## Perencanaan Sistem Penampungan Mata Air dan Sistem Pemompaan Transmisi Air Bersih di Komplek Pesantren Bayt Al-Quds Soreang
Muhammad Ridwan 1 , Dimas Muhammad Rifqi 1 ,Muhammad Pramuda Nugraha Sirodz 1 , Moh Rangga Sururi 2 1) Teknik Mesin Institut Teknologi Nasional Bandung, Indonesia
2) Teknik Lingkungan Institut Teknologi Nasional Bandung, Indonesia email : ridwan@itenas.ac.id
Received 26 November 2022 | Revised 12 Desember 2022 | Accepted 22 Desember 2022

## ABSTRAK
Pesantren  Bayt  Al-Quds  merupakan  kompleks  pesantren  yang  dekat  dengan  sumber  mata  air  yang digunakan sebagai kebutuhan air bersih. Komplek terletak di kaki bukit, namun mata air berada di lembah sehingga untuk mendapatkan suplai air bersih diperlukan sistem yang dapat mengalirkan air dari mata air ke reservoir di kompleks. Sistem pompa dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan tersebut. Dalam merencanakan sistem pompa, tahapan yang dilalui meliputi survey lapangan, mengidentifikasi masalah, studi  literatur,  mengumpulkan  data,  menganalisa  data,  merancang  sistem  mekanis  tandon  air  bersih, perbaikan  sistem  pompa  eksisting,  dan  dokumentasi  hasil.  Data  primer  diperoleh  dari  hasil  survei  dan pengukuran secara langsung, sedangkan data sekunder bersumber dari data warga sekitar dan pengurus pondok pesantren Bayt al-Quds serta data penelitian sebelumnya. Kebutuhan debit per hari di kompleks pesantren sebesar 10.165 L/hari dengan debit ketersediaan air sebesar 17.928 L/hari. Kompleks pesantren ini akan menggunakan bangunan penangkap dan penampung mata air dengan kapasitas 10 m 3 (2 buah) yang  kemudian  ditransmisikan  ke  2  posisi  reservoir.  Pompa  diperlukan  untuk  memindahkan  air  dari penampung ke reservoir menggunakan pompa 1, dengan head 47,10 m, dan pompa 2, dengan head 23,26 m, dan pompa 3 yang hanya digunakan jika ada kerusakan atau sedang dilakukan perawatan.
Kata Kunci: Mata air, Pengumpul, Penampung, Pompa.

## ABSTRACT
The Bayt Al-Quds Islamic Boarding School complex is located near water spring that were used for clean water supply. The complex is located at the hillside and the spring is at the valley, therefore it will requires a system that can deliver water from the spring to the reservoir at the complex. A pump system can be used to accommodate the problem. Pump system designing includes field survey, problems identifying, research references, data collecting, data analyzing, reservoir mechanical system design, existing pump repairing, and  documentation.  Primary  data  is  obtained  from survey  results  and  measurements  directly,  while secondary data is sourced from data from local residents and Bayt al-Quds boarding school administrators as well as data from previous research. The need for discharge per day in the complex amounted to 10,165 L/day with a water availability discharge of 17,928 L/day. This complex will use 2 tubs of spring reservoirs for different purposes, with a capacity of 10 m 3 (2 apparatus). of spring reservoirs is 20,000 liters. A pump is needed to move water from the reservoir to the tubs using pump 1st, with a head of 47.10 m, pump 2nd, with a head of 23.26 m, and pump 3rd, which is only used if there is damage or maintenance is being done.
Keywords : Spring Water, broncapture, reservoir, pump.

## 1. Pendahuluan
Berdasarkan data yang dihimpun oleh BPS disebutkan bahwa capaian akses air bersih kategori layak di Indonesia mencapai 72,55 %, sementara target Sustainable Development Goals (SDGs) yakni sebesar 100 %.
Pesantren Bayt Al-Quds merupakan komplek pesantren yang berada pada wilayah perbukitan di daerah  Bandung  Selatan.  Pesantren  ini  memiliki  sumber  mata  air  di  dekatnya.  Mata  air  ini digunakan  untuk  memenuhi  kebutuhan  air  di  komplek  pesantren  ini.  Namun  lokasi mata  air berada di lembah, sedangkan reservoir berada di kaki bukit. Kebutuhan air di komplek pesantren sebesar 10.165 liter/hari ditransmisikan menggunakan pompa dan ditampung dalam 1 reservoir. Pada kondisi puncak, pompa tidak dapat mengimbangi pengeluaran air dari reservoir. Kebutuhan air dihitung berdasarkan jumlah orang dan kebutuhan air per orang per hari [1] dan kapasitas pompa harus dapat memenuhi kebutuhan penggunaan air [2] oleh karena itu diperlukan sistem pengumpul,  penampung  dan  transmisi  air yang  dapat  memenuhi  kebutuhan  air  di  pesantren tersebut.Kualitas air yang akan digunakan pesantren perlu dilakukan treatment sehingga dapat digunakan para santri. Treatment air dapat menggunakan metode broncaptur [3].
Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem penangkap. penampung air dari mata air, dan sistem  pemompaan  transmisi  air  ke  torren  penampung  di  komplek  pesantren  Bayt  Al-Quds. Sistem  tersebut  meliputi  sistem  broncapture,  sistem  penampung  air,  dan  sistem  pompa.  Pada penelitian ini akan ditentukan metode untuk menangkap dan menampung air dari sumber mata air, perencanaan sistem pemompaan yang sesuai dengan kebutuhan.

