ACE 3-002 Penilaian Kinerja Aspek Operasional dan Pemetaan Kebutuhan dan Tekanan Air pada Sistem Pengelolaan Air Bersih di Kampus UNAND Menggunakan Aplikasi Epanet dan Quantum GIS Mas Mera 1*, Romi Cristianofa 1, dan Junaidi 1 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Andalas *masmera@ft.unand.ac.id Intisari Kampus Universitas Andalas yang teletak di Bukit Karangmuntiang, Limau-Manih adalah kampus terbesar di Sumatera Barat dengan luas 297,44 ha. Pada tahun 2015 tercatat memiliki 25.869 mahasiswa, 1.380 dosen, dan 1.636 karyawan yang tersebar di 15 fakultas. Untuk mendukung aktifitasnya, kampus ini dilengkapi dengan beberapa fasilitas, di antaranya adalah sistem pengelolaan air bersih sendiri dengan sistem gravitasi dengan tiga reservoar, masing-masing reservoar memiliki jaringan pipa sendiri-sendiri. Walaupun pada tahun 2010, kapasitas produksi air bersihnya telah ditingkatkan 400 %, yaitu dari 15 l/s menjadi 60 l/s, namun seringkali ditemukan tidak adanya aliran air di beberapa gedung pada saat-saat tertentu. Untuk mengetahui masalah air bersih di kampus ini, maka penelitian sekarang dititik-beratkan pada penilaian kinerja dari aspek operasional (mengacu pada Permendagri No. 47 tahun 1999 tentang pedoman penilaian kinerja perusahaan daerah air minum) dan pemetaan kebutuhan dan tekanan air menggunakan aplikasi Epanet dan Quantum GIS. Penilaian kinerja menggunakan 5 indikator penilaian saja, yaitu: cakupan pelayanan; kualitas air distribusi; kontinuitas air; produktifitas pemanfaatan instalasi produksi dan tingkat kehilangan air. Kemudian, kebutuhan air dihitung berdasarkan SNI 03-7065-2005 (tentang tata cara perencanaan sistem plambing). Sedangkan untuk tekanan air pada daerah layanan dihitung menggunakan program Epanet pada plugin Quatum GIS. Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 17
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kenerja aspek operasional dari sistem pengelolaan air bersih di kampus tersebut pada saat normal adalah 39,4 (kurang), pada saat musim hujan adalah 36,4 (kurang) dan pada saat musim kemarau adalah 33,3 (kurang). Perhitungan kebutuhan air diperkirakan sebesar 27,69 l/s. Sedangkan air yang diproduksi saat normal adalah 71,66 l/s dan saat kemarau adalah 46,29 l/s. Ini artinya air yang diproduksi sudah berlebih, namun karena kebocoran jaringan telah menyebabkan beberapa gedung tidak mendapatkan air bersih. Perkiraan kebocoran adalah 61,4 % pada saat normal dan 40,2 % saat kemarau. Dari pemetaan tekanan air menunjukkan bahwa jalur pipa reservoir-1 memunyai tinggi-tekanan air yang cukup (>10 m-h 2O). Jadi, kampus ini seharusnya tidak perlu memakai pompa air. Sedangkan untuk area asrama mahasiswa tinggi-tekanan air sudah melebihi 100 m-h 2O sehingga menyebabkan pecahnya beberapa sambungan pipa. Untuk jalur pipa reservoir-2 di beberapa gedung, tinggi-tekanan air tidak ada karena diameter pipa kecil sehingga kehilangan energi menjadi besar. Sedangkan tinggi-tekanan air untuk jalur pipa reservoir-3 sudah lebih dari 10 m-h 2O dan belum melebihi kekuatan pipa, jadi tinggi-tekanan airnya sudah bagus. Kata kunci: kinerja aspek operasional, kebutuhan air, tekanan air. LATAR BELAKANG Kampus Universitas Andalas (UNAND) yang teletak di Bukit Karangmuntiang, Limau-manih adalah kampus terbesar di Sumatera Barat dengan luas 297,44 ha. UNAND memiliki 25.869 mahasiswa, 1.380 dosen dan 1.636 karyawan yang tersebar di 15 fakultas yang terdiri dari 52 prodi S1, 33 prodi S2, 6 prodi S3, 4 prodi diploma III, 12 prodi spesialis dan 5 prodi profesi (UNAND, 2015). Untuk mendukung