1

PERENCANAAN JARINGAN TRANSMISI AIR BAKU KOTA WAMENA

Addin Hendra Pratama, Dwi Priyantoro, Very Dermawan

Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

e-mail: addin_pratama@yahoo.com

ABSTRAK Air baku merupakan materi yang penting yang keberadaannya sangat dibutuhkan baik di musim

kering maupun di musim penghujan. Salah satu masalah yang perlu diselesaikan dalam permasalahan air baku adalah pendistribusian air baku tersebut ke daerah tempat tinggal penduduk agar bisa dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan. Salah satu cara untuk memecahkan masalah tersebut adalah dengan membuat suatu jaringan transmisi yang mampu memenuhi kebutuhan penduduk.

Kajian ini bertujuan untuk menganalisa ketersediaan air baku terhadap kebutuhan air baku penduduk. Setelah itu merencanakan bangunan pengambilan yang sesuai dengan kondisi sumber air baku dan merencanakan jaringan transmisi perpipaan dari sumber air baku ke titik awal distribusi beserta infrastruktur pelengkap jaringan transmisi tersebut.

Untuk menyelesaikan studi ini langkah awal yang diambil adalah menghitung debit andalan Sungai Wesi yang menjadi sumber air baku dengan membangkitkan data debit, serta kebutuhan air penduduk. Kemudian menentukan jenis bangunan pengambilan yang tepat di Sungai Wesi. Langkah selanjutnya adalah menganalisa jaringan transmisi. Dari hasil analisa di atas didapatkan debit andalan dari Sungai Wesi adalah 6,742 m3/dt, dan debit kebutuhan penduduk sampai tahun 2033 adalah 0,233 m3/dt. Kemudian bangunan pengambilan yang sesuai dengan kondisi Sungai Wesi adalah Bottom Rack Intake / Tyroll, dengan lebar intake 0,5 m dan kemiringan saluran 15o. Kemudian perencanaan jaringan perpipaan menggunakan pipa jenis Besi Galvanis dengan diameter 0,3 m dan kecepatan rata-rata 2,8 m/dt.

Kata kunci: Model Tangki, Bottom Rack Intake, Jaringan Pipa Transmisi,

ABSTRACT

The fresh water is an important thing that is needed both in the dry season and rainy season. One of the problems that need to be solved in the fresh water problems is the distribution of fresh water to the residential to be used for various purpose. One of the solution to solve that problems is creating a transmission network which is able to supply fresh water demand.

The purpose of this study is to analyze the availability of fresh water toward demand of fresh water. After that planning main structure that appropriate with source of fresh water condition and planning transmission network pipe from the source of fresh water to the initial point of distribution as well as complementary infrastructures.

This study is done by calculate dependable discharge of Wesi River which is become the source of fresh water with regenerate discharge data, also the demand of fresh water. Then determine main structure that appropriate with Wesi River. The next step is analyze the transmission network pipe. From above analyze dependable discharge of Wesi River is 6,742 m3/dt, and fresh water demand until 2033 is 0,233 m3/dt. Then the main structure that appropriate with Wesi River is Bottom Rack Intake / Tyroll, with 0,5 m intake width and 15o of intake duct. Then the pipe using galvanized iron types with a 0,3 m of diameter and 2,8 m/s average velocity.

Keywords: Tank Model, Bottom Rack Intake, Pipeline Transmission.

2

1. PENDAHULUAN Latar Belakang

Air merupakan salah satu kebutu-han pokok manusia untuk berbagai keperluan. Prioritas pemakaian air yang utama adalah untuk pemakaian domestik seperti air minum dan keper-luan rumah tangga, serta digunakan pula untuk keperluan industri, pertain-an, perikanan, dan sebagainya.

Pemenuhan kebutuhan air baku di beberapa tempat di wilayah perkotaan dan pedesaan merupakan masalah ya-ng tidak mudah diselesaikan. Hal ini berkaitan dengan jumlah atau keter-sediaan sumber air yang sangat terbatas. Disamping itu cara pendi-stribusian air baku ke daerah tempat ti-nggal penduduk, dan kebutuhan biaya serta teknologi pengolahan air baku sebelum dimanfaatkan oleh berbagai masyarakat untuk berbagai kepenti-ngan.

Salah satu cara untuk mengatasi masalah di atas yaitu dengan membuat suatu jaringan transmisi serta distribu-si air baku yang baik dan mampu untuk melayani kebutuhan penduduk akan air secara maksimal serta menye-luruh. Pada dasarnya upaya perenca-naan suatu wilayah sangat berkaitan e-rat dengan ketersediaan sumber air baku di wilayah itu sendiri. Karena air merupakan sumber daya alam yang sangat penting, maka perencanaan dan pengelolaannya menjadi salah satu prioritas dalam upaya pengembangan suatu wilayah. Identifikasi Masalah

Kebutuhan pemenuhan air baku un-tuk masyarakat khususnya di daerah Kota Wamena, masih jauh jika diban-dingkan sasaran pemenuhan kebutu-han air baku. Dimana pemenuhan ke-butuhan air baku untuk masyarakat perkotaan diharapkan dapat mencapai 80%, sedangkan untuk masyarkat di pedesaan diharapkan mencapai 60%

dari total penduduk. Kondisi ini menu-njukkan bahwa di masa yang akan datang diperlukan pengambangan atau bahkan penambahan sumber air baku sehingga memenuhi kebutuhan air ba-ku untuk masyarakat.

