Perencanaan Debit Andalan

download Perencanaan Debit Andalan

of 21

Transcript of Perencanaan Debit Andalan

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    1/21

    23

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    BAB III

    KRITERIA PERENCANAAN

    3.1 Analisa Debit Andalan

    Debit andalan adalah debit yang diperkirakan selalu ada/tersedia dengan

    keandalan tertentu pada waktu yang lama. Karena di lokasi-lokasi studi tidak

    terdapat stasiun duga/pengukur debit air, maka untuk memperkirakan besarnya

    debit andalan dihitung/didekati dengan menggunakan metode simulasi hujan

    menjadi aliran (Rainfall - runoff model).

    Pada studi ini untuk memperkirakan debit sumber air dipakai simulasi

    metode “NRECA”.Untuk perhitungan NRECA pada daerah studi dibutuhkan

    input data sebagai berikut :

      Curah hujan bulanan selama 10 tahun, dari Stasiun Ciracas (Untuk analisa

    sumber air Cibadak,) dengan periode pencatatan dari tahun 1997 sampai

    dengan tahun 2007.

     Evapotranspirasi dihitung dengan data temperatur, kelembaban relatif,kecepatan angin dan lama penyinaran matahari dari Stasiun Klimatologi

    Purwakarta.

       Nilai evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan rumus Pennman.

       Nilai tampungan kelengasan awal, nilainya didapat dengan trial and error.

      Tampungan air tanah awal, nilainya didapat dengan coba-coba (trial and

    error).

    3.1.1 Ketersediaan Data Hujan dan Klimatologi

    Lokasi sumber air Cibadak yang berdekatan dengan Stasiun Hujan

    Ciracas, maka data hujan yang dipergunakan di ambil dari Stasiun Hujan Ciracas

    milik Perum Jasa Tirta II Divisi Usaha II Seksi Usaha Purwakarta. Disamping itu

    alasan Pemilihan stasiun hujan tersebut didasarkan juga pada kelengkapan data

     pencatatan stasiun hujan tersebut.

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    2/21

    24

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    Data hujan di ketiga Stasiun Hujan tersebut tersedia selama 11 tahun

    terakhir dari tahun 1997 s/d 2007. Pada sepanjang tahun 2007, rata-rata curah

    hujan bulanan tertinggi yang tercatat terjadi pada bulan Januari, Pebruari, Maret

    dan Desember, yang masing-masing mencapai 400 s/d 950 mm. 

    Kondisi iklim di lokasi pekerjaan secara umum adalah sama dengan

    wilayah lain di Indonesia yaitu beriklim tropis dan dipengaruhi oleh angin muson

    dimana musim penghujan terjadi pada bulan November hingga Mei, sedangkan

    musim kemarau terjadi pada bulan Juni hingga Oktober. Perbedaan musim dalam

    setahun tersebut menyebabkan terjadinya perubahan suhu dan kelembaban. Suhu

    udara berkisar antara 25o-27o C dengan kelembaban nisbi rata-rata berkisar 90%.

    3.1.2 Perhitungan Evapotranspirasi Potensial

    Evaporasi dan transpirasi merupakan faktor penting dalam studi

     pengembangan sumber daya air. Evaporasi adalah proses fisik yang mengubah

    suatu cairan atau bahan padat menjadi gas. Sedangkan transpirasi adalah

     penguapan air yang terjadi melalui tumbuhan. Jika kedua proses tersebut saling

     berkaitan disebut dengan evapotranspirasi. Sehingga evapotranspirasi merupakan

    gabungan antara proses penguapan dari permukaan tanah bebas (evaporasi) dan

     penguapan yang berasal dari daun tanaman (transpirasi).

    Besarnya nilai evaporasi dipengaruhi oleh iklim, sedangkan untuk

    transpirasi dipengaruhi oleh iklim, varietas, jenis tanaman serta umur tanaman.

    Dalam studi ini untuk menghitung besarnya evapotranspirasi digunakan

    metode Penman Modifikasi yang telah disesuaikan dengan keadaan daerah

    Indonesia (Suhardjono, 1990: 54).

