Upload
hadieu
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) pada umumnya merupakan Badan Usaha
Milik Daerah (BUMN) yang dimiliki oleh Pemerintah Daerah Kabupaten/Kota
Madya di seluruh Indonesia. Fungsi utama PDAM secara umum adalah
memberikan pelayanan air bersih kepada masyarakat. Akan tetapi sebagai unit
usaha, PDAM merupakan salah satu ujung tombak untuk menggali Pendapatan
Asli Daerah (PAD). Peran ganda ini cukup strategis di tengah-tengah masyarakat
sehingga memerlukan manajemen yang handal baik sebagai suatu organisasi
maupun perusahaan yang berorientasi profit, agar tercapai pengolahan air yang
efektif dan efisien yang dapat memberikan sumbangan positif terhadap
pertumbuhan ekonomi daerah maupun nasional.
PDAM Kabupaten Karanganyar Unit Kerjo dibangun pada tahun 2001 dengan
biaya APBD II Kabupaten Karanganyar. Tujuannya adalah membangun jaringan
trasmisi dan distribusi air bersih untuk memberikan pelayanan kebutuhan air
bersih layak konsumsi selama 24 jam bagi masyarakat wilayah Kecamatan Kerjo
dan sekitarnya. Jumlah penduduk yang meningkat setiap tahun dengan sendirinya
membutuhkan pelayanan air bersih yang meningkat pula. Dengan terpasangnya
jaringan tersebut diharapkan dapat meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan
masyarakat khususnya di sektor air bersih.
PDAM Kabupaten Karangannyar Unit Kerjo memanfaatkan sumber air dari
Sumbergede yang berlokasi di Dusun Kadipekso, Desa Gumeng, Kecamatan
Jenawi yang mempunyai debit cukup besar. Debit air Sumbergede berfluktuasi
dari waktu ke waktu tergantung pada musim. Namun demikian berdasarkan
pengamatan selama ini perbedaan antara debit maksimum dan minimum tidak
terlalu mencolok dan debit keluaran dari mata air tersebut tetap dapat diandalkan
1
2
untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Penurunan debit sumber pada umumnya
tidak mengganggu pasokan air bersih karena pada saat debit sumber mengecil,
pasokan untuk kegiatan yang lain, misalnya pertaniaan, dikurangi. Gambaran
tentang besarnya debit mata air Sumbergede ditunjukkan oleh data-data yang
tersedia pada kantor Perencanaan Teknik PDAM Karanganyar yang didapat pada
saat kegiatan Kerja Praktek serta dilakukan penelitian untuk mendapatkan data
yang terbaru .
Pada kondisi normal, air dari Sumbergede digunakan untuk memenuhi beberapa
kebutuhan sebagai berikut:
1. PDAM Kabupaten Karanganyar Unit Kerjo sebesar 40 lt/det
2. Pertanian masyarakat Desa Kadipekso 25 lt/det sedangkan penduduk sekitar
5lt/det
3. Memenuhi kebutuhan air bersih pedesaan diluar PDAM 10,6lt/det
Pada kondisi tidak normal, dimana debit mata air mengecil, prioritas utama
penggunaan air adalah untuk air bersih. Oleh sebab itu, pasokan untuk pertanian
masyarakat pedesaan bersifat fleksibel, tergantung pada kondisi debit di mata air
Sumbergede.
Posisi Sumbergede terletak pada ketinggian kurang lebih +996,751 m di atas
permukaan air laut, sedangkan elevasi reservoir dengan kapasitas 300 m3 berada
+381,050m. Air dari Sumbergede dialirkan melalui pipa trasmisi sepanjang 10,4
km dengan menggunakan tiga buah BPT masing-masing berkapasitas 9 m3.
Jaringan pipa trasmisi Sumbergede-Kerjo dirancang pada tahun 2001 dengan debit
rencana 40 lt/det. Penentuan debit rancangan ini hanya didasarkan pada kebutuhan
sesaat untuk memenuhi kebutuhan air penduduk pada saat itu. Namun demikian
seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan kesejahteraan masyarakat,
permintaan akan suplai air bersih meningkat tajam dari tahun ke tahun.
Permintaan layanan air bersih ini tidak terbatas pada wilayah administratif
3
Kabupaten Karangannyar saja, tetapi sudah melibatkan masyarakat desa sekitar
yang masuk dalam Wilayah Kabupaten Sragen. Kenyataan ini mendorong
manajemen PDAM Unit Kerjo berupaya keras mencari terobosan baru, antara lain
dengan mencari sumber air baru dan mengatur kembali pembagian debit
peruntukan, khususnya pada saat terjadi kelebihan air di Sumbergede.
Mengingat pada banyaknya permintaan masyarakat akan air bersih serta prediksi
kebutuhan air ke depan, maka PDAM Unit Kerjo berencana meningkatkan debit
pengaliran menjadi 50,6 lt/det. Besaran debit ini dianggap mengguntungkan bagi
PDAM Unit Kerjo karena debit tersebut merupakan debit maksimal yang dapat
dikelola oleh PDAM Unit Kerjo berdasarkan pembagian penggunaan air dengan
masyarakat sekitar.
Beberapa kali uji coba memperbesar debit pipa transmisi mencapai 50,6 lt/dt telah
dilakukan. Akan tetapi pada debit tersebut terjadi over flow cukup besar dan sulit
dikendalikan pada BPT 1 yang terletak di Desa Tlobo, Kecamatan Ngargoyoso,
dan berjarak 1753 m serta beda tinggi 200,809 m dari Sumbergede. Pada upaya ini
nampak bahwa sistem pipa transmisi tidak mampu menampung debit sebesar itu.
Pemaksaan pengaliran justru akan menimbulkan inefisiensi pada penggolahan air
Sumbergede. Oleh sebab itu, untuk mewujudkan peningkatan pasokan air bersih
akan dilakukan berbagai upaya agar sistem jaringan yang ada dapat dimanfaatkan
seoptimal mungkin, meskipun harus melalui tindakan modifikasi atau desain
ulang sistem jaringan.
Maka pada penelitian ini akan diangkat permasalahan menjadi topik penelitian
untuk tugas akhir dengan judul ”ANALISIS KAPASITAS PIPA TRANSMISI
DARI MATA AIR SUMBERGEDE PDAM KABUPATEN KARANGANYAR”
4
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian pada latar belakang dapat disusun suatu rumusan masalah
sebagai berikut:
1. Langkah apa saja yang mungkin dilakukan untuk memperbesar kapasitas
jaringan pipa transmisi PDAM Karangannyar Unit Kerjo
2. Berapa jumlah pelanggan yang dapat dilayani sampai dengan tahun 2019 bila
debit pipa transmisi ditingkatkan menjadi 50,6 lt/det sesuai dengan rencana
PDAM Kabupaten Karangannyar.
1.3. Batasan Masalah
Mengingat terbatasnya waktu dan biaya penelitian, serta masalah yang dihadapi
oleh PDAM Karanganyar Unit Kerjo maka studi ini dibatasi pada beberapa
masalah sebagai berikut:
1. Keandalan mata air Sumbergede tidak diteliti
2. Analisis dititik beratkan pada aspek teknik dan prediksi kemampuan layanan
sampai tahun 2019 dengan tidak mempertimbangkan besarnya kebocoran
3. Aspek teknik meliputi analisis kapasitas sistem pipa transmisi, termasuk BPT
mulai dari mata air Sumbergede sampai reservoir distribusi
4. Prediksi kemampuan layanan sampai dengan tahun 2019 berdasarkan pada
persentase pertumbuhan penduduk dengan menggunakan metode geometrik
sesuai dengan metode yang digunakan PDAM Karanganyar dan Dinas
Kependudukan dan Catatan Sipil Kabupaten Karanganyar.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memperbesar diameter pipa transmisi PDAM Unit Kerjo apabila debitnya
ditingkatkan menjadi 50,6 lt/det
5
2. Memprediksi kemampuan pelayanan pelanggan PDAM Unit Kerjo sampai
dengan tahun 2019 apabila debit transmisi ditingkatkan menjadi 50,6 lt.det
serta upaya mengatasi kebocoran-kebocoran.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini bersifatt terapan, ditunjukan untuk mencari beberapa alternatif
solusi apabila dilakukan peningkatan debit pada pipa transmisi. Oleh sebab itu
manfaat penelitian dapat dilihat dalam dua aspek, yaitu:
1. Aspek teoritis
Menguasai penerapan teori hidrolika pengaliran dalam pipa yang diperoleh di
bangku kuliah untuk diterapkan dalam praktek di lapangan
2. Aspek praktis
Mengetahui permasalahan dalam praktek di lapangan dan cara penyelesaiannya
serta dapat memprediksi proyeksi pelayanan dalam kurun waktu tertentu.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Air
Air adalah zat cair yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Semua air
biasanya tidak bersih sempurna, selalu mengandung senyawa pencemar. Bahkan
tetes air hujan mengandung debu dan karbondioksida waktu jatuh ke bumi.
Keberadaan air berhubungan dengan siklus hidrologi. Air yang bergerak dengan
siklus hidrologi akan bersentuhan dengan bahan baku atau senyawa lain, sehingga
tidak ada air yang benar-benar murni.
6
Air tanah yang mengalir ke permukaan tanah membawa zat padat terlarut, air
hujan yang mengalir melalui permukaan tanah membawa zat-zat penyebab
kekeruhan dan zat organik, seperti juga bakteri patogen. Pada air permukaan
partikel-partikel mineral air yang terlarut akan tetap tidak berubah, tetapi zat
organik diuraikan secara kimia dan mikrobiologi, pengendapan di danau atau
sungai-sungai yang mempunyai kecepatan rendah menyebabkan hilangnya zat
padat yang melayang dan bakteri patogen akan mati karena kurangnya makanan,
walaupun demikian kontaminasi baru terhadap air permukaan akan terjadi akibat
adanya air buangan dan pertumbuhan alga yang menjadi sumber makanan untuk
organisme.
Air permukaan terdiri dari air sungai dan air danau. Air sungai adalah air hujan
yang jatuh ke permukaan bumi dan mengalir melewati daerah aliran sungai.