Dari kondisi tersebut di atas, maka perlu diadakan suatu kegiatan perenca-naan penambahan sumber air baku ba-ru agar dapat memenuhi kebutuhan penduduk secara optimal. Studi ini a-kan membahas perencanaan transmisi air baku baru pada daerah studi. Pere-ncanaan mencakup bangunan utama dan bangunan pelengkap, kemudian analisa hidraulika pada jaringan pipa transmisi air baku serta perencanaan bangunan pelengkap. Tujuan Dan Manfaat

Tujuan dari studi ini antara lain adalah mengetahui kebutuhan air baku masyrakat sampai tahun 2033. Setelah itu di rencanakan bangunan pengam-bilan yang sesuai dengan segala aspek keairan sungai yang sudah ditentukan. Kemudian merencanakan jaringan pi-pa transmisi yang akan membawa air ke reservoir.

Manfaat studi ini adalah mengeta-hui desain jaringan transmisi yang se-suai dengan kondisi daerah studi se-hingga dapat memenuhi kebutuhan air baku untuk masyrakat di daerah studi. 2. KAJIAN PUSTAKA Perkembangan Penduduk Pertumbuhan penduduk merupakan fa-ktor yang penting dalam perencanaan jaringan. Pada kajian ini proyeksi pe-nduduk digunakan sebagai dasar me-nghitung kebutuhan air pada masya-rakat. Untuk menghitung jumlah pen-duduk suatu daerah pada masa yang akan datang dapat dihitung/ditentukan dengan metode Geometri, Aritmatik, Eksponensial. Kebutuhan Air Baku

Kebutuhan air baku adalah jumlah air yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan manusia akan air (dome-

stik) dan kegiatan-kegiatan lainnyang memerlukan air (non domestik).1. Fluktuasi Kebutuhan Tingkat pemakaian air bersih oleh syarakat suatu wilayah tidak konstan. Akan tetapi terjadi fluktuasijam tertentu yang sesuaivitas masyarakat daerah tersebut. 2. Kriteria Pemakaian Air BakuPemakaian air bersih pada suatu drah juga berbeda-beda kegunaannya. Berikut klasifikasinya:Tabel 1. Kriteria Pemakaian

Kategori Jumlah

Penduduk

Kota

Metropolitan > 1.000.000

Kota Besar 1.000.000

Kota Sedang 500.000

Kota Kecil 100.000

Kota

Kecamatan 3.000 - 20.000

Sumber: Anonim,. 1994: 30

Metode Model Tangki Pemilihan dasar metode model ta

ngki adalah untuk meniru Daerah Pengaliran Sungai dengan menggantikannya oleh sejumlah tampungan yang digambarkan sebagai sederet tangki (Soemarto, 1999:283).

Gambar 1. Bagan Pengaliran Sungai dan Pemodelan Tangki

Sumber: Soemarto, 1999:283

ANALISA DEBIT BANJIR RANCANGAN A. Uji Konsistensi Data Metode

RAPS Pemeriksaan secara statistik data

hujan menggunakan metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums)

kegiatan lainnya ya-ng memerlukan air (non domestik).

Fluktuasi Kebutuhan Air Baku emakaian air bersih oleh ma-

wilayah tidak konstan. Akan tetapi terjadi fluktuasi pada jam-

yang sesuai dengan akti-vitas masyarakat daerah tersebut.

Kriteria Pemakaian Air Baku air bersih pada suatu dae-

sesuai dengan kegunaannya. Berikut klasifikasinya:

Kriteria Pemakaian Air Baku

Tingkat

Pemakain Air

120 lt/org/hari

100 lt/org/hari

90 lt/org/hari

60 lt/org/hari

45 lt/org/hari

Pemilihan dasar metode model ta-

ngki adalah untuk meniru (simulate) Daerah Pengaliran Sungai dengan me-nggantikannya oleh sejumlah tampu-ngan yang digambarkan sebagai sede-ret tangki (Soemarto, 1999:283).

