Studi Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih di Desa Purwosari Kecamatan Sukorejo Kabupaten Kendal Jawa Tengah Abhimata Pradipta, Tri Budi Prayogo, Riyanto Haribowo Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jln. MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia e-mail: abhipradipta@gmail.com ABSTRAK Desa Purwosari kecamatan Sukorejo Kabupaten Kendal adalah salah satu desa yang kebutuhan air bersihnya sampai saat ini masih belum dapat terpenuhi karena belum tersedianya infrastruktur penyediaan air bersih. Kajian ini bertujuan untuk mengetahui ketersediaan air sumber sampai dengan tahun 2030 dan kondisi hidrolis yang ada.simulasi jaringan pipa dilakukan dengan bantuan program WaterCADV8i. Besarnya kebutuhan air disesuaikan dengan permintaan daerah yang dilayani. Dari data debit yang ada di Sumber Kaliwayang sebesar 5 liter/detik. Berdasarkan analisa hasil perhitungan diketahui bahwa besar total debit untuk bisa melayani 100% kebutuhan penduduk pada jam puncak sebesar 5,98 liter/detik pada tahun 2030.Agar dapat mencukupi kebutuhan pada jam puncak tersebut digunakan tandon dengan ukuran 2m x 3m x 2,25m pada sistem penyediaan air bersih di Desa Purwosari. Perhitungan dilakukan dengan simulasi kondisi tidak permanen dengan kebutuhan air berubah sesuai dengan kebutuhan tiap jamnya. Berdasarkan hasil akhir simulasi, dengan menggunakan program WaterCADV8i, bahwa sistem jaringan pipa dapat berjalan dengan baik. Hal ini berdasarkan kondisi tekanan, kecepatan dan headloss gradient yang sudah sesuai dengan syarat perencanaan dan volume tandon yang mampu untuk memenuhi kebutuhan air bersih di daerah studi. Kata kunci: air bersih, jaringan pipa, jaringan perpipaan, simulasi program ABSTRACT Purwosari Village Sukorejo in District of Kendal Regency is one of villages that the water needs still not adequated because of the bad infrastructure of water supply. The aim of this study is to know the availability of water resources and hydraulic condition until 2030. Pipeline simulation is conducted using WaterCADV8i program. The number of the water needs is bassed on in the service area. The flow data in the Kaliwayang resources is 5 litre/second. According to analysis result was known that flow 100% capable to serve the water needs in location study if the total flow reach 5,98 litre/second on peak hour in 2030. The tank with the measure 2m x 3m x 2.25m is needed on Purwosari village clean water supply system to complete the flow on peak hour. The simulation is calculated with extended period. According to the simulation final result by using WaterCADV8i program, the pipeline networks is working. It based on pressure, speed, and headloss gradient that approriate with the planning requirement and tank volume that can be used to supply the water needs in the study area. Keywords: clean water, pipelines, pipelines network, simulation program 1
1. PENDAHULUAN Desa Purwosari Kecamatan Sukorejo Kabupaten Kendal Jawa Tengah adalah salah satu desa yang kebutuhan akan air bersih cukup besar sampai saat ini masih belum dapat terpenuhi. Maka dengan permasalahan tersebut perlu adannya penanganan segera dengan melakukan penyediaan air bersih yang sasaran utamanya adalah untuk memenuhi kebutuhan air bersih untuk masyarakat baik secara kuantitas, kualitas dan kontinuitas. Dengan bertambahnya jumlah penduduk di Kabupaten Kendal, maka bertambah pula kebutuhan penduduk akan ketersediaan air baku. Sedangkan air baku yang tersedia di Desa Purwosari Kecamatan Sukorejo Kabupaten Kendal sangat kurang sekali. Untuk itu pemerintah merancang bagaimana cara agar air yang berada dibawah daerah studi tersebut dapat mengalir memenuhi kebutuhan masyarakat akan air baku. Dengan memperhatikan keadaan tersebut, maka dapat kita ketahui bahwa telah terjadi kekurangan air di berbagai daerah, sehingga dibutuhkan upaya penanganan dengan segera berupa peningkatan sarana dan prasarana air, terutama air baku. Kebutuhan pelayanan air baku untuk masyarakat khususnya di Desa Purwosari, masih jauh jika dibandingkan dengan sasaran pelayanan kebutuhan air baku. Dalam