STUDI EVALUASI DAN PENGEMBANGAN JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH PDAM KOTA MALANG PADA KECAMATAN KEDUNGKANDANG
SKRIPSI Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh : AFRENIA DEWI ANGGUNTIANA 09520062
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015
LEMBAR PENGESAHAN Judul
: STUDI EVALUASI DAN PENGEMBANGAN JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH PDAM KOTA MALANG PADA KECAMATAN KEDUNGKANDANG
Nama
: AFRENIA DEWI ANGGUNTIANA
NIM
: 09520062
Pada hari Sabtu, 31 Januari 2015 telah diuji oleh tim penguji :
1. Ir. Sulianto, MT.
DOSEN PENGUJI I ……………....
2. Ir. Ernawan Setyono, MT.
DOSEN PENGUJI II ………….......
Disetujui : Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Chairil Saleh, MT.
Ir. Hari Eko Meiyanto, MT.
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil
Ir. Rofikatul Karimah, MT.
KATA PENGANTAR
Sujud syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan Tugas Akhir. Penulisan Tugas Akhir yang berjudul “Studi Evaluasi dan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Kota Malang pada Kecamatan Kedungkandang”
ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam penyusun Tugas Akhir ini, penulis tidak lepas dari bantuan dan motivasi yang kuat dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada : 1. Kepada yang sangat kuhormati dan kucintai yaitu kedua orang tuaku, yang telah banyak memberikan dukungan melalui doa dan memberikan motivasi
untuk tidak pernah putus asa, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Ir. Chairil Saleh, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang selalu membimbing dan
memberikan
arahan kepada
penyusun
dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Ir. Hari Eko Meiyanto, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah membimbing,
memberikan arahan dalam tugas akhir ini, dan
meluangkan waktu serta pikirannya untuk membantu menyelesaikan tugas akhir ini tepat waktu. 5. Bapak Ir. Hari Eko Meiyanto, MT, selaku dosen pembimbing akademik mahasiswa angkatan 2009 kelas B. 6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah memberikan inspirasi dan bekal ilmu pengetahuan, sehingga dapat menyelesaikan studi dan menyelesaikan penulisan tugas akhir ini. 7. Teman - teman Teknik Sipil angkatan 2009, yang telah memberikan dorongan semangat dan kerjasama. 8. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir. Penulis menyadari bahwa penulisan laporan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan, mengingat keterbatasan wawasan penulis. Untuk itu besar harapan akan adanya masukan yang membangun demi kesempurnaan hasil penyusunan laporan selanjutnya. Akhirnya semoga Tugas Akhir yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya, Amiin.
Malang, ... Maret 2015
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. ii SURAT PERNYATAAN ................................................................................. iii KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv LEMBAR PERSEMBAHAN .......................................................................... vi ABSTRAKSI .................................................................................................... vii ABSTRACT ...................................................................................................... viii DAFTAR ISI .................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiv DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv DAFTAR GRAFIK ......................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii BAB. I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1 1.2 Identifikasi Masalah ........................................................................... 3 1.3 Rumusan Masalah .............................................................................. 3 1.4 Batasan Masalah ................................................................................ 4 1.5 Tujuan Penelitian ................................................................................ 4 1.6 Manfaat Penelitian ............................................................................. 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum ................................................................................. 6 2.2 Sumber Air Bersih ............................................................................. 7
2.3 Pertumbuhan Pemakai ....................................................................... 9 2.3.1 Metode Aritmatik ...................................................................... 9 2.3.2 Model Regresi Linier ................................................................. 10 2.2.3 Metode Geometrik .................................................................... 10 2.2.4 Metode Eksponensial. ................................................................ 11 2.4 Kebutuhan Air Bersih .......................................................................... 11 2.4.1 Kebutuhan Domestik .................................................................. 12 2.4.2 Kebocoran Air ............................................................................ 13 2.4.3 Kebutuhan Non Domestik ....................................................... 14 2.4.4 Fluktuasi Kebutuhan Air ........................................................... 16 1. Kebutuhan harian rata – rata ............................................... 17 2. Kebutuhan pada jam puncak ............................................... 17 3. Kebutuhan harian maksimum .............................................. 17 2.5 Kualitas Air Baku .............................................................................. 17 2.6 Kehilangan Air ................................................................................... 18 2.7 Sistem Hidrolika dan Perpipaan ........................................................ 18 1. Sistem pengaliran gravitasi .................................................. 18 2. Sistem pemompaan ............................................................... 18 3. Sistem pengolahan pengaliran kombinasi ............................ 18 2.7.1. Sistem Air Disuplai Melalui Pipa Induk .................................. 19 a. Conuntinous sistem .............................................................. 19 b. Intermitten sistem ................................................................ 19 2.7.2. Sistem Jaringan Induk Distribusi ............................................. 20 1. Sistem cabang ...................................................................... 20