      Rumus Evapotranspirasi Metode Penman 

      Eto = c x Eto* (3.1) 

      Eto* = W (0.75.Rs  –  Rn1) + (1  –  W). f(u). (ea  –  ed) (3.2)

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    3/21

    25

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    Rumus penyederhanaan Penman ini mempunyai ciri khusus sebagai

     berikut:

    W = faktor yang berhubungan dengan suhu (t) dan elevasi daerah

    Rs = radiasi gelombang pendek (mm/hari) = f(t) . f(ed) . f(n/N)

    Ra = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir

    (angka angot)

    Rn1 = radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari)=  f(t).f(ed).f(n/N)

    f(T) = fungsi suhu = . Ta4

    f(ed) = fungsi tekanan uap = 0,34 –  0,044 . (ed)1/2

    f(n/N) = fungsi kecerahan = 0,1 + 0,9 . n/N

    f(u) = fungsi kecepatan angin angin pada ketinggian 2 meter (m/det)

    = 0,27 (1 + 0,864 .u)

    (ea – ed)=perbedaan tekanan uap jenuh dengan uap sebenarnya

    Ed = ea . RH

    RH = kelembaban udara relatif (%)

    C = angka koreksi Penman yang besarnya melihat kondisi siang dan

    malam

    Prosedur perhitungan Eto berdasarkan rumus Penman Modifikasi adalah

    sebagai berikut :

    1.  Mencari data suhu rerata bulanan (t)

    2.  Berdasar nilai (t) cari nilai (ea), (W), (1 – W) dan f(t) dengan tabel

    3.  Cari data kelembaban relatif (RH)

    4.  Berdasar nilai (ea) dan RH cari (ed)

    5. 

    Berdasar nilai (ed) cari nilai f(ed)

    6.  Cari letak lintang daerah yang ditinjau

    7.  Berdasar letak lintang cari nilai (Ra)

    8.  Cari data kecerahan matahari (n/N)

    9.  Berdasar nilai (Ra) dan (n/N) cari besaran (Rs)

    10.  Berdasar nilai (n/N) cari nilai f(n/N)

    11.  Cari data kecepatan angin rerata bulanan (u)

    12. 

    Berdasar nilai (u) cari besaran f(u)

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    4/21

    26

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    13. 

    Hitung besar Rn1 = f(t).f(ed).f(n/N)

    14.  Cari besarnya angka koreksi (c)

    15.  Hitung Eto*

    16. 

    Hitung Eto

    3.1.3 Simulasi Debit Andalan Metode NRECA

    Langkah perhitungan mencakup 18 tahapan, untuk mempermudah

    hitungan dibuatlah kolom-perkolom dari kolom (1) hingga (18) seperti dibawah

    ini :

    1) 

    Jumlah hari tiap bulanan

    2)   Nilai hujan (Rb) dalam 1 periode (bulanan)

    3)   Nilai evapotranspirasi (PET = Penguapan Peluh Pontensial)

    4) 

     Nilai tampungan kelengasan awal (w0), nilainya didapat dengan cara

    try and error, dan pada percobaan pertama di bulan Januari diambil

    600 (mm).

    5) 

    Rasio tampungan tanah (soil storage ratio  –   wi) dihitung dengan

    rumus :

    Wi =al  No

    Wo

    min

     

     Nominal = 100+0,2 Ra (3.3) 

    Ra = hujan tahunan (mm)

    6)  Rasio Rb / PET = kolom (2) : kolom (3)

    7) 

    Rasio AET / PET

    AET = Penguapan Peluh Aktual, nilainya tergantung dari rasio

    Rb / PET (kolom 6) dan Wi (kolom 5)

    8) 

    AET =  

      

        reduksikoefisien PET 

     PET 

     AET .  

    = kolom(7) x kolom(3) x koefisien reduksi

    Koefisien reduksi diperoleh dari menghitung beda elavasi hulu dengan

    elevasi lokasi sumber (dalam m) dibagi jarak (km). Adapun nilai koefisien reduksi

     berdasarkan kemiringannya adalah sebagai berikut :

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    5/21

    27

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    Tabel 3.1  Koefisien Reduksi

    Kemiringan (m/ mk) Koef. Reduksi

    0 –  50 m /km 0,9

    51 - 100 m/km 0,8

    101 –  200 m/km 0,6

    > 200 m/km 0,4

    9) 

     Neraca air =Rb –  AET =kolom (2) –  kolom (8)

    10) 

    Rasio kelebihan kelegasan (excess moisture) yang dapat diperoleh

    sebagai berikut:

      Jika neraca air kolom (9) positif, maka rasio tersebut dapat

    diperoleh dengan memasukkan nilai tampungan kelengasan

    tanah (Wi) dikolom 5.

