DAFTAR ISI ABSTRAK... UCAPAN TERIMA KASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii iii v vi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 5 1.3 Maksud dan Tujuan... 5 1.4 Manfaat Penelitian... 5 1.5 Batasan Masalah... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum... 7 2.2 Kebutuhan Air Minum... 7 2.2.1 Prakiraan Kebutuhan (demand) Prasarana Air... Bersih... 8 2.2.2 Pengadaan (supply) Pelayanan Air Bersih... 8 2.2.3 Perkembangan Jumlah Penduduk... 9 2.2.3.1 Metode Aritmatik... 9 2.2.3.2 Metode Geometrik... 10 2.2.3.3 Metode Least Square... 10 2.3 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih... 12 2.4 Hidrolika Aliran Pada Sistem Jaringan Pipa... 16 2.4.1 Hukum Kontinuitas... 16 2.4.2 Kekekalan Energi... 18 2.4.3 Kehilangan Tinggi Tekan Pada Aliran Air di... Dalam Pipa... 19 2.4.3.1 Kehilangan Tinggi Tekanan Mayor... (Major Losses)... 19 2.4.3.2 Kehilangan Tinggi Tekanan Minor... (Maior Losses)... 21 2.4.3.3 Perencanaan Unit Distribusi... 23 2.5 Perencanaan Pompa... 25 2.6 Perencanaan Reservoir... 26 2.6.1 Hidran Umum... 28 2.6.2 Kriteria Perencanaan Reservoir... 28 2.6.3 Perhitungan Volume dan Dimensi Reservoir... 29 iii
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Deskripsi Daerah Studi... 30 3.1.1 Lokasi Studi... 30 3.1.2 Potensi Penduduk... 30 3.1.3 Kondisi Topografi... 31 3.1.4 Kondisi Geohidrologi... 31 3.1.5 Kondisi Lahan dan Vegetasi... 31 3.1.6 Kondisi Sumber Air... 32 3.2 Pengumpulan Data... 32 3.3 Studi Literatur... 34 3.4 Pengolahan Data... 34 3.5 Kerangka Acuan Penelitan... 35 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Eksisting Sistem Penyediaan Air Minum di Wilayah Studi... 37 4.2 Proyeksi Penduduk... 38 4.2.1 Metode Aritmatik... 39 4.2.2 Metode Geometrik... 40 4.2.3 Metode Leas Square... 41 4.3 Proyeksi Kebutuhan Air Domestik dan Non Domestik... 45 4.4 Analisa Hidrolika Sistem Jaringan Pipa Disrtibusi... 59 4.4.1 Kehilangan Tinggi Tekan Mayor (Major losses)... 59 4.4.2 Kehilangan Tinggi Tekan Minor (Minor losses)... 68 4.5 Perhitungan Volume dan Dimensi Reservoir... 74 4.6 Input Data Waternet Hasil Running Waternet... 76 4.6.1 Node... 76 4.6.2 Pipa... 78 4.6.3 Reservoir dan Tangki... 78 4.6.4 Hasil Running Waternet... 78 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 82 5.2 Saran... 83 DAFTAR PUSTAKA... 84 LAMPIRAN iv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 (a) Pipa Lurus, (b) Penyempitan Pipa, (c) Pelebaran... Pipa... 17 Gambar 2.2 Aliran Bercabang... 17 Gambar 2.3 Garis Energi dan Garis Tekanan... 18 Gambar 2.4 (a) Pemasangan Pompa Pararel dan, (b) Secara Seri... 26 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitin... 35 Gambar 3.2 Peta Lokasi Studi Kecamatan Tejakula... 36 Gambar 4.1 Penempatan Pipa, Node dan Reservoir Desa Gambar 4.2 Bondalem... 77 Penempatan Pipa, Node dan Reservoir Desa Tejakula... 77 Gambar 4.3 Jendela Informasi Variabel Desa Bondalem... 78 Gambar 4.4 Jendela Informasi Variabel Desa Tejakula... 79 Gambar 4.5 Jendela Report Constant Desa Bondalem... 79 Gambar 4.5 Jendela Report Constant Desa Tejakula... 80 v