## 2. Metodologi
Perencanaan  sistem  penangkap  dan  penampung  air  didahului  dengan  survei  lapangan  untuk menentukan lokasi penangkap dan penampung air. Lokasi perencanaan sistem penangkap dan penampungan air bersih ini berada pada titik koordinat GPS (- 7.0185467,107.5047123) seperti yang dapat terlihat pada Gambar 1. Sedangkan layout Komplek Pesantren Bayt Al-Quds dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 1. Lokasi Perencanaan Penangkap Mata Air Komplek Pesantren Bayt Al-Quds

## Gambar 2. Layout Komplek Pesantren Bayt Al-Quds
Berdasarkan hasil survey lapangan, tinggi jatuh air yang dibutuhkan untuk menaikkan air dari penampung ke torren adalah sebesar 38 m untuk torren 1 dan 13 m untuk torren 2.
Untuk proyeksi kebutuhan air ditentukan berdasarkan kebutuhan domestik dan non domestik. Kebutuhan domestik ini mengacu berdasarkan standar [4] , sedangkan kebutuhan non domestik menggunakan standar SNI 03-7065-2005 ataupun menggunakan standar pemakaian air menurut [4] . Perhitungan kebutuhan air menggunakan rumus dan data sebagai berikut :
= ( 1 + ) (1)
Dimana kebutuhan Peak Hour dihitung dengan menggunakan rumus berikut: = 1,5 × − (2)
Dari  hasil  proyeksi  kebutuhan  air  tersebut,  kemudian  dilanjutkan  dengan  pemilihan  tipe penangkap  mata  air  dimana  pada  penelitian  ini  mengacu  pada  standar [4] .  Setelah  itu, pembangunan bak penampung diperhitungkan berdasarkan beberapa pertimbangan yaitu debit terkecil mata air, waktu pemakaian air dan besar pemakaiannya, waktu pemakaian berkisar antara 8 sampai 12 jam dalam satu hari, serta mengasumsikan jumlah kebutuhan air sebesar 30-60 liter setiap orang dalam satu hari.
Penentuan kapasitas pompa dilakukan dengan menentukan headloss dari sistem pemipaan yang

## Wilayah perencanaan bangunan
direncanakan.  Dalam  menentukan  headloss  digunakan  perhitungan  manual  dan  simulasi menggunakan  aplikasi  EPANET.  Perhitungan  pentransmisian Torren 1  &  2  diawali  dengan menghitung diameter pipa menggunakan rumus berikut [5] :
= . (3)
Selanjutnya mencari kecepatan fluida dengan rumus sebagai berikut:
= (4)
Selanjutnya mencari Headloss Mayor Suction dengan rumus sebagai berikut:
. . .
(5)
Nilai  f  dapat  dicari  dengan  mengetahui  niali  Re  dan  melihat  pada  diagram  moody,  Nilai  Re dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
= . . (6)
Kemudian mencari Headloss Minor Suction dengan rumus sebagai berikut [6] :
= . . (7) ∑ = + (8)
Kemudian mencari Headloss Mayor Discharge dengan rumus sebagai berikut:
. . . (9)
Selanjutnya mencari Headloss Minor Discharge menggunakan rumus sebagai berikut: = . . (10) ∑ = + (11)
Kemudian mencari Head Instalasi dengan rumus sebagai berikut [7] :
= + ∆ +
+ . (12)
Berdasarkan kebutuhan debit air, head statik, dan headloss yang ada, maka dapat ditentukan jenis dan spesifikasi pompa yang sesuai.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Proyeksi Penggunaan Air Debit tersedia pada komplek pesantren ini adalah 0,0833 liter/detik atau sama dengan 17.928 liter/hari.Komplek ini akan menggunakan 2 torren air dimana masing-masing torren digunakan untuk keperluan yang berbeda serta jalur pentransmisian yang berbeda. Perhitungan kebutuhan torren [8] dapat terlihat pada Tabel 1.