Bagan Pengaliran Sungai

dan Pemodelan Tangki : Soemarto, 1999:283

ANALISA DEBIT BANJIR RAN-

Uji Konsistensi Data Metode

secara statistik data hujan menggunakan metode RAPS

led Adjusted Partial Sums). Jika

terdapat data curah hujan tahunan dengan jangka waktu pengamatan yang panjang, maka RAPS dapat digunakan untuk memeriksa kehomogenitasan data yang ada

Cara ini dilakukan dengan cara menghitung nilai kumulatif penyimpangannya terhadap nilai rataan) dengan persamaan berikut:

Sk* = - ,

dengan k = 1,2,......,n

Sk** = ,

dengan k = 0,1,2,.......nSumber: Harto, 1993:41.

B. Distribusi Curah Hujan Rancangan dengan Metode son Type III

Tidak ada syarat khusus untuk distribusi ini, disebut (Limantara 2008:10). Kahitungkan 3 parameter statistik.meter statistik yang diperlukan ada 3, yaitu: 1. Harga rata-rata (mean)2. Penyimpangan baku

deviation) 3. Koefisien kepencengan

(skewness) Prosedur perhitungan adalah :1) Mengubah data debit/hujan seba

nyak n buah (Xmenjadi (log X…, log Xn).

2) Menghitung harga rata3) Menghitung harga simpangan

baku (dalam log).4) Menghitung koefisien

kepencengan (dalam log) :5) Menghitung nilai ekstrem 6) Mencari antilog dari Log

mendapatkan hujan (debit banjir) rancangan yang d

C. Uji Chi-SquareUji Chi Square dilakukan untuk uji

kesesuaian distribusi. Rumus Chiare (X2) sebagai berikut

k

1i

2 FeX hitung

3

terdapat data curah hujan tahunan dengan jangka waktu pengamatan ya-ng panjang, maka RAPS dapat diguna-kan untuk memeriksa kehomogen-itasan data yang ada.

Cara ini dilakukan dengan cara me-nghitung nilai kumulatif penyimpa-ngannya terhadap nilai rata-rata (me-

dengan persamaan berikut:

dengan k = 1,2,......,n

0,1,2,.......n Sumber: Harto, 1993:41.

Distribusi Curah Hujan Ranca-ngan dengan Metode Log Pear-

Tidak ada syarat khusus untuk distribusi ini, disebut Log Pearson III (Limantara 2008:10). Karena memper-hitungkan 3 parameter statistik. Para-meter statistik yang diperlukan ada 3,

(mean) Penyimpangan baku (standart

Koefisien kepencengan

Prosedur perhitungan adalah : Mengubah data debit/hujan seba-nyak n buah (X1, X2, X3, …, Xn) menjadi (log X1, log X2, log X3,

harga rata-rata. rga simpangan

baku (dalam log). Menghitung koefisien kepencengan (dalam log) : Cs

ung nilai ekstrem Mencari antilog dari LogX untuk mendapatkan hujan (debit banjir) rancangan yang dikehendaki.

Square (Chi Kuadrat) dilakukan untuk uji

kesesuaian distribusi. Rumus Chi-Squ-) sebagai berikut:

2

Ft

Ft

dengan: X2 hitung = harga Chi SquareFe = frekuensi pengamatan kelas jFt = frekuensi teoritis kelas jk = jumlah kelas Sumber: Limantara, 2008:103.

D. Uji Smirnov KolmogorovAdapun persamaan yang dapat di

gunakan adalah : maks = [Pe – Pt] dengan: maks = selisih maksimum antara peluang empiris dan teoritisPe = peluang empiris Pt = peluang teoritis cr = simpangan kritis Sumber: Limantara, 2008:99.

Kemudian dibandingkan antara maks dan cr, distribusi frekuensi yang dipilih dapat diterima apabila maks < cr dan jika berarti gagal. E. Analisa Debit Banjir Rancang

an Analisa debit rencana pada studi ini

menggunakan hidrograf satuan berdasar HSS Nakayasu. Hidrograf ini ditemukan oleh Nakayasu yang berasal dari Jepang. Dan untuk parameter yang diperlukan di dalam adalah :1. Tenggang waktu dari permula

hujan sampai puncak hidrograf me to peak magnitude)

2. Tenggang waktu dari titik berat hujan sampai titik berat hidrograf (time lag).

3. Tenggang waktu hidrograf base of hydrograph)

4. Luas daerah pengaliran area)

5. Panjang alur sungai utama njang (length of the longest channel)

6. Koefisien pengaliran icient). Adapun formulanya dapat dirumus

kan sebagai berikut (Limantara, 2008:78)

T T (0,3 3,6

RA

0,3p

o

pQ

Chi Square hitung = frekuensi pengamatan kelas j

teoritis kelas j

Limantara, 2008:103.

Smirnov Kolmogorov Adapun persamaan yang dapat di-

Pt]

selisih maksimum antara peluang empiris dan teoritis

Sumber: Limantara, 2008:99.

