## ANALISIS HIDROLIS JARINGAN PIPA TRANSMISI AIR BERSIH DESA RINDIK KABUPATEN BANGKA SELATAN

## Adriyansyah
Email : adriyan_ubb@yahoo.com
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Bangka Belitung Kampus Terpadu UBB Balunijuk, Merawang, Kab. Bangka

## ABSTRAK
Dampak  dari  berkembangnya  suatu  kawasan  adalah  meningkatnya  jumlah  penduduk, bertambahnya  fasilitas  umum,  perkantoran  dan  industri.  Hal  tersebut  berdampak  pula  pada peningkatan kebutuhan air bersih domestik dan non domestik. Masalah tersebut belum di imbangi dengan fasilitas berupa jaringan untuk mendistribusikan air bersih. Hal serupa terjadi juga di Desa Rindik  Kabupaten  Bangka  Selatan.  Untuk  menangani  hal  tersebut,  UPT  PAM  Bangka  Selatan menambah jaringan  transmisi  untuk  mengalirkan  air  bersih  dari  sumber Kulong  Acam  ke ground tank yang terletak di Desa Gadung Kecamatan Rindik. Untuk  mendapatkan kinerja jaringan yang berfungsi  dengan  baik  maka  diperlukan  analisis  hidrolis  dari  jaringan  transmisi  tersebut.  Analisis hidrolis  jaringan  transmisi  disimulasikan  menggunakan  software  Epanet  2.0.  Analisis  hidrolis disimulasikan menggunakan dua alternatif. Simulasi 1 menggunakan pipa PVC diameter 200 mm diperoleh  debit  aliran  20  ltr/det,  kecepatan  aliran  0.64  m/det,  kehilangan  tekanan  1.80  m/km  dan tekanan  relatif  di junction akhir  23.09  m.  Simulasi  2  menggunakan  pipa  PVC  diameter  250  mm diperoleh  debit  aliran  20  ltr/det,  kecepatan  aliran  0.41  m/det,  kehilangan  tekanan  0.61  m/km  dan tekanan relatif di junction akhir 32.97 m.
Kata Kunci : Analisis Hidrolis, Jaringan Pipa Transmisi Desa Rindik

## PENDAHULUAN
Berkembangnya  suatu  kawasan menimbulkan  berbagai  dampak  yaitu meningkatnya jumlah penduduk, bertambahnya fasilitas
umum, perkantoran dan industri. Hal itu berdampak  pula  pada  meningkatnya kebutuhan  air  bersih  domistik  ataupun non domestik. Masih terbatasnya fasilitas untuk  mendistribusikan  air  bersih  juga masih  menjadi  kendala  utama  dalam proses  penyediaan  air  bersih  bagi masyarakat.
Kondisi  serupa  terjadi  juga  di Desa  Rindik  Kabupaten  Bangka  Selatan. Desa  Rindik  secara  administratif  terletak di  Kecamatan  Toboali  yang  merupakan
Ibu  Kota  Kabupaten  Bangka  Selatan Provinsi  Kepulauan  Bangka  Belitung. Pelayanan  air  bersih  di  Kabupaten Bangka Selatan di kelola oleh UPT PAM yang bernaung di bawah Dinas Pekerjaan
Umum dan Penataan Ruang,
Perhubungan.
Untuk  meningkatkan  pelayanan air  bersih  ke  masyarakat,  Pemerintah Kabupaten Bangka Selatan melalui Dinas Pekerjaan  Umum  dan  Penataan  Ruang, Perhubungan  Kabupaten  Bangka  Selatan melakukan  perluasan  jaringan  distribusi utama  berupa  jaringan  transmisi  dengan tujuan  mengaliri  air  dari  sumber  air Kulong  Acam  Desa  Rindik  ke ground tank yang terletak di Desa Gadung.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah untuk  melakukan  analisis  hidrolis  pada jaringan  pipa  transmisi  air  bersih  di  Desa Rindik Kabupaten Bangka Selatan.