Daerah aliran sungai merupakan daerah yang dianggap sebagai wilayah dari suatu
titik tertentu pada suatu sungai dan dipisahkan dari daerah aliran sungai
sebelahnya oleh suatu pembagi atau punggung bukit yang dapat ditelusuri pada
peta topografi. Air danau adalah air permukaan berasal dari air hujan atau air
tanah yang keluar ke permukaan tanah dan terkumpul pada suatu titik yang relatif
rendah dan cekung.
2.2. Sumber-sumber Air Bersih
Dalam memilih sumber air baku air bersih, maka harus diperhatikan persyaratan
utama yang meliputi kualitas, kuantitas, kontinuitas dan biaya yang murah dalam
proses pengambilan sampai pada proses pengolahannya. Beberapa sumber baku
yang dapat digunakan untuk menyediakan air bersih dikelompokkan sebagai
berikut :
2.2.1. Air Hujan
6
7
Air hujan disebut juga dengan air angkasa. Beberapa sifat kualitas dari air hujan
adalah sebagi berikut :
a. Pada saat uap air terkondensi menjadi hujan, maka air hujan merupakan air
murni ( H2O ), oleh karena itu air hujan yang jatuh ke bumi mengandung
mineral relatif rendah yang bersifat lunak.
b. Gas-gas yang ada di atmosfir umumnya larut dalam butir-butir air hujan
terkontaminasi dengan gas seperti CO2, menjadi agresif. Air hujan yang
beraksi dengan gas SO2 dari daerah vulkanik atau daerah industri akan
menghasilkan senyawa asam ( H2SO4 ), sehingga dikenal dengan “acid rain”
yang bersifat asam atau agresif.
c. Kontaminan lainnya adalah partikel padat seperti : debu, asap, partikel cair,
mikroorganisme seperti virus, bakteri.
Dari segi kuantitas air hujan tergantung pada tinggi rendahnya curah hujan,
sehingga air hujan tidak bisa mencukupi persediaan air bersih karena jumlahnya
fluktuatif. Begitu pula jika dilihat dari segi kontinuitasnya, air hujan tidak dapat
digunakan secara terus menerus karena tergantung pada musim.
2.2.2. Air Permukaan
Air permukaan yang biasanya dimanfaatkan sebagai sumber penyediaan air bersih
adalah :
a. Air waduk ( berasal dari air hujan dan air sungai )
b. Air sungai ( berasal dari air hujan dan mata air )
c. Air danau ( berasal dari air hujan, air sungai atau mata air )
Pada umumnya air permukaan telah terkontaminasi oleh zat-zat yang berbahaya
bagi kesehatan, sehingga memerlukan pengolahan terlebih dahulu sebelum
dikonsumsi oleh masyarakat yang ada di Indonesia.
8
Menurut Ditjen. Cipta Karya, Departemen Pekerjaan Umum, ( 1984 ). Sumber air
terdiri dari :
a. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan tinggi
b. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan rendah sampai sedang
c. Air permukaan dengan tingkat kekeruhan yang temporer
d. Air permukaan dengan kandungan warna sedang sampai tinggi
e. Air permukaan dengan tingkat kesadahan tinggi
f. Air permukaan dengan tingkat kesadahan rendah.
2.2.3. Mata Air
Mata air adalah air tanah yang mengalir ke permukaan tanah secara alami karena
adanya gaya gravitasi atau gaya tekanan tanah (BPP Kimpraswil, 2002;
Wanielista, et all, 1990). Menurut Soetrisno (2004) penggunaan mata air sebagai
sumber air bersih dapat dilakukan jika mata air tersebut dihasilkan dari aliran air
di bawah tekanan hidrostatik sebagai akibat dari gaya gravitasi.
Dalam segi kualitas, mata air sangat baik bila dipakai sebagai air baku, karena
berasal dari dalam tanah yang muncul ke permukaan tanah akibat tekanan, pada
umumnya mata air cukup jernih dan tidak mengandung zat padat tersuspensi atau
tumbuh-tumbuhan mati, karena mata air melalui proses penyaringan alami dimana
lapisan tanah atau batuan menjadi media penyaring.
2.2.4. Air Tanah
Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di
bawah permukaan tanah (Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 7
Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air). Kecepatan aliran air tanah ini
secara alami sangatlah kecil, yaitu berkisar antara 1,5 m/hari - 2 m/hari
(Kashef, 1987 dan Verruijt, 1970). Air tanah pada umumnya jernih dan
memiliki kualitas air yang konstan sepanjang waktu. Air tanah pada akuifer
9
bebas kualitasnya dapat dipengaruhi oleh pembuangan sampah. Sampah yang
membusuk akan mengalami dekomposisi dengan menguraikan zat organik
menjadi materi lain seperti padatan total, Nitrogen organik, Nitrat, Phospor,
Kalsium, Magnesium, Photasium, Sodium, Clorida, Sulfat, Besi dan lain-
lain. Zat-zat ini akan larut ke dalam air sebagai air sampah (Leachate) dan
akan meresap ke dalam tanah sehingga mencemari air tanah.
2.3. Kebutuhan Air Bersih
Pertumbuhan jumlah penduduk yang tinggi seiring dengan pertumbuhan ekonomi
yang cukup tinggi menuntut peningkatan pelayanan air bersih baik untuk fasilitas
umum, industri maupun keluarga. Peningkatan pelayanan air bersih tidak hanya
tergantung pada keandalan teknologi penyediaan air yang digunakan, tetapi yang
sangat penting tergantung pada ketersediaan air dan kemampuan institusi
penyedia air bersih, dalam hal ini PDAM.
Krisis air yang melanda dunia juga terjadi di Indonesia. Berdasarkan data Dirjen
Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum, Indonesia terutama Pulau Jawa telah
terancam krisis air yang berkepanjangan. Hal ini disebabkan oleh tingginya
tingkat pendayagunaan sumber daya air yang telah mencapai 30%. Padahal
standar yang layak adalah maksimumal 20 %.
Jumlah volume air total di Bumi adalah sekitar 1,4 miliar km3, namun
jumlah yang sungguh besar tersebut, tidak banyak yang dapat dimanfaatkan oleh
manusia, karena 97,3% di antaranya merupakan air laut. Jumlah air yang
dapat dimanfaatkan hanya 2,7% yang tersedia di permukaan bumi oleh
manusia, yaitu yang merupakan air tawar yang terdapat di daratan. Jumlah air
tawar yang tersedia di planet ini, sebanyak 37,8 juta km3 air tawar tersebut
adalah berupa lapisan es pada puncak-puncak gunung dan gleyser, dengan porsi
77,3%. Sisa porsi air tawar 22,7% dibagi menjadi air tanah dan resapan
10
22,4%, serta air danau dan rawa 0,35%, lalu uap air di atmosfir sebanyak
0,04%, dan sisanya merupakan air sungai sebanyak 0,01% (Wahana Lingkungan
Hidup (WALHI) Pusat, 2005; Pikiran Rakyat 22 Maret 2005).
Kebutuhan air pada suatu kota umumnya dinyatakan sebagai fungsi dari jumlah
penduduk, yaitu kebutuhan perkapita ( dalam liter per orang per hari ). Prakiraan
kebutuhan air rata-rata untuk kebutuhan penduduk dan industri memberikan
besaran yang berguna untuk menentukan debit air rata-rata yang harus disediakan.
Penyediaan air bersih merupakan salah satu indikator penting dalam mewujudkan
kesehatan suatu kota. Sebagai konsekuensinya, Pemerintah Kabupaten/ Kota
Madya berkewajiban memberikan penyediaan air bersih yang memenuhi empat
syarat yaitu kualitas yang baik, kuantitas yang cukup, kontinuitas yang dapat
dijamin, serta harga yang terjangkau oleh masyarakat. Disamping empat syarat
ini, PDAM juga dituntut juga dapat mandiri dan berkembang sebagai sebuah
perusahaan yang baik dan sehat.
PDAM Kabupaten Karanganyar, termasuk PDAM Unit Kerjo berpotensi besar
untuk dikembangkan menjadi lembaga pelayan masyarakat yang profesional
dibidang air bersih. PDAM Karanganyar didukung oleh sumber daya manusia
yang handal, yang menguasai aspek-aspek teknis operasional, keuangan,
administrasi dan menejemen, serta didukung sumber daya alam yang melimpah.
Menurut analisis konsultan independen, PDAM Unit Kerjo tidak termasuk dalam
kategori PDAM Kritis. Kesimpulan tersebut didasarkan pada kinerja PDAM Unit
Kerjo dimana indikatornya berupa aspek pemasukan perusahaan, yang meliputi
besarnya retribusi dibandingkan dengan biaya operasional ditambah pembayaran
hutang PDAM.
Konsumsi air perkapita sangat bervariasi antara satu tempat dengan tempat
lainnya yang dipengaruhi curah hujan, perbedaan jumlah penduduk, kemampuan
ekonomi, tingkat kesadaran masyarakat akan pentingnya menghemat air,
11
penggunaan air baik untuk industri maupun komersial lainnya dsb. Dalam
merencanakan kebutuhan air bersih perlu memperhatikan hal-hal seperti tertera
pada Tabel 2.1(Cipta Karya, 1996) dan Tabel 2.2 (Lihat Nur Bambang &
Marimura, 1993).
Tabel 2.1. Kriteria Perencanaan Sistem Air Bersih.
