STUDI PERENCANAAN PENGEMBANGAN JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH DI KECAMATAN SUGIHWARAS KABUPATEN BOJONEGORO DENGAN SOFTWARE WATERCAD Fanny Aliza Savitri 1, Donny Harisuseno 2, Jadfan Sidqi Fidari 2 1) Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2) Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jl. MT. Haryono 167 Malang 65145, Indonesia e-mail: fannyaliza@gmail.com ABSTRAK Kecamatan Sugihwaras memiliki 4 desa yaitu Desa Sugihwaras, Alasgung, Siwalan dan Trate yang sudah terlayani kebutuhan air bersihnya dan akan dikembangkan hingga tahun 236 dengan penambahan layanan di 3 desa lainnya yaitu Desa Genjor, Balongrejo dan Glagahwangi. Dalam penelitian ini dilakukan evaluasi terhadap kemampuan debit dan kondisi hidrolis eksisting berupa kontrol nilai kecepatan (,1-2,5 m/s), tekanan (,5-8 atm) dan juga headloss gradient (-15 m/km) menggunakan bantuan software Watercad sehingga dapat diketahui kinerja jaringan penyediaan air bersih eksisting yang selanjutnya digunakan sebagai pengembangan 236. Hasil simulasi yang diperoleh dari software Watercad adalah nilai kecepatan tidak memenuhi kriteria yang telah ditentukan sehingga dilaksanakan perbaikan bersamaan dengan perencanaan pengembangan 236. Perencanaan pengembangan dilakukan dengan penambahan beberapa komponen diantaranya kapasitas sumber air sebesar 2 lt/dt, pompa dan menara air. Sehingga debit dan kondisi hidrolis jaringan air bersih dapat memenuhi kriteria yang telah ditentukan. Selain itu anggaran biaya yang akan dikeluarkan pada perencanaan pengembangan ini sebesar Rp. 5.63.4.4,- Kata kunci: air bersih, watercad, jaringan, rencana pengembangan ABSTRACT Sugihwaras Subdistrict owns 4 villages; those are Sugihwaras, Alasgung, Siwalan, and Trate Villages whose clean water need have been served and will be developed until the year of 236 with the service addition to the 3 other villages, those are Genjor, Balongrejo, and Glagahwangi Villages. In this research, the evaluation was carried on the discharge ability and the existing hydraulic condition in the form of velocity value control (,1-2,5 m/s), pressure (,5-8 atm) as well as headloss gradient (-15 m/km) using the aid of watercad software, so it could be known the performance of existing water supply network then used as development planning 236. The simulation result obtained from Watercad Software was that the velocity value did not meet the stated criteria; therefore, simultaneous improvement with the development planning 236 was carried out. The development planning was conducted with the addition of several components, among them water source as much as 2 lit/sec, pump, and water tower. Thus, the discharge and the hydraulic condition of clean water network could meet the stated criteria in order to serve 7 villages optimally. Besides, the budget that would be spent on this development planning was as much as Rp. 5.63.4.4,- Keywords: clean water, watercad, network, development planning.
1. PENDAHULUAN Pada kehidupan manusia tentu tidak dapat dipungkiri pasti memerlukan air sebagai salah satu sumber daya alam yang dapat memenuhi kebutuhan pokok. Namun permasalahan ketersedian air bersih menjadi suatu masalah klasik yang dihadapi oleh masyarakat Indonesia pada akhir-akhir ini, baik itu mengenai kuantitas maupun masalah kualitas air bersih yang ada (Wardhana dkk., 213). Monitoring dan pengembangan suatu jaringan air bersih oleh PDAM Kabupaten Bojonegoro merupakan hal yang sangat diperlukan untuk mengetahui dan mengontrol kondisi di suatu wilayah yang belum terlayani air bersihnya. Kecamatan Sugihwaras terdiri dari 17 desa dengan 4 diantaranya sudah terlayani kebutuhan air bersih oleh PDAM Kabupaten Bojonegoro dan beberapa