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tingkat Konsumsi/Pemakaian Air Rumah Tangga Sesuai Kategori Kota... 7 Tabel 2.2 Faktor Pengali (Load Faktor ) Terhadap Kebutuhan Air Bersih... 12 Tabel 2.3 Standar Kebutuhan Air Domestik dan Non Domestik... 14 Tabel 2.4 Koefisien Kekasaran Pipa Hazen-Williams... 20 Tabel 2.5 Koefisien Kehilangan Tinggi Tekan Berdasarkan... Perubahan Bentuk Pipa (K)... 22 Tabel 4.1 Data Jumlah Penduduk Dusun Celagi Batur... 39 Tabel 4.2 Perhitungan Statistik Jumlah Penduduk Dusun Celagi Batur... 41 Tabel 4.3 Perhitungan Metode Aritmatik, Metode Geometrik, Metode Least Square dari Tahun 2011-2015 Dusun Celagi Batur... 42 Tabel 4.4 Perhitungan Standar Deviasi Dusun Celagi Batur... 43 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Standar Deviasi Masing-masing Dusun... 44 Tabel 4.6 Proyeksi Jumlah Penduduk Masing-masing Dusun (2015-2035)... 44 Tabel 4.7 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Celagi Batur... 46 Tabel 4.8 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Kelod Kangin... 47 Tabel 4.9 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Celagi Bantes... 48 Tabel 4.10 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Kelod Kauh... 49 Tabel 4.11 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Jero Kuta... 50 Tabel 4.12 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Siladarma... 51 Tabel 4.13 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Tegal Sumga... 52 Tabel 4.14 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Kanginan... 53 Tabel 4.15 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Kelodan... 54 Tabel 4.16 Proyeksi Kebutuhan Air Rata-rata Dusun Sukadarma... 55 Tabel Tabel 4.17 Proyeksi Penduduk Untuk Daerah Pelayanan Masing-masing Dusun... 57 4.18 Proyeksi Penduduk Yang Akan Dilayani Untuk Masing-masing Dusun... 57 vi
Tabel 4.19 Proyeksi Total Produksi Kebutuhan Air Bersih (Domestik dan Non Domestik) Pada Hari Maksimum Dusun Celagi Batur dan Kelod Kangin... 58 Tabel 4.20 Hasil Perhitungan Proyeksi Total Produksi Kebutuhan Air Bersih Pada Hari Maksimum... 59 Tabel 4.21 Elevasi dan Beda Tinggi Setiap Segmen... 60 Tabel 4.22 Analisis Hidraulis Pipa Distribusi Desa Bondalem (Head Mayor Losses)... 63 Tabel 4.23 Elevasi dan Beda Tinggi Setiap Segmen... 64 Tabel 4.24 Analisis Hidraulis Pipa Distribusi Desa Tejakula (Head Mayor Losses)... 67 Tabel 4.25 Analisis Hidraulis Pipa Distribusi Desa Bondalem Tabel (Head Minor Losses)... 69 4.26 Analisis Hidraulis Pipa Distribusi Desa Tejakula (Head Minor Losses)... 71 Tabel 4.27 Perhitungan Sisa Tekanan Desa Bondalem... 72 Tabel 4.28 Perhitungan Sisa Tekanan Desa Tejakula... 73 Tabel 4.29 Energi Relatif Desa Bondalem... 81 Tabel 4.30 Energi Relatif Desa Tejakula... 81 vii
ABSTRAK Air bersih merupakan salah satu kebutuhan yang paling penting bagi kelangsungan hidup manusia. Kecamatan Tejakula yang terletak paling timur Kabupaten Buleleng memiliki sumber air yang sangat terbatas yang menyebabkan kondisi untuk pemenuhan air bersih di daerah ini sangat rendah/minus air. Dalam merencanakan jaringan distribusi air minum di wilayah studi dibantu dengan software WaterNet. Metode yang digunakan adalah dengan menghitung kebutuhan harian maksimum agar dapat menentukan volume reservoir. Data-data penunjang dalam menyelesaikan penelitian ini adalah elevasi penempatan untuk menghitung kehilangan energi Mayor dan Minor, jumlah penduduk selama 5 tahun sebelum tahun perencanaan agar dapat menentukan proyeksi pertumbuhan penduduk selama 20 tahun mendatang. Dari hasil poyeksi kebutuhan air pada daerah pelayanan yang telah direncanakan dengan jumlah kebutuhan untuk pelayanan Reservoir I Desa Bondalem sebesar 266 