KATEGORI KOTA BERDASARKAN JUMLAH PENDUDUK ( JIWA) NO
URAIAN
> 1.000.000 METRO
500.000 - 1.000.000 BESAR
100.000 - 500.000 SEDANG
20.000 - 100.000 KECIL
< 20.000 DESA
1
Konsumsi unit Sambungan Rumah (SR)l/o/h
190
170
150
130
30
2
Konsumsi unit Hidran Umum (HU) liter/orang/hari
30
30
30
30
30
3
Konsumsi unit Non Domestik (%) * )
20 - 30
20 - 30
20 - 30
20 - 30
20 - 30
4 Kehilangan air (%) 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30 20 - 30
5 Faktor maksimum day 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
6 Faktor Peak - Hour 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
12
7 Jumlah Jiwa / SR 5 5 6 6 10 8 Jumlah Jiwa / HU 100 100 100 100 100
9 Sisa tekan di jaringan ( mka ) 10 10 10 10 10
10 Jam Operasi 24 24 24 24 24
11
Volume Reservoir ( % ) ( Mak day demand )
20
20
20
20
20
12 SR : HU 50:50-80:20 50:50 – 80:20 80:20 70:30 70:30
13 Cakupan Pelayanan ( * ) ** ) 90 ** ) 90 ** ) 90 ** ) 90 *** ) 70
* ) Tergantung Survey Sos.Ek. **) 60% Perpipaan, 30% non Perpipaan ***) Perpipaan, 45% non Perpipaan Sumber Data : Muatan Materi Petunjuk Teknis Rencana Teknis Bidang Air Bersih Dirjen Cipta Karya ( tahun 1996 )
Tabel 2.2. Pemakaian Air Rata-rata per Orang per Hari
No Jenis Gedung Pemakaian air rata-rata sehari
(liter)
Jangka waktu pemakaian air rata-rata sehari
(jam)
Perbandingan luas lantai
efektif / total (%)
Keterangan
1 Perumahan mewah 250 8-10 42-45 Setiap Penghuni
2 Rumah Biasa 160-250 8-10 50-53 Setiap Penghuni
3 Apartemen 8-10 45-50 Mewah 250 liter
Menengah 180 liter Bujangan 120 liter
4 Asrama 120 8 - Bujangan
5 Rumah Sakit
Mewah > 1000 Menengah 500-
1000 Umum 350-500
8-10 45-48
Setiap tempat tidur pasien Pasien Luar : 8 liter
Staf / Pegawai : 120 liter Kelurga Pasien : 160 liter
6 Sekolah dasar 40 5 58-60 Guru : 100 liter
7 SLTP 50 6 58-60 Guru : 100 liter
8 SLTA & lebih tinggi 80 6 - Guru / Dosen : 100 liter
13
9 Rumah - Toko 100-200 8 - Penghuninya : 160
10 Gudang Kator 100 8 60-70 Setiap Pegawai
11 Toserba ( Toko serba ada ) departement store
3 7 55-60 Pemakaian air hanya untuk kakus
belum termasuk untuk bagian restoranya
12 Pabrik/ industri Buruh Pria : 60 Wanita : 100
8 - Per orang setiap giliran (kalau kerja lebih dari 8 jam sehari)
13 Stasiun/ Terminal 3 15 - Setiap penumpang yang tiba maupun berangkat
14 Restoran 30 5 - Untuk Penghuni : 160 liter
15 Restoran Umum 15 7 -
Untuk Penghuni : 160 liter 70% dari jumlah tamu perlu 15 liter per orang untuk kakus, cuci tangan
dan sebagainya
16 Gedung Pertunjukan 30 5 53-55
Kalau digunakan siang dan malam pemakaian air dihitung per
penonton jam pemakaian air dalam tabel adalah untuk satu kali
pertunjukan 17 Gedung Bioskop 10 3 idem
18 Toko Pengecer 40 6 - Pedagang Besar : 30 liter/ tamu 150 liter/ staf atau 5 liter per hari
setiap m2 luas lantai
19 Hotel/ Penginapan 250-300 10 - Untuk setiap tamu, untuk staf 150-200 liter, penginapan 200 liter
20 Gedung Peribadatan 10 2 - Didasarkan jumlah jama’ah perhari
21 Perpustakaan 25 6 - Untuk setiap pembaca yang tinggal
22 Bar 30 6 - Setiap Tamu
23 Perkumpulan Sosial 30 - - Setiap Tamu
24 Kelab Malam 120-350 - - Setiap Tempat Duduk
25 Gedung Perkumpulan 150-200 - - Setiap Tamu
26 Laboratorium 100-200 8 - Setiap Staf
Sumber : Perencanaan & Pemeliharaan Sistem Plambing Soufyan Moh. Nur Bambang & Takeo Marimura, 1993
2.4. Proyeksi Kebutuhan Air Bersih
Proyeksi kebutuhan air bersih bagi PDAM Kebupaten Karanganyar dihitung
berdasarkan hasil penelitian di lapangan, dipadukan dengan data statistik
penduduk. Penelitian lapangan meliputi kapasitas sumber air, jumlah air yang
terjual atau yang didistribusikan kepada pelanggan yang dapat diketahui dari
laporan bulanan bagian pengolahan data dan produksi. Penelitian kapasitas
sumber air berkaitan erat dengan sistem hidrologi daerah tangkapan hujan, tetapi
penelitian tersebut tidak dibahas pada laporan Tugas Akhir ini. Kebutuhan air
bersih berdasarkan jenis pelayanannya mengacu pada Tabel 4.4 dan Tabel 4.5.
14
Beberapa faktor penting yang harus diperhitungkan dalam memprediksi
kebutuhan air bagi penduduk dalam suatu wilayah adalah:
1. Laju pertumbuhan penduduk
2. Jenis aktivitas penduduk
3. Iklim setempat
4. Cakupan daerah pelayanan dan rencana perluasannya
5. Kondisi instalasi penyediaan air bersih dan pemakaiannya sekarang
Perkembangan jumlah pelanggan air bersih dengan berbagai kriteria pelanggan di
atas dapat diprediksi dengan menggunakan metode geometrik, hal itu sesuai
dengan metode yang digunakan oleh PDAM Karanganyar dan Dinas
Kependudukan dan Catatan Sipil Kabupaten Karanganyar sehingga diharapkan
hasil dari proyeksi jumlah pelanggan air bersih pada Tugas Akhir ini tidak beda
jauh dengan hasil proyeksi dari PDAM Karanganyar dan Dinas Kependudukan
dan Catatan Sipil Kabupaten Karanganyar.
Persamaan geometrik adalah sebagai berikut:
Pn = Po ( 1+ t % )n (2.1)
Dimana : Pn = jumlah penduduk pada tahun proyeksi
Po = jumlah penduduk pada awal perencanaan
t = persentase pertumbuhan penduduk rata-rata
n = tahun proyeksi
2.5. Kerangka Pikir Penelitian
15
Pelayanan PDAM Unit Kerjo terhadap masyarakat masih dapat ditingkatkan
mengingat besarnya mata air Sumbergede dan meningkatnya permintaan
penduduk. Oleh karana itu dalam penelitian ini dirancang suatu langkah
peningkatan pelayanan dengan cara meningkatkan kapasitas pipa transmisi.
Mengingat terbatasnya waktu dan biaya penelitian, rencana peningkatan kapasitas
dan prediksi perluasan pelayanan dalam penelitian ini hanya di batasi pada aspek
teknis, tidak dikaitkan dalam aspek manajemen dan ekonomi.
2.6. Landasan Teori
Landasan teori ini memuat teori-teori yang berkaitan langsung dengan topik
Tugas Akhir sesuai dengan batasan pembahasan. Teori yang tidak dijelaskan
pada sub bab ini akan di rujuk pada sumbernya.
2.6.1. Persamaan Bernoulli
Jaringan distribusi air bersih pada umumnya dilayani dengan menggunakan pipa
baik pipa besi, pipa beton atau PVC. Pipa sebagai saluran tertutup biasanya
berpenampang lingkaran. Apabila air dalam pipa tidak penuh maka alirannya
termasuk dalam kriteria saluran terbuka, dan tekanan dipermukaan zat cair
disepanjang saluran adalah tekanan atmosfir (Triatmojo,1993)
Air mengalir melalui pipa mempunyai tiga bentuk energi yaitu satu bentuk energi
karena gerakannya dan dua bentuk energi potensial karena posisinya diatas garis
referensi tertentu dan kedalamannya. Ketiga bentuk energi ini dikenal dengan
16
persamaan Bernoulli. Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja
sedangkan kerja merupakan gaya yang bekerja dalam suatu jarak. Jumla energi
dalam aliran fluida yang melewati akan bertambah bersamaan dengan
bertambahnya waktu. Untuk mempermudah analisis energi dinyatakan dalam
energi /unit masa fluida yang dapat ditulis sebagai berikut (Triatmojo,1993).
gVp
ZE2
2
++=g
(2.2)
Dimana: Z = elevasi fluida (m)
gp
= tinggi tekan (m)
g = berat volume air (kg/m3)
P = tekanan (kg/m2)
V = kecepatan aliran (m/dt)
g = percepatan gravitasi (m/dt2)
2.6.2. Kehilangan Energi
Persamaan energi untuk fluida ideal adalah konstan sepanjang aliran, sehingga
garis tenaga selalu mendatar. Untuk fluida riil garis tenaga akan berubah menurun
karena adanya gesekan antara partikel fluida, antara fluida dengan dinding pipa
dan kehilangan energi minor akibat turbulensi dibalikkan atau sambungan-
sambungan pipa dan penambahan energi dari luar, misalnya dengan pompa.
Zat cair riil yang mengalir melalui suatu bidang batas (pipa,saluran terbuka atau
bidang datar) akan terjadi tegangan geser dan gradien kecepatan pada seluruh
medan aliran karena adanya kekentalan. Tegangan geser tersebut akan
17
menyebabkan terjadinya kehilangan tenaga selama pengaliran. Oleh sebab itu
persamaan energi untuk fluida riil dapat ditulis sebagai berikut (Triatmojo 1993,
Giles 1984:73).
efa hhhg
VpZ
gVp
Z +++++=++22
222
211
1 gg (2.3)
Dimana: ha = energi yang ditambahkan (m)
hf = energi yang hilang akibat gesekan di sepanjang pipa (m)
he = energi yang hilang pada belokan-belokan (m)
Bila persamaan diatas diterapkan pada aliran fluida yang tidak ada tambahan
energi dari luar, maka kehilangan energi utama hanya diakibatkan oleh gesekan di
sepanjang pipa, dan persamaannya menjadi:
ef hhg
VpZ
gVp
Z ++++=++22
222
211
1 gg (2.4)
Pada aliran turbulen dan mantap melalui pipa berdiameter D, dengan sudut a
kemiringan (Gambar 2.1) dianggap hanya terjadi kehilangan tenaga karena
gesekan. Gaya yang bekerja pada aliran seperti itu adalah gaya tekan, berat zat
cair dan gaya geser (Triatmojo,1993).