aktifitasnya, UNAND dilengkapi beberapa fasilitas, di antaranya adalah sistem pengelolaan air bersih sendiri berdasarkan sistem gravitasi dengan tiga reservoar. Masing-masing reservoar memiliki jaringan pipa sendirisendiri. Menurut Gusman (2010), UNAND telah meningkatkan kapasitas produksi air bersihnya 400 %, yaitu dari 15 l/s menjadi 60 l/s. Walaupun debit telah ditingkatkan, namun seringkali ditemukan tidak adanya aliran air di beberapa gedung pada waktu-waktu tertentu. Untuk mengetahui masalah air bersih ini, maka penelitian sekarang memfokuskan pada penilaian kinerja dari aspek operasional dan pemetaan kebutuhan dan tekanan air pada sistem pengelolaan air bersih di Kampus UNAND Limau- Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 18
manih tersebut menggunakan aplikasi-jadi (existing-softwares) Epanet dan Quantum GIS. Penelitian terdahulu yang berhubungan dengan masalah pelayanan air bersih ini telah dilakukan di antaranya oleh: Sugiarto (2006), Putra (2010) dan Anom dan Hadi (2011) tentang penilaian kinerja pelayanan air bersih oleh suatu PDAM yang mengacu pada Keputusan Menteri Dalam Negeri Nomor 47 Tahun 1999 (tentang pedoman penilaian kinerja perusahaan daerah air minum); Agustina (2007) tentang kepuasan pelanggan terhadap kuantitas dan kontinuitas air yang didistribusikan oleh PDAM Banyumanik di Kelurahan Srondol Wetan Perumnas Banyumanik; dan Oktopianto (2013) mengenai kecepatan, kehilangan energi dan tekanan air pada jaringan pipa distribusi air bersih di PDAM Tirta Kahuripan Cabang VI Bogor menggunakan software Epanet. METODOLOGI DAN HASIL Penelitian ini di mulai dengan mengumpulkan data teknis jaringan air bersih di kampus UNAND Limau-manih yang terdiri dari peta jaringan pipa, panjang pipa, diameter pipa, elevasi jalur pipa dan kapasitas terpasang (design capacity). Data ini adalah data sekunder yang diperoleh dari UNAND (2010). Sedangkan citra satelit kampus ini diperoleh dari Google Earth (2015). Seluruh data teknis ini kemudian dimasukan ke dalam program Quatum GIS yang merupakan perangkat lunak sistem informasi geografis berbasis open source dan free (gratis) untuk keperluan pengolahan data geospatial. JUMLAH PEMAKAI AIR Jumlah pemakai air dihitung dengan cara begini, yaitu: jumlah mahasiswa, dosen dan karyawan yang memakai air sebanyak 26.898 orang (UNAND, 2015); kapasitas (daya tampung) asrama mahasiswa adalah 1.758 orang (wawancara dengan pengelola asrama, 2015); jumlah penghuni perumahan dosen dihitung dengan cara mengasumsikan untuk satu rumah dihuni oleh 5 orang, sedangkan jumlah rumah dihitung dari citra satelit diperoleh sebanyak 48 unit (Google Earth, 2015). Jadi, jumlah penghuni perumahan dosen adalah 240 orang. SURVEI ASPEK OPERASIONAL AIR BERSIH Aspek operasional air bersih yang disurvey terdiri dari cakupan pelayanan, kualitas air dan kontinuitas air dari sistem pengelolaan air bersih di Kampus Limau-manih. Survey ini dilakukan terhadap pengguna dan pengelola air bersih. Hasil yang diperoleh adalah cakupan pelayanan sudah 100 %. Ini artinya seluruh gedung yang ada di kampus Limau- Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 19