sisa desa lainnya akan menjadi target perencanaan pengembangan jaringan air bersih. Dalam perencanaan pengembangan nantinya akan menggunakan perangkat lunak komputer untuk membantu mempermudah dalam pengerjaannya, yaitu menggunakan bantuan software Watercad. Penelitian mengenai perencanaan pengembangan jaringan air bersih dengan software Watercad sudah banyak dilaksanakan. Menurut Rofita (215) dari hasil simulasi perencanaan jaringan air bersih yang telah dilakukan menggunakan software Watercad menghasilkan kondisi beberapa komponen yang ada pada daerah studi, misalnya fluktuasi air didalam menara air dan pola operasi pompa selama 24 jam. Selain itu dalam penelitian lainnya, Lufira (212) yang mana juga menggunakan software Watercad mendapatkan hasil bahwa dari simulasi tersebut dapat diketahui kondisi optimasi hidrolika dengan berbagai diameter dan jenis pipa pada daerah studi yang sedang dianalisa. Dengan demikian, dari beberapa hasil analisa yang ditawarkan menggunakan software Watercad, maka studi ini memilih perangkat lunak tersebut sebagai media dalam perencanaan pengembangan jaringan air bersih dengan harapan dapat mengevaluasi terlebih dahulu kondisi kebutuhan air dan jaringan pipa dari segi hidrolis pada daerah layanan eksisting di Kecamatan Sugihwaras Kabupaten Bojonegoro sehingga hasil kinerja dari sistem tersebut nantinya digunakan dalam perencanaan pengembangan jaringan distribusi air bersih 236. 2. METODOLOGI PENELITIAN Kecamatan Sugihwaras ini memiliki 17 desa dan 4 diantaranya merupakan desa layanan eksisting yaitu Desa Sugihwaras, Alasgung, Siwalan dan Trate. Sehingga untuk perencanaan pengembangan akan ditambahkan tiga 3 desa lagi, yaitu Desa Genjor, Balongrejo dan Alasgung. Berikut ini adalah peta Kecamatan Sugihwaras dan daerah lokasi studi. Gambar 2. Peta Lokasi Studi Sumber: PDAM Kabupaten Bojonegoro Data Pendukung Kajian Dalam studi ini diperlukan data-data primer yaitu berupa data teknis maupun data pendukung guna mengkaji sistem
jaringan distribusi air bersih. Adapun data yang diperlukan meliputi 1. Data penduduk 2. Data kapasitas sumber air 3. Data pelanggan 4. Peta topografi 5. Peta layout dan data teknis jaringan eksisting. Langkah-langkah Studi Adapun langkah-langkah yang akan dilakukan di studi ini terdiri dari dua kondisi yaitu: 1. Kondisi eksisting, meliputi perhitungan proyeksi penduduk hingga tahun 236 setelah itu memperhitungan jumlah kebutuhan air bersih yang diperlukan dan dilakukan suatu evaluasi. Serta mengecek kondisi hidrolis yang ada dilapangan dengan bantuan software Watercad. 2. Rencana pengembangan, meliputi hasil proyeksi penduduk untuk 7 desa dan perhitungan kebutuhan air bersih yang akan digunakan serta mensimulasikan guna melihat hasil kondisi hidrolis yang ada pada rencana pengembangan. Jika terdapat ketidaksesuaian maka akan dilakukan perbaikan jaringan maupun penambahan beberapa komponen yang dibutuhkan. Proyeksi Penduduk Dalam perencanaan penyediaan air bersih distuatu wilayah, diperhatikan juga tingkat pertumbuhan penduduknya. Proyeksi penduduk menjadi dasar untuk menghitung jumlah kebutuhan air bersih dimasa akan datang. Perhitungan tersebut didasarkan pada asumsi perkembangan kelahiran, kematian dan migrasi. Metode yang digunakan dalam memproyeksikan jumlah penduduk adalah sebagai berikut: 1. Metode Aritmatik 2. Metode Geometrik 3. Metode Eksponensial Kemudian dilakukan uji kesesuaian dengan menggunakan koefisien determinasi dengan nilai r 2 mendekatai +1. Kebutuhan Air Bersih Kebutuhan air bersih adalah banyaknya air yang dibutuhkan untuk melayani suatu masyarakat. Kebutuhan air bersih yang ada dibagi menjadi 2 tipe, yakni kebutuhan domestik (kebutuhan air bersih yang diperuntukkan untuk pemenuhan kegiatan