## PENGEMBANGAN MODEL SISTEM DINAMIK TERHADAP KETERSEDIAN AIR BERSIH DI KABUPATEN KUTAI TIMUR PROVINSI KALIMANTAN TIMUR

## Dimas Primadian N, Dirgahayu Lantara, Rahmaniah Malik, Taufik Nur
Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri Universitas Muslim Indonesia Email: dnugroho717@hotmail.com

## Abstrak
Seiring dengan meningkatnya laju pertumbuhan penduduk, kebutuhan akan air bersih pun meningkat.  Melalui  PDAM  Tirta  Tuah  Benua  di  Kabupaten  Kutai  Timur  Provinsi  Kalimantan Timur,  pemerintah  Kabupaten  Kutai  Timur  berusaha  meningkatkan  penyediaan  air  bersih perpipaan di daerah tersebut. Penyediaan air bersih perpipaan di Kabupaten Kutai Timur terkendala oleh sisi supply, yakni terbatasnya sumber air baku dan kehilangan air sehingga konsumsi air bersih yang  merupakan  sisi  demand  sulit  dipenuhi.  Oleh  karena  itu,  tujuan  utama  dari  penelitian  ini peningkatan penyediaan air bersih perpipaan di Kabupaten Kutai Timur melalui intervensi dari segi penyediaan dan permintaan terhadap air bersih. Terdapat kompleksitas hubungan yang cukup tinggi antara penyediaan dan kebutuhan air bersih dimana banyak faktor yang mempengaruhinya sehingga digunakan  pemodelan  dinamika  sistem  untuk  mengungkap  keterkaitan  dan  perilaku  faktor-faktor tersebut.
Kata  kunci:  kapasitas  pengolahan,  model  dinamik,  pasokan  air,  pelanggan  pdam,  air bersih
Pendahuluan
Air  merupakan  sumber  daya  alam yang  unik  karena  ketersediaan  air  bersih memegang peranan penting bagi kelangsungan hidup manusia, di antaranya  untuk  memproduksi  pangan, pengembangan ekonomi dan kesejahteraan  serta  kesehatan  manusia. Populasi yang meningkat dan peningkatan  standar  hidup  manusia  akan menambah  permintaan  air  sehingga terjadi  eksploitasi  manusia  terhadap  air tanah,  air  permukaan,  hutan,  dan  lahan pertanian  untuk  dijadikan  tempat  tinggal maupun pembangunan industri. Eksploitasi tersebut menyebabkan kekeringan  pada  musim  kemarau,  dan menimbulkan  banjir  pada  musim  hujan.
Sementara  peningkatan  industri  dan rendahnya  kontrol  pemerintah  akan mengakibatkan  limbah  pabrik  yang  tidak didaur  ulang  mencemari  air.  Di  samping itu,  perubahan  iklim  akibat  pemanasan global  yang  terjadi  akhir-akhir  ini  diduga
juga akan mempengaruhi curah hujan dan ketersediaan air (Ariyani, 2009) Berdasarkan  data  di  PDAM,  pada tahun  2013  jumlah  pelanggan  PDAM Kabupaten  Kutai  Timur  adalah  14.054 sambungan.  Jumlah  pelanggan  tersebut meningkat  pada  tahun  2014  menjadi 16.120  sambungan.  Dari  data  tersebut diketahui bahwa Kabupaten Kutai Timur kebutuhan  akan  air  bersih  meningkat. Akan tetapi pertambahan jumlah pelanggan tidak diimbangi dengan jumlah yang mampu didistribusikan PDAM. Hal itu  melatarbelakangi  penelitian  untuk mengidenfitikasi faktor-faktor yang mempengaruhi  peningkatan  permintaan air  PDAM  di  Kabupaten  Kutai  Timur yang  selanjutnya  digunakan  untuk membangun model yang dapat menggambarkan  fenomena  ketersediaan dan permintaan air PDAM di Kabupaten Kutai  Timur  dalam  jangka  panjang (PDAM Kutai Timur, 2015) Model  tersebut  dibangun  dengan pendekatan system dynamics yang selain bisa
digunakan  untuk  memodelkan fenomena  yang  terjadi,  juga  bisa digunakan untuk mensimulasikan alternatif  kebijakan  yang  dapat  diambil oleh  pemerintah  daerah untuk  mengatasi permasalahan permintaan dan kekurangan  air  di  Kabupaten  Kutai Timur sehingga pada akhirnya akan dapat dirumuskan suatu kebijakan yang diharapkan  akan  efektif  untuk  mengatasi permasalahan  yang  terjadi.  Metode system  dynamics  merupakan  salah  satu pendekatan pemodelan kebijakan terutama dalam hal peningkatan pemahaman tentang bagaimana ( how ) dan mengapa ( why ) gejala dinamis suatu sistem terjadi (Tasrif, 1998).
Metode Penelitian Penelitian  ini  melalui  proses  yang dibagi  dalam  beberapa  tahap.  Tahap- tahap  penelitian  digambarkan  di  diagram alir di bawah ini.
Gambar 1 Metodologi Penelitian Penelitian ini menggunakan pendekatan sistem dinamis, dimana objek penelitian  akan  disimulasikan  untuk memperoleh informasi terkait keadaan air bersih  yang  ada  di  Kabupaten  Kutai
Timur. Sehingga peneliti bisa menerapkan skenario  kebijakan  untuk  mengatasi kekurangan  air  bersih  berdasarkan pembahasan pendahuluan diatas.