Kemudian dibandingkan antara cr, distribusi frekuensi

yang dipilih dapat diterima apabila cr dan jika maks > cr

Banjir Rancang-

Analisa debit rencana pada studi ini menggunakan hidrograf satuan berda-sar HSS Nakayasu. Hidrograf ini dite-mukan oleh Nakayasu yang berasal dari Jepang. Dan untuk parameter ya-ng diperlukan di dalam adalah :

Tenggang waktu dari permulaan hujan sampai puncak hidrograf (ti-me to peak magnitude) Tenggang waktu dari titik berat hujan sampai titik berat hidrograf

Tenggang waktu hidrograf (time

pengaliran (catchment

Panjang alur sungai utama terpa-(length of the longest cha-

oefisien pengaliran (run off coeff-

Adapun formulanya dapat dirumus-kan sebagai berikut (Limantara, 2008:-

Gambar 2. Hidrograf Satuan Sintetik Nakayasu

Sumber: Limantara, 2008:80.

Bendung Tyroll Bangunan air ini dibangun melin

tang alur sungai, dengan tinggi mercu pelimpah relatif rendah untuk menghindari benturan batu dan meminimalkan gangguan terhadapangkutan muatan sedimen sungai, menyadap air langsung dari da-sar sungai.

Gambar 3. Contoh denah bangunan pengambilan bendung

Sumber : Anonim, 2003:7.

Dengan menerapkan prinsip kekekalan tinggi energi panjarah aliran sungai untuk penyadap

)0,3

4

Hidrograf Satuan Sintetik

Nakayasu Sumber: Limantara, 2008:80.

Bangunan air ini dibangun melin-tang alur sungai, dengan tinggi mercu pelimpah relatif rendah untuk menghi-

batu dan meminimal-kan gangguan terhadapangkutan mua-tan sedimen sungai, menyadap air la-

sar sungai.

Contoh denah bangunan

pengambilan bendung Tyrol Sumber : Anonim, 2003:7.

Dengan menerapkan prinsip keke-kalan tinggi energi panjang saringan arah aliran sungai untuk penyadapan

5

air dalam jumlah tertentu permeter lebar bentang bangunan dapat diten-tukan dengan rumus:

� = 2,561 �

��ℎ�

dengan : L: panjang saringan ke arah aliran untuk menyadap debit sungai sebesar q m3/det/m yang melimpah di atas mercu pengambilan. q: debit yang disadap per meter lebar bangunan pengambil (m3/det/m)

λ: ψ . µ. Cos α . �2 .g .cosα ψ: n/m n: lebar celah saringan (m) m: jarak antara sumbu saringan (m)

µ: 0,66 ψ � �,�� ��

����,��

berlaku

untuk kondisi:

3,5 > ��

�> 0,2 dan 0,15 >

�

�>

0,30 g: percepatan gravitasi (m/det) α: sudut kemiringan saringan (0) h1: kedalaman aliran kritik pada pelimpah di bagian awal saringan (m): c . hc c: koefisien kedalaman kritik yang bergantung pada kemiringan saringan (m) Hidraulika pada Aliran Pipa 1. Kehilangan Tinggi Tekan Mayor

(Major Losses) Kehilangan Tinggi energi karena

gesekan sepanjang pipa disebut de-ngan “mayor losses (hf)”. Beberapa studi menunjukkan bahwa tahanan aliran dalam pipa adalah: 1. Tidak dipengaruhi oleh tekanan air. 2. Proportional dengan panjang pipa,

diameter pipa dan kecepatan rerata, dan

3. Jika aliran turbulen, berhubungan dengan kekasaran relatif. Persamaan kehilangan tinggi tekan

mayor menurut Darcy-Weishbach ada-lah sebagai berikut (Priyantoro, 1991:9):

hf= f L

D V�

2g

dengan: hf = kehilangan tinggi karena gesekan (mayor losses) = m f = faktor gesekan, L = panjang pipa (m), D = diameter pipa (m), V = kecepatan rerata (m/dt), dan g = percepatan grafitasi (m/dt2) 2. Kehilangan Tinggi Tekan Minor

(Minor Losses) Penyebab kehilangan tinggi tekan

minor disebabkan adanya perubahan mendadak pada ukuran penampang pipa yang menyebabkan turbulensi, belokan, adanya katup dan berbagai jenis sambungan.

Tidak menutup kemungkinan bah-wa kehilangan tinggi tekan minor da-pat berpengaruh lebih besar dari kehi-langan tinggi tekan mayor. Dengan de-mikian kehilangan tinggi tekan minor juga harus diperhatikan dan dapat di-tulis sebagai berikut (Triatmodjo, 19-96:109):

gA

Qkh f 22

atau

g

vkh f

2

2

Dengan: hf = kehilangan energi minor (m) v = kecepatan aliran (m/detik) g = percepatan gravitasi (m/detik) k = koefisien kehilangan energi minor

Koefisien k sangat bervariasi ter-gantung dari bentuk fisik pada pipa, bisa dikarenakan belokan, pengecilan, katup (Triatmodjo, 2008: 110). 3. Metodologi Kajian Lokasi Studi

Kabupaten ini memiliki 11 distrik / kecamatan. distrik-distrik tersebut an-tara lain: Wamena, Asolokobal, Wale-lagama, Hubikosi, Pelebaga, Asologa-ima, Musatfak, Kurulu, Bolakme, Wo-llo, dan Yalengga.

