 30 3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian... 32 3.3 Rancangan Penelitian... 32 3.4 Pelaksanaan Penelitian... 33 3.5 Prosedur Penelitian... 33 3.6 Sumber Data... 34 3.7 Diagram Alir Metode Penelitian... 34 BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisa Proyeksi Penduduk... 36 4.1.1 Analisis Kebutuhan Domestik... 37 4.1.2 Analisa Kebutuhan Non-Domestik... 39 4.2 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih... 41 4.2.1 Metode Perhitungan... 44
4.2.2 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Masyarakat Wilayah Pelayanan... 55 4.2.3 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Pendidikan... 56 4.2.4 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Peribadatan... 57 4.2.5 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Kesehatan... 59 4.2.6 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Perkantoran... 60 4.2.7 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Hotel... 61 4.2.8 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Niaga Besar.. 62 4.2.9 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Niaga kecil... 62 4.3 Ketersediaan Air... 63 4.4 Fluktuasi Pemakaian Air... 66 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 70 5.2 Saran... 71 DAFTAR PUSTAKA... 72 LAMPIRAN-LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Metode-metode Ramalan Jumlah Penduduk... 24 Tabel 4.1 Kriteria Perencanaan Air Bersih... 14 Tabel 4.2 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori I,II,III,IV... 39 Tabel 4.3 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V... 40 Tabel 4.4 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori Lain... 40 Tabel 4.5 Daerah Layanan PDAM Tirtanadi Sunggal... 42 Tabel 4.6 Jumlah Penduduk Tahun 2003-2007... 44 Tabel 4.7 Tabel Penentuan Data Regresi... 46 Tabel 4.8 Estimasi Standart Error... Tabel 4.9 Tabel Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Untuk Siswa dan Guru Sampai tahun 2012... 48 Tabel 4.10 perkiraan jumlah kebutuhan air untuk kesehatan 2012... 49 Tabel 4.11 Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Untuk Sarana Peribadatan Sampai tahun 2012... 50 Tabel 4.12Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Total Untuk Wilayah Pelayanan Tahun 2012... 53 Tabel 4.13 Jumlah Penduduk Wilayah Pelayanan Tahun 2007-2012... 54 Tabel 4.14 Tabel Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Untuk Siswa dan Guru sampai tahun 2022... 56 Tabel 4.15 Perkiraan Jumlah Penduduk Kebutuhan Air Peribadatan Sampai tahun2022... 58 Tabel 4.16 Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Untuk Kesehatan Sapai 2022.. 59
Tabel 4.17 Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Total Untuk Wilayah Pelayanan Sampai tahun 2022... 63 Tabel 4.18 Debit Harian Sungai Belawan Tahun 2012... 64 Tabel 4.19 Ketersediaan dan Kebutuhan Air... 65 Tabel 4.20 Debit Pemakaian Air... 67
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Siklus Hidrologi... 9 Gambar 2.2 Skema Sistem Penyediaan Air Minum... 17 Gambar 2.3 Reservoir Segi Empat... 19 Gambar 2.4 Reservoir Lingkaran/Silinder... 19 Gambar 2.5 Resrvoir Segi Banyak... 20
DAFTAR NOTASI Pn Pt Po t I Po r n Q Qmd Qtotal Y X a b : jumlah penduduk pada tahun ke n :jumlah penduduk yang diketahui pada tahun ke 1 (metode aritmetika) : jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir (aritmetika) : jumlah tahun yang diketahui : rata-rata pertumbuhan penduduk tiap tahun : jumlah penduduk pada tahun ke 1 (metode geometri) : laju pertumbuhan penduduk (metode geometri) : jumlah interval (metode geometri) : konsumsi air per orang per hari : kebutuhan air : kebutuhan air total : nilai variabel berdasarkan garis regresi (metode last-square) : variabel indevenden (metode last-square) : konstanta (metode last-square) : koefisien arah regresi linier (metode last-square) F (peak hour) : faktor jam puncak Qmd peak hour: kebutuhan air pada jam puncak
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Daerah Pelayanan PDAM Tirtanadi Sunggal Lampiran 2 Fasilitas-fasilitas Daerah Pelayanan PDAM Sunggal Lampiran 3 Jumlah Penduduk Daerah Pelayanan PDAM Tirtanadi Sunggal Lampiran 4 Kriteria Perencanaan Air Bersih Lampiran 5 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori I,II,III,IV Lampiran 6 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori V (Desa) Lampiran 7 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori Lain Lampiran 8 Skema Pengolahan Air Bersih Lampiran 9 Daerah Pelayanan PDAM Tirtanadi Sunggal Secara Detail