manih sudah mendapatkan air bersih. Kualitas air pada kondisi normal dan musim kemarau air tidak keruh dan tidak berbau, tetapi pada saat musim hujan keruh. Sedangkan mengenai kontinuitas air belum semua pelanggan terlayani 24 jam, terutama pada musim kemarau ada beberapa gedung yang kadang-kadang sampai lebih dari 3 hari tidak mendapatkan air bersih sehingga terpaksa membeli air dari mobil tanki air. MENGUKUR DEBIT AIR Jaringan air bersih tersebut terdiri dari 3 jalur pipa distribusi, yaitu: jalur pipa reservoir-1, yaitu jalur jaringan pipa dari reservoar utama sampai ke gedung asrama mahasiswa (Gambar 1); jalur pipa reservoir-2, yaitu jalur jaringan pipa dari reservoar dekat gerbang masuk Fakultas Teknik sampai ke Perumahan Dosen (Gambar 2); dan jalur pipa reservoir-3, yaitu jalur jaringan pipa dari reservoar dekat Kebun Rumput Fakultas Peternakan sampai ke Area Perkemahan (Gambar 3). Pengukuran debit air dilakukan pada setiap reservoar. Debit air pada reservoir-1 diukur dengan menggunakan meteran dari air yang keluar dari reservoir-1, sedangkan debit air pada reservoir-2 dan -3 diukur menggunakan metode tampung. Pada saat normal (tanggal 2 September 2015), total debit air yang diproduksi Qp dari ketiga reservoar adalah 59,91 l/s (reservoir-1) + 10,21 l/s (reservoir-2) + 1,54 l/s (reservoir-3) = 71,66 l/s. Sedangkan pada saat kemarau (tanggal 26 2015), total debit air yang diproduksi Qp dari ketiga reservoir adalah 35,70 l/s (reservoir-1) + 10,21 l/s (reservoir-2) + 0,38 l/s (reservoir-3) = 46,29 l/s. Gambar 1 Jalur pipa reservoar 1 Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 20
Gambar 2 Jalur pipa reservoar 2 Gambar 3 Jalur pipa reservoar 3 MENGHITUNG PRODUKTIFITAS PEMANFAATAN INSTALASI PRODUKSI Produktifitas pemanfaatan instalasi produksi P adalah perbandingan antara kapasitas produksi Q p dengan kapasitas terpasang Q d. Kapasitas produksi adalah debit air yang diproduksi, sedangkan kapasitas terpasang adalah kapasitas desain. Kapasitas terpasang Q d saat ini adalah sebesar 85 l/s dengan rincian 40 l/s kapasitas terpasang instalasi yang lama dan 45 l/s kapasitas terpasang instalasi yang baru (Gusman, 2010). Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 21
Produktifitas pemanfaatan instalasi produksi P dalam bentuk matematis ditulis: Qp P x100% (1) Q d Kapasitas produksi Qp pada saat normal adalah 71,66 l/s dan pada musim kemarau adalah 46,29 l/s, sehingga: produktifitas pemanfaatan instalasi produksi saat normal adalah P normal = 71,66/85 x 100 % = 84,3 %; dan produktifitas pemanfaatan instalasi produksi saat kemarau adalah P kemarau = 46,29/85 x 100 % = 54,5 %. Ini artinya saat normal dan kemarau, pemanfaatan instalasi produksi belum 100 % karena debit air yang diproduksi belum sampai 85 l/s. MENGHITUNG KEBUTUHAN AIR Debit air yang dibutuhkan Kampus UNAND Limau-manih dihitung berdasarkan standar kebutuhan air menurut SNI 03-7065-2005 tentang tata cara perencanaan sistem plambing. Kebutuhan air ini ada 2 jenis yaitu kebutuhan air domestik dan non-domestik. Kebutuhan air domestik adalah untuk mahasiswa, dosen dan karyawan, sedangkan kebutuhan air untuk non-domestik adalah untuk perumahan dosen dan asrama mahasiswa. Jumlah pemakai air di kampus tersebut sebanyak 26.898 orang. Standar kebutuhan air untuk kampus menurut SNI 03-7065-2005 adalah sebesar 80 liter/mahasiswa/hari. Jadi besarnya kebutuhan air domestik kampus Q domestik adalah 80 liter/orang/hari x 26.898 orang = 2.151.840 liter/hari = 24,91 l/s. Sedangkan jumlah penghuni perumahan dosen sebanyak 240 orang dan kapasitas maksimal asrama saat ini sebesar 1.758 orang. Maka total penghuni asrama dan perumahan dosen adalah sebanyak 1.998 orang. Standar kebutuhan air untuk untuk rumah tinggal dan asrama menurut SNI 03-7065-2005 sebesar 120 liter/penghuni/hari. Jadi besarnya kebutuhan air non-domestik Q non-domestik, yaitu untuk perumahan dosen dan asrama mahasiswa adalah 120 liter/orang/hari x (1.758 + 240) orang = 239.760 liter/hari = 2,78 l/s. Jadi, total debit air yang dibutuhkan kampus ini Q b adalah Q domestik + Q non-domestik = 24,91 l/s + 2,78 l/s = 27,69 l/s. MENGHITUNG TINGKAT KEHILANGAN AIR Tingkat kehilangan air L adalah perbandingan dari air yang hilang atau bocor, yaitu debit produksi Q p dikurangi dengan debit kebutuhan Q b kemudian hasilnya dibagi dengan air yang diproduksi Q p, atau dalam bentuk matematis ditulis: Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 22