perencanaan operasi sistem distribusi air baku diperlukan identifikasi ketersediaan air baku pada sumber air yang akan dimanfaatkan adalah sumber mata air Kali Wayang yang belum dimanfaatkan secara maksimal. Dengan mengidentifikasi sumber air maka kita dapat mengetahui debit dan besar tekanan yang digunakan untuk menaikkan air sampai tandon yang telah ditentukan. Kemudian, air dari tandon didistribusikan secara gravitasi pada daerah yang dituju. Tujuan dari diadakannya studi ini adalah untuk : 1. Mengetahui debit kebutuhan air bersih di Desa Purwosari Kecamatan Sukorejo Kabupaten Kendal hingga tahun 2030. 2. Dapat mengetahui perencanaan sistem jaringan distribusi air bersih sampai tahun 2030 dengan menerapkan model simulasi dengan bantuan program WaterCAD V8i. 3. Mengetahui kondisi hidrolis sistem jaringan distribusi air bersih untuk memenuhi kebutuhan di Desa Purwosari Kecamatan Sukorejo Kabupaten Kendal. 4. Mengetahui anggaran biaya yang diperlukan untuk membuat membuat sistem jaringan distribusi air bersih di Desa Purwosari. 5. Mengetahui harga air yang harus dibayarkan warga per m 3 untuk mendapatkan air. 2. METODOLOGI PENELITIAN Lokasi studi skripsi ini berlokasi di Desa Purwosari Kecamatan Sukorejo, Kabupaten Kendal Jawa Tengah. Gambar 1. Peta wilayah Kecamatan Sooko Sumber: BAPPEDA Kabupaten Kendal Metode proyeksi jumlah penduduk yang digunakan dalam studi ini adalah metode aritmatik. Proyeksi 2
jumlah penduduk dilakukan hingga tahun 2030. Untuk mencapai tujuan yang diharapkan maka diperlukan suatu langkah pengerjaan secara sistematis. Adapun langkah-langkah pengerjaan studi sebagai berikut: 1. Melakukan pengumpulan data-data primer yang berupa data debit mata air dan data elevasi, sedangkan data sekunder yaitu Data penduduk, dan data teknis pendukung lainnya yang digunakan dalam analisa sistem jaringan distribusi air bersih. 2. Mengolah data penduduk dan jumlah layanan. 3. Menghitung kebutuhan air bersih. 4. Melakukan simulasi dengan program WaterCAD V8i. 5. Menghitung rancangan anggaran biaya pembangunan sistem jaringan distribusi air bersih untuk mengetahui harga air yang harus dibayarkan warga. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Proyeksi Jumlah Penduduk Perhitungan proyeksi penduduk dapat dilakukan metode aritmatik. Pada studi ini perhitungan proyeksi penduduk dilakukan sampai dengan tahun 2030 dengan hasil proyeksi yaitu sebanyak 3839 jiwa. Tabel 1. Proyeksi Jumlah Penduduk desa Purwosari Dengan Metode Aritmatik. Tahun Jumlah 2011 2666 2012 2390 2013 2488 2014 2489 2015 2512 2016 2521 2017 2539 2018 2567 2019 2604 2020 2650 2021 2708 2022 2776 2023 2856 2024 2948 2025 3055 2026 3176 2027 3313 2028 3468 2029 3642 2030 3839 Sumber: Hasil Perhitungan 3.2 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih Perhitungan Proyeksi kebutuhan air bersih pada unit Desa Purwosari Kecamatan Sukorejo Kabupaten Kendal sebagai berikut A. Kebutuhan Domestik dan Non Domestik Macam kebutuhan air bersih terdiri dari 2 macam yaitu, kebutuhan domestik dan kebutuhan non domestik. Berdasarkan beberapa faktor dari letak geografis maupun kondisi sosial ekonominya Desa Purwosari Kecamatan Sukorejo termasuk dalam golongan Desa kecil dengan asumsi kebutuhan air bersih sebesar 60 ltr/orang/hari. Sedangkan kebutuhan non domestik ditujukan untuk berbagai fasilitas umum, berdasarkan Permen PU Tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM tingkat pelayanan air untuk kebutuhan non domestik sebesar 15% dari kebutuhan domestik. B. Fluktuasi Kebutuhan Air Besarnya pemakaian air pada daerah studi berbeda pada setiap jamnya, hal ini dikarenakan terjadinya fluktuasi pada setiap jam yang dipengaruhi oleh pemakaian /faktor beban konsumen. Dalam perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih ini didapat: Kebutuhan air rata-rata = Kebutuhan domestik + Kebutuhan non domestik Kebutuhan air maksimum = 1,15x Kebutuhan air rata-rata Kebutuhan jam puncak = 1,56 x Kebutuhan air rata-rata C. Kehilangan air Merupakan besar air yang hilang selama proses pendistribusian air. Berdasarkan Permen PU Tentang Penyelenggaraan Pengembangan SPAM kehilangan air karena faktor teknis maksimal sebesar 25% dan faktor nonteknis mendekati nol. Berikut ini adalah contoh perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih Desa Purwosari pada tahun 2030. 3