## Tabel 1. Kebutuhan Torren ke-1
No Fasilitas Jumlah Jumlah Pengguna Pemakaian Air Satuan Q (L/S) 1 Kelas 4 250 10 L/O/H 0,11574 2 Asrama 5 150 120 L/O/H 1,04167 3 Masjid 1 1.000 5 L/O/H 0,05787 4 Mushola 1 100 5 L/O/H 0,00579 5 Rumah Guru 1 5 120 L/O/H 0,00694 6 Wisma 1 100 120 L/O/H 0,13889 7 Parkiran 1 100 10 L/O/H 0,01157 8 Parkiran 1 250 25 L/O/H 0,07234 Total Kebutuhan Debit 1,45081 Debit pada jam puncak ( Factor Peak ) 2,17622 Kapasitas Torren (Liter/Hari) 7.834,38
Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa torren ke-1 harus memiliki kapasitas minimal 7.834,38 liter, sedangkan kebutuhan torren ke-2 dapat terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kebutuhan Torren ke-2 No Fasilitas Jumlah Jumlah Pengguna Pemakaian Air Satuan Q (L/S) 1 Rumah Guru 8 5 120 L/O/H 0,05556 2 Aula 1 150 10 L/O/H 0,01736 3 Parkiran 1 100 10 L/O/H 0,01157 4 Dapur Umum 1 1.000 30 L/O/H 0,34722 Total Kebutuhan Debit 0,43171 Debit pada jam puncak ( Factor Peak ) 0,64757 Kapasitas Torren (Liter/Hari) 2.331,25
Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa torren ke-2 harus memiliki kapasitas minimal 2.331,25 liter.
3.2. Debit Tersedia dan Debit Kebutuhan Debit  ketersediaan  air  di  Komplek Pesantren  Bayt  Al-Quds  yaitu  0,0833  L/detik  atau  sama dengan 17.928 L/hari. Kapasitas 2 bak penampung mata air 10 m 3 yaitu 20.000 liter. Kebutuhan debit per hari yaitu 10.165 L/hari. Dapat disimpulkan bahwa debit air tersedia sudah memenuhi debit harian yang dibutuhkan oleh Komplek Pesantren Bayt Al-Quds.

## 3.3. Pemilihan Tipe Penangkap Mata Air
Pemilihan tipe bangunan penangkap mata air didasarkan pada kondisi lapangan, sehingga dipilih tipe IB [9] . Tipe ini cocok untuk kondisi mata air yang ada pada lokasi karena aliran mata air ada beberapa  titik  dan  tipe  mata  air  tersebut  adalah  artesis  tersebar [4] .  Perencanaan  bangunan penangkap mata air yang dapat terlihat pada Gambar 3.

## Gambar 3. Dimensi Broncapturing
Berdasarkan hasil perhitungan [10] , diperoleh dimensi Broncapturing yaitu dengan Panjang 8 m, lebar  3  m,  dan  tinggi  1,6  m.  Dengan  dimensi  tersebut,  broncapturing  dapat  menampung  air sebanyak 10 m 3 .
3.4. Bak Penampung Berdasarkan hasil perhitungan dan beberapa pertimbangan didapatkan bahwa untuk penggunaan 1.000 orang diperlukan 2 bak penampung mata air dengan volume bak penampung 10 m 3 dengan dimensi panjang 2,5 meter, lebar 2 meter, dan tinggi 2 meter. Tampak atas bak penampung dapat terlihat pada Gambar 4.