18
Gambar 2.1. Penurunan Rumus Darcy-Weisbach
Pada gambar di atas berlaku Persamaan (2.4).
Kehilangan energi pada Gambar 2.1 disebabkan oleh kehilangan energi utama hf
akibat gesekan aliran di sepanjang pipa, dan kehilangan energi sekunder he yang
terdiri perubahan penampang pipa, ujung pipa yang berawal dan berakhir di
kolam dan belokan-belokan pipa. Oleh sebab itu kehilangan energi total ditulis:
HL = hf + he (2.5)
a. Kehilangan energi utama
Kehilangan energi utama dihitung dengan formula versi Darcy – Weisbach
(Triatmojo, 1993:39):
gV
2
22
g1P
1
21 Z1
Z2
gV
2
22
g2P
hf
asinW
acosW
W
LD
t
a
19
gV
DL
fh f 2
2
´= (2.6)
Dimana: f = koefisien kekasaran pipa
L = panjang pipa (m)
D = diameter pipa (m)
Koefisien kekasaran f menurut pengujian yang dilakukan Nikuradse (1933)
tergantung pada dua parameter yaitu bilangan Reynolds (Re) dan kekasaran relatif
dinding pipa e /D. Bilangan Reynolds menyatakan perbandingan antara gaya
inersia terhadap gaya kekentalan, yang ditulis sebagai berikut:
umr VD
atauVD
Re = (2.7)
Dimana: u = kekentalan kinematik fluida (m2/det)
r = rapat massa ( kg/m3)
m = kekentalan dinamik (Pa/det)
Nilai Re digunakan untuk menentukan jenis aliran dengan batasan sebagai berikut:
Re < 2000 aliran laminer,
Re > 4000 aliran turbulen,
2000 < Re < 4000 aliran transisi.
Pada aliran laminar dimana nilai Re < 2000, koefisien gesek dihitung dengan
persamaan Blasius sebagai berikut (Giles, 1984:102,Triatmojo 1993).
eRf
64= (2.8)
20
Sedangkan untuk aliran turbulen pada pipa-pipa halus dimana 4000 < Re < 105,
koefisien gesekannya adalah:
25.0
316.0
eRf = (2.9)
Koefisien gesekan untuk Re sampai dengan 3.000.000 dihitung menggunakan
persamaan von Karman yang diperbaiki oleh Prandtl (Giles, 1984:103,Triatmojo
1993)
8,0).log(21 5,
5,0-= o
e fRf
(2.10)
Selain menggunakan persamaan di atas, faktor gesekan dapat dicari dengan grafik
Moody apabila nilai Reynolds dan e /D diketahui.
b. Kehilangan energi minor
Kehilangan energi minor disebabkan oleh adanya sambungan dalam jaringan pipa
yang biasa terpasang antara lain pembesaran atau pengecilan penampang pipa,
katup, belokan, alat ukur atau meter air seperti venture meter dan lain-lain.
Tabel 2.3. penurunan tinggi energi yang khas.
21
No Uraian Energi kinetik turun rata-rata
1 2
3
4
5
6
7
8
Dari tangki ke pipa
- Sambungan sama tinggi (saringan jalan masuk )
- Sambungan proyeksi
-Sambungan dibulatkan
Dari pipa ke tangki
Pembesaran tiba-tiba
Pembesaran perlahan
Venturi meter,Nosel dan mulut sempit
Penyusutan tiba-tiba
Siku-siku,sambungan,kran
Beberapa harga K yang khas:
- Belokan 450
- Belokan 900
- Sambungan T
- Kran pintu (terbuka)
- Kran uji (terbuka)
0,50V22/2g
1,00V22/2g
0,05V22/2g
1,00V22/2g
gVV
2)( 2
21 -
gVVK
2)( 2
22
1 -
g
V
Cv2
11 2
22 ÷
÷ø
öççè
æ-
gV
Ke 2
22
gV
K2
22
0,35 sampai 0,45
0,50 sampai 0,75
kira-kira 0,25
kira-kira 0,25
kira-kira 3,0
Sumber: Giles Ranald V (1984).
Menurut Darcy Weisbach kehilangan energi pada pengaliran dalam pipa
berbanding lurus dengan tinggi kecepatan, yang ditulis dengan persamaan sebagai
berikut:
gV
Khe 2
2
= (2.11)
22
Dimana K adalah koefisien kehilangan energi minor sebagai akibat penyusutan
atau perbesaran dan belokan pipa dll. Kehilangan energi pada belokan dapat
diabaikan jika panjang pipa lebih besar dari 500 kali diameternya.
Nilai K untuk berbagai jenis sambungan dan belokan pipa pada umumnya telah
diteliti dan ditabelkan seperti pada Tabel 3.2 (Giles, 1984:1990)
2.6.3. Debit aliran
Debit aliran air pada pengaliran dalam pipa dianggap konstan karena air dianggap
fluida yang tidak dimampatkan. Oleh sebab itu berlaku persamaan kontinuitas : Q
= konstan.
Kecepatan aliran di dalam pipa dianggap kecepatan rata-rata, yang menganggap
bahwa kecepatan di setiap titik dan dalam suatu penampang adalah sama,
sehingga berlaku persamaan
Q = AxV (2.12)
Dimana : Q = debit aliran (m3/det)
A = luas penampang aliran atau pipa (m2)
V = kecepatan aliran (m/det)
Gambar 2. 2. Penampang Aliran dalam Pipa
23
Pada fluida riil, kecepatan aliran dalam suatu penampang adalah tidak sama
karena adanya gesekan dengan dinding pipa (lihat Gambar 2.2). Oleh sebab itu
anggapan penggunaan kecepatan rata-rata ini akan menyebabkan kesalahan dalam
menghitung tinggi energi. Oleh sebab itu, untuk mengoreksi kesalahan ini perlu
diberikan suatu koefisien koreksi energi yang biasa disimbolkan dengan a ,
sehingga tinggi energi pada persamaan Bernoulli menjadi g
V
2
2a. Koefisien ini
dalam praktek diambil a = 1.
Alat ukur debit pada mata air Sumbergede dan seluruh BPT adalah alat ukur debit
Thomson (lihat Gambar 2.3). Tinggi peluap adalah h dan sudut peluap segitiga
adalah α. Dari Gambar 2.3, lebar muka air adalah:
22
atghb ´= (2.13)
Sedangkan untuk menghitung debit aliran melalui peluap menggunakan
persamaan berikut:
25
2215
8HgtgCQ d ´´=
a (2.14)
Apabila aliran α = 90o, Cd = 0,6 dan kecepatan grafitasi g = 9,81 m/det2, maka
debit aliran :
25
417,1 HQ = (2.15)
Yang memberikan bentuk rumus lebih sederhana.
24
Gambar 2.3 Alat Ukur Debit Thomson
Gambar 2.4 Alat Ukur Debit Standard yang Digunakan oleh PDAM
Sedangkan alat ukur debit yang digunakan pada jaringan distribusi dan konsumen
adalah jenis water meter (lihat Gambar 2.4). Prinsip kerja alat ukur ini putaran
jarum penunjuk digerakkan oleh baling-baling yang berputar karena aliran air
yang masuk melewati inlet.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan di PDAM Unit Kerjo meliputi mata air Sumbergede,
BPT 1, BPT 2, BPT 3 dan Reservoir. Selain itu penelitian juga dilakukan di
25
PDAM Kabupaten Karanganyar dan Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil
Kabupaten Karangannyar. Waktu pengambilan data dilaksanakan pada bulan
Maret sampai Juni 2008 dan April 2009.
3.2. Obyek Penelitian
Obyek penelitian ini adalah:
1. Besarnya debit pada mata air Sumbergede, BPT 1, BPT 2, BPT3
2. Dimensi dan tinggi muka air pada alat ukur debit Thomson
3. Besarnya diameter pipa yang terpasang pada jaringan pipa transmisi
4. Jumlah pelanggan aktif PDAM Unit Kerjo sampai dengan bulan Mei.
5. Jumlah penduduk di Kecamatan Kerjo
3.3. Langkah-langkah Penelitian
Penelitian ini dilakukan secara bertahap, langkah-langkah penelitian ini adalah:
1. Melakukan pengukuran debit mata air Sumbergede, BPT 1, BPT 2 dan BPT 3
2. Membuat tinjauan kapasitas sistem pipa transmisi dan BPT yang ada
3. Melakukan analisis kehilangan atau kebocoran air
4. Menghitung prediksi kebutuhan air sampai dengan tahun 2019 berdasarkan
kapasitas debit yang ada di Sumbergede
5. Membuat alternatif desain pipa transmisi berdasarkan debit rancangan yang
mampu menjawab kebutuhan pelanggan akan air sampai dengan tahun 2019
3.4. Mencari Data atau Informasi
3.4.1. Tahap persiapan
Tahap ini dimaksudkan untuk mempermudah jalannya penelitian, seperti
pengumpulan data, analisis, dan penyusunan laporan. Tahap persiapan
meliputi:
1. Studi Pustaka
25
26
Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan arahan dan wawasan
sehingga mempermudah dalam pengumpulan data, analisis data maupun
dalam penyusunan hasil penelitian.
2. Observasi Lapangan
Observasi lapangan dilakukan untuk mengetahui jumlah pelanggan aktif
yang menggunakan air dari PDAM Unit Kerjo, debit mata air
Sumbergede, dan pipa baru yang mungkin ditambahkan.
3.4.2. Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan data yang dimiliki oleh
TPA Putri Cempo serta Dinas Kependudukan dan Catatan Sipil.
1) Data dari PDAM Kabupaten Karanganyar meliputi elevasi titik penting
dan ukuran setiap BPT, panjang pipa transmisi, jumlah belokan pipa yang
berpotensi menimbulkan kehilangan energi, jenis dan diameter pipa yang
telah terpasang
2) Dari Bapeda Kabupaten Karangannyar diperoleh data jumlah dan
prosentase pertumbuhan penduduk di Kecamatan Kerjo yang diperkirakan
menjadi objek pelayanan PDAM sampai dengan tahun 2019.
