LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN PEMENUHAN AIR BAKU DI KECAMATAN GUNEM KABUPATEN REMBANG ( Design Of Raw Water Supply In Gunem District, Rembang ) Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana ( Strata - 1 ) Jurusan Teknik Sipil Ekstensi Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang Disusun oleh : NURCAHYONO NIM. L2A 305 028 TITUS DIANA PUTRA NIM. L2A 305 038 Telah disahkan pada : Hari : Tanggal : Dosen Pembimbing I Mengesahkan, Dosen Pembimbing II Ir. Sri Sangkawati, MS Ir. Dwi Kurniani, MS NIP. 130 872 030 NIP. 131 668 510 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Ekstensi Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Ir. Moga Narayudha, Sp.1 NIP. 130 810 731 ii
KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karunia-nya, Tugas Akhir dengan judul Perencanaan Pemenuhan Air Baku di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang dapat terselesaikan dengan baik. Tugas Akhir ini merupakan salah satu dari mata kuliah wajib yang harus ditempuh dalam rangka menyelesaikan pendidikan kesarjanaan Strata 1 di Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. Dalam kurikulum Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang, mata kuliah Tugas Akhir mempunyai bobot 4 sks. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, banyak dibantu oleh berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada kesempatan ini kami ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ir. Sri Sangkawati, MS, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro dan selaku dosen pembimbing I. 2. Ir. Moga Narayudha, Sp1, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Program Ekstensi Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 3. Ir. Dwi Kurniani, MS selaku dosen pembimbing II. 4. Ir. Windu Partono, MSc selaku dosen wali. 5. Orang Tua, Kakak dan Adik yang banyak memberikan bantuan baik berupa material maupun dukungan moril sehingga laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. 6. Teman-teman Mahasiswa Teknik Sipil khususnya angkatan 2005 D3 atas dukungan dan bantuannya selama ini. 7. Semua pihak yang telah banyak membantu, baik secara moril maupun materiil, yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Kami menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik sangat diharapkan untuk penyempurnaan Tugas Akhir ini nanti iii
Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi perkembangan penguasaan ilmu rekayasa sipil di Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. Semarang, Agustus 2008 Penulis iv
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL. HALAMAN PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iii v ix xii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 LATAR BELAKANG... 1 1.2 MAKSUD DAN TUJUAN... 2 1.3 LOKASI STUDI... 3 1.4 RUANG LINGKUP... 4 1.5 SISTIMATIKA LAPORAN... 4 BAB II STUDI PUSTAKA... 6 2.1 SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH.. 6 2.2 SUMBER SUMBER AIR.. 6 2.3 KEBUTUHAN AIR BERSIH.. 9 2.3.1 Angka Pertumbuhan Penduduk. 9 2.3.2 Proyeksi Jumlah Penduduk. 9 2.3.3 Proyeksi Kebutuhan Air Bersih. 10 2.3.4 Fluktuasi Penggunaan Air Bersih.. 11 2.4 PENENTUAN DEBIT YANG DIBUTUHKAN.. 11 2.5 BANGUNAN SUMBER AIR BERSIH 13 2.5.1 Bangunan Sumber Air Bersih 13 2.5.2 Unit Unit Pengolahan Air Bersih 14 2.5.3 Sistem Transmisi 19 2.5.4 Reservoir. 20 2.5.5 Pompa... 21 2.6 SISTEM SALURAN AIR BERSIH... 23 v