2.Sistem melingkar .................................................................. 22 2.8 Perpipaan Distribusi........................................................................... 24 1. Pipa primer atau pipa induk ............................................... 24 2. Pipa sekunder ..................................................................... 24 3. Pipa tersier .......................................................................... 24 4. Pipa service ........................................................................ 24 2.9 Jenis Pipa dan perlengkapan ............................................................... 24 2.9.1 Jenis Pipa .................................................................................. 24 2.9.2 Perlengkapan ............................................................................ 25 2.10 Struktur Reservoir ............................................................................ 29 2.10.1 Kapasitas Reservoir ................................................................ 29 2.10.2 keseimbangan Reservoir ......................................................... 30 2.11 Pompa .............................................................................................. 31 2.11.1 Jenis Pompa ............................................................................ 32 2.11.2 Perhitungan Pompa ................................................................. 33 2.12 Kecepatan Aliran ............................................................................. 35 2.13 Sisa Tekanan .................................................................................... 35 2.14 Kehilangan Tekanan ........................................................................ 36 2.14.1 Mayor losses ......................................................................... 36 2.14.2 Minor losses .......................................................................... 37 2.15 Dimensi Pipa .................................................................................... 38 2.15.1 Rumus Hazen Williams .......................................................... 38 2.15.2 Metode Hardy Croos Dengan Cara Manual .......................... 39 a. Persamaan MassBalance .................................................. 39
b. Persamaan Kontinuitas .................................................... 39 c. Koreksi Debit (∆Q) .......................................................... 39 d. Persamaan Debit Sebenarnya ......................................... 39 2.16 Waternet ............................................................................................ 41 2.16.1. Deskripsi .............................................................................. 41 2.16.2. Konsep Perhitungan Menggunakan Waternet ..................... 42 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Kondisi Umum Daerah Lokasi Studi ................................................. 46 3.1.1 Peta Lokasi ............................................................................... 46 3.1.2 Letak Geografis ........................................................................ 47 3.1.3 Batas Wilayah ........................................................................... 47 3.2 Potensi Sumber Air ............................................................................. 47 3.2.1 Sistem yang ada ( Ekxisting ) ................................................... 48 3.3 Data yang diperlukan ........................................................................ 48 1. Jumlah Penduduk............................................................................ 48 2. Data Topografi ............................................................................... 49 3. Data Sistem Sarana Penyediaan Air Bersih Eksisting .................... 49 4. Data Pelayanan PDAM Kota Bondowoso dalam 6 tahun terakhir 50 3.4 Prosedur Penelitian ............................................................................. 50 3.5 Diagram Alur ..................................................................................... 52 BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk ....................................................... 53 4.1.1 Proyeksi Dengan Metode Aritmatik .......................................... 54 4.1.2 Proyeksi Dengan Metode Regresi Linier ................................... 55
4.1.3 Proyeksi Dengan Metode Geometrik ......................................... 57 4.1.4 Proyeksi Dengan Metode Eksponensial ..................................... 58 4.1.5 Perbandingan Proyeksi Pertumbuhan Penduduk ........................ 59 4.2 Perhitungan Kebutuhan Air Bersih .................................................... 62 4.2.1 Kebutuhan Domestik .................................................................. 62 4.2.2 Kebutuhan Non Domestik .......................................................... 63 4.2.3 Kehilangan Air ........................................................................... 63 4.2.4 Perhitungan Kebutuhan Air ....................................................... 63 4.3 Fluktuasi Konsumsi Kebutuhan Air ................................................... 70 4.4 Hasil Pengembangan menggunakan program Waternet ..................... 72 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 73 5.2 Saran .................................................................................................. 74 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 75 LAMPIRAN ...................................................................................................... xviii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Kriteria perencanaan air bersih berdasar SNI tahun 1997 ....................... 13