3.5. Analisis Data
Setelah mendapatkan data yang diperlukan, langkah selanjutnya adalah
menganalisis data yang didapatkan dari observasi lapangan dan pengambilan data
dari PDAM Kabupaten Karanganyar dan Bapeda Kabupaten Karanganyar. Pada
tahap mengolah atau menganalisis data dilakukan dengan hitungan teknis yang
didasarkan pada data yang tersedia, baik berupa data primer maupun sekunder.
Analisis teknis dilakukan terhadap kemampuan pipa transmisi yang ada dalam
mengalirkan debit serta hitungan-hitungan lain yang bersifat hipotesis berdasarkan
data yang ada dan asumsi-asumsi. Tujuan analisis adalah mencari model
perbaikan pipa transmisi yang mampu memberikan pelayanan optimal kepada
masyarakat. Analisis hitungan didasarkan pada teori ada di berbagai pustaka.
27
Adapun urutan penelitian ini dapat disusun dalam diagram alir seperti terlihat
pada Gambar 3.1.
3.6. Penyusunan Laporan
Seluruh data atau informasi yang telah terkumpul kemudian diolah atau dianalisis
untuk mendapatkan hasil akhir mengenai Perbesaran diameter pipa transmisi dari
mata air Sumbergede sampai reservoir PDAM Karanganyar Unit Kerjo.
28
Gambar 3.1 Diagram Alir Analisis Data
BAB IV
Pengukuran Debit Mata Air Sumbergede
Analisis Jaringan Lama
Data Jumlah Penduduk Kec. Kerjo
Prediksi Jumlah Penduduk Kec Kerjo Tahun 2019
Memenuhi Kebutuhan Sampai Tahun 2019?
Selesai Ya
Perbesar Debit Transmisi
Tidak
Perbesar Diameter Pipa Transmisi
Mulai
29
ANALISIS KAPASITAS SISTEM PIPA TRANSMISI DARI
MATA AIR SUMBERGEDE PDAM KABUPATEN
KARANGANYAR
4.1. Jaringan Transmisi Sumbergede Sampai Reservoir Kerjo
Sebagai jaringan pipa transmisi yang mengalirkan air dari Sumbergede ke
Reservoir Kerjo sangat menentukan bagi kelancaran air yang dikonsumsi
masyarakat Kerjo dan sekitarnya, sehingga sepanjang jalur pipa ini tidak boleh
ada kebocoran atau tapping di suatu tempat.
Panjang jaringan transmisi total 10.400 m (10,4 km) dengan dilengkapi 3 buah
BPT untuk mengurangi tekanan air. Dari ketiga BPT itu ada salah satu
permasalahan teknis yaitu di BPT 1 terjadi over flow pada saat aliran air di
Sumbergede lebih besar dari 44,7 lt/det. Hal ini terjadi karena debit Sumbergede
setiap saat selalu berubah tergantung musim dan sistem pengaliran yaitu dengan
mengatur gate valve dan pintu air yang terpasang pada bangunan Sumbergede.
Jenis pipa yang digunakan untuk jaringan transmisi ada 2 macam yaitu:
1. Dari Sumbergede ke BPT 1 memakai pipa galvanis medium dengan diameter
150 mm yang dipasang ke atas permukaan tanah dengan dilengkapi tiang-
tiang penyangga dari beton bertulang dan klem pipa dari baja. Sistem
sambungannya memakai plandes dengan mur baut dan packing.
2. Pipa transmisi dari BPT 1 sampai BPT 2, BPT 2 ke BPT 3 dan BPT 3 ke
reservoir memakai pipa jenis PVC merek wavin dengan standar bertekanan (S
10). Artinya batas kekuatan pipa tersebut hanya mampu menahan tekanan di
bawah 10 atmosfir. Sistem sambungannya jenis lock memakai ring terbuat dari
karet yang elastis. Pipa ini dipasang tertanam di dalam tanah dengan
kedalaman rata-rata 140 cm dari muka tanah asli. 29
30
4.1.1. Mata Air Sumbergede
Sumber air ini terletak di Dusun Kadipekso Desa Gumeng Kecamatan Jenawi
Kabupaten Karanganyar, tepatnya dari Karangannyar kota ke arah Timur Laut
dengan jarak kurang lebih 20 km jalan menuju Candi Cetho, lereng Gunung
Lawu. Kondisi bangunan penangkap mata air saat ini baik dan terawat oleh
masyarakat sekitar. Sumber ini dikeramatkan sehingga setiap tahun diadakan
upacara adat di Sumbergede.
Lingkungan Sumbergede merupakan daerah pertanian sayur-sayuran sebagai mata
pencaharian masyarakat Kadipekso dan Sumbergede ini merupakan satu-satunya
andalan petani di sekitarnya sebagai suplai kebutuhan air tanaman pada musim
kemarau. Mengingat kepentingan masyarakat petani yang memerlukan air, maka
PDAM telah sepakat untuk tidak mengambil air semuanya. Sehingga di saat
musim kemarau debit yang diambil PDAM Keranganyar Unit Kerjo tidak
maksimal.
Pengambilan air yang dilakukan PDAM adalah untuk air bersih dan perlu sarana
yang memenuhi syarat yang menjamin kelestarian lingkungan pengambilan dan
kualitas airnya, maka PDAM membangun bak penangkap mata air dengan
perlengkapannya, diantaranya dipasang alat ukur debit Thomson sebagai alat
kontrol jumlah air yang diambil PDAM. Prinsip kerja alat ukur ini sebagai peluap
sempurna diambang tipis, bentuk segi tiga siku-siku tipis 900. Dimensi alat ukur
yang terpasang di Sumbergede seperti ditunjukkan pada Gambar (4.1). Pada saat
dilakukan pengukuran debit secara langsung di lapangan tanggal 13 Maret 2008,
kedalaman air pada alat ukur debit Thomson adalah 0,2637 m.
31
Gambar 4.1. Alat Ukur Debit Thomson di Sumbergede
b = 2h Cd = 0,60 α = 900 g = 9,81 m/det2 h = 0,2637 m
Oleh sebab itu debit Sumbergede pada saat itu sebesar :
25
417,1 hQ =
25
2637,0417,1 ´=
= 0,0506 m3/det
= 50,6 l/det
Jadi hasil pengukuran debit pada Mata Air Sumbergede sebesar 50,6 l/det
Hasil pengukuran debit secara manual berdasarkan alat ukur debit Thomson di
Sumbergede ini digunakan sebagai dasar analitis aliran melalui pipa transmisi dan
seluruh BPT. Pengukuran debit Sumbergede dilakukan tiga kali dengan debit
yang bervariasi, diambil yang maksimal yaitu pengukuran yang pertama sebagai
dasar penulis menganalisis kepasitas pipa transmisi.
32
4.1.2. Bak Pelepas Tekan (BPT) 1
Pada tanggal 13 Maret 2008 BPT 1 tidak bisa diukur karena air meluap melalui
manhole dan ventilasi, sehingga alat ukur jenis Thomson terendam di dalam air.
Berdasarkan kasus peluapan pada BPT 1 inilah akan diangkat menjadi topik
penelitian untuk dicari penyelesaiannya.
Gambar 4.2. BPT 1 Saat Air Meluap
4.1.3. Bak Pelepas Tekan (BPT) 2
Pengukuran secara manual dengan alat ukur Thomson yang terpasang pada
bangunan BPT 2 diperoleh data sebagai berikut:
33
Gambar 4.3. Alat ukur Thomson yang dipasang pada BPT 2
B = 2h Cd = 0,60 α = 900 g = 9,81 m/det2 h = 0,251 m
Debit pada BPT 2 adalah:
25
417,1 hQ =
25
251,0417,1 ´=
= 0,04473 m3/det
= 44,73 l/det
Jadi hasil pengukuran debit pada BPT 2 sebesar 44,73 l/det
4.1.4. Bak Pelepas Tekan (BPT) 3
Pengukuran dengan alat ukur Thomson secara manual yang terpasang pada
bangunan BPT 3 diperoleh data sebagai berikut:
34
Gambar 4.4. Alat ukur Thomson di BPT 3
B = 2h Cd = 0,60 α = 900 g = 9,81 m/det2 h = 0,249 m
Debit pada BPT 2 adalah:
25
417,1 hQ =
25
249,0417,1 ´=
= 0,04384 m3/det
= 43,84 l/det
Jadi hasil pengukuran debit pada BPT 3 sebesar 43, 84 l/det
Tabel 4.1. Debit Air Hasil Pengukuran tanggal 13 Maret 2008, dengan Thomson
No Tempat yang diukur Kedalaman air pada alat ukur Thomson (cm)
Debit (l/det)
1 Mata air Sumbergede 26,37 50,6
2 BPT 1 Tidak diukur Tidak diukur
3 BPT 2 25,1 44,73
4 BPT 3 24,9 43,84
35
Tabel 4.2. Elevasi Permukaan Air
No Tempat yang diukur Ketinggian air dari dasar bak (m)
Data Elevasi
1 Mata air Sumbergede Outlet = 0,465 996,751
2 BPT 1 Inlet = 2,190
Outlet = 2,190
795,942
795,942
3 BPT 2 Inlet = 1,35
Outlet = 0,93
667,904
667,484
4 BPT 3 Inlet = 1,30
Outlet = 0,82
521,159
520,679
5 Reservoir Inlet = 3,67 383,950
Sumber data: Bagian perencanaan teknik PDAM Karanganyar
Gambar 4.5. Skema Jaringan Pipa Transmisi Mata Air Sumbergede
4.2. Desain Ulang Kapasitas Pipa transmisi Dari Sumbergede Sampai
Reservoir
4.2.1. Desain Ulang Pipa Transmisi Sumbergede – BPT 1
Tampang melintang bangunan penangkap mata air Sumbergede dan BPT 1
ditunjukkan pada Gambar 4.5. Jalur pipa transmisi Sumbergede – reservoir tidak
36
terdapat bangunan pengambilan maupun intake untuk penambahan suplai debit.