## Lokasi Penelitian
Lokasi  penelitian  terletak  di  Desa  Rindik Kecamatan  Toboali  Kabupaten  Bangka Selatan.
Gambar 1. Lokasi Jaringan Pipa Transmisi Desa Rindik Kabupaten Bangka Selatan

## LANDASAN TEORI
Persamaan  yang  harus  dipenuhi dalam  analisis  jaringan  perpipaan  yaitu
persamaan energi dan
persamaan
kontinuitas. Persamaan Energi (Persamaan Bernoulli)
Persamaan  energi  dapat  ditulis  sebagai berikut :
1 2 2 2 1 1 2 2 2 2 z p V p V z g g       
dengan :
p 1 dan p 2 = tekanan (kg/m 2 )  = berat jenis air (kg/m 3 ) V 1 dan V 2 = kecapatan rata-rata (m/det) z 1 dan z 2 = elevasi (m)
g = percepatan gravitasi bumi (m/det 2 )

## Persamaan Kontinuitas
Persamaan kontinuitas dapat ditulis sebagai berikut :
1 2 Q Q  1 1 2 2 A V A V  dengan : Q 1 dan Q 2 =  Debit  pada potongan  1  dan  2 (m 3 /det)
A 1 dan A 2 =  Luas  penampang  pipa potongan 1 dan 2 (m 2 )
V 1 dan V 2 = Kecepatan rata-rata potongan 1 dan 2 (m/det)
Kehilangan Tekanan ( Headloss )
Kehilangan  tekanan  pada  pipa  dibagi menjadi  dua  yaitu  kehilangan  tekanan mayor dan kehilangan tekanan minor.

## Jaringan pipa transmisi

## Kehilangan Tekanan Mayor
Kehilangan  tekanan  mayor  disebabkan oleh  gesekan  atau  friksi  dengan  dinding pipa  karena  fluida  mempunyai  kekentalan dan  dinding  pipa  tidak  licin  sempurna. Umumnya  untuk  menentukan  kehilangan tekanan  akibat  gesekan  dengan  dinding pipa  dapat  menggunakan  formula  yaitu Hazen-Williams dan Darcy-Weisbach.

## Formula Hazen-Williams
2,63 0,54
u HW Q C C D i 
dengan :
Cu = 0,2785 C HW = koefisien Hazen Williams i = kemiringanatau slope garis
tenaga f h i L     
  D = diameter pipa (mm) Q = debit aliran (m 3 /det)
Formula Darcy-Weisbach
2 5 2 8 f L Q h f D g   atau 2 2 f L V h f D g 
dengan : h f
=  kehilangan  energi  atau  tekanan (m)
Q = debit air dalam pipa (m 3 /det)
f = koefisien gesek (Darcy Weisbach) L = panjang pipa (m) D = diameter pipa (mm) g = percepatan gravitasi bumi (m/det 2 ) koefisien  gesek f bergantung  pada diameter  kekasaran  relative  dan  angka Reynold berikut ini :
, , e V D f F F R D D                 
dengan :

= diameter kekasaran pipa D = diameter pipa (mm) V = kecepatan aliran (m/det) n = kekentaklan kinematik
Kecepatan Aliran ( Velocity )
Kecepatan aliran dalam pipa air tergantung pada ukuran pipa dan laju aliran. Jika debit aliran  seragam  di  seluruh  pipa  (aliran tetap),  kecepatan  di  sepanjang  penampang pipa  akan  menjadi  nilai  konstan.  Namun, ada  variasi kecepatan  di sepanjang penampang pipa. Formula kecepatan aliran dapat ditulis sebagai berikut :
2 353, 6777 Q V D  dengan : V = kecepatan aliran (m/det)
Q = debit aliran (m 3 /det) D = diameter pipa (mm)

