ABSTRAK Kebutuhan penyediaan dan pelayanan air minum dari waktu ke waktu semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk, derajat kehidupan warga, dan peningkatan kondisi sosial ekonomi pada wilayah pelayanan sehingga terjadi peningkatan jumlah kebutuhan air per kapita. Hal ini terjadi di Kota Kecamatan Sukawati Kabupaten Gianayar yang merupakan kawasan pariwisata yang sudah berkembang pesat dengan kerajinan tangan, seni dan budaya, serta padat penduduknya. Peningkatan kebutuhan air minum diantisipasi dengan melakukan analisis sistem penyediaan air minum eksisting agar kedepannya jaringan air minum mampu memenuhi kebutuhan air masyarakatnya. Kebutuhan air pada masing-masing daerah layanan dilakukan pada kondisi saat ini atau eksisting dengan tahun proyeksi pertumbuhan penduduk selama 20 tahun, selanjutnya dilakukan perhitungan estimasi dimensi pipa kemudian dibuat rancangan skema jaringan perpipaannya. Jaringan permipaan dianalisis dengan program aplikasi WaterNet untuk memudahkan dalam mengetahui daya layan sistem penyediaan air minum untuk kebutuhan 20 tahun mendatang. Dari hasil penelitian Tugas Akhir ini didapat bahwa pada zona Kota Kecamatan Sukawati kekurangan sumber air akibatnya sistem penyediaan air minum eksisting pada tahun 2016 tidak dapat terpenuhi. Untuk menanggulangi kekurangan air maka dilakukan penambahan sumber air minum dari Tukad Ayung menuju Reservoir Abianseka sebesar 32,8 lt/dt. Peningkatan kapasitas reservoir eksisting yaitu sebesar 1325 m 3 dengan luas alas 265 m 2 dan tinggi 5 m serta melakukan perubahan diameter pada pipa eksisting. Kata Kunci : Sistem penyediaan air minum, Kebutuhan air, Sukawati, WaterNet. i
UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT. Atas berkat dan rahmatnya sehingga Tugas Akhir dengan judul Analisis Sistem Penyediaan Air Minum di Wilayah Kota Kecamatan Sukawati Kabupaten Gianyar dapat terselesaikan dengan baik. Ucapan terima kasih ditujukan kepada: 1. Prof. Ir. I Nyoman Norken, SU, PhD. Sebagai dosen pembimbing I dan Ir. Ida Bagus N. Purbawijaya, Msi, MT. Sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan dorongan, bimbingan serta saran dalam penyusunan tugas akhir ini, 2. Orang tua yang selalu memberikan dukungan doa restu serta materiil kepada penulis. 3. Saudara, sahabat dan teman teman yang memberikan dukungan, semangat serta motivasi selama proses penyelesaian sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Disadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu sangat diharapkan kritik dan saran guna perbaikan yang lebih baik. Denpasar, 31 Agustus 2017 Penulis ii
DAFTAR ISI ABSTRAK... i UCAPAN TERIMA KASIH... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR TABEL... vi BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan Penelitian... 3 1.4 Manfaat Penelitian... 3 1.5 Batasan Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 Sistem Penyediaan Air Minum... 5 2.2 Komponen Sistem Penyediaan Air Minum Perpipaan... 8 2.3 Kebutuhan Air... 8 2.3.1 Kebutuhan Air Domestik... 9 2.3.2 Kebutuhan Air Non Domestik... 9 2.3.3 Fluktuasi Pemakaian Air Minum... 9 2.3.4 Proyeksi Kebutuhan Air Minum... 11 2.4 Proyeksi Jumlah Penduduk... 