Oleh sebab itu berdasarkan hukum kontinuitas debit yang keluar dari Sumbergede
harus sama dengan debit masuk setiap BPT. Namun demikian kenyataannya
dilapangan menunjukkan bahwa BPT 1 tidak mampu menampung debit yang
masuk dari Sumbergede.
Mengingat tidak ada penambahan debit baik melalui pipa maupun langsung ke
dalam BPT 1, maka diperkirakan terdapat beberapa masalah sebagai berikut:
1. BPT 1 dan BPT 2 terlalu kecil
2. Pipa transmisi dari BPT 1 ke BPT 2 terlalu kecil
Gambar 4.6. Tampang Melintang Bangunan Penangkap Mata Air Sumbergede
dan BPT 1
· Berdasarkan tabel tinggi kekasaran pipa, untuk galvanis diperoleh ks= 2,4
mm
· Berdasarkan tabel kekentalan kinematik air suhu 200 C yang diukur
tanggal 25 November 2008 diperoleh v = 1,02 x 10-6 m2/det
· K = 9,225
Kehilangan energi karena gesekan
37
gV
KDL
fhf S 2
2
1 úûù
êëé +=-
81,92225,9
158,01753
789,2002
´úû
ùêë
é+=
Vf
( )22
81,92225,9
.81,92158,0
1753789,200 VVf
´+
´´=
200,789 22 47,0491,565 VVf ´+´´=
( ) úû
ùêë
é+´
=47,0491,565
789,2002
fV ...............................................................................(1)
Persamaan (1) diselesaikan dengan cara coba banding. Pertama kali dicari nilai f
dengan anggapan aliran pada pipa adalah turbulen sempurna (Re maksimum =
108). Dari nilai Re max dan ks/D dicari f dengan menggunakan grafik Moody. Dari
nilai f tersebut dan dengan menggunakan persamaan (1) dihitung kecapatan aliran
V.
0442,0
10
0152,0158
4,2
8max
=
ïï
þ
ïï
ý
ü
=
==
fdiperoleh
R
D
k
e
s
Kemudian disubtitusikan ke persamaan (1) :
( ) úû
ùêë
é+´
=47,00442,0491,565
789,2002V
465,25789,200
=
V = 2,808 m/det
38
Koefisien gesekan f = 0,0457 yang didapat berdasarkan anggapan aliran dalam
pipa turbulen sempurna. Mengingat anggapan tersebut belum tentu benar maka
perlu diselidiki dengan menghitung kembali angka Reynolds. Bila Re tidak sama
dengan Re max maka di hitung kembali nilai f berdasarkan angka Reynolds baru.
0442,0'
0152,0158
4,2
10350,41002,1
158,0808,2
.
56
=
ïïï
þ
ïïï
ý
ü
==
´=´´
=
=
- fdiperoleh
D
k
vDV
R
s
e
Dengan cara yang sama didapat :
V’ = 2,808 m/det
Karena f = f’ berarti nilai f’ sudah benar, yang berarti kecepatan V’ = 2,808 m/det
juga sudah benar, selanjutnya debit aliran dihitung dengan rumus sebagai berikut:
( ) 808,2158,0414,3
41
. 22 ´=== VDVAQ p
= 0,055028 m3/det
= 55,028 l/det
Cek kehilangan energi yang terjadi:
( )úû
ùêë
é
´úû
ùêë
é+=úû
ùêëé +=- 81,92
808,2.225,9
158,01753
0442,02
22
1 gV
KDL
fhf S
= 200,787m
hf di lapangan = 200,789 m
hf hasil perhitungan = 200,787 m
39
200,789 m ≈ 200,787 m (kehilangan energi ok)
4.2.2. Desain Ulang Pipa Transmisi dari BPT 1 ke BPT 2
Gamabr 4.7. Tampang Melintang BPT 1 dan BPT 2
Nilai ks = 2,4 mm
v = 1,02 x 10-6 m2/det
K = 4,25
Kehilangan energi karena gesekan
gV
KDL
fhf2
2
21 úûù
êëé +=-
81,9225,4
183,02945
038,1282
´úû
ùêë
é +=V
f
( )22
81,9225,4
.81,92183,0
2945VVf
´+
´´=
22 214,0229,820 VVf ´+´´=
40
( ) úû
ùêë
é+´
=214,0229,820
038,1282
fV ...............................................................................(2)
Dengan cara yang sama seperti persamaan (1), diperoleh
0417,0
10
0131,0182
4,2
8max
=
ïï
þ
ïï
ý
ü
=
==
fdiperoleh
R
D
k
e
s
Kemudian nilai f disubtitusikan ke persamaan (2) sehingga diperoleh nilai V
dengan perhitungan sebagai berikut :
( ) úû
ùêë
é+´
=214,00417,0229,820
038,1282V
418,34038,134
=
V = 1,9288 m/det
Dengan cara yang sama diperoleh:
0417,0'
0131,0183
4,2
10460,31002,1
183,09288,1
.
56
=
ïïï
þ
ïïï
ý
ü
==
´=´´
=
=
- fdiperoleh
D
k
vDV
R
s
e
V’ = 1,9288 m/det
f = f’ berarti nilai f ’sudah benar, yang berarti kecepatan V’ = 1,9288 m/dt sudah
benar
41
Debit teoritis dihitung dengan rumus sebagai berikut:
( ) 9288,1183,0414,3
. 2 ´== VAQ
= 0,050705 m3/det
= 50,705 l/det
Cek kehilangan energi yang terjadi:
( )úû
ùêë
é
´úû
ùêë
é+=úû
ùêëé +=- 81,92
9288,1.25,4
183,02945
0417,02
22
21 gV
KDL
fhf
= 128,043 m
hf di lapangan = 128,038 m
hf hasil perhitungan = 128,043 m
128,038 m ≈ 128,043 m (kehilangan energi ok)
4.2.3. Desain Ulang Pipa Transmisi dari BPT 2 ke BPT 3
42
Gamabr 4.8. Tampang Melintang BPT 2 dan BPT 3
Nilai Î = 2,4 mm
v = 1,02 x 10-6 m2/det
K = 1,75
Kehilangan energi karena gesekan
gV
KDL
fhf2
2
32 úûù
êëé +=-
81,9275,1
174,02558
325,1462
´úû
ùêë
é +=V
f
( )22
81,9275,1
.81,92174,0
2558VVf
´+
´´=
22 089,0294,749 VVf ´+´´=
( ) úû
ùêë
é+´
=089,0294,749
325,1462
fV ...............................................................................(3)
Dengan cara yang sama seperti persamaan (1), diperoleh
43
0426,0
10
0138,0174
4,2
8max
=
ïï
þ
ïï
ý
ü
=
==
fdiperoleh
R
D
k
e
s
Kemudian disubtitusikan ke persamaan (3) sehingga diperoleh nilai V dengan
perhitungan sebagai berikut :
( ) úû
ùêë
é+´
=089,00426,0294,749
325,1462V
009,32325,146
=
V = 2,1381 m/det
Dengan cara yang sama diperoleh:
0426,0'
0138,0174
4,2
10647,31002,1
174,01381,2
.
56
=
ïïï
þ
ïïï
ý
ü
==
´=´´
=
=
- fdiperoleh
D
k
vDV
R
s
e
V’ = 2,1381 m/det
f = f’ berarti nilai f ’sudah benar, yang berarti kecepatan V’ = 2,1381 m/det sudah
benar
Debit teoritis dihitung dengan rumus sebagai berikut:
44
( ) 1381,2174,044
1. 22 ´===
pp VDVAQ
= 0,050815 m3/det
= 50,815 l/det
Cek kehilangan energi yang terjadi:
( )úû
ùêë
é
´úû
ùêë
é+=úû
ùêëé +=- 81,92
1381,2.75,1
174,02558
0426,02
22
32 gV
KDL
fhf
= 146,329 m
hf di lapangan = 146,325 m
hf hasil perhitungan = 146,329 m
46,325 m ≈ 46,329 m (kehilangan energi ok)
4.2.4. Desain Ulang Pipa Transmisi dari BPT 3 ke Reservoir
45
Gamabr 4.9. Tampang Melintang BPT 3 dan reservoir
Nilai Î = 2,4 mm
v = 1,02 x 10-6 m2/det
K = 3
Kehilangan energi karena gesekan
gV
KDL
fhf s 2
2
1 úûù
êëé +=-
81,923
184,03144
729,1362
´úû
ùêë
é +=V
f
( )22
81,923
.81,92184,0
3144VVf
´+
´´=
22 153,0895,870 VVf ´+´´=
( ) úû
ùêë
é+´
=153,0895,870
729,1362
fV ...............................................................................(4)
Dengan cara yang sama seperti persamaan (1), diperoleh :
46
0416,0
10
0130,0184
4,2
8max
=
ïï
þ
ïï
ý
ü
=
==
fdiperoleh
R
D
k
e
s
Kemudian disubtitusikan ke persamaan (4) sehingga diperoleh nilai V dengan
perhitungan sebagai berikut :
( ) úû
ùêë
é+´
=153,00416,0895,870
729,1362V
382,36729,136
=
V = 1,9386 m/det
Dengan cara yang sama diperoleh:
0416,0'
0130,0184
4,2
10497,31002,1
184,09386,1
.