Tabel 2.Kebutuhan Air Bersih Desa Purwosari. 3.3 Evaluasi Hasil Simulasi Program WaterCAD V8i Dari hasil simulasi, menunjukkan debit yang keluar dari reservoir menuju tandon sebesar 5 ltr/dtk, dengan debit yang keluar dari tandon berfluktuatif mengikuti Load Factor hasil simulasi dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 3. Kondisi Pipa Pada Jam 00.00 Tabel 4. Kondisi Pipa Pada Jam 08.00 Tabel 5. Kondisi Pada Junction Purwosari 4
Berdasarkan Hasil simulasi diatas dapat dilihat bahwa kecepatan aliran, tekanan, dan headloss gradient pada sistem jaringan air bersih memenuhi syarat. Dan Tabel 6. Kondisi Tandon Desa Purwosari dari Hasil trial error pada simulasi didapatkan dimensi tandon adalah ( 2 m x 3 m x 2,25 m ) Tabel 7. Perhitungan RAB pekerjaan pipa Gambar 2. Grafik Fluktuasi Muka Air Dalam Tandon Tabel 8. Perhitungan RAB pekerjaan tandon 3.4 Rencana Anggaran Biaya Perhitungan rencana anggaran biaya meliputi biaya pekerjaan pipa dan biaya pekerjaan tandon. Berdasarkan Analisa, maka rencana anggaran biaya adalah sebagai berikut. 5
Total rencana anggaran biaya adala biaya pekerjaan pipa ditambah dengan biaya pekerjaan tandon yaitu sebesar Rp 188.109.033,91 dan ditambah PPN 10% sehingga menjadi Rp 206.919.937,30. 3.5 Perhitungan Harga Air Perhitungan harga air dilakukan dengan kondisi memasukan biaya konstruksi dan O&P. Biaya Konstruksi (dengan PPN10%) = Rp 206.919.937,30 Biaya O&P selama 1 Bulan = Rp 3,000.000,00 Biaya O&P selama 1 Tahun = Rp 36.000.000,00 Total Kebutuhan air = 3,83 ltr/dtk = 120782,9m 3 /thn Nilai Sekarang Biaya Konstruksi Faktor Konversi (F/P,9,1) = P(1+i) n = Rp 225.542.731,66 Nilai Sekarang Biaya O&P Faktor Konversi (P/A,9,15) = A{[(1+i) n -1]/i(1+i) n } = Rp 290.184.783,47 Total biaya tahunan = nilai sekarang biaya konstruksi + nilai sekarang biaya O&P = Rp 515.727.515,14 Harga Air = Total Biaya Tahunan / Total Kebutuhan Air selama 15 tahun = Rp 284,657/m 3 Dibulatkan menjadi Rp 300,00/m 3 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisa yang dilakukan pada bab sebelumnya, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Berdasarkan perhitungan pada bab sebelumnya kebutuhan air bersih ratarata untuk melayani 100% penduduk di Desa Purwosari sampai dengan Tahun 2030 adalah sebesar 3,83 ltr/dtk dengan kondisi kebutuhan berubah tiap jamnya. Kebutuhan air tebesar berada pada jam puncak sebesar 5,98 ltr/dtk. 2. Dalam perencanaan sistem jaringan air bersih dengan menerapkan model simulasi program WaterCAD V8i ini menggunakan pipa HDPE 4 inchi sepanjang 939,7 m dan mengambil dari Sumber Kaliwayang dengan menggunakan satu tandon berukuran ( 2m x 3m x 2,25m ). 3. Kecepatan Aliran Tertinggi terjadi di pipa 14-17 pada pukul 08.00 yaitu sebesar 0,73 m/s dan kecepatan terendah terjadii pada pukul 00.00 yaitu sebesar 0,12 m/s. Tekanan tertinggi pada junction Purwosari terjadi pada pukul 00.00 masih di dalam batas aman yaitu sebesar 5,89 atm, dan headloss gradient yg ada pada seluruh pipa berkisar antara 0,17-5,12 m/km. 4. Total biaya yang diperlukan untuk membangun sistem penyediaan air bersih di Desa Purwosari ini adalah Rp 206.919.937,30 termasuk PPN 10%. 5. Harga air yang harus dibayarkan warga adalah Rp 300,00 per m 3. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2007. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007 Tentang Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum. Bentley Methods. 2007. User s Guide WaterCAD v8 for Windows WATERBUY CT. USA: Bentley. Press. Dejan, Anto. 1974. Pengantar Metode Statistik jilid II. Jakarta: LP3ES. Joko, Tri. 2010. Unit Air Baku dalam Sistem Penyediaan Air Minum. Yogyakarta: Graha Ilmu. Linsley, Ray K, dan Yoseph B. Franzini. 1996. Teknik Sumber Daya Air. Jilid I. Jakarta: Erlangga. Situs Resmi Kabupaten Kendal. 2016. Profil Daerah dan Kondisi Geografis. http://kendalkab.go.id/index.php. (diakses 27 Februari 2015) 6