12 2.5 Jaringan Perpipaan... 14 2.6 Analisis Hidraulika Pada Perpipaan... 17 2.6.1 Persamaan Energi... 18 2.6.2 Kehilangan Tekanan Dalam Perpipaan... 19 2.7 Aplikasi Program WaterNet... 21 2.7.1 Gambaran Umum Program WaterNet... 21 2.7.2 Cara Pengoperasian Program WaterNet... 22 BAB III METODELOGI PENELITIAN... 27 3.1 Objek Penelitian... 27 3.2 Lokasi Penelitian... 27 3.3 Pengumpulan Data... 28 3.4 Analisis Data... 28 3.5 Perancangan Jaringan Pipa Transmisi dan Distribusi Utama... 29 iii
3.6 Bagan Alir Penelitian dan Waternet... 29 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN... 32 4.1 Gambaran Umum Zona Kota Kecamatan Sukawati... 32 4.2 Sistem Penyediaan Air Minum... 33 4.2.1 Sistem Pelayanan air PDAM Gianyar Cabang Sukawati... 33 4.2.2 Daerah Layanan PDAM Gianyar Cabang Sukawati... 33 4.3 Proyeksi Jumlah Penduduk... 34 4.3.1 Metode Aritmatik... 35 4.3.2 Metode Geometrik... 36 4.3.3 Metode Least Square... 36 4.3.4 Pemilihan Metode Proyeksi Jumlah Penduduk... 37 4.4 Proyeksi Kebutuhan Air... 40 4.4.1 Konsumsi Rumah Tangga... 40 4.4.2 Kebutuhan Air Bersih... 42 4.5 Daya Layan Sistem PDAM Gianyar Cabang Sukawati... 49 4.6 Pengoperasian Jaringan Perpipaan Dengan Program Waternet... 59 4.6.1 Data Node... 60 4.6.2 Data Pipa... 60 4.6.3 Data Sumber Air dan Reservoir... 60 4.6.4 Hasil Running WaterNet... 61 4.7 Pengoptimalan Besaran Transmisi Program WaterNet... 62 BAB V PENUTUP... 64 5.1 Kesimpulan... 64 5.2 Saran... 64 DAFTAR PUSTAKA... 65 Lampiran A.... 66 Lampiran B.... 66 Lampiran C.... 66 Lampiran D.... 66 Lampiran E.... 66 Lampiran F.... 66 iv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Persamaan Bernoulli Sumber: Triatmadja, 2009... 18 Gambar 2. 2 Tampilan awal aplikasi WaterNet... 22 Gambar 2. 3 Tampilan menu Default... 23 Gambar 2. 4 Tampilan menu ukuran kertas... 23 Gambar 2. 5 Contoh gambar rencana suatu jaringan pipa... 24 Gambar 2. 6 Jendela informasi variable... 24 Gambar 2. 7 Hasil simulasi dari program WaterNet... 25 Gambar 2. 8 Hasil simulasi WaterNet yang telah berhasil... 26 Gambar 3. 1 Peta Lokasi penelitian... 27 Gambar 3. 2 Diagram air penelitian... 30 Gambar 4. 1 Peta PDAM Sukawati... 32 Gambar 4. 2 Jaringan perpipaan pada program WaterNet... 60 Gambar 4. 3 Jendela informasi variabel... 61 Gambar 4. 4 Jendel report constant... 62 v
DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Koefisien Fluktuasi Harian... 10 Tabel 2. 2 Koefisien Fluktuasi Harian Sekolah dan Perkantoran... 11 Tabel 2. 3 Variasi Diameter Kekasaran... 17 Tabel 4. 1 Cakupan Pelayanan PDAM Kabupaten Gianyar Cabang Sukawati... 33 Tabel 4. 2 Daerah pelayanan dan elevasinya... 34 Tabel 4. 3 Data booster pump PDAM Kabupaten Gianyar... 34 Tabel 4. 4 Data jumlah dan pertumbuhan penduduk... 35 Tabel 4. 5 Perhitungan metode Least Square... 37 Tabel 4. 6 Hasil perhitungan mundur penduduk... 37 Tabel 4. 7 Standar deviasi dari hasil perhitungan Aritmatik... 38 Tabel 4. 8 Standar deviasi dari hasil perhitungan Geometrik... 38 Tabel 4. 9 Standar deviasi dari hasil perhitungan Least Square... 39 Tabel 4. 10 Nilai Standar Deviasi... 39 Tabel 4. 11 Perkiraan jumlah penduduk 20 tahun mendatang... 39 Tabel 4. 