56
=
ïïï
þ
ïïï
ý
ü
==
´=´´
=
=
- fdiperoleh
D
k
vDV
R
s
e
V’ = 1,9386 m/det
f = f’ berarti nilai f ’sudah benar, yang berarti kecepatan V’ = 1,9386 m/det sudah
benar
Debit teoritis dihitung dengan rumus sebagai berikut:
47
( ) 9386,1184,044
1. 22 ´===
pp VDVAQ
= 0,051121 m3/det
= 51,121 l/det
Cek kehilangan energi yang terjadi:
( )úû
ùêë
é
´úû
ùêë
é+=úû
ùêëé +=- 81,92
9386,1.3
184,03144
0416,02
22
13 gV
KDL
fhf R
= 136,733 m
hf di lapangan = 136,729 m
hf hasil perhitungan = 136,733 m
136,729 m ≈ 136,733 m (kehilangan energi ok)
Tabel 4.3. Hasil Analisis Kapasitas Pipa Transmisi Keseluruhan
Kehilangan Energi (hf) No Tinjauan
Diameter Pipa (mm)
Debit (l/det) Lapangan
(m) Perhitungan
(m)
Nilai K Belokan dan Valve
48
1 Sumbergede –
BPT 1
156
157
158
52,965
54,043
55,028
200,789
200,752
200,778
200,787
900 = 5
450 = 14
Gate Valve = 2
2 BPT 1 – BPT 2 181
182
183
49,157
49,957
50,705
128,038
128,033
128,034
128,043
900 = 6
450 = -
Gate Valve = 2
3 BPT 2 – BPT 3 172
173
174
49,252
50,031
50,815
146,325
146,322
146,332
146,329
900 = 2
450 = -
Gate Valve = 2
4 BPT 3 -
RESERVOIR
182
183
184
50,016
50,764
51,522
136,729
136,733
136,725
51,522
900 = 4
450 = -
Gate Valve = 2
Catatan : 900 nilai K = 0,625 450 nilai K = 0,40 Valve = 0,25
4.3. Analisis kemampuan Pelayanan Air Bersih
Kebutuhan air bersih PDAM Karanganyar Unit Kerjo semakin meningkat dari
tahun ke tahun seiring membaiknya kondisi sosial ekonomi masyarakat. Hal ini
nampak dari tingginya animo masyarakat untuk menikmati air bersih yang
disediakan oleh PDAM. Oleh karena itu PDAM Karangannyar dituntut untuk
memberikan pelayanan yang optimal kepada masyarakat. Kota Kerjo dan
sekitarnya termasuk kategori kota kecil (kecamatan) dengan jumlah penduduk
kurang lebih 37.378 jiwa ( tahun 2008). Jenis pelanggan di Unit Kerjo beraneka
ragam, yang dikelompokkan sesuai dengan kondisi sosial ekonomi masyarakat
Kerjo yang ditentukan berdasarkan Peraturan Daerah Kabupaten Karangannyar
melalui PDAM.
Jumlah pelanggan PDAM Karanganyar Unit Kerjo sampai dengan bulan April
2009 adalah 3.679 unit yang dikelompokkan menjadi 10 golongan (lihat Tabel 4.5).
Berdasarkan laporan bulanan oleh bagian pengolahan data PDAM Karangannyar
bulan April 2009 diperoleh pemakaian air rata-rata 62,32 m3 (lihat Tabel 4.5)
49
Kebocoran rata-rata tiap tahun selalu meningkat, banyaknya faktor penyebabnya
antara lain:
1. Umur jaringan semakin tua banyak yang aus pada sambungannya
2. Acessories yang terbuat dari besi banyak yang berkarat sehingga mudah
diresapi air bertekanan
3. Meter air pelanggan juga terbatas umurnya terutama pada onderdil yang
berputar mudah aus, rusak dan akhirnya mati, sehingga terjadi kehilangan
air
Perusahaan yang berorientasi keuntungan atau profit oriental, melihat sumberdaya
air sebagai aset vital yang harus diselamatkan dan dikelola dengan baik, fakta di
lapangan tidak demikian, sangat disayangkan dan perlu menyusun langkah
strategi jangka panjang agar perusahaan tumbuh pesat dan tercapai tujuannya
yaitu meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan masyarakat melalui bidang air
bersih. Untuk itu sebagai kelanjutan tujuan di atas perlu dilakukan analisis
kebutuhan sekarang dan kebutuhan mendatang berdasarkan keadaan riil di
lapangan. Oleh sebab itu PDAM berusaha keras untuk menekan kebocoran baik
fisik maupun non fisik yang berpotensi mengurangi keuntungan perusahaan.
Kehilangan air pada BPT 1 merupakan salah satu bentuk inefisiensi dalam
manajemen sumber daya air yang sesungguhnya dapat dinominalkan dalam
bentuk keuntungan. Dengan kata lain debit kebocoran dapat diproyeksikan
melayani kebutuhan masyarakat untuk beberapa tahun ke depan.
Tabel 4.4. Pemakaian Air PDAM Karangannyar Unit Kerjo Bulan April 2009
No JENIS PELAYANAN JUMLAH
PELANGGAN (sambungan)
PEMAKAIAN (m3/bln)
RATA-RATA PEMAKAIAN
(m3) 1 Industri besar I2 1 45 45
2 Niaga kecil N1 29 818 28,21
50
3 Niaga besar N2 2 21 10,50
4 Sekolahan P1 35 1.887 53,91
5 Instansi pemerintah P2 20 372 18,60
6 Rumah tangga 1 R1 374 5.288 14,14
7 Rumah tangga 2 R2 2839 41.709 14,69
8 Rumah tangga 3 R3 302 6.842 22,66
9 Sosial umum S1 8 572 71,50
10 Sosial khusus S2 69 1.478 21,42
JUMLAH TOTAL 3679 59.032 62,32
Sumber data: Bagian pengolahan data PDAM Karangannyar bulan April 2009
Tabel 4.5. Pemakaian Air Terjual PDAM Karanganyar Unit Kerjo Januari 2006
Desember 2008
No BULAN JUMLAH
PELANGGAN (sambungan)
PEMAKAIAN (m3/bln)
RATA-RATA PEMAKAIAN
(m3)
KEBOCORAN (%)
1 Januari-06 3.144 43.980 13,99 12,58
2 Febuari-06 3.159 43.659 13,82 17,65
3 Maret-06 3.169 43.041 13,58 16,98
4 April-06 3.176 46.848 14,75 16,96
5 Mei-06 3.186 45.833 14,39 19,35
6 Juni-06 3.195 44.616 13,96 15,12
7 Juli-06 3.207 46.123 14,38 17,64
8 Agustus-06 3.220 57.269 17,79 19,65
9 September-06 3.235 55.421 17,13 20,60
10 Oktober-06 3.260 62.700 19,23 17,58
11 November-06 3.281 66.500 20,27 20,38
12 Desember-06 3.302 52.950 16,04 12,28
13 Januari-07 3.316 57.106 17,22 12,62
14 Febuari-07 3.345 51.031 15,26 17,69
15 Maret-07 3.352 44.844 13,38 17,02
16 April-07 3.368 51.025 15,15 19,40
17 Mei-07 3.376 49.931 14,79 19,75
18 Juni-07 3.393 50.438 14,87 15,36
Dilanjutkan
Lanjutan
51
19 Juli-07 3.394 53.022 15,62 17,82
20 Agustus-07 3.408 55.850 16,39 19,70
21 September-07 3.420 55.909 16,35 20,65
22 Oktober-07 3.438 58.768 17,09 17,61
23 November-07 3.456 69.823 20,20 20,41
24 Desember-07 3.464 54.517 15,74 12,37
25 Januari-08 3.470 55.698 16,05 12,68
26 Febuari-08 3.476 51.533 14,83 17.72
27 Maret-08 3.491 49.715 14,24 17,05
28 April-08 3.505 52.136 14,87 19,44
29 Mei-08 3.521 54.409 15,45 19,80
30 Juni-08 3.532 57.133 16,18 15,38
31 Juli-08 3.544 57.378 16,19 17,87
32 Agustus-08 3.564 64.452 18,08 19,75
33 September-08 3.567 61.639 17,28 20,69
34 Oktober-08 3.607 76.086 21,09 17,63
35 November-08 3.631 62.346 17,17 20,45
36 Desember-08 3.641 58.028 15,94 20,55
Rata-rata 54.493,25 16,08 17,64
Sumber data: Bagian pengolahan data PDAM Karanganyar 2006-2008
Perhitungan pemakaian air sampai dengan bulan April 2009
- Jumlah konsumen = 3.679 unit
- Pemakaian rata-rata = 16,08 m3/bln
- Kebocoran rata-rata = 17,64% (lihat Tabel 4.5)
- Jumlah pemakaian = 54.493,25 m3/bulan
· Kebocoran = 17,64% x 54.493,25 = 9.612,61 m3/bln
· Total produksi = 64.105,86 m3/bln
= 0,02473 m3/det
= 24,73 lt/det
52
Kapasitas mata air Sumbergede sampai dengan bulan April 2009 adalah 50,6
lt/det. Akan tetapi debit yang dimanfaatkan baru sekitar 24,73 lt/det, dan sisanya
digunakan penduduk untuk mengairi sawah penduduk sekitar.
Cukup kecilnya debit Sumbergede yang dimanfaatkan saat ini menyebabkan
kebocoran-kebocoran karena meluap di BPT 1 tidak berpengaruh nyata terhadap
menejemen PDAM Unit Kerjo. Akan tetapi di masa mendatang kebocoran-
kebocoran semacam ini akan memberatkan bagi menejemen PDAM. Oleh karena
itu harus dilakukan tindakan efisiensi antara lain dengan memperbaiki sistem
jaringan transmisi.
Apabila kebocoran-kebocoran dapat ditekan maka PDAM Unit Kerjo
diperkirakan mampu melayani kebutuhan masyarakat Kerjo dan sekitarnya
sampai 10 tahun lebih. Dianggap peningkatan jumlah pelanggan sama dengan
peningkatan jumlah penduduk, maka debit kebocoran air di BPT 1 identik dengan
pelayanan masyarakat selama 10 tahun. Apabila seluruh kebocoran dapat ditekan
maka PDAM Unit Kerjo akan mampu melayani kebutuhan masyarakat sampai
dengan tahun 2019.
Jadi mata air Sumbergede berdasarkan pengukuran debit secara manual dan sesuai
analisis di atas,masih mempunyai kelebihan kapasitas sebesar 24,73 l/dt atau
51,13 % dari kapasitas total.