6

Dari 11 distrik di Kabupaten Jaya-wijaya, Distrik Kurulu memiliki wila-yah terluas yaitu sekitar 15,54% dan Distrik Wollo sebagai distrik yang ter-kecil wilayahnya, yaitu hanya 7,42% dari keseluruhan wilayah Kabupaten Jayawijaya. Dari 11 distrik tersebut, distrik Bolakme merupakan distrik ya-ng paling jauh jarak tempuhnya dari ibukota kabupaten (Wamena), hampir mencapai 46 Km. Sedangkan distrik yang terdekat dengan Wamena adalah Distrik Asolokobal dan Distrik Pele-baga, sekitar 9 km dari Wamena. Data Yang Diperlukan

Dalam pengerjaan studi ini di-perlukan data-data pendukung kajian. Adapun data-data yang dibutuhkan adalah: Data Topografi Data Hujan Data Penduduk Data Geoteknik Pengolahan Data

Untuk mencapai suatu tujuan maka diperlukan suatu langkah pengerjaan secara sistematis.

Berikut ini merupakan langkah pengerjaan studi: 1. Mengumpulan data-data sekun-

der berupa data teknis dan data pendukung lain yang digunakan dalam analisa jaringan.

2. Menghitung data jumlah pendu-duk dan jumlah layanan.

3. Menghitung kebutuhan air ber-sih.

4. Membangkitkan data debit dari data hujan

5. Menghitung dimensi bendung ty-roll yang sesuai dengan Sungai Wesi.

6. Merencanakan jaringan trans-misi.

7. Melakukan perhitungan kehilangan energi mayor dan minor.

4. Hasil dan Pembahasan A. Proyeksi Pertumbuhan Pendu-

duk

Perhitungan proyeksi penduduk pada studi ini menggunakan tiga meto-de, yaitu metode aritmatik, metode ge-ometri dan metode eksponensial. Tabel 2. Hasil Proyeksi Penduduk

No Tahun Eksisting

Hasil Perhitungan Mundur

Aritmatik Geometri Eksponensial

(jiwa) (jiwa) (jiwa) (jiwa)

1 2006 33463,0 33463 33463 33463

2 2007 34650,4 36277 36277 36398

3 2008 35837,9 39091 39327 39591

4 2009 38358,0 41905 42634 43064

5 2010 45887,0 44719 46219 46841

Sumber: Perhitungan

Berdasarkan hasil Uji Keseuaian, metode yang dipakai untuk proyeksi penduduk adalah metode Aritmatik, karena mempunyai nila uji RMSE paling kecil yaitu 2331,116.

Dengan Laju Pertumbuhan sebesar 8,41% maka besar pertumbuhan pe-nduduk menggunakan metode Aritma-tik di Tahun 2007 adalah: Po = 33463 (2006) r = 0,084 �� = ��(1 + ��) Sumber: Muliakusumah, 2000:115. Pn = 33463 (1+0.084 x 1) = 36277

Sesuai perhitungan diatas maka jumlah penduduk dalam tahun 2007 adalah 36277 jiwa. Dengan cara yang sama kemudian diperoleh Proyeksi penduduk sampai Tahun 2010.

Hasil Proyeksi Penduduk sampai tahun 2033 dengan metode Aritmatik: Tabel 3. Hasil Proyeksi Metode Arit-matik

7

Sumber: Hasil Perhitungan

Perhitungan pada kebutuhan air bersih dengan tingkat pelayanan men-capai 90%, kebutuhan domestik di daerah layanan adalah 15%, tingkat kebocoran 30% dan kebutuhan non domestik 60 lt/org/hari dari kebutuhan domestik.

Dari hasil yang telah dilakukan diketahui pada tahun 2033 kebutuhan air harian maksimum 232,73 liter/dtk atau 0,233 m3/dt. Tabel 4. Hasil Kebutuhan Air Pendu-duk

Sumber: Perhitungan

B. Pembankitan Debit Metode Model Tangki Susunan model tangki yang di-

pergunakan adalah model tangki dengan susunan 3 tangki yang disusun secara seri seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 4. Susunan Model Tangki