## Hasil dan Diskusi
Asumsi Model Untuk  asumsi  model  simulasi terhadap  ketersedian  air  bersih  di Kabupaten Kutai Timur Sumber air baku (Qmin) ditetapkan sebesar 27610 liter/detik. Laju peningkatan penggunaan air  bersih  tetap  dari  tahun  2013-2019 Periode  analisis  simulasi  dibatasi  untuk periode tahun 2013 sampai dengan tahun 2019.
Running Simulasi Model
1. Simulasi Awal Pada  simulasi  awal  dapat  dilihat bahwa  PDAM  tidak  mampu  lagi mendistribusikan  air  pada  bulan  juli 2016.  Hal  ini  dikarenakan  tingginya penggunaan  air  setiap  bulannya  akan tetapi  tidak  diimbangi  dengan  yang bisa  diproduksi  oleh  PDAM.  Berikut disajikan tabel peningkatan pemakaian air  bersih  dari  juni  2013  hingga  mei 2015. Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Pengumpulan Data 1. Data Primer
2. Data Sekunder
Pengolahan Data
1. Causal Loop Diagram
2. Stock & Flow Diagram
3. Formulasi Model
4. Simulasi Model Awal
Pemodelan Sistem Verifikasi
& Validasi Perlakuan Model dengan
Skenario dan Simulasi Model Baru
A