      Jika neraca negatif, rasio 0

    11)  Kelebihan kelengasan

    = rasio kelebihan kelengasan x neraca air= kolom (10) x kolom (11)

    12)  Perubahan tampungan

    = neraca air –  kelebihan kelengasan

    = kolom (9) x kolom(11)

    13)  Tampungan air tanah

    = P1 x kelebihan kelengasan

    = P1 x kolom (11)

    P1 = parameter yang menggambarkan karateristik tanah permukaan

    (kedalaman 0-2 m), nilainya 0,1  –  0,5 tergantung dari sifat lulus air

    lahan.

    P1 = 0,1 bila bersifat kedap air

    P1 = 0,5 bila bersifat lulus air

    14) 

    Tampungan air tanah awal yang harus dicoba – coba dengan nilai

    awal = 2

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    6/21

    28

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    15)  Tampungan air tanah akhir

    = tampungan air tanah + tampungan air tanah awal

    = kolom (13) x kolom (14)

    16)  Aliran air tanah

    = P2 x tampungan tanah akhir

    = P2 x kolom (15)

    P2 = parameter seperti P1 tetapi untuk lapisan tanah dalam

    (kedalamam 0 –  10 m)

    P2 = 0,9 bila bersifat kedap air

    P2 = 0,5 bila bersifat lulus air

    17)  Larian langsung (direct runoff )

    = kelebihan kelengasan

    = kolom (11) –  kolom (13)

    18)  Aliran total

    = aliran langsung + aliran air tanah

    = kolom (17) + kolom (16) dalam mm/periode

    = kolom (18) dalam mm x 10 x luas tadah hujan (ha), m3/ periode

    Untuk perhitungan periode berikutnya diperlukan nilai tampungan dan kelengasan

    (kolom 4) untuk periode berikutnya dan tampungan air tanah (kolom 14) periode

     berikutnya yang dapat dihitung dengan mengunakan rumus berikut :

    a)  Tampungan kelengasan = tampungan kelengasan periode sebelumnya +

     perubahan tampungan = kolom (4) + kolom (12), semuanya dari

     periode sebelumnya.

     b) 

    Tampungan air tanah = tampungan air tanah periode sebelumnya  –  

    aliran air tanah = kolom (15)  –   kolom (16), semuanya dari periode

    sebelumnya.

    Sebagai kontrol diakhir perhitungan, nilai tampungan kelengasan awal (bulan

    Januari) harus mendekati tampungan kelengasan akhir (bulan Desember). Jika

     perbedaan keduanya cukup jauh (> 200 mm) perhitungan perlu diulang mulai

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    7/21

    29

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    awal bulan Januari lagi dengan mengambil nilai tampungan kelengasan awal

    (Januari) = tampungan kelengasan bulan Desember.

    Gambar 3.1. Rasio AET/PET

    Gambar 3.2 . Rasio Tampungan Kelengasan Tanah

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    8/21

    30

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    3.1.4 Tingkat Keandalan Debit

    Untuk penentuan debit andalan dengan tingkat keandalan tertentu perlu

    dipertimbangan terminologi debit sungai yang terbagi sebagai berikut:

    1. 

    Debit air musim kering

    Debit yang dilampaui oleh debit-debit sebanyak 355 hari dalam setahun

    dengan kata lain debit ini menpunyai tingkat keandalan sebesar 95 %.

    2. 

    Debit air rendah

    Debit yang dilampaui oleh debit-debit sebanyak 275 hari dalam setahun

    dengan kata lain debit ini menpunyai tingkat keandalan sebesar 90 %.3.  Debit air normal

    Debit yang dilampaui oleh debit-debit sebanyak 185 hari dalam setahun

    dengan kata lain debit ini menpunyai tingkat keandalan sebesar 50 %.

    4. 