4.4. Kebocoran atau Kehilangan Air
Kehilangan air ada dua macam, yaitu:
1. Kehilangan air yang diproduksi
2. Kehilangan air yang di distribusikan
1. Kehilangan air yang di produksi yaitu: kehilangan air sebelum masuk ke
konsumen, terjadi over flow pada BPT 1 maupun reservoir. Over flow
pada BPT 1 disebabkan keterbatasan jaringan transmisi dari BPT1 ke BPT
53
2 dengan diameter pipa 150 mm yang tidak mampu mengalirkan debit
50.6 l/det, karena medan yang naik turun dan berbelok-belok. Sedangkan
over flow di reservoir pada jam-jam tertentu disebabkan:
a. Sewaktu pelanggan tidak dimanfaatkan air akan terjadi aliran balik
sehingga air over flow pada bak reservoir
b. Jumlah pelanggan yang belum seimbang dengan jumlah air yang
didistribusikan, sehingga masih banyak air yang terbuang
2. Kehilangan air yang didistribusikan yaitu: kehilangan air setelah masuk ke
konsumen, yang dihitung melalui water meter konsumen sesuai pemakaian
per pelanggan per bulan dalam satu tahun. Melalui perhitungan ini dapat
diketahui beberapa besar air yang terjual dan beberapa air yang terhilang.
Dari hasil laporan bulanan bagian produksi menyebutkan bahwa jumlah
air yang didistribusikan PDAM Karangannyar Unit Kerjo pada tahun 2008
yang terjual = 703.553 m3, sedangkan kapasitas produksi = 575.155 m3
(Sumber data bagian Produksi PDAM Karangannyar).
Maka persentase kehilangan air yang didistribusikan ke pelanggan dapat
dihitung
% Kehilangan air = %25,18%100553.703
155.575553.703=´
-(pada tahun
2008).
4.5. Total Kebutuhan sampai dengan Tahun 2019 untuk Keseluruhan Jenis
Pelanggan
Wilayah pelayanan PDAM Karangannyar Unit Kerjo merupakan kota kecamatan
yang berpenduduk kurang lebih 38.071 jiwa (tahun 2008), sehingga menurut
pembagian status kota termasuk kota kecil. Target pencapaian sasaran pelanggan
PDAM Kabupaten Karangannyar unit Kerjo sampai dengan 2019 sebesar 60%
dari jumlah penduduk daerah pelayanan dengan pemakaian 130 liter/orang/hari
(sumber Dirjen Cipta Karya tahun 1996).
54
Menganalisis kebutuhan air bersih jenis pelayanan tersebut di atas menggunakan
rumus aritmatika sebagai berikut:
Pn = Po ( 1+t % )n
Dimana: Pn = Jumlah kebutuhan air tahun ke n
Po = Jumlah kebutuhan air tahun ini
t = Persentase rata-rata pertumbuhan kebutuhan air
n = tahun proyeksi
Untuk tahun proyeksi nilainya adalah lima tahun yang merupakan standar yang
dipakai untuk perhitungan. Hal tersebut dikarenakan jika tahun proyeksi terlalu
pendek yaitu dibawah lima tahun maka tingkat pertumbuhannya tidak begitu
nampak signifikan, sedangkan bila nilainya diatas lima tahun maka tingkat
keakuratan proyeksi menjadi rendah.
Tabel 4.6. Jumlah Penduduk Kecamatan Kerjo tahun 1999-2008
Tahun Jumlah Penduduk (jiwa)
1999 35.728
2000 36.038
2001 36.240
2002 36.378
2003 36.530
2004 36.659
2005 36.817
2006 36.867
2007 37.063
2008 37.259
Grafik 4.1. Jumlah Penduduk Kecamatan Kerjo tahun 1999-2008
55
34.500
35.000
35.500
36.000
36.500
37.000
37.500
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Tahun
Jum
lah
Pen
du
du
k (j
iwa)
Contoh perhitungan jumlah tahun proyeksi 2019 adalah sebagai berikut:
Po = 37.259 t = 0,53% n = 5
Pn = 37.259 ( 1 + 0,0053 )5 = 38.257 jiwa
Tabel 4.7. Jumlah Penduduk Kecamatan Kerjo dan Kebutuhan Air Berdasarkan
tahun Proyeksi untuk Target 60% Layanan
KEBUTUHAN AIR TAHUN
TAHUN
KE
JUMLAH
PENDUDUK
(JIWA) (m3/bln) (lt.det)
KEBOCORAN
17,64% (lt/dt)
AIR
DISTRIBUSI
(lt/det)
2009 1 37.456 58.028 22,39 3,95 26,34
2010 2 37.655 61.792 23,84 4,21 28,05
2011 3 37.855 65.800 25,39 4,48 29,87
2012 4 38.055 70.068 27,03 4,77 28,80
2013 5 38.257 74.614 28,79 5,08 33,87
2014 6 38.460 79.453 30,65 5,41 36,06
2015 7 38.663 84.607 32,64 5,76 38,40
2016 8 38.868 90.095 34,76 6,13 40,89
2017 9 39.074 95.939 37,01 6,53 43,54
2018 10 39.282 102.163 39,41 6,95 46,36
2019 11 39.490 108.789 41,97 7,40 49,37
Grafik 4.2. Proyeksi produksi air PDAM Karanganyar Unit Kerjo sampai tahun
2019
56
0
10
20
30
40
50
60
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Tahun
Vo
lum
e A
ir D
istr
ibu
si (
m3 )
Tabel 4.8. Lama Tahun yang Dapat Dilayani PDAM Karanganyar Unit Kerjo Berdasarkan
Debit Produksi Desain Ulang (50,6 l/det) 60% Layanan
KEBUTUHAN AIR
TAHUN TAHUN
KE
JUMLAH
PENDUDUK
(JIWA) (m3/bln) (lt.det)
KEBOCORAN
17,64% (lt/det)
AIR
DISTRIBUSI
(lt/det)
2020 12 39.699 115.846 44,69 7,88 52,31
2021 13 39.909 123.360 47,59 8,39 55,98
2022 14 40.121 131.362 50,68 8,94 59,62
Tabel 4.9. Analisis Pipa Berdasarkan Debit Pengukuran dan Debit Tinjauan (desain ulang)
PENGUKURAN DESAIN ULANG
No PIPA DEBIT MANUAL
(lt/det)
DIAMETER PIPA
TERPASANG (mm)
DEBIT (lt/det)
DIAMETER PIPA (mm)
Hf (m) L (m) LHf
s =
1 Sumbergede ke BPT 1 50,6 150 51,19 154 200,809 1753 0,1156
2 BPT 1 ke BPT 2 Tidak Terukur 150 50,62 181 134,038 2945 0,0455
57
3 BPT 2 ke BPT 3 44,7 150 50,17 173 146,325 2558 0,0572
4 BPT 3 ke Resevoir 43,85 150 50,6 183 136,729 3144 0,0435
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Hasil analisis dan pembahasan yang telah diuraikan pada bab-bab sebelumnya
diperolah beberapa kesimpulan sebagai berikut:
5.1.A. Langkah-langkah yang dilakukakan untuk memperbesar kapasitas jaringan
pipa transmisi yaitu:
Menganalisis kapasitas pipa transmisi terpasang dari BPT 1 sampai
reservoir Kerjo dengan debit 50,6 l/det. Hasil analisis ternyata tidak
mampu mengalirkan debit 50,6 l/det sehingga perlu di desain
ulang/diganti pipa dengan diameter yang lebih besar dari 150 mm, adapun
hasilnya sebagai berikut:
a. Sumbergede ke BPT 1 diameter minimal 158 mm
b. BPT 1 ke BPT 2 diameter minimal 183 mm
c. BPT 2 ke BPT 3 diameter minimal 174 mm
d. BPT 3 ke resarvoir diameter minimal 184 mm
Maka dipakai diameter 200 mm karena diameter tersebut sudah tersedia
dipasaran.
B. Kemampuan kapasitas jaringan transmisi terpasang sesuai pertambahan
penduduk dan jumlah kebutuhan akan mencukupi kebutuhan sampai
dengan tahun 2015 sebesar 38,40 lt/det dengan jumlah penduduk 38.663
jiwa sedangkan jumlah pelanggan 23.199 sambungan. Akan tetapi
59
58
proyeksi kebutuhan berdasarkan debit pada Sumbergede 50,6 lt/det
mampu untuk mencukupi kebutuhan sampai dengan tahun 2019 dengan
jumlah pelanggan 23.694 sambungan. (dengan catatan pertambahan
penduduk stabil sesuai asumsi 0,53% per tahun dan kebocoran dapat
diatasi)
5.2. Jaringan transmisi PDAM Karangannyar Unit Kerjo didesain awal untuk
kapasitas 40 lt/det sedangkan kapasitas ketersediaan air di Sumbergede
50,6 lt/det, hal ini sudah sesuai dengan kebutuhan sekarang sampai dengan
2019. Namun demikian untuk peningkatan debit kebutuhan ke depan tidak
cukup hanya memperbesar aliran, tetapi diameter pipa harus ditinjau
kembali sehingga tidak terjadi over flow di BPT 1. Solusi untuk mengatasi
over flow tersebut yang paling tepat adalah mengatur jumlah putaran gate
valve yang terpasang pada Sumbergede sesuai kebutuhan pelangan.
5.2. Saran
Setelah mengadakan pengukuran debit, menganalisis dan desain ulang, maka
penulis memberikan saran-saran sebagai berikut:
5.2.1. Kestabilan debit mata air Sumbergede perlu dijaga dengan cara
melestarikan lingkungan daerah tangkapan air yang melibatkan semua
pihak yang terkait sehingga kebutuhan air dalam jangka waktu ke depan
tidak kekhawatiran penurunan debit.
5.2.2. Perlu diteliti atau didesain ulang kemungkinan menambah BPT agar tidak
terjadi pipa pecah.
59
5.2.3. Perlu diteliti dan dijadikan catatan bagi PDAM bahwa pemakaian air rata-
rata semua jenis pelanggan PDAM Karangannyar Unit Kerjo masih
dibawah unit-unit yang lain, sehingga perlu diadakan inspeksi jaringan dan
pembentukan tim operasi pelanggaran pencurian air
5.2.4. Perlu mencari alternatif sumber baru bila kapasitas produksi PDAM
Karanganyar Unit Kerjo sudah tidak lagi mencukupi untuk keperluan
penduduk kecamatan Kerjo.