## A
Analisa dan Pembahasan

## Kesimpulan dan Saran

## Tabel 1 Peningkatan Konsumsi Air (L)
Sumber  :  Data  diolah  menggunakan
Powersim Studio 7
Ditambah  dengan  tingginya  tingkat kebocoran  pada  bagian  produksi  dan pada  saat  proses  distribusi  air  ke pelanggan.
Hasil  selisih  antara  produksi  air  dan jumlah  penggunaan  air  disajikan  pada tabel 2.
Tabel 2 Hasil Simulasi Tanpa Skenario Kebijakan (L) Sumber  :  Data  diolah  menggunakan Powersim Studio 7 2. Validasi Model Berdasarkan  kriteria  ketepatan model  nilai  MAPE  tersebut  adalah lebih  kecil  dari  5%  (Barlas,  1989). sehingga  dapat  disimpulkan  model dapat diterima. Di bawah ini disajikan tabel  hasil  uji  MAPE  dari  setiap  sub
model pengguna air bersih pada model penelitian ini. Tabel 3 Uji Validasi Model dengan Uji MAPE Sub Model MAPE Hasil GOL 1 0,04 Valid GOL 2 0,02 Valid GOL 3 0,03 Valid GOL 4 0,04 Valid GOL Khusus 0,05 Valid Sumber  :  Data  diolah  menggunakan POM-QM for Windows 3 3. Skenario Kebijakan A. Skenario  Kebijakan  Pengendalian Tingkat Kebocoran Pipa Pada  simulasi  ini,  tingkat kebocoran  pada  produksi  dan distribusi  sebesar  0,03  dan  0,29 setiap  bulannya.  Hal  ini  akan mempengaruhi  jumlah  air  bersih yang dapat didistribusikan. Sehingga  skenario  kebijakan  yang diberikan, yakni mengurangi persentase kebocoran pada produksi dan distribusi ke nilai 0,02 dan  0,2.  Sehingga  hasil  simulasi untuk  ketersediaan  air  bersih menunjukkan grafik sebagai berikut. Gambar 2 Pola Kecenderungan Skenario dengan Kebijakan Pengendalian Kebocoran Pada  grafik  diatas  diketahui bahwa  PDAM  tidak  lagi  mampu untuk  mendistribusikan  air  bersih pada  kuartal  pertama  2017,  atau lebih tepatnya pada maret 2017.
B. Skenario  Kebijakan  Pengendalian Kebutuhan Air Bersih Pada  skenario  kebijakan  ini pemenuhan  kebutuhan  air  bersih pelanggan dikurangi hingga sebesar Time GAP (l) 01 Jun 2013 01 Jul 2013 01 Agu 2013 01 Sep 2013 01 Okt 2013 01 Nov 2013 01 Des 2013 01 Jan 2014 01 Feb 2014 01 Mar 2014 01 Apr 2014 01 Mei 2014 01 Jun 2014 01 Jul 2014 01 Agu 2014 01 Sep 2014 01 Okt 2014 01 Nov 2014 01 Des 2014 01 Jan 2015 11.940.574.115,85 11.277.857.291,59 10.615.140.467,34 9.952.423.643,08 9.289.706.818,83 8.626.989.994,57 7.964.273.170,32 7.301.556.346,06 6.638.839.521,81 5.976.122.697,55 5.313.405.873,29 4.650.689.049,04 3.987.972.224,78 3.858.561.146,43 3.729.150.068,07 3.599.738.989,71 3.470.327.911,36 3.340.916.833,00
3.211.505.754,64
3.082.094.676,28 
 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 2014 2015 2016 2017 2018 2019 0 20.000.000.000 40.000.000.000 60.000.000.000 80.000.000.000 100.000.000.000 l Air Untuk Distribusi Total Penggunaan
25%.  Sehingga  pola  grafik  simulasi untuk kebijakan ini disajikan dalam gambar berikut. Gambar 3 Pola Kecenderungan Skenario dengan Kebijakan Pengendalian Distribusi Air Pada  skenario  ini  PDAM mampu untuk mendistribusikan air hingga bulan oktober 2016. C. Skenario  Kebijakan  Pengendalian Kebocoran  dan  Kebutuhan  Air Bersih Pada  skenario  kebijakan  ini tingkat  kebocoran  produksi  dan distribusi  ditekan  hingga  20%  dan 2%,  serta  pemenuhan  kebutuhan air  bersih  pelanggan  dikurangi hingga sebesar 25%. Sehingga pola grafik  simulasi  untuk  kebijakan  ini disajikan dalam gambar berikut. Gambar 3 Pola Kecenderungan Skenario dengan Kebijakan Pengendalian Kebocoran dan Distribusi Air Pada  skenario  ini  PDAM mampu untuk mendistribusikan air hingga bulan juli 2017. Kesimpulan Berdasarkan  hasil  simulasi  dan pengembangan  skenario  kebijakan  yang paling efektif dalam menanggapi permasalahan  ketersediaan  air  bersih. Hasil  simulasi  dapat  dirangkum  dalam tabel berikut ini. Tabel 3 Skenario dan Hasil Simulasi No Skenario Hasil Simulasi 1
2
3 4 Tanpa Kebijakan Penurunan Tingkat Kebocoran  Produksi dan  Distribusi  dengan Nilai 0,02 dan 0,2 Pengendalian Kebutuhan  Pelanggan Sebesar 25% Penurunan Tingkat Kebocoran  Produksi dan  Distribusi  dengan nilai 0,02 dan 0,2. Serta Pengendalian Kebutuhan  Pelanggan Sebesar 25% PDAM hanya mampu mendistribusikan air  hingga  juli 2016 Kekurangan  air tidak  terjadi  pada bulan maret 2017 Kekurangan  air tidak  terjadi  pada bulan  juli  2016, tetapi  kekuangan air kembali terjadi pada bulan oktober 2016 Kekurangan  air tidak  terjadi  pada bulan  juli  2016, tetapi kekurangan air kembali terjadi pada bulan juli 2017 Sehingga  berdasarkan  tabel diatas skenario terbaik yang terpilih adalah penurunan tingkat kebocoran dan pengendalian pendistribusian  air  bersih  ke masyarakat.