2.6.1 Sistem Saluran Terbuka... 23 2.6.2 Sistem Saluran Tertutup... 23 2.6.3 Perhitungan Tekanan... 25 2.7 TINJAUAN STRUKTUR... 28 2.7.1 Peraturan Dan Pedoman Perencanaan Struktur... 28 2.7.2 Perhitungan Struktur Bangunan... 28 2.8 EPANET 2.0... 30 2.8.1 Pendahuluan... 30 2.8.2 Data Input dan Output pada EPANET 2.0... 31 BAB III METODOLOGI... 34 3.1 TINJAUAN UMUM... 34 3.2 METODE PERENCANAAN PENYEDIAAN AIR BERSIH... 34 3.2.1 Metode Pencarian Data... 34 3.2.2 Metode Analisis Data... 35 3.3 METODOLOGI PENYEDIAAN AIR... 37 BAB IV GAMBARAN DAERAH PERENCANAAN... 38 4.1 KEADAAN FISIK... 38 4.1.1 Geografi... 38 4.1.2 Topografis... 38 4.1.3 Administratif... 38 4.1.4 Luas Daerah... 41 4.1.5 Hidrologi... 41 4.1.6 Iklim Dan Curah Hujan... 41 4.1.7 Sumber Air Baku... 42 4.2 KEPENDUDUKAN... 44 4.2.1 Kepadatan penduduk... 44 4.2.2 Pertumbuhan Penduduk... 44 4.2.3 Keadaan Sosial Ekonomi Penduduk... 45 4.3 TATA GUNA LAHAN... 45 4.3.1 Penggunaan Lahan... 45 vi
4.4 FASILITAS FASILITAS SOSIAL EKONOMI... 46 4.4.1 Fasilitas Pendidikan... 46 4.4.2 Fasilitas Peribadatan... 47 4.4.3 Fasilitas Pasar... 47 4.4.4 Fasilitas Olah Raga... 47 4.4.5 Fasilitas Perkantoran Dan Pertokoan... 48 4.4.6 Fasilitas Kesehatan... 48 BAB V ANALISIS KEBUTUHAN AIR... 49 5.1 TINJAUAN UMUM... 49 5.2 ANALISIS SEKTOR DOMESTIK... 49 5.2.1 Analisis Pertumbuhan Penduduk... 51 5.2.2 Perhitungan Proyeksi Penduduk... 51 5.2.3 Standart Analisis... 53 5.3 ANALISIS SEKTOR NON DOMESTIK... 54 5.4 ANALISIS KEBUTUHAN AIR BERSIH TOTAL... 55 5.4.1 Sektor Domestik... 55 5.4.2 Sektor Non Domestik... 56 5.4.3 Kebutuhan Air Bersih Kecamatan Gunem... 62 BAB VI ANALISIS KETERSEDIAAN AIR... 64 6.1 SUMBER AIR EXISTING.. 64 6.1.1 Data Sumber Air di Kecamatan Gunem... 64 6.2 PEMILIHAN SUMBER AIR... 66 6.2.1 Besarnya Debit yang Diandalkan... 69 6.3 PERHITUNGAN NERACA KEBUTUHAN AIR DAN KETERSEDIAAN AIR... 70 6.4 BANGUNAN BANGUNAN YANG DIPERLUKAN. 72 BAB VII PERHITUNGAN STRUKTUR DAN JARINGAN TRANSMISI 76 7.1 TINJAUAN UMUM... 76 7.2 BANGUNAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR ( IPA ). 79 vii
7.2.1 Bangunan Pra sediment.. 79 7.2.2 Bangunan Sedimen Dan Filtrasi... 93 7.3 PERENCANAAN BANGUNAN RESERVOIR. 94 7.4 PERENCANAAN TEKNIS PIPA TRANSMISI... 111 7.4.1 Analisis Hidrolika Jaringan Pipa... 111 7.4.2 Simulasi Menggunakan Epanet 2.0... 124 7.4.3 Pembahasan Hasil Perhitungan Hazen -Williams Dengan Epanet 2.0... 142 BAB VIII RENCANA KERJA DAN SYARAT-SYARAT... 143 8.1 SYARAT SYARAT UMUM... 143 8.1.1 Ketentuan Umum... 143 8.2 SPESIFIKASI TEKNIK... 179 8.2.1 Umum... 179 8.2.2 Pekerjaan Pembuatan Instalasi Pengolahan Air dan Reservoir... 188 8.2.3 Pekerjaan Perpipaan... 214 BAB IX RENCANA ANGGARAN BIAYA... 225 9.1 REKAPITULASI RENCANA ANGGARAN DAN BIAYA... 225 9.2 RENCANA ANGGARAN BIAYA... 226 9.3 DAFTAR UPAH DAN HARGA BAHAN... 235 9.4 ANALISA HARGA SATUAN PEKERJAAN... 238 9.5 PERHITUNGAN VOLUME... 260 BAB X KESIMPULAN DAN SARAN... 272 10.1 KESIMPULAN... 272 10.2 SARAN... 273 DAFTAR PUSTAKA... 275 DAFTAR LAMPIRAN GAMBAR viii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Faktor Berbagai Jenis Pipa... 24 Tabel 2.2 Nilai K Sebagai Fungsi Dari α... 26 Tabel 2.3 Nilai K b Sebagai Fungsi Sudut Belokan... 