## METODE PENELITIAN
Penelitian
dimulai dengan mengambil  data  primer  maupun  data sekunder  berupa  jenis  pipa,  panjang jaringan pipa transmisi, kebutuhan air, data elevasi,  dan  pompa  yang  digunakan.  Data tersebut  digunakan  untuk  analisis  hidrolis menggunakan software Epanet 2.0 sehingga  didapat  hasil  keluaran  ( ouput ) berupa  debit  aliran,  kecepatan  aliran, kehilangan  tekanan,  tekanan  absolut  dan tekanan relatif.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis  hidrolis  yang  dilakukan pada  penelitian  ini  menggunakan  dua simulasi  yaitu  simulasi  1  menggunakan pipa  diameter  200  mm  dan  simulasi  2 menggunakan pipa diameter 250 mm. Adapun hasil simulasi dari analisis hidrolis didapat sebagai berikut :
Simulasi 1 :
Jaringan distribusi menggunakan pipa PVC dengan  diameter  200  mm  sepanjang 8265
meter. Spesifikasi pompa yang digunakan sebagai berikut : Kapasitas : 20 ltr/det Head : 30 meter Hasil  simulasi  jaringan  transmisi  adalah sebagai berikut :
Gambar 2. Hasil Analisis Debit dan Tekanan Relatif Pipa Diameter 200 mm
Tabel 1. Hasil Analisis Debit, Kecepatan Aliran dan Kehilangan Tekanan
No. Pipa Diameter (mm) Panjang Pipa Debit Kecepatan Aliran Kehilangan Tekanan (m) (ltr/det) (m/det) (m/km) 1 Ø 200 500 20 0.64 1.80 2 Ø 200 500 20 0.64 1.80 3 Ø 200 500 20 0.64 1.80 4 Ø 200 500 20 0.64 1.80 5 Ø 200 500 20 0.64 1.80 6 Ø 200 500 20 0.64 1.80 7 Ø 200 500 20 0.64 1.80 8 Ø 200 500 20 0.64 1.80 9 Ø 200 500 20 0.64 1.80 10 Ø 200 500 20 0.64 1.80
No. Pipa Diameter (mm) Panjang Pipa Debit Kecepatan Aliran Kehilangan Tekanan (m) (ltr/det) (m/det) (m/km) 11 Ø 200 500 20 0.64 1.80 12 Ø 200 500 20 0.64 1.80 13 Ø 200 500 20 0.64 1.80 14 Ø 200 500 20 0.64 1.80 15 Ø 200 500 20 0.64 1.80 16 Ø 200 500 20 0.64 1.80 17 Ø 200 265 20 0.64 1.80
Tabel 2. Hasil Analisis Tekanan Absolut dan Tekanan Relatif Node Elevasi Kebutuhan Tekanan Absolut Tekanan Relatif (m) (ltr/det) (m) (m) Reservoir 65 0 65 0 1 64 0 95.00 31.00 2 47 0 94.10 47.10 3 41 0 93.20 52.20 4 42 0 92.29 50.29 5 33 0 91.39 58.39 6 31 0 90.49 59.49 7 35 0 89.59 54.59 8 48 0 88.69 40.69 9 46 0 87.79 41.79 10 49 0 86.88 37.88 11 29 0 85.98 56.98 12 35 0 85.08 50.08 13 53 0 84.18 31.18 14 41 0 83.28 42.28 15 45 0 82.38 37.38 16 44 0 81.47 37.47 17 46 0 80.57 34.57 18 57 20 80.09 23.09