    Debit air cukup (affluent) 

    Debit yang dilampaui oleh debit-debit sebanyak 95 hari dalam setahun

    dengan kata lain debit ini menpunyai tingkat keandalan sebesar 25 %.

    Dalam studi ini dihitung besarnya debit andalan dengan tingkat keandalan

    90 % (dengan debit air rendah), dimana dalam menentukan probabilitas tersebut

    dihitung dengan metode Basic Year , dengan rumus :

    Pr = m / (n+1) * 100 % (3.4)

    dimana :

    Pr = probabilitas (%)

    m = nomor urut data

    n = jumlah data

    3.2 Analisa Debit Kebutuhan

    Debit kebutuhan di analisa dari berbagai macam metode pendekatan.

    Dengan tujuan untuk mengetahui kebutuhan air daerah layanan air baku dan

    ketersedian air baku sumber mata air.

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    9/21

    31

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    3.2.1 Proyeksi Pertumbuhan Penduduk

    Pertumbuhan penduduk merupakan salah satu faktor penting dalam

     perencanaan kebutuhan air bersih. Dalam kajian ini, proyeksi jumlah penduduk

    digunakan sebagai dasar untuk menghitung tingkat kebutuhan air bersih pada

    masa mendatang. Proyeksi jumlah penduduk di suatu daerah dan pada tahun

    tertentu dapat dilakukan apabila diketahui tingkat pertumbuhan penduduknya.

    Proyeksi jumlah penduduk di masa mendatang dapat dilakukan dengan

    menggunakan tiga metode yaitu :

    1.  Metode Geometrik

    Dengan menggunakan metode geometrik, maka perkembangan penduduk

    suatu daerah dapat dihitung dengan formula sebagai berikut :

    P n  = P o (1 + r) n   (3.5)

    dengan :

    Pn  = jumlah penduduk pada akhir tahun ke-n (jiwa)

    P0  = jumlah penduduk pada tahun yang ditinjau (jiwa)

    r = angka pertumbuhan penduduk tiap tahun (%)

    n = jumlah tahun proyeksi (tahun)

    2.  Metode Aritmatik

    Dalam metode ini, pertumbuhan rata-rata penduduk berkisar pada

     persentase r (angka pertambahan penduduk per-tahun) yang konstan setiap

    tahun. Metode ini dapat dirumuskan sebagai berikut :

    P n  = P o (1 + rn)   (3.6)

    dengan :

    Pn  = jumlah penduduk pada akhir tahun ke-n (jiwa)

    P0  = jumlah penduduk pada tahun yang ditinjau (jiwa)

    r = angka pertambahan penduduk per tahun (%)

    n = jumlah tahun proyeksi (tahun)

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    10/21

    32

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    3.  Metede Eksponensial

    Perkiraan jumlah penduduk berdasarkan metode Eksponensial dapat

    didekati dengan persamaan berikut :

    P n  = P 0 .er . n 

      (3.7) 

    dengan :

    Pn = jumlah penduduk pada akhir tahun ke-n (jiwa)

    P0 = jumlah penduduk pada tahun yang ditinjau (jiwa)

    r = angka pertumbuhan penduduk (%)

    n = periode tahun yang ditinjau (tahun)

    e = bilangan logaritma natural (2,7182818)

    Dalam menentukan metode yang akan dipakai untuk menentukan jumlah

     pertambahan penduduk dari dua metode di atas, sebagai dasar perhitungan adalah

     berdasarkan pada suatu pendekatan yang sesuai dengan beberapa hal berikut :

      Tata guna tanah yang ada dan kesesuaian lahan

      Kecenderungan pertumbuhan fisik kota dan penduduk

     

    Strategi kebijaksanaan yang ditetapkan dalam pengembangan kota.

    Berdasarkan inventarisasi data yang didapatkan dari Kabupaten

    Purwakarta Dalam Angka tahun 2006, pertumbuhan laju penduduk rata-rata di

    kabupaten Purwakarta adalah sebesar 2.28% per-tahun. Data ini digunakan

    sebagai acuan pada proses proyeksi penduduk pada tahun 2035.

    3.2.2 Kriteria Desain Air Baku Pedesaan

    Kriteria perencanaan diambil berdasarkan studi literatur dan tetap

     berpedoman pada kriteria perencanaan dari “Petunjuk Teknis Bidang Air Bersih“

    Direktorat Air Bersih, Direktorat Jenderal Cipta Karya. Dalam penerapannya

     parameter-parameter tersebut bisa disesuaikan dengan kondisi daerah

     perencanaan.