m³, Reservoir II Desa Tejakula sebesar 700 m³. Berdasarkan hasil simulasi dengan program WaterNet, sistem perpipaan di wilayah studi menggunakan jenis pipa PVC. Perencanaan jaringan pipa distribusi Desa Bondalem dan Desa Tejakula direncanakan menggunakan sistem gravitasi. Sumber air berasal dari Mata Air Sanih yang terletak di Kecamatan Kubutambahan. Kata Kunci : air,pipa,waternet viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Air adalah salah satu kebutuhan pokok hidup manusia, bahkan hampir 70% tubuh manusia mengandung air, mengingat bahwa dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia dan digunakan sebagai keperluan makan, minum dan kebutuhan lainnya, maka untuk itu air yang digunakan harus memenuhi baik kuantitas, kualitas maupun kontinuitas. Sumber-sumber air yang ada di Kabupaten Buleleng berupa air permukaan yaitu bendungan, mata air dan danau. Kabupaten Buleleng terdapat beberapa bendungan/daerah irigasi dimana bendungan gerokgak merupakan salah satu yang terbesar dengan potensi air sebanyak 2,50 juta m³/tahun. Sedangkan mata air yang ada sebanyak 144 buah dengan potensi 79,528 juta m³/tahun (Kab.Buleleng dalam Angka 2012). Pertumbuhan penduduk di Kabupaten Buleleng dari tahun ke tahun yaitu sangat bervariasi hal itu disebabkan oleh jumlah kelahiran dan angka kematian. Hal ini mempengaruhi jumlah serta kepadatan penduduk di Kabupaten Buleleng. Namun selain faktor kelahiran dan kematian, laju pertumbuhan penduduk di Kabupaten Buleleng dipengaruhi oleh beberapa faktor lain yaitu perpindahan ke luar dan perpindahan ke dalam. Sejalan dengan pertumbuhan penduduk di Kabupaten Buleleng perkembangan serta peningkatan perekonomian khususnya sektor pertanian dan peternakan di Kabupaten Buleleng menjadikan Kecamatan Tejakula merupakan daerah yang strategis untuk menunjang sektor lainnya seperti sektor perdagangan. Peningkatan tersebut perlu diimbangi dengan peningkatan berbagai sarana dan prasarana yang memadai salah satunya adalah peningkatan terhadap pemenuhan kebutuhan air bersih. Menurut Permen Kesehatan Nomor 492 tahun 2010, Air minum yang aman bagi kesehatan dimana memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis, kimiawi dan ix
radioaktif yang dimuat dalam parameter wajib dan paramater tambahan. Parameter wajib sebagaimana dimaksud yaitu persyaratan kualitas air minum yang wajib diikuti dan ditaati oleh seluruh penyelenggara air minum. Dalam penetapan persyaratan tentang kualitas air minum ke masyarakat dimana agar dalam mengkonsumsi air minum tidak menimbulkan gangguan kesehatan, maka perlu menjaga kulitas air minum yang dikonsumsi dengan dilakukan pengawasan kualitas air minum secara eksternal dan secara internal. Pengawasannya melalui inspeksi sanitasi, pengambilan sampel air dan pengujian kualitas air. Pemerintah telah memberikan perhatian yang cukup besar terhadap pengembangan system penyediaan air minum. Sejak akhir 1970 hingga saat ini penyediaan air minum khususnya dengan sistem perpipaan telah dibangun dan dikembangkan menggunakan berbagai pendekatan baik yang bersifat sektoral maupun pendekatan keterpaduan dan kewilayahan (perkotaan dan perdesaan). Berdasarkan Rencana Induk Sistem Penyediaan Air Minum (RISPAM) Kabupaten Buleleng. Kabupaten Buleleng dengan luas wilayah 136.588 Ha sebenarnya cukup memiliki potensi air baku, namun keberadaannya tidak merata. Potensi air baku cukup bagus berada