sehari-hari atau rumah tangga) dan non domestik (kebutuhan air yang digunakan untuk penyediaan sarana sosial). Nilai dari kebutuhan non domestik dihitung 15 % dari kebutuhan domestik. (Linsley dkk, 1986). Analisa Hidrolika pada Jaringan 1. Hukum Bernoulli Hukum Bernoulli menyatakan bahwa tinggi energi total merupakan jumlah dari tinggi tempat, tinggi tekanan dan tinggi kecepatan yang berbeda dari garis arus yang satu ke garis urus yang lain. Oleh karena itu persamaan tersebut hanya berlaku untuk titik-titik pada suatu garis arus. Sehingga apabila dirumuskan adalah sebagai berikut: Etotal = Energi ketinggian + energi kecepatan + energi tekanan Etotal = h + Pada aliran zat cair ideal, garis tenaga mempunyai tinggi tetap yang menunjukkan jumlah dari tinggi elevasi, tinggi tekanan dan tinggi kecepatan. Sehingga dapat diterapkan pada gambar dibawah: 2 V1 2g a HGL EGL P1 2 V2 2g h 1 b V1 Gambar 1. Energi EGL dan HGL dalam aliran pipa Sumber: Priyantoro, 1991 Aplikasi persamaan Bernoulli untuk kedua titik didalam sebuah pipa akan memberikan rumus sebagai berikut (Triatnmodjo, 1993: 124): b h L h 2 a P 2 V2 Z 1 + = Z 2 + + H L
dengan: = tinggi energi di titik 1 dan 2 (m) = tinggi tekanan di titik 1 dan 2 (m) Z 1,Z 2 = tinggi elevasi di titik 1 dan 2 (m) V 1,V 2 = kecepatan di titik 1 dan 2 (m/dt) P 1, P 2 = tekanan di titik 1 dan 2 (kg/m 2 ) H L = kehilangan tinggi tekan (m) w = berat jenis air (kg/m 3 ) g = percepatan gravitasi (m/dt 2 ) 2. Hukum Kontinuitas Hukum ini menyatakan bahwa debit yang masuk ke dalam pipa akan sama dengan debit yang keluar dari dalam pipa. Q masuk = Q keluar A 1.V 1 = A 2.V 2 dengan: Q 1 = debit pada potongan 1(m 3 /det) Q 2 = debit pada potongan 2 (m 3 /det) A 1 = luas penampang di potongan 1 (m 2 ) A 2 = luas penampang di potongan 2 (m 2 ) V 1 = kecepatan di potongan 1 (m/det) V 2 = kecepatan di potongan 2 (m/det) Pada aliran percabangan pipa juga berlaku hukum kontinuitas dimana debit yang masuk pada suatu pipa sama dengan debit yang keluar pipa. Hal tersebut diilustrasikan sebagai berikut: Q 1 = Q 2 + Q 3 A 1.V 1 = (A 2.V 2 ) + (A 3.V 3 ) dengan: Q 1,Q 2,Q 3 = debit yang mengalir pada penampang 1, 2 dan 3 (m 3 /det) V 1,V 2,V 3 = kecepatan pada penampang 1,2 dan 3 (m/det) 3. Kehilangan Tinggi Tekan Pada perencanaan jaringan pipa, tidak mungkin dapat dihindari adanya suatu kehilangan tinggi tekan selama aliran air dalam sebuah pipa itu berjalan. Kehilangan tinggi tekan ini dibagi menjadi dua aspek, yakni kehilangan tingi tekan mayor (major losses) dan kehilangan tinggi tekan minor (minor losses). Kehilangan Tinggi Tekan Mayor Kehilangan energi mayor disebabkan oleh gesekan atau friksi dengan pipa. Dalam buku Priyantoro (1991), terdapat beberapa teori untuk menghitung kehilangan tinggi tekan mayor diantaranya dengan menggunakan Hazen-Williams, formula dari Darcy-Weisbach, Manning, Chezy. Namun dalam studi ini menggunakan persamaan Hazen-Williams dengan rumus sebagai berikut: Qi =,85 C hw. A i.r i,63.sf,54 Vi =,85 C hw. R i,63.sf,54 dengan: Qi = debit aliran pada pipa (m 3 /dt) Vi = kecepatan dalam pipa (m/dt) C hw = koefisien kekasaran A i = luas penampang pada pipa i (m 2 ) R i = jari-jari hidrolis pada pipa i (m) Sf = kemiringan garis hidrolis (EGL) Sehingga dari perhitungan debit yang telah diketahui, dapat digunakan dalam persamaan kehilangan tinggi tekan mayor menurut Hazen-Williams menjadi: Hf = k.q 1,85 k = dengan: Hf = kehilangan tinggi tekan mayor (m) k = koefisien karakteristik pipa Q = debit aliran pada pipa (m 3 /dt) D = diameter pipa (m) L = panjang pipa (m) C hw = koefisien kekasaran Kehilangan Tinggi Tekan Minor Selain kehilangan energi karena gesekan dengan dinding pipa selama pengalirannya terdapat juga kehilangan energi karena terdapat belokan disepanjang pipa itu diletakkan sehingga terjadi turbulensi. Kehilangan energi juga akan terjadi jika air harus melalui katup dan perbesaran maupun pengecilan pada pipa. Perencanaan Teknis Unit 1. Perencanaan Teknis Unit Transmisi Perencanaan teknis unit transmisi harus mengoptimalkan jarak antara unit air baku menuju unit produksi dan/atau dari unit