12 Konsumsi air rumah tangga daerah layanan... 41 Tabel 4. 13 Kebutuhan air setiap dusun di desa tahun 2016... 44 Tabel 4. 14 Kebutuhan air setiap dusun di desa tahun 2021... 45 Tabel 4. 15 Kebutuhan air setiap dusun di desa tahun 2026... 46 Tabel 4. 16 Kebutuhan air setiap dusun di desa tahun 2031... 47 Tabel 4. 17 Kebutuhan air setiap dusun di desa tahun 2036... 48 Tabel 4. 18 Perhitungan daya layan produksi air minum tahun 2016... 49 Tabel 4. 19 Perbandingan kebutuhan dan produksi air minum... 49 Tabel 4. 20 Estimasi Diamater Pipa... 52 Tabel 4. 21 Kehilangan Tenaga Mayor... 54 Tabel 4. 22 Kehilangan Tekanan Minor... 56 Tabel 4. 23 Sisa Tekanan... 58 Tabel 4. 24 Penyesuaian data eksisting dan WaterNet... 63 vi
1.1 Latar Belakang BAB I PENDAHULUAN Pengembangan dan pengelolaan sumber air di Provinsi Bali saat ini masih kurang optimal sehingga masih banyak daerah yang mengalami kesulitan air minum dan semakin luasnya lahan kritis. Di satu sisi masih banyak sumber air (air permukaan, mata air, dan air tanah) yang belum dimanfaatkan ataupun dioptimalkan sebagai air minum untuk kelangsungan hidup masyarakat dan makhluk hidup lainnya (Ganesha, 2015). Kebutuhan penyediaan dan pelayanan air minum dari waktu ke waktu semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk, derajat kehidupan warga, dan peningkatan kondisi sosial ekonomi pada wilayah pelayanan sehingga terjadi peningkatan jumlah kebutuhan air per kapita. Jika tidak diimbagi dengan kapasitas produksi air bersih yang memadai maka akan menimbulkan masalah dimana jumlah air yang tersedia tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Penyediaan air minum saat ini salah satunya dilakukan oleh PDAM yang merupakan badan usaha milik daerah kabupaten/kota (PERMENKES RI No.492 Tahun 2010). Salah satu PDAM yang ada di Bali adalah PDAM Kabupaten Gianyar yang merupakan penyedia jasa air minum untuk wilayah Kabupaten Gianyar. PDAM Gianyar memiliki beberapa cabang diantaranya cabang Gianyar, cabang Ubud, cabang Payangan, cabang Tegallalang, cabang Blahbatuh, cabang Tampaksiring, dan cabang Sukawati. Cabang Sukawati adalah wilayah dengan cakupan layanan terluas dari PDAM Kabupaten Gianyar. PDAM cabang Kecamatan Sukawati mencakup 5 zona yakni zona Singapadu, Batubulan, Batubulan Kangin, Kemenuh, dan Kota Kecamatann Sukawati. Kota Kecamatan Sukawati merupakan kawasan pariwisata yang sudah berkembang pesat dengan kerajinan tangan, seni dan budaya, serta padat penduduknya. Secara Geografis zona Kota Kecamatan Sukawati terletak antara08 27 37-08 49 00 Lintang Selatan dan 115 21 28-115 37 43 Bujur Timur dan memiliki total luas wilayah sebesar 20,01 km 2 dan jumlah penduduk 1
33124 jiwa dengan laju pertumbuhan penduduk dalam 3 tahun terakhir sebesar 1,08% (Statistik Daerah Kecamatan Sukawati 2016). PDAM Kabupaten Gianyar cabang Sukawati sebagai pengelola sistem penyediaan air minum di zona Kota Kecamatan Sukawati saat ini cakupan pelayanan sebesar 72,58% pada tahun 2016 dari total jumlah penduduknya dengan kebutuhan air rata-rata sebesar 67,32 liter/orang/hari (Laporan Bidang Teknik Bulan Desember PDAM Kabupaten Gianyar Cabang Sukawati 2016). Jaringan pipa transmisi