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    11/21

    33

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    Untuk menjadikan sistem air bersih suatu daerah memenuhi syarat

    kualitas, kuantitas dan kontinuitas, maka dalam perencanaannya akan mengacu

    kepada kriteria-kriteria teknis maupun biaya.

    Secara garis besar kriteria kebutuhan air bersih suatu kota, harus dapat

    melayani berbagai jenis kebutuhan baik kebutuhan domestik maupun non

    domestik. Salah satu hal yang perlu diperhatikan adalah perbandingan antara

     jumlah layanan sambungan rumah (SR) dan keran umum (KU) yang mana hal ini

    akan berdampak kepada jangka waktu pengambilan biaya (factor cost recovery)

    dan ini tentu akan sangat bergantung kepada keadaan dan perkembangan daerah

     pelayanannya.

    Kriteria Desain untuk setiap sistem penyediaan air bersih pedesaan secara

    lengkap disajikan pada tabel dibawah ini :

    Tabel 3.2 Kriteria Desain Air Baku Pedesaan

    No. SPABP Keterangan

    1. Penangkap Mata Air (PMA) - Skala komunal

    - Asumsi kebutuhan 30 - 60 liter/orang/hari- Waktu pengambilan 8-12 jam/hari

    - Direncanakan Melayani 40 KK

    2. Sumur Gali (SGL) - Skala komunal

    - Asumsi kebutuhah 30 - 60 Uter/orang/hari

    - Direncanakan Melayani 1 - 5 KK

    3. Penampung Air Hujan (PAH) - Skala komunal

    - Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

    - Direncanakan Melayani 5 - 10 KK

    4. Sistem Instalasi PengolahanAir Sederhana (SIPAS)

    - Skala komunal- Waktu Operasional 6 - 8 jam

    - Kapasitas Optimun 0,25 l/detik

    - Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

    - Direncanakan Melayani 20 - 30 KK

    5. Hidran Umum (HU) dan

    Kran Umum (KU)

    - Skala komunal

    - Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

    - Direncanakan Melayani 20 - 30 KK

    6. Saringan Rumah Tangga

    (SARDT)

    - Skala rumah tangga

    - Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    12/21

    34

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    - Direncanakan Melayani 1 KK

    7. Sumur Pompa Tangan (SPT) - Skala komunal

    - Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

    - Direncanakan Melayani 1 - 5 KK

    8. Pengolahan Air Gambut - Skala Individual

    - Asumsi kebutuhan 30 - 60 Uter/orang/hari

    - Direncanakan Melayani 1 KK

    9. Kran Umum atau Hidran

    Umum

    - Cakupan pelayanan 60 -100 % jumlah penduduk

    - Jarak minimum penempatan 200 meter

    - Pelayanan 30 - 60 l/jiwa/hari

    - Faktor kehilangan air 20 % dari total kebutuhan

    - Faktor hari maksimum 1,1- Faktor jam puncak 1,2

    - Periode disain 5-10 tahun

    10 Intake - Kecepatan aliran (v) = 0,3 - 2 m/dt

    11 Bak Pengumpul - Waktu detensi =5-15 menit

    12 Saringan Pasir Lambat - Surface loading/kecepatan filtrasi = 0,1 - 0,3

    m3/m

    2.jam

    - Tinggi air =0,7-1 meter

    - Tinggi media =0,7-1 meter

    - Efective Size (ES) = 0,15 - 0,35 mmSumber: Modul No.1 Petunjuk Praktis Perencanaan Pembangunan Sistem

     Penyediaan Air Bersih Pedesaan, Direktorat Jenderal Cipta Karya 

    3.2.3 Kebutuhan Air Baku

    Kebutuhan air total dihitung berdasarkan jumlah pemakai air yang telah

    diproyeksikan untuk 5-10 tahun mendatang dan kebutuhan rata-rata setiap

     pemakai setelah ditambahkan 20 % sebagai faktor kehilangan air (kebocoran).