Qp Qb L x100% (2) Q p Jadi, tingkat kehilangan air saat normal L normal = (71,66 27,69 ) / 71,66 x 100 % = 61,4 %. Sedangkan tingkat kehilangan air saat kemarau L kemarau = (46,29 27,69 ) / 46,29 x 100 % = 40,2 %. Dari hasil perhitungan ini diperoleh bahwa pada saat puncak musim kemarau sebenarnya debit air yang diproduksi masih mencukupi tetapi kerena besarnya tingkat kehilangan air (kebocoran) menyebabkan banyak gedung yang tidak mendapatkan air bersih. MENILAI KINERJA ASPEK OPERASIONAL Penilaian kinerja aspek operasional pada sistem pengelolan air bersih di kampus ini mengacu pada Keputusan Menteri Dalam Negeri Nomor 47 Tahun 1999 tentang Pedoman Penilaian Kinerja Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM), dimana: kinerja tidak baik 30; 30 < kinerja kurang 45; 45 < kinerja cukup 60; 60 < kinerja baik 75; kinerja baik sekali > 75. Penilaian kinerja aspek operasional pada penelitian ini terdiri dari 5 indikator / kriteria yaitu: cakupan pelayanan; kualitas air distribusi; kontinuitas air; produktifitas pemanfaatan instalasi produksi dan tingkat kehilangan air. Karena debit air dan kualitas air dipengaruhi oleh musim, maka penilaian kenerja ini dihitung pada saat normal, musim kemarau, dan saat musim hujan. Sedangkan hasil penilaian kinerja pengelolan air bersih di Kampus UNAND Limau-manih pada saat normal seperti dalam Tabel 1. Dari Tabel 1 tersebut dapat dilihat bahwa nilai kinerja pengelolaan air bersih dari aspek operasional di Kampus UNAND Limau Manih adalah 39,4 % (kurang) di saat normal, 33,3 % (kurang) di saat kemarau, dan 36,4 % (kurang) di saat hujan. Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 23
Tabel 1 Penilaian kinerja dari aspek operasional saat normal, kemarau dan hujan PREDIKSI TEKANAN AIR MENGGUNAKAN PROGRAM EPANET Prediksi tekanan air dilakukan dengan menggunakan program Epanet yang merupakan plug-in program pada program Quantum GIS, sehingga hasil prediksi tekanan air di setiap ground-tank atau wilayah layanan dapat dilihat hasilnya pada peta digital yang dibuat dengan program Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 24
Quantum GIS tersebut. Hasil prediksi tekanan air pada jalur pipa reservoar-1 disajikan dalam Gambar 4, jalur pipa reservoar-2 dalam Gambar 5, dan jalur pipa reservoir-3 dalam Gambar 6. Gambar 4 Prediksi tekanan air pada jalur pipa reservoar-1 menggunakan Epanet Gambar 5 Prediksi tekanan air pada jalur pipa reservoar-2 menggunakan Epanet Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 25
Gambar 6 Prediksi tekanan air pada jalur pipa reservoar-3 menggunakan Epanet Hasil prediksi tekanan air pada jalur pipa reservoar-1 adalah tinggitekanan air cukup (>10 m-h 2O), dimana tekanan minum terjadi pada Dekanat Fakultas Teknik yaitu sebesar 27,5 m-h 2O. Jadi, Kampus UNAND Limau-manih seharusnya tidak perlu memakai pompa air. Sedangkan untuk area asrama mahasiswa tinggi-tekanan air sudah melebihi 100 m- H2O sehingga menyebabkan beberapa sambungan pipa pecah, tekanan berlebih ini dapat diatasi dengan mengfungsikan ground tank Gedung I sebagai bak pelepas tekan (BPT). Untuk jalur pipa reservoar-2, di beberapa gedung, tinggi-tekanan