## Simulasi 2 :
Jaringan distribusi menggunakan pipa PVC dengan  diameter  250  mm  sepanjang 8265 meter. Spesifikasi pompa yang digunakan sebagai berikut : Kapasitas : 20 liter/det Head : 30 meter
Hasil simulasi jaringan pipa adalah sebagai berikut :
Gambar 3. Hasil Analisis Debit dan Tekanan Relatif Pipa Diameter 250 mm
Tabel 3. Hasil Analisis Debit, Kecepatan Aliran dan Kehilangan Tekanan
No. Pipa Diameter (mm) Panjang Pipa Debit Kecepatan Aliran Kehilangan Tekanan (m) (ltr/det) (m/det) (m/km) 1 Ø 250 500 20 0.41 0.61 2 Ø 250 500 20 0.41 0.61 3 Ø 250 500 20 0.41 0.61 4 Ø 250 500 20 0.41 0.61 5 Ø 250 500 20 0.41 0.61 6 Ø 250 500 20 0.41 0.61 7 Ø 250 500 20 0.41 0.61 8 Ø 250 500 20 0.41 0.61 9 Ø 250 500 20 0.41 0.61 10 Ø 250 500 20 0.41 0.61 11 Ø 250 500 20 0.41 0.61 12 Ø 250 500 20 0.41 0.61 13 Ø 250 500 20 0.41 0.61 14 Ø 250 500 20 0.41 0.61 15 Ø 250 500 20 0.41 0.61 16 Ø 250 500 20 0.41 0.61 17 Ø 250 265 20 0.41 0.61
Tabel 4. Hasil Analisis Tekanan Absolut dan Tekanan Relatif
Node Elevasi Kebutuhan Tekanan Absolut Tekanan Relatif (m) (ltr/det) (m) (m) Reservoir 65 0 65.00 0 1 64 0 95.00 31.00 2 47 0 94.70 47.7 3 41 0 94.39 53.39 4 42 0 94.09 52.09 5 33 0 93.78 60.78 6 31 0 93.48 62.48 7 35 0 93.18 58.18 8 48 0 92.87 44.87 9 46 0 92.57 46.57 10 49 0 92.26 43.26 11 29 0 91.96 62.96 12 35 0 91.65 56.65 13 53 0 91.35 38.35 14 41 0 91.05 50.05 15 45 0 90.74 45.74 16 44 0 90.44 46.44 17 46 0 90.13 44.13 18 57 20 89.97 32.97

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  simulasi  analisis hidrolis  dengan  dua  alternatif  dapat disimpulkan sebagai berikut :
Simulasi  1 menggunakan  pipa  PVC diameter 200 mm diperoleh debit aliran 20 ltr/det,  kecepatan  aliran  0.64  m/det, kehilangan tekanan 1.80 m/km dan tekanan relatif di junction akhir 23.09 m.
Simulasi  2 menggunakan  pipa  PVC diameter 250 mm diperoleh debit aliran 20 ltr/det,  kecepatan  aliran  0.41  m/det, kehilangan tekanan 0.61 m/km dan tekanan relatif di junction akhir 32.97 m.

## SARAN
Adapun saran yang dapat diberikan dari hasil penelitian ini yaitu :
1. Sebelum  membuat  jaringan  perpipaan hendaknya  dilakukan  analisis  hidrolis untuk  memastikan  tujuan  hidrolis berupa  debit  aliran,  kecepatan  aliran, kehilangan  tekanan,  dan  tekanan  yang diperlukan  tercapa  sesuai  dengan kebutuhan.
2. Untuk  melengkapi  penelitian  ini  dapat dikembangkan lagi dengan
menganalisis  imbangan  ketersediaan air  baku  dari  sumber  Kulong  Acam terhadap  kebutuhan  air  di  Desa  Rindik Kabupaten Bangka Selatan.

## DAFTAR PUSTAKA
Bhave,  Pramod  R.  (1991). Analysis  of Flow  in  water  Distribution  Networks .
TECHNOMIC publication.
Kumar,  A.  (2015). Design  of  Water Distribution System Using Epanet . International Journal of Advanced
Research : Vol 3, Issue 9, 789-812.
Larock, Bruce E., Jeppson, Roland W., and
Watters,  Gary  Z.  (2000). Hydraulics  of Pipeline Systems . CRC Press.