Sumber : Soemarto, 1999:283

Kedalaman Tangki 1 = 100 H1 = 70 H2 = 50

f1 = 0.4 f2 = 0.5 c1 = 0.25 Kedalaman Tangki 2 = 80 H1 = 50 H2 = 16.52 f1 = 0.8 f2 = 0.5 c1 = 0.01 Kedalaman Tangki 3 = 60 H1 = 35 H2 = 25 f1 = 0.8 f2 = 0.7 c1 = 0.11 Dan berikut ini adalah langkah pe-

rhitungan debit model tangki, misal-nya debit model tangki dengan input hujan historis pada tanggal 1 Januari 2002: Tangki I Storage awal = kedalama tangki I Tinggi Storage = storage awal +

hujan – evapotranspirasi

Satuan

2033

1 Jumlah penduduk Jiwa 134635

2 Tingkat pelayanan % 90

3Jumlah penduduk berdasarkan tingkat

pelayananJiwa 121.171

4 Kebutuhan penduduk liter/jiwa/hari 60

liter/hari 7270279,062

m³/hari 7270,279062

liter/dtk 84,15

6 Kebutuhan non domestik liter/dtk 12,62

7 Kehilangan air akibat kebocoran liter/dtk 29,03

8 Kebutuhan air rata-rata liter/dtk 125,80

9 Kebutuhan harian maksimum liter/dtk 150,96

10 Kebutuhan jam puncak liter/dtk 232,73

11 Kebutuhan jam puncak m³/dtk 0,233

UraianKebutuhan Air

No

Kebutuhan domestik5

f1.2

f1.1

q1.2

q1.1

f2.1

f3.1

q2.1

q3.1

h1.2

h1.1b1

qb.1

qb.2

b2h2.1

h3.1

He1

He2

He3

RainfallEvaporation

8

Pengeluaran atas = (tinggi storage – H1) x f1

Pengeluaran Storage bawah = (tinggi storage – H2) x f2

Total = pengeluaran atas + pengeluaran bawah)

Infiltrasi = tinggi storage x c1 Tinggi storage akhir = Tinggi

storage – (total + infiltrasi) Maka, besarnya debit hasil simulasi

tangki model untuk tanggal 1 Januari 2002 adalah sebesar 12,928 m3/det

Dengan cara tersebut dapat dihitung debit-debit pada tanggal selanjutnya. C. Debit Andalan Sungai Wesi

Setelah didapatkan hasil pemba-ngkitan debit dengan menggunakan simulasi model tank di atas, kemudian dicari debit andalan di sungai wesi. Metode yang digunakan adalah meto-de tahun dasar (Basic Year). Peluang kejadian dihitung dengan menggu-nakan persamaan Weibull. Perhitungan berdasar debit rerata tahunan yang diambil dari pembangkitan data meto-de model tank di atas. Hasil perhitu-ngan bisa dilihat pada tabel di bawah. Tabel 4. Hasil Bankitan Metode Model Tangki

Sumber: Hasil perhitungan

Debit andalan yang digunakan untuk perencanaan Jaringan Transmisi air baku adalah 80%. Maka dari analisa di atas, debit andalan 80% di sungai wesi adalah 6,74186 m3/dt. D. Distribusi Hujan Rancangan Me-

tode Log Pearson III Dari data yang diperoleh kemudian

dicari curah hujan maksimum lalu uru-tkan dari kecil ke besar.

Tabel 5. Curah Hujan Maksimum

Sumber: Hasil Perhitungan

Hitung besarnya hujan rancangan untuk masing–masing Tr dengan me-nggunakan persamaan. Untuk Tr = 5 dengan P = 20 % didapat nilai G = 0,807 log X = log + G × Sd

= 1,925 + (0,807) × 0,223 = 1,47

X = 10 Log X. = 10 1,47 = 84,231 mm/hari

Kemudian hasil perhitungan selan-jutnya disajikan pada tabel berikut. Tabel 6. Hasil Distribusi Log Pearson type III

Sumber: Hasil Perhitungan

Tabel 7. Curah Hujan Rancangan

Sumber: Hasil Perhitungan

9

Kemudian setelah didapat hasil dari perhitungan diatas, kemudian di uji dengan Uji distribusi Chi Square yang hasilnya diterima dengan: X2 hitung = 3,6. α = 5% Derajat Bebas = K – p – 1 = 1,

Pada Tabel nilai kritis untuk uji Chi-Square diperoleh X2cr = 3,94. Karena X2hitung<X2cr, maka hipote-sanya di-terima.

Setelah itu diuji dengan metode Smirnov-Kolmogorov yang hasilnya: Tabel 8. Hasil Uji Smirnov-Kolmo-gorov

Sumber: Hasil Perhitungan

Dari perhitungan yang dilakukan di atas maka diperoleh Pe(x) max yaitu 0,232. Kemudian dari tabel smirnov-kolmogorov untuk α = 5 dan n = 10 diperoleh ΔCr = 0,409. Karena ΔCr < Δmax maka hipotesa distribusi dapat diterima. E. HSS Nakayashu 1. Distribusi Curah Hujan Jam-

jaman. Distribusi Hujan jam-jaman yang

digunakan adalah dengan menggunakan rumus Mononobe, dapat dirumuskan sebagai berikut :

TR = 3

2

24

T

t

t

R

Dengan berasumsi bahwa rata–rata hujan di Indonesia berdurasi 6 jam, maka:

Tabel 9. Hujan Jam-jaman

Sumber: Hasil Perhitungan

2. Perhitungan HSS Nakayashu Data Masukan HSS Nakayasu : Luas DAS (km2) = 18,01 km2 Panjang sungai utama = 6,481 km Unit Hujan Efektif (R0) = 1,00 mm Parameter Hidrograf = 3 Koefisien Pengaliran = 0,45 Tabel 10. Unit HSS Nakayashu

Sumber: Hasil Perhitungan

10

F. Bendung Tyroll

Gambar 5. Contoh Denah Bottom

Rack Intake Sumber: Anonim, 2003:7.