produksi menuju reservoir. Hal ini terjadi karena pipa transmisi air baku pada dasarnya harus dirancang untuk dapat mengalirkan kebutuhan maksimum. 2. Perencanaan Teknis Unit Distribusi Dalam perencanaan jaringan distribusi juga terdapat beberapa ketentuan, yaitu: a) Denah (layout) b) Sistem distribusi ditentukan berdasarkan keadaan topografi. c) Jika keadaan topografi tidak memungkinkan untuk menggunakan sistem gravitasi, maka dapat diusulkan sebuah sistem kombinasi d) Jika terdapat perbedaan elevasi wilayah pelayanan terlalu besar, maka dapat dibagi menjadi beberapa zona. Kriteria Jaringan Air Bersih Dalam perencanaan jaringan air bersih terdapat kriteria yang digunakan sebagai kontrol kondisi hidrolis dari segi kecepatan, headloss gradient dan tekanan yang ada dalam pipa. Adapun kriteria jaringan pipa ditampilkan pada tabel di bawah ini: Tabel 1. Kriteria Jaringan Air Bersih Kriteria Jaringan Air Bersih 1. Kecepatan,1-2,5 m/s Kecepatan kurang dari,1 m/s a. Diameter pipa perkecil b. Tambah pompa c. Elevasi hulu pipa ditinggikan Kecepatan lebih dari 2,5 m/s a. Diameter pipa perbesar b. Elevasi hulu lebih besar dari hilir 2. Headloss Gradient -15 m/km Headloss Gradient lebih dari 15 m/km a. Diameter pipa perbesar b. Elevasi hulu lebih besar dari hilir 3. Tekanan,5-8 atm Tekanan kurang dari,5 atm a. Diameter pipa perbesar b. Tambah pompa Tekanan lebih dari 2,5 m/s a. Diameter pipa perbkecil b. Tambah bak pelepas tekan c. Pasang PRV Sumber: Anonim, 217 Pengenalan Watercad Saat ini software di bidang pengairan khususnya untuk perencanaan sistem jaringan distribusi air bersih sudah berkembang sedemikian rupa, sehingga kerumitan dalam perencanaan sistem jaringan distribusi air bersih dapat diatasi menggunakan software yang sudah diperbarui. Jadi secara garis besar, Watercad memiliki kegunaan antara lain: Menganalisis sistem jaringan distribusi air pada satu kondisi waktu tertentu. Menganalisis tahapan-tahapan simulasi pada sistem jaringan terhadap adanya kebutuhan air yang berfluktuatif 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Proyeksi Jumlah Penduduk Proyeksi jumlah penduduk dilakukan untuk mengetahui trend atau suatu ramalan pertumbuhan penduduk disuatu wilayah sampai jangka waktu beberapa tahun dan digunakan sebagai dasar dalam penentuan kebutuhan air bersih pada wilayah studi. Perhtiungan proyeksi jumlah penduduk menggunakan metode aritmatik, geometrik dan eksponensial. Setelah itu akan dilakukan pengujian kesesuaian metode proyeksi dengan koefisien determinasi yaitu hasil metode proyeksi nilainya mendekati +1. Nilai inilah yang digunakan untuk mengetahui kesempurnaan suatu data dari metode yang akan digunakan. Jadi, apabila nilainya semakin mendekati +1, maka data yang akan dihasilkan dalam metode tersebut akan lebih sempurna. Tabel 2. Hasil Rekapitulasi Perhitungan Uji Kesesuaian Metode Proyeksi Desa Metode Metode Metode Aritmatik Geometrik Eksponensial Sugihwaras,718,731,746 Alasgung,763,766,766 Siwalan,78,785,785 Trate,61,629,63 Genjor,659,669,669 Balongrejo,799,82,82 Glagahwangi,74,743,743