    Kebutuhan total ini dipakai untuk mengecek apakah sumber air yang dipilih dapat

    digunakan. Kebutuhan air bersih ini didasarkan atas pelayanan dengan

    menggunakan Hidran Umum (HU) dengan perhitungan sebagai berikut :

    1) Hitung kebutuhan air bersih dengan mengkalikan jumlah jiwa yang akan

    dilayani sesuai dengan tahun perencanaan (P) dikali kebutuhan air

     perorang perhari (q) dikali faktor hari maksimum (f md= 1,05 -1,15)

    Q = P.q (3.8)

    Qmd = Q.fmd (3.9)

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    13/21

    35

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    2) Hitung kebutuhan total air bersih (Qt), dengan faktor kehilangan air 20 %

    dengan persamaan :

    Qt = Qmd x (100/80) (3.10)

    3) Kemudian dibandingkan dengan hasil pengukuran debit sumber air baku

    apakah dapat mencukupi atau tidak.

    3.3 Fluktuasi Penggunaan Air Baku

    Menurut Fair et al. (1966) dan Al-Layla et al. (1977) konsumsi air

    akan berubah sesuai dengan perubahan musim dan aktivitas masyarakat.

    Adakalanya penggunaan air lebih kecil dari kebutuhan rata-ratanya, adakalanya

    sama dengan kebutuhan rata-ratanya atau bahkan lebih besar dari rata-ratanya.

    Sesuai dengan keperluan perencanaan sistem penyediaan air baku maka terdapat

    dua pengertian yang ada kaitannya dengan fluktuasi pelayanan air, yaitu :

    1.  Faktor hari Maksimum ( Maximum Day Factor ).

    Faktor perbandingan antara penggunaan hari maksimum dengan

     penggunaan air rata-rata harian selama setahun, sehingga akan

    diperoleh :

    Qhari maks  = f hm* Qhari rata-rata (3.11)

    2. 

    Faktor Jam Puncak ( Peak Hour Factor ).

    Faktor perbandingan antara penggunaan air jam terbesar dengan

     penggunaan air rata-rata hari maksimum, sehingga akan diperoleh :

    Q jam puncak   = f  jp* Qhari maks  (3.12)

    Catatan:

    Qhari maks  = kebutuhan air maksimum pada suatu hari (liter/detik).

    Q jam puncak   = kebutuhan air maksimum pada saat tertentu dalam satu

    hari (liter/detik).

    Untuk mengetahui kebutuhan hari maksimum dan kebutuhan jam puncak

    adalah dengan mengalikan faktor hari maksimum dan nilai faktor jam puncak

    dengan kebutuhan air rata-rata perhari. Nilai faktor hari maksimum adalah 1,05  –  

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    14/21

    36

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    1,15. Sedangkan faktor jam puncak umumnya adalah 1,0  –  3,0 (Fair et al., 1966;

    Al-Layla et al., 1977).

    3.4 Kriteria Perencanaan Struktur

    Di dalam merencanakan detail desain (DED) prasarana air baku (PAB),

     beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain adalah sebagai berikut :

    1.  Bangunan Penangkap Air ( Bronkaptering ) untuk mata air,

      Permukaan bangunan bagian atas dibuat lebih rendah dari pelimpah

    air yang mengalir dari mata air,

     

    Sekitar lokasi mata air dibuat pagar untuk keamanan dan kelestaraian

    mata air terhadap binatang/hewan dan pengotoran mata air,

      Bangunan bronkaptering di buat dengan konstruksi pasangan batu dan

     bak pengumpul/penampung dibuat dengan pasangan beton yang

    dilengkapi pipa over flow, pipa outlet , pipa drain, pipa udara

    (ventilasi) dan alat pengukur dabit (Thomson / Chipolleti),

      Konstruksi bangunan bak pengumpul/penampung distribusi adalah

    konstruksi beton yang berpedoman pada persyaratan yang ditentukan

    dalam SNIT-15-1991-03

    3.5 Brongkaptering dan Bak Pengumpul

    Sumberair yang berupa parit kecil yang mempunyai aliran air yang

     jernih sepanjang tahun.Daerah alirannya berupa hutan. Air yang mengalir

    tersebut terdiri dan air yang berasal dari dalam lapisan tanah (base flow) dan

    aliran limpasan hujan (run off). Fungsi dan bangunan penangkap mata air(bronkaptering) adalah menahan aliran air, agar dapat dialirkan ke hilir

    dengan cara disalurkan melalui jaringan pipa. Diharapkan juga dengan

     bangunan ini jumlah aliran dapat terukur, sehingga dapat digunakan secara

    optimal. Bangunan ini juga menjaga terjadinya kontaminasi terhadap kualitas

    dari sumber air.