2.2
Kebutuhan air non domestik kota kategori I, II, III, IV ............................ 15
2.3
Kebutuhan air bersih kategori V ............................................................. 16
2.4
Kebutuhan air bersih domestik kategori lain ........................................... 16
2.5
Faktor Kecepatan untuk Berbagai jenis Pipa .......................................... 39
3.1
Sumber Air Bersih .................................................................................... 48
3.2
Jumlah penduduk tahun 2009 - 2013 ....................................................... 49
4.1
Jumlah penduduik kecamatan Kedungkandang tahun 2009 - 2013 ........ 53
4.2
Proyeksi pertumbuhan penduduk dengan metode aritmatik .................... 55
4.3
Proyeksi pertumbuhan penduduk dengan metode Regresi Linier ............ 56
4.4
Proyeksi pertumbuhan penduduk dengan metode geometrik .................. 57
4.5
Proyeksi pertumbuhan dengan metode eksponensial ............................... 58
4.6
Pertumbuhan Penduduk dengan beberapa metode proyeksi..................... 59
4.7
Proyeksi pertumbuhan penduduk tahun 2014 - 2024 ............................... 61
4.8
Proyeksi kebutuhan air bersih ................................................................... 67
4.9
Perkembangan tingkat pelayanan PDAM tahun 2014 – 2024 .................. 69
4.10 Keseimbangan air untuk kecamatan kedungkandang dalam 24 jam ........ 70
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Jaringan pipa sistem bercabang .............................................................. 21
2.2
Jaringan pipa sistem melingkar ............................................................. 23
2.3
Tampilan Slamat Datang pada Waternet ............................................... 42
2.4
Jendela Password pada Waternet ............................................................ 43
2.5
Jendela default Pipa pada Waternet ........................................................ 43
2.6
Jaringan Pipa Sederhana ........................................................................ 44
2.7
Hasil running program jaringan pipa sederhana .................................... 45
3.1
Gambar peta Lokasi ................................................................................ 46
3.2
Gambar Diagram alur ............................................................................. 52
DAFTAR GRAFIK
Grafik
Halaman
4.1. Grafik Data Pertumbuhan Penduduk Tahun 2009 - 2013 ..................... 54 4.2. Grafik Data Pertumbuhan Penduduk metode aritmatik ......................... 55 4.3. Grafik Data Pertumbuhan Penduduk metode Regresi Linier .................. 56 4.4. Grafik Data Pertumbuhan Penduduk metode Geometrik ....................... 58 4.5. Grafik Data Pertumbuhan Penduduk metode Eksponensial ................... 59 4.6. Grafik Perbandingan Pertumbuhan Penduduk ....................................... 60 4.7. Grafik Pertumbuhan Penduduk Tahun Proyeksi 2014 - 2024 ................ 61 4.8. Grafik Perkembangan Tingkat Pelayanan PDAM Tahun 2014 - 2024 .. 69 4.9. Grafik fluktuasi kebutuhan pemakaian air Kecamatan kedungkandang dalam 24 jam ......................................................................................... 71
DAFTAR LAMPIRAN
Peta Elevasi Kecamatan Kedungkandang
Gambar Jaringan Distribusi air bersih Kecamatan Kedungkandang Eksisting
Hasil running program waternet Kecamatan Kedungkandang Existing
Gambar
jaringan
distribusi
air
bersih
Kecamatan
Kedungkandang
Pengembangan.
Hasil running program waternet Kecamatan Kedungkandang Pengembangan
Gambar grafik energi absolude Kecamatan Kedungkandang Eksisting
Gambar grafik energi absolude Kecamatan Kedungkandang Pengembangan
Gambar grafik energi relative Kecamatan Kedungkandang Eksisting
Gambar grafik energi relative Kecamatan Kedungkandang Pengembangan
Gambar elevasi energi absolude Kecamatan Kedungkandang Eksisting
Gambar elevasi energi absolude Kecamatan Kedungkandang Pengembangan
Gambar elevasi energi relative Kecamatan Kedungkandang Eksisting
Gambar elevasi energi relative Kecamatan Kedungkandang Pengembangan
Data Node (pada aliran Extended)
Data Pipa dan Aliran (Jam terakhir pada aliran Extended)
Kebutuhan tiap Node Selama Simulasi tiap jam Perubahan (liter/detik)
DAFTAR PUSTAKA Triatmodjo Bambang. 1995. Hidraulika I. Yogyakarta : Beta Offset. Triatmodjo Bambang. 2008. Hidraulika II. Yogyakarta : Beta Offset. Supirin. 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Yogyakarta : Andi. Susongko Djoko, Franzini Joseph. B, Linskey Ray. K. 1991. Teknik Sumber daya Air, Jakarta : Erlangga. Kodoatie Robert. J. 2002, Hidrolika Terapan Aliran pada Saluran Terbuka dan Pipa. Yogyakarta : Andi. Laboratorium Teknik Sipil, Pedoman Praktikum Waternet. Dwi Adi Cahyono, 2009. Study Evaluasi dan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih Di Kecamatan Dampit. Tugas Akhir, Jurusan Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang. Supranto J, M.A., 1987, Regresi Linier Sederhana Jilid 1 Edisi Kelima hal.171, Erlangga, Jakarta Departemen pemukiman dan prasarana wilayah badan penelitian dan pengembangan, pertama,desember
Pedoman/petunjuk 2002
bagian
teknik 6
dan
volume1,4,5,6,
PERKOTAAN(sistem penyediaan air minum perkotaan).
manual AIR
edisi MINUM