Kecepatan (m/s) P-1 P-9 P-17 P-25 P-33 P-41 P-49 P-57 P-65 P-73 P-81 H air dalam menara air (m) 24. 3. 6. 9. 12. 15. 18. 21. 24. Pada tabel 2. diperoleh hasil bahwa metode eksponensial lebih memenuhi persyaratan dikarenakan nilai mendekati +1, sehingga metode ini dipilih sebagai acuan dalam perhitungan kebutuhan air bersih. Kebutuhan Air Bersih Tabel 3. Hasil Rekapitulasi Kebutuhan Air Bersih Daerah Rencana pengembangan hingga 236 Nama Desa Tahun Kebutuhan air rata-rata (lt/dt) 221 226 231 236 Sugihwaras 2,983 3,821 4,879 6,213 Alasgung 1,69 1,999 2,475 3,57 Siwalan 1,967 2,315 2,716 3,178 Trate 1,444 1,955 2,639 3,552 Genjor 1,21 1,28 1,423 1,673 Balongrejo 1,672 2,4 2,481 3,1 Glagahwang 2,223 2,974 3,968 5,279 Jumlah 12,919 16,312 2,582 25,962 Dari tabel rekapitulasi perhitungan kebutuhan air bersih diatas, diperoleh hasil kebutuhan air bersih rata-rata hingga tahun 236 yang dikeluarkan sebesar 25,962 lt/dt. Nilai inilah yang akan disimulasikan pada perencanaan pengembangan menggunakan bantuan software Watercad. Simulasi menggunakan Software Watercad 1. Evaluasi kondisi ekisting sistem jaringan air bersih (216) dengan software Watercad a. Kondisi Sumber Air Kapasitas sumber air sebesar 2 lt/dt mampu melayani 4 desa layanan eksisting yaitu Desa Sugihwaras, Siwalan, Alasgung dan Trate dengan total kebutuhan rata-rata sebesar 2,36 lt/dt. b. Kondisi Pompa Pompa yang terdapat di kondisi eksisting ini terdiri dari 2 buah. Kedua pompa tersebut dirancang secara seri (menambah Head pompa) dan bekerja secara bersamaan selama 8 jam dari pukul 4.-8. lalu dinyalakan lagi dari pukul 16.-2.. Sehingga grafik debit total pompa yang telah disimulasikan menggunakan software Watercad terlihat pada gambar 3. Gambar 3. Grafik debit total pompa c. Kondisi Menara Air Kapasitas tampungan dalam menara air yang dihasilkan sebesar 63,474 m 3. Grafik fluktuasi tinggi air dapat dilihat pada Gambar 4. 1.85 1.65 1.45 1.25 1.5.85.65.45.25 Jam Gambar 4. H air dalam menara Gambar 4 Menunjukkan pada jam 15. penggunaan air yang relatif lebih namun tidak diiringi dengan inflow yang tersedia, sehingga mengakibatkan penurunan tinggi muka air dalam menara air itu sendiri. Namun setelah dipompa lagi pada jam 16. tinggi air dalam menara bertambah sampai jam 24. menjadi berkurang. d. Kondisi Aliran dalam Transmisi Ketika aliran melewati sebuah pipa, akan terlihat bagaimana kondisi hidrolis yang ada didalamnya. Sehingga dari segi kecepatan, headloss gradient dan tekanan akan disajikan dalam Gambar 5..3.25.2.15.1.5 Gambar 5. Kecepatan pipa transmisi
Tekanan (atm) J83 J88 J93 J98 J13 J18 J113 J118 J123 J128 J-Trate Tekanan (atm) J1 J8 J15 J22 J29 J36 J43 J5 J57 J64 J71 J78 HeadlossGradient (m/km) P-87 P-92 P-97 P-12 P-17 P-112 P-117 P-122 P-127 P-132 P-137 Headloss Gradient (m/km) P-1 P-9 P-17 P-25 P-33 P-41 P-49 P-57 P-65 P-73 P-81 Kecepatan (m/s) P-87 P-92 P-97 P-12 P-17 P-112 P-117 P-122 P-127 P-132 P-137 Pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa adanya nilai yang sama dalam kecepatan yang mengalir yaitu sebesar,24 m/s. Hal ini dikarenakan aliran yang bergerak di dalam pipa adalah steady flow. Jadi, asumsinya tidak ada pengambilan saat air dialirkan sehingga mengakibatkan aliran dalam pipa adalah konstan..6.4.2 Gambar 6. Hf pipa transmisi Gambar 6 menjelaskan bahwa nilai headloss gradient berbeda, yaitu dengan kisaran,3-,5 m/km. Perbedaan ini dikarenakan hasil dari pada faktor minor losses yang dianggap pada sebuah pipa ataupun bahan yang digunakan. Karena semakin kecil diameter pipa yang digunakan maka kehilangan suatu energi akan semakin besar. 