Data dan informasi yang diketahui: Debit desain untuk pelimpah ( Q50)

= 98,12 m3/dt Lebar bentang bangunan pengambil

(Be) = 16 m Kemiringan dasar sungai asli =

0,0806 Debit desain air baku = 0,233 m3/dt Angkutan sedimen dasar sungai

fraksi bongkah, kerakal, kerikil Hitung debit per unit lebar mercu bangunan pengambil:

q = Qairbaku

Bpengambil=

0,233

16

= 0,0145 m�

det/m

Hitung kedalaman aliran pada mercu pelimpah di udik saringan

hc = �q�

g=

�

�0,0145�

9,81

�

= 0,0278 m

Kemiringan saluran (α) = 15o Kedalaman aliran di udik saringan (h1): h1 = c x hc

= 0,872 x 0,0278 = 0,0242 m Hitung koefisien kemampuan sadap saringan, (λ): Koefisien saringan, (ψ):

ψ = �

�=

�.�

�.�= 0,667

dengan: n = lebar celah saringan m= jarak antar sumbu saringan Koefisien µ:

µ = 0,66 ψ � �,��(m

h1)�,�� = 1.061

Koefisien kemampuan sadap (λ):

λ = ψ µ cosα �2.g.cosα = 0.667 1.061 cos 15 (2 9,81 cos 15)0,5 = 2,975 Hitung panjang saringan pengambil (L):

L teoritik =2,561 �

�√��

= 2,561 �,����

�,���√�,���� = 0,152

Untuk kemungkinan sebagian saringan tersumbat oleh batu dan sampah: L = Lteoritik x 350% = 0,152 x 3,5 = 0,534 ± 0,5 m G. Kantong Lumpur

Direncanakan Pembilasan selang wa-ktu 7 hari maka: V = 7.10-4.Qn.T V = 98,528 m3

Dengan Asumsi Kemiringan Normal berkecepatan 0,4 m/dt ditemu-kan Kemiringan saluran normal (Sn) = 0.000928.

Dengan Asumsi Kemiringan Normal berkecepatan 1 m/dt ditemu-kan Kemiringan saluran Pembilas (So) = 0.00991.

Dengan lebar Kantong Lumpur = 1,9 m dan panjang 40 m, dan kemiri-ngan talud m = 1. H. Analisa Hidraulis Jaringan Pipa

Transmisi 1. Kehilangan Energi Mayor Diketahui: El muka air BPT 1 = +1947 El muka air BPt 2 = +1941 Panjang Pipa = 301 m Debit kebutuhan air bersih = 0.233 m3/dt

11

Dengan cara coba-coba dengan d dan v belum diketahui, dan kontrol dengan grafik moody, maka didapat-kan diameter antara BPT 1 dan 2 ada-lah 40 cm. 2. Kehilangan Energi Minor

Dari perhitungan di atas kemudian dihitung toleransi minor losses akibat belokan di sepanjang pipa diantara bak pelepas tekan 1 dan bak pelepas tekan 2: pada belokan 300: k = 0,1 v = 2,517 m/s v2/2g = 0,323 Hf = k * (v2/2g)

= 0,1*(0,323) = 0,032

Dengan cara yang sama dihitung belokan-belokan selanjutnya. I. Perencanaan Hidran Umum

Dengan Pertimbangan bahwa Debit Andalan Sungai Wesi yang merupakan sumber air baku dalam studi ini jauh lebih besar daripada debit kebutuhan air penduduk, maka bangunan tandon tidak lagi diperlukan. Kemudian diren-canakan bangunan hidran umum di lokasi titik akhir pipa transmisi agar penduduk di lokasi sekitar titik tera-khir pipa transmisi bisa mendapatkan air baku.

Hidran umum direncanakan untuk memenuhi 100 jiwa/orang: Kebutuhan Air = 0,233 m3/dt Kebutuhan 100 jiwa = 0,233 m3/dt x 100 = 23,27 m3/dt Volume HU: Diameter = 2,2 m Tinggi = 1,6 Volume = 3,14 x 2,22 x 1,6 = 24,316 m3

3. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan rumusan masalah dan

hasil pembahasan yang telah dilaku-kan, maka dapat diambil beberapa ke-simpulan sebagai berikut:

1. Debit andalan yang digunakan un-tuk perencanaan air baku adalah de-bit andalan 80%, dan debit andalan 80% Sungai Wesi yang merupakan sumber dari air baku Wamena ini adalah 6,74186 m3/dt.