air PDAM Kabupaten Gianyar cabang Sukawati pada zona wilayah Kota Kecamatan Sukawati mencakup daerah (desa) layanan Batuan, Batuan Kaler, Sukawati, dan Guwang. Dari penyediaan air minum yang telah ada (eksisting), sumber air jaringan PDAM Kota Kecamatan Sukawati adalah SB. Abianseka berkapasitas 11,11 lt/dt, SB. Lodtunduh (3,5 lt/dt), SB. Cangi (12,46 lt/dt), SB. Sakah (13,16 lt/dt), SB. Blahtanah (16,76 lt/dt), dan SB. SKB (6,08 lt/dt) (PDAM Kabupaten Gianyar). Kebutuhan air untuk masyarakat di Kota Kecamatan Sukawati saat ini kurang mampu dilayani oleh sistem penyediaan air minum yang sudah ada. Total kapasitas produksi dari PDAM zona Kota Kecamatan Sukawati ini sendiri baru mencapai 72,58% dari total jumlah penduduk yang terlayani (PDAM Kabupaten Gianyar). Karena permasalahan teknis dan non teknis sering terjadi di dalam sistem penyediaan air minum di zona Kota Kecamatan Sukawati. Selain itu, kebutuhan air minum di wilayah ini diperkirakan semakin bertambah seiring pertambahan jumlah penduduk yang meningkat. Peningkatan kebutuhan air minum diantisipasi dengan melakukan analisis sistem penyediaan air minum eksisting agar kedepannya jaringan air minum di wilayah Kota Kecamatan Sukawati mampu memenuhi kebutuhan air masyarakatnya. Untuk menganalisis kebutuhan air minum yang sudah ada, pada tugas akhir ini akan digunakan analisis dengan suatu program komputer yang dapat menghitung jaringan pipa dengan proses perhitungan yang cepat dengan kesalahan yang relatif kecil yaitu program WaterNet. Adapun program WaterNet adalah suatu aplikasi yang digunakan untuk memodelkan dan menganalisis sistem jaringan pipa transmisi dengan operasional under windows. 2
1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimanakah kebutuhan air minum pada 20 tahun proyeksi pada sistem penyediaan air minum di wilayah Kota Kecamatan Sukawati? 2. Bagaimanakah cara pengoptimalan sistem penyediaan air minum di wilayah Kota Kecamatan Sukawati? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Menganalisis kebutuhan air minum pada 20 tahun proyeksi pada sistem penyediaan air minum di wilayah Kota Kecamatan Sukawati. 2. Menganalisis cara pengoptimalan sistem penyediaan air minum di wilayah Kota Kecamatan Sukawati? 1.4 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat antara lain: 1. Bagi Diri Sendiri Penelitian ini sebagai sarana untuk menerapkan teori yang diperoleh selama masa perkuliahan kedalam permasalahan yang bersifat praktis. 2. Bagi Pemerintah Khususnya dapat digunakan sebagai acuan dan masukan, dari segi sistem penyediaan air minum bagi instansi terkait di wilayah Kota Sukawati, Kabupaten Gianyar. 3
1.5 Batasan Penelitian Adapun batasan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Tidak memperhitungkan pengaruh aspek lingkungan dan aspek sosial. 2. Perhitungan jaringan hanya sampai pada jaringan distribusi utama. 3. Tidak memperhitungkan sistem keseimbangan air (waterbalance). 4. Tidak meninjau Rencana Anggaran Biaya (RAB). 5. Penelitian ini hanya meninjau wilayah PDAM Zona Kota Kecamatan Sukawati. 6. Kebutuhan non domestik dihitung sebesar 15% dari kebutuhan domestik. 7. Tidak memperhitungkan umur pipa eksisting. 4