8 6 4 2 Titik Simpul Gambar 7. Tekanan pipa transmisi Sedangkan pada Gambar 7 untuk nilai tekanan pada pipa transmisi ini sesuai dengan kriteria yang ada yaitu 2-6 atm. Hal ini dapat disebabkan oleh dimana perletakkan pipa sesuai dengan elevasi yang ada dilapangan. Distribusi Dari hasil simulasi, dihasilkan nilai kecepatan yang berbeda-beda disetiap pipanya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 8..15.1.5 Gambar 8. Kecepatan pipa distribusi Gambar 8 menerangkan bahwa kecepatan yang ada tidak memenuhi kriteria. Hal ini dapat dikarenakan oleh jenis pipa maupun diameter pipa yang digunakan sehingga dapat berakibat pada pengendapan butiran-butiran apabila terus dibiarkan sehingga dapat merusak usia guna pipa itu sendiri..3.2.1 Gambar 9. Hf pipa distribusi Gambar 9 menjelaskan tentang headloss gradient pada P-133 hasilnya lebih besar dikarenakan diameter yang digunakan pada pipa ini lebih kecil sehingga mengakibatkan kehilangan energi yang dikeluarkan lebih besar namun tetap memnuhi syarat yaitu (- 15 m/km). 3 2 1 Titik Simpul Gambar 1. Tekanan pipa distribusi Pada Gambar 1. tekanan yang dihasilkan di J-83 hingga J-Trate sebesar 2 atm. Nilai ini menunjukkan bahwa tekanan yang dialirkan pada daerah layanan tergolong kecil. Maka dari simulasi menggunakan software Watercad didapatkan hasil bahwa
Kecepatan (m/s) P-1 P-1 P-19 P-28 P-37 P-46 P-55 P-64 P-73 P-82 H air di menara air (m) 24. 3. 6. 9. 12. 15. 18. 21. 24. pada daerah layanan eksisting, pipa distribusinya memiliki nilai kecepatan yang tidak memenuhi kriteria jaringan distribusi dalam penyaluran air bersih. Sedangkan dalam kondisi hidrolis lainnya yaitu headloss gradient dan tekanan hasilnya memenuhi kriteria jaringan pipa. Sehingga perbaikan akan dilakukan secara bersamaan dengan perencanaan pengembangan nantinya. 2. Perencanaan Pengembangan Sistem Jaringan Air Bersih (236) dengan software Watercad Perencanaan Pengembangan jaringan distribusi air bersih dilakukan hingga tahun 236 dengan penambahan tiga desa, yaitu Desa Genjor, Balongrejo dan Glagahwangi sehingga total keseluruhan ada 7 desa termasuk desa eksisting. Berikut ini adalah hasil dari simulasinya: a. Kondisi Sumber Air Kebutuhan air bersih pada perencanaan pengembangan 236 sebesar 25,962 lt/dt. Sehingga sumber lama tidak mampu melayani kebutuhan tersebut. Oleh karena itu, dilakukan penambahan kapasitas sumber air baru yang telah disediakan oleh PDAM Kab Bojonegoro. Gambar 11 menunjukkan letak sumber air yang baru. Sumber air lama transmisi Sumber air baru Gambar 11. Lokasi sumber air baru Sumber: Google Earth Gambar 11 menunjukkan lokasi sumber air baru yang akan digunakan yaitu berada disebelah selatan sumber lama dan untuk mencapai sampai menara air menghabiskan jarak ± 11 km. Kapasitas yang dialirkan pada sumber baru sebesar 2 lt/dt b. Kondisi Pompa Pada perencanaan pengembangan 236 menggunakan tipe pompa yang sama dengan pompa pada kondisi eksisting. Namun kapasitas dan jam operasionalnya berbeda. Untuk rencana pengembangan 236 ini pola operasi pompa dilakukan mulai jam 4.-1. dan istirahat lalu dilanjutkan lagi jam 13.-24.. c. Kondisi Menara Air Pada pengembangan 236 terdapat penambahan satu menara air. Hal ini dikarenakan menara air yang ada pada kondisi eksisting sudah tidak mampu menampung kapasitas air yang masuk dari pompa produksi, sehingga tujuannya agar memaksimalkan pelayanan kepada masyarakat. Gambar 12 merupakan fluktuasi H air di dalam menara. 4.5 3.5 2.5 1.5 Jam Gambar 12. H air dalam menara Gambar 12 menjelaskan kondisi tinggi air dalam menara. Setelah jam operasional pompa di tambah, maka kondisi inflow pada saat jam 24. dan 24. berikutnya menjadi seimbang sehingga menghasilkan tinggi air sebesar 4 m. Hal ini berpengaruh untuk pendistribusian air ke daerah layanan. d. Kondisi Aliran dalam Transmisi Pada pipa transmisi tidak ada pergantian diameter maupun jenis pipa yang digunakan sehingga kondisi aliran yang dihasilkan dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 1.6 1.2.8.4 Gambar 13. Kecepatan pipa transmisi Gambar 13 menunjukkan nilai kecepatan yang ada pada pipa transmisi di perencanaan pengembangan 236 sebesar 1,3 m/s.