air tidak ada karena diameter pipa kecil sehingga kehilangan energi menjadi besar. Hasil prediksi tekanan air pada jalur pipa reservoar 3 diperoleh bahwa tinggi-tekanan air pada Gedung Futsal yaitu sebesar 30.90 m-h 2O dan area perkemahan 33,89 m- H2O, tekanan ini sudah melebihi tekanan minimum sebesar 10 m-h 2O dan belum melebihi tekanan maksimum yang diizinkan, jadi tinggitekanan airnya sudah bagus. KESIMPULAN Hasil penilaian kenerja aspek operasional dari sistem pengelolaan air bersih di Kampus UNAND Limau Manih pada saat normal adalah kurang (39,4 %), saat musim kemaru adalah krang (33,3 %), dan saat musim hujan adalah kurang (36,4 %). Jadi, di semua musim kinerja aspek operasionalnya adalah kurang. Hasil dari perhitungan kebutuhan air di kampus ini adalah sebesar 27,69 l/s. Sedangkan air yang diproduksi berdasarkan hasil pengukuran pada saat normal adalah 71,66 l/s dan pada saat kemarau sebesar 46,29 l/s. Jadi air yang diproduksi pada saat kemarau saja sudah berlebih tetapi karena besarnya kebocoran menyebabkan sebahagian gedung tidak mendapatkan air bersih (tingkat kebocoran pada saat normal 61,4 % dan pada saat musim kemarau 40,2 %). Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 26
Hasil dari perhitungan kebutuhan air di kampus ini adalah sebesar 27,69 l/s. Sedangkan air yang diproduksi berdasarkan hasil pengukuran pada saat normal adalah 71,66 l/s dan pada saat kemarau sebesar 46,29 l/s. Jadi air yang diproduksi pada saat kemarau saja sudah berlebih tetapi karena besarnya kebocoran menyebabkan sebahagian gedung tidak mendapatkan air bersih (tingkat kebocoran pada saat normal 61,4 % dan pada saat musim kemarau 40,2 %). UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih penulis tujukan kepada pengelola air bersih Kampus UNAND Limau-manih dan Ibu Suarni, MS yang telah membantu memberikan data sekunder. REFERENSI Agustina, D.V,. 2007. Analisa Kinerja Jaringan Sistem Distribusi Air Bersih PDAM Banyumanik di Kelurahan Srondol Wetan perumnas Banyumanik. Tesis Magister Teknik Sipil Universitas Diponegoro Semarang. Al-Layla, M. Anis. 1978. Water Supply Engineering Design. Dean. College of Engineering University of Mosul: Iraq. Anom, M.D dan Hadi, W., 2011. Evaluasi Kinerja PDAM Tirta Lematang Kabupaten Lahat. Seminar Nasional VII 2011 Teknik Sipil ITS Surabaya:G- 63-G-70. As built drawing, 2010. Pengembangan SPM IKK / Kawasan Belum Memiliki SPAM IKK Limau Manis (UNAND). PT Dasa Malintas. Badan Standardisasi Nasional, 2005. Tata Cara Perencanaan Sistem Plambing SNI 03-7065-2005, Badan Standardisasi Nasional (BSN). Gusman, A., 2010. Detail Engineering Desain (DED) Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM) Kampus UNAND Limau Manis.Tugas Akhir jurusan Teknik Lingkungan Universitas Andalas Padang. Google Earth, 2015, https://www.google.com/earth/, [diakses tanggal 14 Juli 2015]. MENDAGRI, 1999. Keputusan Menteri Dalam Negeri Nomor 47 Tahun 1999 Tentang Pedoman Penilaian Kinerja Perusahaan Daerah Air Minum. Oswald, P., Astrini, R., 2012. Modul Pelatihan Quantum GIS Tingkat Dasar. Bappeda Propinsi NTB. Putra, G.S., 2010. Penilaian kinerja PDAM Kabupaten Ponorogo. Tesis Magister Teknik Sipil Universitas Diponegoro Semarang. Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 27
Sugiarto, 2006. Kinerja Pelayanan Air Bersih di Kota Cilegon. Tesis Magister Teknik Pembangunan Wilayah dan Kota Universitas Diponegoro Semarang. UNAND, 2015. Pidato dan Laporan Rektor disampaikan pada Dies Natalis ke 59. Universitas Andalas Padang. Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas 28