PERENCANAAN JARINGAN PEMIPAAN AIR BERSIH PEDESAAN DI DESA GUNUNG LANDONG KECAMATAN BRUNO KABUPATEN PURWOREJO Tugas Akhir Diajukan Guna Melengkapi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu Jurusan Teknik Sipil Diajukan Oleh : ENDRIANTO NIM : D 100 010 131 NIRM : 01 6 106 03010 50131 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014 i
vi
vii
HALAMAN MOTTO Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil tapi berusahalah menjadi manusia yang berguna (anonim) Berbagilah ilmu dan kamu akan mendapatkan ilmu yang lain (anonim) Tidak ada kata terlambat untuk sebuah kebaikan (anonim) iii
HALAMAN PERSEMBAHAN Ibu, Bapak dan Kakak2 ku, do a dan restu yang engkau berikan telah melancarkan jalanku. Kasih sayang dan perhatian yang dilimpahkan merupakan suatu anugerah bagiku Untuk Yang Tercinta Siti & Aufa Terima kasih atas kasih sayang, perhatian, kehadiran dan kesetian selalu membangkitkan semangatku Pada Bapak Ir. Djoko Soengkowo terima kasih atas motifasinya Buat temanteman, Eko, Aris, Marmo, Iwan Udin Widi terimakasih atas persahabatan tetap semangat Terima Kasih untuk semua ketika diri ingin menyerah kalah kalianlah yang memukul punggungku untuk segera bangkit. iv
KATA PENGANTAR السالمعليکمورحمةااللهوبرگاته Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul PERENCANAAN JARINGAN PEMIPAAN AIR BERSIH PEDESAAN DI DESA GUNUNG LANDONG KECAMATAN BRUNO, KABUPATEN PURWOREJO ini. Shalawat dan salam kita mohonkan agar senantiasa terlimpah kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW beserta keluarga, para sahabat dan pengikutnya hingga akhir zaman, Amin. Penyusunan tugas akhir ini sebagai salah satu syarat untuk memperoleh jenjang kesarjanaan Strata 1 pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Pada kesempatan ini kami ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Sri Sunaryono, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak M. Solikin, S.T., M.T., Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Bapak Budi Setyawan, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik yang selalu membimbing saya walaupun bukan masalah Akademik. 4. Kuswartomo, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing utama yang di tengah kesibukannya masih berkenan meluangkan waktu untuk memberikan bimbingannya sehingga Tugas Akhir ini terselesaikan. 5. Gurawan Djati Wibowo, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing pendamping yang telah banyak memberi masukan dan juga berkenan memberikan bimbingannya untuk Tugas Akhir ini. 6. Bapak Ir. Ahmad Karim Fatchan, S.T., M.T., selaku Dosen Tamu pendadaran yang telah bersedia meluangkan waktu di tengah kesibukannya sehingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. v
7. Seluruh Karyawan dan Karyawati Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, terima kasih atas bantuannya. 8. Kedua Orang tuaku yang telah memberikan dorongan dan semangat baik moril maupun materiil dalam menyelesaikan laporan ini. 9. Keluargaku terima kasih sudah menemani dan memberikan motifasi dalam menyelesaikan laporan ini. 10. Teman-temanku, Aris, Eko, Widi, Iwan, Udin, dan lainya yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu. Masih banyak pihak-pihak lain yang membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini baik secara moril maupun materil yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu, maka dengan ini pula kami sampaikan ucapan terima kasih yang sebesar - besarnya. Penulis menyadari keterbatasan dalam penyusunan laporan masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna, untuk itu kritik dan saran yang sifatnya membangun Penulis harapkan demi kesempurnaan penyusunan laporan selanjutnya. Akhir kata kami berharap tugas akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Amin Ya Robbal alamin. والسالمعايكمورحمةااللهوبرکاته Surakarta, Juli 2014 Penulis vi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN MOTTO... HALAMAN PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ABSTRAKSI... i ii iii iv v vii ix x xi xii BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 1 C. Tujuan Perencanaan... 