J83 J9 J97 J14 J111 J118 J125 J-Siwalan Tekanan (atm) Tekanan (atm) J1 J9 J17 J25 J33 J41 J49 J57 J65 J73 J81 Headloss Gradient (m/km) P-91 P-98 P-15 P-112 P-119 P-126 P-133 P-14 P-91 P-96 P-11 P-16 P-111 P-116 P-121 P-126 P-131 P-136 P-141 Headloss Gradient (m/km) P-1 P-1 P-19 P-28 P-37 P-46 P-55 P-64 P-73 P-82 Kecepatan (m/s) 15 1 5 secara optimal. Adapun hasil dari simulasinya terlihat pada Gambar 16 1.5 1.5 Gambar 14. Hf pipa transmisi Pada Gambar 14 headloss gradient nilainya berkisar antara 6,5-1,8 m/km. Nilai yang dihasilkan di P-31 sebesar 1,8 m/km ini dipengaruhi oleh jenis pipa yang digunakan yaitu pipa GI, jadi energi yang dikeluarkan lebih besar daripada P yang lain. 1 5 Gambar 16. Kecepatan pipa distribusi Gambar 16 menerangkan bahwa kecepatan yang dihasilkan pada P-91 hingga P-141 seperti gambar diatas sebesar 1,42-,57 m/s. 15 1 5 Titik Simpul Gambar 15. Tekanan pipa transmisi Gambar 15 menunjukkan tekanan yang ada di dalam pipa yaitu dengan nilai 2-8 atm. Nilai ini dianggap memenuhi kriteria dalam perencanaan jaringan pipa. Sehingga dalam pelayanannya terhadap masyarakat diharapkan dapat terpenuhi dengan baik. Distribusi Pada perencanaan pengembangan 236 telah ditambahkan beberapa jaringan pipa distribusi ke 3 daerah layanan sekaligus dengan 4 daerah layanan yang sudah ada sehingga dari segi hidrolis dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Kondisi hidrolis yang ada baik dari segi kecepatan, headloss gradient dan tekanan pada pipa distribusi memenuhi persyaratan. Sehingga nilai kecepatan yang semula ada pada kondisi eksisting tidak memenuhi kriteria, nantinya pada perencanaan pengembangan 236 dapat tercover. Hal ini dapat menjadi dampak positif bagi daerah layanan 7 desa dan air dapat tersalurkan Gambar 17. Hf pipa distribusi Gambar 17 menjelaskan bahwa headloss gradient yang ada pada perencanaan pengembangan 236 sangat beragam, yaitu dari,15-13,32 m/km. Contohnya pada P- 143 merupakan pipa penambahan dari sumber baru dengan diameter pipa yang lebih kecil sehingga menghasilkan energi yang harus dikeluarkan lebih besar daripada P yang lainnya. 2.5 2 1.5 1.5 Titik Simpul Gambar 18. Tekanan pipa distribusi Gambar 18 menunjukkan nilai tekanan pada pipa distribusi sebesar 1,73-1,24 atm. J-13 memiliki tekanan yang lebih besar daripada junction lainnya yaitu 1,98 atm, dikarenakan diameter relatif lebih kecil sehingga mengakibatkan tekanan yang
dialirkan mengikuti bagaimana kondisi pipa yang ada. e. Penambahan Katup Penurun Tekanan Pada perencanaan pengembangan 236 ini sebelumnya tekanan yang dihasilkan melebihi kriteria yang ada sehingga perlu alternatif untuk menstabilkan tekanan tersebut. Adanya penambahan katup atau PRV menjadikan tekanan yang masuk menjadi normal sesuai dengan kriteria yang ada. Sedangkan untuk penempatan katup dapat dilihat pada gambar 19. Gambar 19. Perletakkan PRV Sehingga dari penjelasan diatas, untuk perencanaan pengembangan tahun 236, akan ditambahkan beberapa komponen diantaranya penambahan kapasitas sumber air baru, pompa, jaringan pipa distribusi dan menara air. Oleh sebab itu, dengan penambahan tersebut menjadikan hasil simulasi jaringan dengan software Watercad untuk kondisi hidrolisnya baik dari kecepatan, headloss gradient dan tekanan memenuhi kriteria perencanaan. 4. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. a. Pada kondisi layanan eksisting tahun 216 kebutuhan air bersih pada Desa Sugihwaras, Alasgung, Siwalan dan Trate masih rendah yaitu sebesar 2,36 lt/dt. Sementara kapasitas debit yaang disediakan sebesar 2 lt/dt. Hal ini menjadikan masih banyak sisa debit yang dapat digunakan untuk perencanaan pengembangan. b. Untuk evaluasi sistem jaringan pipa pada kondisi eksisting tahun 216 dengan bantuan Software Watercad memperoleh hasil bahwa dari segi hidrolis, jaringan pipa masih berfungsi dengan baik meskipun tidak maksimal. Hal ini dapat diketahui pada jaringan distribusi menghasilkan kecepatan yang masih belum memenuhi persyaratan. Sehingga perbaikan akan dilakukan secara bersamaan pada perencanaan pengembangan jaringan selanjutnya. 2. a. Dalam perencanaan pengembangan pada studi ini melakukan penambahan 3 desa layanan yaitu pada Desa Genjor, Balongrejo dan Glagahwangi. Sehingga keseluruhan desa yang akan dikembangkan menjadi 7 desa dengan kebutuhan air ratarata sebesr 25,962 lt/dt. b. Pada perencanaan pengembangan 236 ini dilakukan perbaikan jaringan dan juga penambahan beberapa komponen seperti penambahan kapasitas sumber air, pompa dan juga menara air sehingga mengakibatkan nilai kecepatan yang semula tidak memenuhi kriteria perencanaan menjadi terpenuhi. Sedangkan untuk nilai headloss gradient dan tekanannya aman. Oleh sebab itu air dapat tersalurkan sampai daerah terjauhpun Saran Adapun beberapa saran dari penulis diantaranya: 1. Dengan melihat hasil evaluasi yang ada bahwa nilai kecepatan dan tekanan masih kurang dari kriteria yang ditentukan mengakibatkan pelayanan kepada masyarakat tentu tidak maksimal. Oleh karena itu PDAM Kabupaten Bojonegoro dapat menambah jam operasional pompa, dengan harapan nilai yang diinginkan meningkat sehingga dapat tercapainya kesejahteraan masyarakat di Kecamatan Sugihwaras itu sendiri. 2. Sebaiknya pihak PDAM Kabupaten Bojonegoro melakukan pendataan ulang mengenai jumlah pelanggan disetiap desa, penyambungan pipa dan fluktuasi pemakaian air pada masyarakat sehingga pada perencanaan kedepannya akan lebih terstruktur lagi. 3. Hasil dari laporan skripsi ini dapat dijadikan studi dan dianalisa lagi guna mendapatkan hasil yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA Linsley, Ray. K, Franzini, J.B. 1986. Teknik Sumber Daya Air. Jakarta: Erlangga Lufira, R.D. 212. Optimasi dan Simulasi Sistem Penyediaan Jaringan Air Bersih di Kecamatan Kademangan Kabupaten Blitar. Blitar: Program Magister Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Menteri Pekerjaan Umum. 27. Penyelenggaraan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum: Menteri PU Priyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika Saluran Tertutup. Malang: Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Rofita, Haenur. 215. Studi Evaluasi dan Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih untuk Desa Pladingrejo Kecamatan Bakung Kabupaten Blitar. Blitar: Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Triatmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika I. Yogyakarta: Beta Offset Triatmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika II. Yogyakarta: Beta Offset Wardhana, Irawan Wisnu. Budihardjo, M Arief. P, Scylla Adhesti. 213. Kajian Sistem Penyediaan Air Bersih Sub Sistem Bribin Kabupaten Gunungkidul. Semarang: Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Diponegoro