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    15/21

    37

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    1.  Fungsi Bangunan

    Bangunan bronkaptering berfungsi menyadap aliran baik yang berasal

    dari permukaan maupun dari lapisan bawah tanah.Aliran permukaan dihambat

    dengan semacam bendung, dan aliran dari lapisan bawah tanah dengan

    menggali dasar parit dan meletakkan ujung pipa yang dilubangi (perforated)

    sebagai saringan di dalamnya.

    Dinding pasangan batu yang berfungsi sebagai bendung dilengkapi dengan alur

     pelimpas yang memungkinkan air melimpas bila permukaannya terlampau tinggi.Air

    outlet   dari bangunan bronkaptering   kemudian dialirkan melalui pipa ke bak

     pengumpul.

    Bak pengumpul tersebut berfungsi untuk menjaga debit ketersediaan air atau

    sebagai cadangan air saat musim kemarau tiba (jika debit mata air berkurang).Dari

     bak pengumpul kemudian dialirkan ke bak penampung distribusi menuju ke

    kampung-kampung yang dilayani.

    Pagar di sekeliling bangunan dapat dibuat jika diperlukan untuk melindungi

    terjadinya pengotoran oleh manusia atau binatang kedalam mata air.

    2.  Bagian –  Bagian Bangunan

    Setelah mempelajari kondisi lokasi studi, maka konsep bangunan penangkap mata

    air terdiri dari tiga bagian, yaitu :

    1.  Bangunan Bronkaptering. 

    2.  Bangunan Bak Pengumpul/ Penampung.

    3.  Bangunan Bak Penampung Distribusi dilengkapi Kran Umum.

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    16/21

    38

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    Bronkaptering

    Pelimpahpenguras

    Bak pengumpul

    Valve pengurasValve jaringan

    Menuju ke jaringan

    3.  Skema Bangunan Bronkaptering dan Bak Pengumpul

    Skema Bangunan Bronkaptering dan Bak Pengumpul/penampung dan situasi

    tipikal bangunannya dapat dilihat pada Gambar 3.3 dan 3.4 berikut ini :

    Gambar 3.3 Skema Bangunan Bronkaptering  dan Bak Pengumpul/Penampung

    Sumber : Program Perencanaan Pengadaan Air Bersi Pedesaan Program JRF- Rerompak

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    17/21

    39

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    Gambar 3.4 Situasi dan Tipikal Banguan Bronkaptering

    Sumber : Program Perencanaan Pengadaan Air Bersi Pedesaan Program JRF-

     Rerompak

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    18/21

    40

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    Gambar 3.5 Tampak Atas dan Samping Bangunan Bronkaptering  

    Sumber : Program Perencanaan Pengadaan Air Bersi Pedesaan Program JRF-

     Rerompak

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    19/21

    41

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    3.6 Tinjauan Struktur

    Tinjauan struktur dilaksanakan berkaitan dengan bangunan pendukung

     pengambilan dari sumber mata air.Struktur harus didesain dengan mutu baik dan

     biaya efisien serta mampu beroprasi dalam sistem penyediaan air bersih.

    3.6.1  Peraturan dan Pedoman Perencanaan Struktur

    Struktur disesain untuk mampu menahan beban berat sendiri dan beban luar

    dengan peubahan-perubahan yang tidak melebihi batas –  batas ijin.

    Sebagai dasar asumsi beban yang bekerja dalam struktur sistem penyediaan air

     bersih digunakan pedoman :

    1.  Peraturan Muatan Indonesia 1983 (PMI –  NI –  1983).

    2.  Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983.

    3. 

    Tata Cara Perhitungan struktur Beton untuk Bangunan Gedung

    (SKSNI T-15-1991-03).

    4.  Pedoman Peraturan Beton Indonesia (PBI 1971 NI-2).

    5. 

    Seri Beton CUR Gideon Kusuma dkk.