2 D. Manfaat Perencanaan... 2 E. Batasan Masalah... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 4 BAB III. LANDASAN TEORI... 6 A. Persamaan Bernoulli... 6 B. Persamaan Bernoulli Zat Cair Riil... 8 C. Aliran Pipa... 9 Aliran Laminer Dalam Pipa 1. Aliran Laminer dan Aliran turbulen... 10 2. Kehilangan energi (Head losses)... 11 2.1 Kehilangan energi primer (h f )... 11 2.2 Kehilangan energi sekunder (h e )... 12 D. Jaringan Pipa... 14 vii
E. Kebutuhan Air... 15 1. Prediksi Kebutuhan Air... 15 2. Pola Kebutuhan Air... 16 BAB IV. METODE PENELITIAN... 18 A. Bahan dan Alat... 18 B. Tahap Pelaksanaan... 18 C. Bagan Alir Perencanaan... 20 D. Jadwal Kegiatan... 21 BAB V. ANALISIS DAN PEMBAHASAN... 22 A. Analisis Kebutuhan Air... 22 1. Data demografi... 22 2. Ketersediaan air... 24 3. Kebutuhan air... 25 B. Analisis Hidraulika Aliran Pipa... 27 1. Analisi perhitungan dimensi pipa... 27 2. Analisis kapasitas bak... 36 BAB VI.KESIMPULAN DAN SARAN... 42 A. Kesimpulan... 42 B. Saran... 42 DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN... xii xii viii
DAFTAR TABEL 1. Tabel III.1. Nilai k untuk tikungan patah... 13 2. Tabel IV.1. Kegiatan penelitian... 21 3. Tabel V.1. Jumlah penduduk di Desa Gunung Landong... 23 4. Tabel V.2. Hasil proyeksi pemanfaat air baku... 23 5. Tabel V.3. Hasil pengukuran debit eksisting... 23 6. Tabel V.4. Proyeksi kebutuhan air tahun 2030... 25 7. Tabel V.5. Proyeksi kebutuhan air 20 tahun kedepan... 26 8. Tabel V.6. Kekasaran Material Pipa... 29 9. Tabel V.7. Hasil Perhitungan Analisis Hidraulika Aliran Pipa... 35 10. Tabel V.8. Hasil Analisis Kapasitas Bak Penampung... 36 11. Tabel V.9. Hasil Perhitungan Dimensi Bak... 38 ix
DAFTAR GAMBAR 1. Gambar III.1. Garis tenaga dan tekanan pada zat cair ideal... 7 2. Gambar III.2. Persamaan Bernoulli zat cair riil... 9 3. Gambar III.3. Aliran laminar dalam pipa... 10 4. Gambar III.4. Aliran turbulen dalam pipa... 10 5. Gambar III.5. Jaringan pipa tipe bercabang... 15 6. Gambar III.6. Contoh Pola Kebutuhan Air Dalam Masyarakat... 16 7. Gambar IV.1. Bagan Alir Perencanaan... 20 8. Gambar V.1. Peta Desa Gunung Landong... 22 9. Gambar V.2. Grafik Imbangan Mata air Kalitunjangan... 27 10. Gambar V.3. Skema Penyediaan Air... 35 x
DAFTAR LAMPIRAN I Lampiran I.1 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2010 Lampiran I.2 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2009 Lampiran I.3 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2008 Lampiran I.4 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2007 Lampiran I.5 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2006 Lampiran v.6 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2005 Lampiran I.7 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2004 Lampiran I.8 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2003 Lampiran I.9 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2002 Lampiran I.10 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2001 Lampiran I.11 Data Statistik Desa Gunung Landong Tahun 2000 xi