di sekitar kota singaraja. Sampai saat ini masih terdapat desa yang dikategorikan rawan air karena belum terjangkau sistem perpipaan atau karena prosentase pelayanan air minumnya masih rendah seperti desa-desa yang berada di daerah ketinggian/perbukitan yang masih jauh dari sistem distribusi. Pemanfaatan sumber air yang digunakan untuk penyediaan air bersih PDAM Kota Singaraja yaitu 5 mata air diantaranya dari MA mumbul 150 l/d, MA pangkung dalem 100 l/d, MA padang bulia I 7 l/d, MA padang bulia II 3 l/d, MA bangkiang sidam 2 l/d dan 3 sumur bor dari SB banyualit 10 l/d, SB kerobokan 10 l/d, SB legal sari 5 l/d. jadi total debit yang digunakan PDAM Kota Singaraja untuk mensuplai air minum di wilayah perkotaan dan sekitarnya adalah 287 l/d (PDAM Kabupaten Buleleng). Berdasarkan daerah studi perencanaan jaringan distribusi utama Kecamatan Tejakula merupakan salah satu kecamatan yang berada paling timur Kabupaten x
Buleleng yang terdiri dari 10 (sepuluh) desa dengan kondisi ekisting pemenuhan kebutuhan air bersih dikelola oleh PDAM dan untuk penyediaan air bersih dalam skala kecil sebagian dikelola oleh desa (PAMDES). Penduduk desa/lembaga desa mengelola untuk memenuhi kebutuhan air minum secara swadaya. Untuk memenuhi kebutuhan air minum masyarakat di Kecamatan Tejakula dilakukan dengan system perpipaan dan non perpipaan. Sistem perpipaan dilakukan oleh PDAM dan PAMDES. Pelayanan Pemenuhan kebutuhan air bersih di Kecamatan Tejakula saat ini yang dilayani oleh PDAM bersumber dari Unit Cabang Kubutambahan dan Unit Cabang Sambirenteng, antara lain : 1. Unit Cabang Sambirenteng untuk pelayanan Desa Tembok dan Desa Sambirenteng dengan kapasitas sumber air pada sistem cabang ini sebesar 8 l/dt yang berasal dari beberapa sumber air : a. Desa Sambirenteng : Sumber air berupa sumur bor dalam dengan pengaliran menggunakan pompa, dengan kapasitas 4 l/dt untuk melayani 514 SR dan 2 KU b. Desa Tembok : Sumber air berupa sumur bor dalam dengan pengaliran menggunakan pompa, dengan kapasitas 4 l/dt untuk melayani 301 SR 2. Unit Cabang Kubutambahan untuk pelayanan Desa Bondalem (49 SR), Desa Julah (17 SR dan 2 KU) dan Desa Pacung (262 SR dan 5 KU) dengan sumber air berupa sumur bor dangkal yang terletak di Desa Ponjok Batu dengan kapasitas sumber air sebesar 6 l/dt untuk total pelayanan 328 SR dan 7 KU dengan yang pengalirannya menggunakan pompa. Berdasarkan laporan PDAM Kabupaten Buleleng (PDAM Juli 2015), tingkat cakupan pelayanan air bersih PDAM di Kecamatan Tejakula baru mencapai 14,37%, sedangkan penyediaan air bersih yang dilakukan oleh PAMDES pelayanan sudah mencapai 41,98 % (PUPR - Des. 2015 dan DPU Kab. Buleleng 2015). dari ke10 desa yang ada di Kecamatan Tejakula selain yang di layani PDAM, untuk pelayanan PAMDES yang termasuk perencanaan JDU xi
dalam tugas akhir ini ada 5 Desa yaitu pada tahun 2012 pengadaan pipa dan accessories di Desa Penuktukan, pada tahun 2014 pengadaan pipa dan accessories di Desa Sambirenteng oleh DAK (Dana Alokasi Khusus Kab.) dan pembangunan SPAM rawan air di Desa Pacung oleh PKPAM (Peningkatan Kinerja Pengembangan Air Minum), pada tahun 2015 yaitu peningkatan sarana dan prasarana air bersih di Desa Tejakula oleh DAK (Dana Alokasi Khusus Kab.), dan pada tahun 2008 yaitu pembangunan embung di Desa Tembok (DPU Prov. Bali 2008) dan penggunaan sumur bor dalam yang dibangun oleh BWS Bali - Penida Berdasarkan kondisi