## Daftar Pustaka
Ariyani,  Yayuk,  dkk.  2010.  Pemodelan dan  Simulasi  Kebijakan  Dengan Pendekatan  System  Dynamics Kasus  Permintaan  Air  PDAM  di
Salatiga.  Fakultas  Ekonomika  dan Bisnis,  Universitas  Kristen  satya Wacana: Salatiga. Aryanti,  Isna.  2014.  Pengembangan Model  Sistem  Dinamik  Terhadap Ketersediaan  Beras  Di  Kabupaten Gowa. Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Industri, Universitas  Muslim  Indonesia: Makassar. Axella,  Oxa  dan  Erma  Suryani.  2012. Aplikasi  Model  Sistem  Dinamik untuk Menganalisis Permintaan dan
Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 2014 2015 2016 2017 2018 2019 0 20.000.000.000 40.000.000.000 60.000.000.000 80.000.000.000 100.000.000.000 l Air Untuk Distribusi Total Penggunaan Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 2014 2015 2016 2017 2018 2019 0 20.000.000.000 40.000.000.000 60.000.000.000 80.000.000.000 100.000.000.000 l Air Untuk Distribusi Total Penggunaan
Ketersediaan Listrik Sektor Industri (Studi Kasus: Jawa Timur). Jurusan Sistem  Informasi,  Fakultas  Teknik Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember: Surabaya. Badan Pusat Statistik. 2013. Kutai Timur dalam angka 2013 : BPS Kabupaten Kutai Timur. Badan Pusat Statistik. 2014. Kutai Timur dalam angka 2014 : BPS Kabupaten Kutai Timur. Daalen,  V.,  and  W.A.H.  Thissen.  2001. Dynamics Systems Modelling Continuous Models. Faculteit Techniek,  Bestuur  en  Management (TBM).  Technische  Universiteit Delft. Harmini,  dkk.  2011.  Model  Dinamis Sistem  ketersediaan  Daging  Sapi Nasional.  Fakultas  Ekonomi  dan Manajemen,  Institut  Pertanian Bogor: Bogor. Hidayat, Tofik. 2011. Pemodelan Dinamik  Analisis  Investasi  Untuk Meminimasi  Tingkat  Kehilangan Air  (Studi  Kasus  Di  PDAM  Kota Tegal).  PS.  Teknik  Industri  UPS Tegal: Tegal. Hidayatno, Akhmad, dkk. 2005. Pembuatan  Permainan  Simulasi Bisnis “Executive Decision” Dengan Pendekatan Sistem Dinamis  Untuk  Meningkatkan Kualitas Pengalaman Pembelajaran. Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia: Depok. Ivan.  2012.  Model  Dinamika  Sistem Pasokan  dan  Distribusi  Pada
Gangguan  Pendistribusian  BBM PT.  Pertamina  Padang.  Fakultas Teknik,  Jurusan  Teknik  Industri, Universitas Andalas: Padang. Khumairoh,  Lilik  dan  Budisantoso Wirjodirdjo  Analisis  Keterkaitan Pelaku  Pergulaan  Nasional:  Suatu
Penghampiran  Model  Dinamika Sistem  Jurusan  Teknik  Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) : Surabaya Kusuma,  Hendra.  2009.  Perencanaan Dan Pengendalian Produksi. Penerbit Andi: Yogyakarta Suryani,  Erma.  2006.  Model  Simulasi Sistem  Dinamik  Dalam  Sistem Produksi  Dan  Pertumbuhan  Pasar. Fakultas  Teknologi  Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember : Surabaya Tasrif,  M.  2004.  Model  Simulasi  Untuk Analisis  Kebijakan  :  Pendekatan Metodologi  System  Dynamics. Kelompok Peneliti dan Pengembangan  Energi.  Institut Teknologi Bandung. Zuhdi,  Aliq.  2007.  Peran  Pemodelan Sistem Dalam Pengambilan Keputusan Untuk Aplikasi Manufaktur  dan  Energi.  Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir: Batan.