27 Tabel 2.4 Nilai K b Sebagai Fungsi R/D... 27 Tabel 4.1 Rekapitulasi Jumlah Penduduk Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 44 Tabel 4.2 Data Pertumbuhan Penduduk Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 44 Tabel 4.3 Luas Lahan Tiap Kelurahan Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 46 Tabel 4.4 Fasilitas Pendidikan Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 46 Tabel 4.5 Fasilitas Peribadatan Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 47 Tabel 4.6 Fasilitas Pasar Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 47 Tabel 4.7 Fasilitas Olah Raga Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 47 Tabel 4.8 Fasilitas Perkantoran Dan Pertokoan Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 48 Tabel 4.9 Fasilitas Puskesmaas Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 48 Tabel 5.1 Kriteria Perencanaan Air Bersih... 50 Tabel 5.2 Data Pertumbuhan Penduduk Dari Tahun 1997-2006... 51 Tabel 5.3 Perhitungan Proyeksi Penduduk Tahun 2006 S/D 2016... 52 Tabel 5.4 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori I, II, III, IV.. 54 Tabel 5.5 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V ( Desa )... 54 Tabel 5.6 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori Lain... 54 Tabel 5.7 Kebutuhan Air Untuk Sambungan Rumah Tangga ( SR )... 55 Tabel 5.8 Kebutuhan Air Untuk Hidran Umum ( HU )... 55 ix
Tabel 5.9 Kebutuhan Air Untuk Fasilitas Pendidikan... 56 Tabel 5.10 Kebutuhan Air Untuk Fasilitas Peribadatan... 57 Tabel 5.11 Kebutuhan Air Untuk Fasilitas Pasar... 58 Tabel 5.12 Kebutuhan Air Untuk Fasilitas Olahraga... 59 Tabel 5.13 Kebutuhan Air Untuk Fasilitas Perkantoran Dan Pertokoan... 60 Tabel 5.14 Kebutuhan Air Untuk Fasilitas Puskesmas... 61 Tabel 5.15 Jumlah Total Kebutuhan Air Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang 2006 2016... 63 Tabel 5.16 Rekapitulasi Kebutuhan Air Di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 63 Tabel 6.1 Data Sumber Air Di Kecamatan Gunem... 64 Tabel 6.2 Aspek Hidrologi... 66 Tabel 6.3 Aspek Aksesibilitas... 66 Tabel 6.4 Aspek Sistem Penyedia Air Baku Eksisting... 67 Tabel 6.5 Aspek Fungsi... 67 Tabel 6.6 Aspek Kondisi Sumber Air... 67 Tabel 6.7 Kriteria Kelayakan dan Pembobotan Analisis Penentuan Prioritas Perencanaan Sumber Air Baku di Kecamatan Gunem... 68 Tabel 6.8 Sumber Air Dengan Bobot Tertinggi... 69 Tabel 6.9 Data Teknis Waduk Panohan Di Kecamatan Gunem... 69 Tabel 6.10 Debit Andalan Waduk Panohan ( m 3 /detik )... 69 Tabel 6.11 Perhitungan Neraca Air Berdasarkan Debit Andalan Waduk Panohan... 70 Tabel 6.12 Perhitungan Neraca Air Berdasarkan Debit Waduk Panohan... 71 Tabel 6.13 Hasil Pemeriksaan Kualitas Air Baku Di Waduk Panohan... 73 Tabel 7.1 Perhitungan Diameter Pipa Penghantar Ke Pra Sediment... 80 Tabel 7.2 Rangkuman Penulangan Bangunan Pra Sediment... 92 Tabel 7.3 Fluktuasi Kebutuhan Air Tiap Jam Kecamatan Gunem... 96 Tabel 7.4 Rangkuman Penulangan Reservoir... 110 Tabel 7.5 Perhitungan Analisis Hidrolika Pipa Dari Waduk Panohan Reservoir... 112 Tabel 7.6 Perencanaan Sistem Jaringan Perpipaan... 124 x