2. Kebutuhan air penduduk Wamena sampai dengan tahun 2033 adalah sebagai berikut: • Kebutuhan rata-rata : 125,8 lt/dt. • Kebutuhan harian maksimum

:50,96 lt/dt. • Kebutuhan jam puncak : 232,73

lt/dt. 3. Bangunan pengambilan yang dipa-

kai untuk jaringan transmisi air baku di Kabupaten Wamena ini a-dalah Bottom Rack Intake dengan dimensi sebagai berikut:

Bentang Bottom Rack Intake = 16 m

Debit rencana pengambilan = 0,232 m3/dt

Kemiringan saluran (α) = 150 Panjang saluran pengambil

= 0,5 m Lebar celah saringan

= 0,4 cm Jarak antar sumbu saringan

= 0,6 cm Ditunjang dengan bangunan pena-

ngkap sedimen dengan dimensi seba-gai berikut: Panjang Kantong Lupur = 40 m Lebar Kantong Lumpur = 1,929 m Sn (slope normal) = 0.000928 Ss (slope pembilas) = 0.00991 Tinggi total Kantong Lumpur

(h+w) = 0,322 4. Jaringan transmisi dalam studi ini

menggunakan 7 bak pelepas tekan (BPT) guna mengkondisikan agar air tetap bisa mengalir dari sumber ke tandon. Berikut adalah ketera-ngan pipa transmisi dengan bak pe-lepas tekan (BPT) : a. Bak Pengumpul dengan volume

= panjang x lebar x tinggi = 2 x 2 x 2 = 8 m3 pada elevasi

12

+1946,000 dihubungkan ke BPT 1 dengan pipa berdiameter 0,3 m dengan panjang 301 m.

b. BPT 1 dengan volume = panjang x lebar x tinggi = 2 x 2 x 2 = 8 m3 pada elevasi +1941,305 dihubungkan ke BPT 2 dengan pipa berdiameter 0,3 m dengan panjang 430 m.

c. BPT 2 dengan volume = panjang x lebar x tinggi = 2 x 2 x 2 = 8 m3 pada elevasi +1924,969 dihubungkan ke BPT 4 dengan pipa berdiameter 0,3 m dengan panjang 1087,5 m.

d. BPT 3 dengan volume = panjang x lebar x tinggi = 2 x 2 x 2 = 8 m3 pada elevasi +1878,032 dihubungkan ke BPT 4 dengan pipa berdiameter 0,3 m dengan panjang 301 m.

e. BPT 4 dengan volume = panjang x lebar x tinggi = 2 x 2 x 2 = 8 m3 pada elevasi +1871,440 dihubungkan ke BPT 5 dengan pipa berdiameter 0,3 m dengan panjang 306,5 m.

f. BPT 5 dengan volume = panjang x lebar x tinggi = 2 x 2 x 2 = 8 m3 pada elevasi +1853,860 dihubungkan ke BPT 6 dengan pipa berdiameter 0,3 m dengan panjang 1008 m.

g. BPT 6 dengan volume = panjang x lebar x tinggi = 2 x 2 x 2 = 8 m3 pada elevasi +1795,300 dihubungkan ke BPT 7 dengan pipa berdiameter 0,3 m dengan panjang 660 m.

Saran Untuk mendapatkan hasil yang

maksimal dalam suatu perencanaan ja-ringan transmisi air baku, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1. Ketersediaan data sangat membantu

proses perencanaan jaringan trans-misi air baku di Kota Wamena.

2. Laju pertumbuhan penduduk yang tinggi sebaiknya disertai dengan pe-

rubahan tata guna lahan yang baik sehingga keterdapatan airtanah, su-mber air yang terjaga kuantitasnya.

DAFTAR PUSTAKA Anonim. 1994. Pedoman Kebijakan

Program Pembangunan Prasarana Kota Terpadu (P3KT). Departemen Pekerjaan Umum. Direktorat Jenderal Cipta Karya, Jakarta.

Anonim. 2003. Tata Cara Desain Hidraulik Bangunan Pengambil Pada Bangunan Tyrol. Departemen Pekerjaan Umum. Direktoran Jenderal Sumber Daya Air.

Harto, Br. Sri, 1993. Analisis Hidrologi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

Limantara, L. 2008. Hidrologi Dasar. Malang: Tirta Media.

Muliakusumah. 2000. Proyeksi Penduduk. Jakarta: Erlangga.

Piyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika Saluran Tertutup. Malang: Kurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Soemarto, CD. 1999. Hidrologi Teknik. Jakarta: Erlangga.

Triatmodjo, Bambang. 1996. Hidraulika II. Edisi Kedua. Yogyakarta: Beta Offset.