    6. 

    Pedoman Perencanaan Bangunan Tahan Gempa untuk Rumah dan

    Gedung (SKBI-1.3.5.3-1987).

    7. 

    Pedoman Beton Bertulang Indonesia (SKSNI T-15-1991-03).

    3.6.2  Perhitungan Struktur Bangunan

    1.  Pembebanan 

    Perhitungan kekuatan penampang beton bertulang berdasarkan SNI-

    1992 menggunakan desain yang disebut metode LRFD ( Load

     Resistance Factor Design) yang mengacu pada metode kekuatan batas.

    Besarnya faktor beban yang digunakan yaitu sebagai berikut :

      Pembebanan Tetap :

    W = 1,2 DL + 1,6 LL (3.13)

      Pembebanan Sementara :

    W = 0,75 (1,2 DL + 1,6 LL + WL) (3.14)

    W = 1,05 (DL + 0,6 LL + EL) (3.15)

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    20/21

    42

    Daud Kurniawan, 2014 ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 

    Dimana :

      Beban Mati (DL =  Dead Load ) adalah berat dari semua bagian

    struktur yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan yang

    merupakan bagian tak terpisahkan dari struktur.

      Beban Hidup (LL =  Life Load ) adalah beban-beban yang terjadi

    akibat penghunian atau pemakaian dari bangunan, termasuk di

    dalamnya beban yang berasal dari barang yang dapat berpindah

    yang bukan merupakan bagian tak terpisahkan dari struktur.

      Beban Angin (WL = Wind Load ) adalah semua beban yang bekerja

     pada bangunan yang di sebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

      Beban Gempa (EL =  Earthquake Load ) adalah beban yang

    disebabkan oleh gempa.

    2.  Perhitungan Tulangan 

      Plat Atas

    As = ρ .b .d (mm2) (3.16)

    ρ  =Mu

    bd^2  (3.17)

    dimana :

    As = luas tulangan (mm2).

    ρ  = rasio penulangan ( lihat buku grafik dan tabel

     perencanaan beton bertulang / buku Cur Gideon Kusuma

    dkk. Tabel 5.1.a).

     b = lebar beton (mm).

    d = tebal plat (h)  –   penutup beton (p)  –   setengah diameter

    tulangan (1/2 Ø) yang direncanakan.

  • 8/18/2019 Perencanaan Debit Andalan

    21/21

    43

    Daud Kurniawan, 2014ANALISA PENYEDIAAN SUMBER AIR BAKU STATION CIBADAK DI KABUPATEN PURWAKARTA)

    3.7 Analisa Sistem Jaringan Air Baku dengan Sofware Epanet 2.0

    Epanet 2.0 adalah program komputer yang menggambarkan simulasi

    hidrolis yang mengalir di dalam jaringan pipa.Jaringan itu sendiri terdiri dari Pipa,

     Node (titik koneksi pipa), pompa, katub dan tangki air atau reservoir . (Lewis A.

    Rossman, 2000:1)

    Analisa sistem jaringan air baku dengan software Epanet 2.0 ini

    dimaksudkan untuk mengetahui tingkat tekanan dan debit yang terjadi pada

     jaringan yang ada (ekisting), dengan tujuan untuk optimalisasi jaringan.

    Analisa sistem jaringan dimulai dengan penggambaran peta jaringan air bersih eksisting dan jaringan air baku yang direncanakan. Dari penggambaran

    tersebut kemudian jaringan sarana air baku diterjemahkan dalam sebuah skematik

     perpipaan (permodelan) yang kemudian dianalisa dengan Epanet 2.0. Setelah

    model jaringan dibuat kemudian dimasukan input-input properti jaringannya,

    sehingga jaringan dapat dijalankan dengan program Epanet 2.0.

    3.7.1 Ruang Kerja Epanet 2.0

    Ruang kerja dasar Epanet 2.0 dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut.

    Terdiri dari elemen : Menu bar , dua buah tool bar ,  status bar ,  Network

    mapwindows, browser window, dan  property Editor window. Penjelasan

    masing-masing elemen ada pada penjelasan berikut ini :

    Gambar 3.6 Ruang Kerja Dasar Epanet 2.0

    Sumber : Epanet 2.0 Users Manual