Tabel 9.1 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya Perencanaan Pemenuhan Air Baku di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 225 Tabel 9.2 Rencana Anggaran Biaya Perencanaan Pemenuhan Air Baku di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 226 Tabel 9.3 Daftar Harga Satuan Upah Bahan Dan Alat Perencanaan Pemenuhan Air Baku di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang Tahun 2008... 235 Tabel 9.4 Analisa Harga Satuan Perencanaan Pemenuhan Air Baku di Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 238 Tabel 9.5 Perhitungan Volume... 260 Tabel 10.1 Rekapitulasi Jaringan Perpipaan... 274 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Wilayah Kabupaten Rembang... 3 Gambar 2.1 Sistem Penyediaan Air Bersih... 7 Gambar 2.2 Bangunan Penyadap Terbuka... 15 Gambar 2.3 Potongan Memanjang Saluran Penyadap Dengan Pintu Sorong... 15 Gambar 2.4 Bendung Tetap... 16 Gambar 2.5 Sistem Transmisi Dari Sumber Ke Reservoir Dengan Sistem Pompa... 19 Gambar 2.6 Sistem Transmisi Dari Sumber Ke Reservoir Dengan Sistem Gravitasi... 20 Gambar 2.7 Letak Reservoir Terhadap Bangunan Perumahan... 21 Gambar 2.8 Penyediaan Air Dengan Menggunakan Sistem Pipa... 23 Gambar 2.9 Perbesaran Penampang Pipa... 25 Gambar 2.10 Penyempitan Penampang Pipa... 26 Gambar 2.11 Belokan Pada Pipa... 27 Gambar 3.1 Bagan Alir Metodologi... 37 Gambar 4.1 Peta Administrasi Kecamatan Gunem... 39 Gambar 4.2 Peta Lokasi Waduk Panohan Dan Sumber Mata Air Di Daerah Kecamatan Gunem... 40 Gambar 4.3 Data Pertumbuhan Penduduk Kecamatan Gunem Kabupaten Rembang... 45 Gambar 5.1 Grafik Proyeksi Jumlah Pendudk Kecamatan Gunem Tahun 2006 S/D 2016... 53 Gambar 6.1 Peta Jaringan Pipa PDAM Kabupaten Rembang... 65 Gambar 6.2 Layout Jeringan Pipa Transmisi Dari Outlet Waduk Panohan - Reservoir... 72 Gambar 6.3 Bangunan Instalasi Pengolahan Air... 73 Gambar 6.4 Bangunan Ground Resrvoir... 75 Gambar 7.1 Skema Sistem Penyediaan Air Bersih... 76 Gambar 7.2 Sistem Transmisi Dari Pra Sediment Ke Reservoir... 78 xii
Gambar 7.3 Momen ( M11) Plat Dasar Arah - X... 82 Gambar 7.4 Momen ( M22) Plat Dasar Arah - Y... 83 Gambar 7.5 Momen ( M22 ) Dinding Arah Xz... 85 Gambar 7.6 Gaya Aksial ( F22) Dinding Arah - Xz... 85 Gambar 7.7 Momen ( M22 ) Dinding Arah Yz... 87 Gambar 7.8 Gaya Aksial ( F22 ) Dinding Arah Yz... 87 Gambar 7.9 Momen Plat Atas Arah - X... 90 Gambar 7.10 Momen Plat Atas Arah - Y... 91 Gambar 7.11 Pemodelan Pra Sediment Pada Program Sap... 92 Gambar 7.12 Instalasi Pengolahan Air... 94 Gambar 7.13 Grafik Fluktuasi Pemakaian Air 24 Jam Kecamatan Gunem... 95 Gambar 7.14 Grafik Kumulatif Volume Kebutuhan Air Dalam 24 Jam... 97 Gambar 7.15 Momen ( M11 ) Plat Dasar Arah X... 99 Gambar 7.16 Momen ( M22 ) Plat Dasar Arah Y... 100 Gambar 7.17 Momen ( M22 ) Plat Atap Arah X... 102 Gambar 7.18 Momen ( M22 ) Plat Atap Arah Y... 103 Gambar 7.19 Momen ( M22 ) Plat Dinding Arah X... 105 Gambar 7.20 Gaya Aksial ( F22 ) Plat Dinding Arah X... 105 Gambar 7.21 Momen ( M22 ) Plat Dinding Arah Y... 107 Gambar 7.22 Gaya Aksial ( F22 ) Plat Dinding Arah Y... 108 Gambar 7.23 Pemodelan Reservoir Pada Program Sap 2000... 110 Gambar 7.24 Kehilangan Energi, EGL dan HGL Outlet Waduk Panohan Reservoir... 120 Gambar 7.25 EGL Dan HGl Outlet Waduk Panohan - Reservoir... 121 Gambar 7.26 EGL Dan HS Outlet Waduk Panohan - Reservoir... 122 xiii