tersebut masih kurang memadai untuk pemenuhan kebutuhan air minum, Sehingga perlu adanya tambahan supply sumber air baku yang diharapkan dapat mencukupi kebutuhan seluruh Kecamatan Tejakula. Untuk melayani pemenuhan kebutuhan tersebut direncanakan dengan memanfaatkan Sumber air baku dari Mata Air Sanih yang berlokasi di Desa Sanih dengan debit MA sebesar 400,19 lt/dt (Satuan Kerja Balai Wilayah Sungai Bali - Penida, Septemebr 2013 ). Dari uraian tersebut diatas, dengan tetap memperhatikan keterkaitan dan kesinambungan program pengembangan sumber daya air di wilayah Kabupaten Buleleng khususnya Kec.Tejakula, maka dirasa sangat perlu untuk dilakukan perencanaan jaringan distribusi utama untuk penyediaan air bersih yang memadai dan memiliki jangkauan yang lebih luas. Disamping itu perlunya upaya pemanfaatan sumber air yang ada secara optimal melalui pembangunan prasarana dan sarana penyediaan air bersih bagi masyarakat pedesaan, agar terpenuhi standar kebutuhan air bersih perhari dan peningkatan derajat kesehatan masyarakat. Maka sejalan dengan permasalahan tersebut diatas perlu diadakan penelitian Perencanaan jaringan distribusi utama untuk mengtahui dimensi reservoir untuk melihat sejauhmana kebutuhan air untuk pemenuhan kebutuhan xii
air bersih dan mencari solusi sehingga masalah di Kecamatan Tejakula dapat tertangani. 1.2. Rumusan Masalah Adapun rumusan permasalahan dari pembuatan studi ini adalah: 1. Berapa proyeksi kebutuhan air minum sampai 20 tahun ke depan (2015-2035)? 2. Bagaimana skema SPAM di tingkat jaringan distribusi utama? 1.3. Maksud dan Tujuan Dalam penelitian ini bermaksud untuk menganilasa potensi sumber air untuk pemenuhan kebutuhan air baku di Kecamatan Tejakula. Tujuan dari pembuatan penelitian ini adalah dengan adanya perencanaan teknis untuk sistem penyediaan air baku dengan memanfaatkan potensi Mata Air sehingga diharapkan dapat memenuhi tujuan seperti dibawah ini : 1. Untuk mengetahui ketersediaan air baku dan tingkat kebutuhan air minum sampai akhir tahun rencana. 2. Untuk Mengetahui sistem pelayanan air minum ke masing-masing Dusun. 1.4. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari pembuatan penelitian ini adalah : 1. Bagi peneliti : a. Implementasi ilmu yang didapat untut melakukan kajian, serta untuk memahami permasalahan yang ada kaitannya dengan penelitian ini. b. Untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan studi pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana. xiii
2. Bagi Instansi Terkait : a. Khususnya bisa mengurangi permasalahan ketersediaan air di wilayah Kabupaten Buleleng khususnya untuk Kecamatan Tejakula. b. Dapat dipakai sebagai bahan pertimbangan dan evaluasi serta kajian dalam pemenuhan kebutuhan air bersih. 1.5. Batasan Masalah Dengan melihat beberapa hal maka dapat dipaparkan batasan dari pembuatan studi ini antara lain: 1. Dibatasi pada daerah kajian air yaitu batas wilayah studi dan wilayah pelayanan ke10 Desa di Kecamatan Tejakula. 2. Lokasi hidran dan reservoir ditentukan dari survey dan investigasi yang sesuai dengan penentuan rencana. 3. Tidak meninjau Rencana Anggaran Biaya (RAB). 4. Kualitas sumber air dianggap layak minum sesuai hasil survey kualitas air sebelumnya dengan standard baku yang dilandasi oleh Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 1990 yang menggolongkan air menurut peruntukannya, yaitu seusia dengan golongan B. xiv