DAFTAR LAMPIRAN II Lampiran II.1 Perhitungan dimensi pipa antara Reservoir dan bak bagi I Lampiran II.2 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi I dan bak distribusi 1 Lampiran II.3 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi I dan bak bagi II Lampiran II.4 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi II dan bak distribusi 2 Lampiran II.5 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi II dan bak bagi III Lampiran II.6 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi III dan bak distribusi 3 Lampiran II.7 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi III dan bak bagi IV Lampiran II.8 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi IV dan bak distribusi 4 Lampiran II.9 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi IV dan bak distribusi 5 Lampiran II.10 Perhitungan dimensi pipa antara bak bagi IV dan bak distribusi 4 Lampiran II.11 Lampiran II.12 Perhitungan kapasitas Reservoir Perhitungan kapasitas bak bagi I Lampiran II.13 Perhitungan kapasitas bak distribusi 1 Lampiran II.14 Perhitungan kapasitas bak bagi II Lampiran II.15 Perhitungan kapasitas bak distribusi 2 Lampiran II.16 Perhitungan kapasitas bak bagi III Lampiran II.17 Perhitungan kapasitas bak distribusi 3 Lampiran II.18 Perhitungan kapasitas bak bagi VI Lampiran II.19 Perhitungan kapasitas bak distribusi 4 Lampiran II.20 Perhitungan kapasitas bak distribusi 5 xii
DAFTAR LAMPIRAN III Lampiran III.1 Lampiran III.2 Lampiran III.3 Lampiran III.4 Lampiran III.5 Lampiran III.6 Lampiran III.7 Lampiran III.8 Lampiran III.9 Lampiran III.10 Lampiran III.11 Peta Situasi Mata Air Kalitunjangan Denah Reservoir ke bak bagi I Denah bak bagi II ke bak bagi II Denah bak bagi II ke bak bagi III Denah bak bagi III ke bak bagi IV Denah bak bagi IV ke bak distribusi V Detail gambar desain Reservoir Detail gambar desain bak bagi I Detail gambar desain bak bagi II Detail gambar desain bak bagi III Detail gambar desain bak bagi IV Lampiran III.12 Detail gambar desain bak distribusi 1 Lampiran III.13 Detail gambar desain bak distribusi 2 Lampiran III.14 Detail gambar desain bak distribusi 3 Lampiran III.15 Detail gambar desain bak distribusi 4 Lampiran III.16 Detail gambar desain bak distribusi 5 Lampiran III.17 Detail gambar desain manhole xiii
PERENCANAAN JARINGAN PEMIPAAN AIR BERSIH PEDESAAN DI DESA GUNUNG LANDONG KECAMATAN BRUNO KABUPATEN PURWOREJO ABSTRAKSI Air merupakan sumberdaya alam yang dibutuhkan oleh makhluk hidup. Sumber daya air merupakan sumber daya alam yang terbatas baik secara kualitas maupun kuantitas. Pemanfaatan air harus menjaga kelestariannya supaya tidak terjadi kelangkaan air dikemudian harinya. Keberadaan air bersih di daerah pedesaan terutama di daerah-daerah pegunungan sangat penting untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia. Kendala-kendala yang dihadapi di daerah-daerah pegunungan adalah lokasi sumber air yang berjauhan dengan perkampungan, sehingga diperlukan perancangan jaringan air bersih untuk melayani kebutuhan penduduk tersebut. Desain perancangan air bersih pedesaan perlu dilakukan mengacu pada latar belakang di atas untuk daerah-daerah yang kekurangan air terutama di daerah Desa Gunung Landong, Kecamatan Bruno, Kabupaten Purworejo. Perencanaan dan perhitungan yang benar dalam penyediaan air bersih sangat diperlukan untuk menghindari terjadinya kekeliruan dalam suplai air bersih. Beberapa pertimbangan dalam perencanaan sistem distribusi diantaranya penentuan jumlah perkembangan penduduk yang akan menentukan debit kebutuhan penduduk. Hasil penelitian menunjukan bahwa debit kebutuhan 2,44 l/dt dengan debit existing 3,9 l/dt masih mampu melayani hingga 20 tahun kedepan. Dimensi bak penampung 2x2x2,25 m, bak bagi I 2x2x2,25 m, bak bagi II 2x2x1,75 m, bak bagi III 2x2x1,75 m, bak bagi IV 1,5x1,5x1,75 m, diameter pipa yang digunakan 2,5, 2, 1,25, dan 1 dengan panjang total pipa 3175.07 m. Kata kunci : debit existing, debit kebutuhan, diameter pipa. xiv