## Gambar 4. Tampak Atas Bak Penampung

## 3.5. Perencanaaan Sistem Pemompaan Transmisi Air
Hasil  simulasi  menggunakan  EPANET  menyatakan  bahwa  spesifikasi  pompa  harus  memiliki head minimal sebesar 47,10 meter untuk pompa 1 dan 23,26 meter untuk pompa 2. Berdasarkan hasil perhitungan perencanaan instalasi secara manual didapatkan hasil yang dapat terlihat pada Tabel 3. Tabel 3. Perhitungan Manual Pentransmisian Torren No Uraian Torren ke-1 Torren ke-2 1 Diameter Pipa yang dibutuhkan 96 mm 52,4 mm 2 Kecepatan Fluida 0,4 m/s 0,4 m/s 3 Headloss Mayor Suction 0,005 m 0,009 m 4 Headloss Minor Suction 0,06 m 0,007 m 5 Headloss Suction 0,28 m 0,016 m 6 Headloss Mayor Discharge 0,22 m 0,92 m 7 Headloss Minor Discharge 0,06 m 0,03 m 8 Headloss Discharge 0,28 m 0,95 m 9 Head Instalasi 38,95 m 13,12 m
Dari Tabel 3 didapatkan data Head Torren ke-1 yaitu 38,95 m dan Head Torren ke-2 yaitu 13,12 m.  Data  head  ini  digunakan  untuk  pemilihan spesifikasi  pompa [11]  [12] .  Data  head  yang didapatkan  dari  perhitungan  manual  dan  simulasi  pada  aplikasi  EPANET  dapat  terlihat  pada Tabel 4. Tabel 4. Data Head Torren ke-1 dan Torren ke-2 No Uraian Head Torren ke-1 Torren ke-2 1 EPANET 47,10 m 23,26 m 2 Perhitungan Manual 38,95 m 13,12 m
Dari Tabel 4 didapatkan bahwa Head yang akan digunakan adalah Head terbesar. Pada torren 1 dan  torren  2,  Head  terbesarnya  didapatkan  dari  hasil  simulasi  aplikasi  EPANET.  Terdapat perbedaan dari hasil perhitungan secara manual dengan hasil dari aplikasi EPANET, hal tersebut disebabkan  adanya  perbedaan  dalam  pengambilan  nilai  koefisien  gesek.  Pada  perhitungan manual, nilai faktor koefisien gesek diambil pipa halus, sedangkan di EPANET sudah terdapat nilai koefisien gesek khusus untuk material PVC.
Dengan demikian, maka spesifikasi pompa harus memiliki head minimal sebesar 47,10 m untuk pompa  1  dan  23,26 m  untuk  pompa  2  agar  pompa  masih  dapat  beroperasi  ketika  terjadi penumpukan pengotor pada pipa seiring dengan usia pakai [13] [14] .
Adapun instalasi pompa transmisi air dapat dilihat pada Gambar 5 [15] pompa 1 dan pompa 2 adalah pompa utama. Namun apabila terjadi kerusakan/perawatan pada salah satu pompa utama, diperlukan  pompa  ke-3 [16] .  Gambar  tersebut mengilustrasikan  ketika  pompa1  tidak  bekerja, maka dialihkan ke pompa 3. Tanda panah berwarna merah menyatakan arah aliran pipa yang sedang mengalirkan air.

## Gambar 5. Instalasi Pompa Transmisi Air [9]

## 4. Kesimpulan
Sistem penampungan mata air di Komplek Pesantren Bayt Al-Quds akan menggunakan bangunan penangkap  mata  air  (PMA)  tipe  IB  karena  tipe  mata  airnya  artesis  tersebar.  Dengan  dimensi penyaring panjang 8 meter, lebar 3 meter, dan tinggi 1,6 meter. Dari bangunan PMA dihubungkan menggunakan  pipa  1”  secara  paralel  ke  2  buah  bak  penampungan  dengan  kapasitas  masing- masing 10 m 3 . Ukuran bak penampung yang direncanakan memiliki panjang 2,5 meter, lebar 2 meter, dan tinggi 2 meter. Air yang ada pada bak penampung akan ditransmisikan menggunakan pompa untuk mengisi torren ke-1 dan ke-2.
Head pompa yang digunakan berdasarkan hasil simulasi dari aplikasi EPANET. Pompa yang digunakan setiap bak penampung untuk mentransmisikan air ke torren ke-1 dan ke-2 berbeda. Untuk  mentransmisikan  air  dari  bak  penampung  1  menuju  torren  ke-1,  pompa  yang  akan digunakan  memiliki  head  maksimum  80  m  dengan  head  ideal  30-56  m  dan  kapasitas  27-17 L/menit. Spesifikasi tersebut sudah memenuhi kebutuhan head pada jalur pengisian torren ke-1. Untuk  mentransmisikan  air  dari  bak  penampung  2  menuju  torren  ke-2,  pompa  yang  akan digunakan memiliki head maksimum 33 m dengan head ideal 10-29 dan kapasitas 17-7 L/menit. Spesifikasi tersebut sudah memenuhi kebutuhan head pada jalur pengisian torren ke-2. Pompa 3 merupakan pompa yang akan digunakan ketika pompa 1 atau 2 mengalami kendala, sehingga pompa ketiga menggunakan spesifikasi pompa dengan head yang paling tinggi dari keduanya, yaitu spesifikasi pompa 1.
Agar  mempermudah  dalam  pentransmisian  air  dari  bak  penampung  menuju  torren.  diberikan beberapa  opsi  otomatisasi  pompa,  yaitu  menggunakan radar  floating  switch ,  modul  otomatis digital, dan sensor kombinasi antara pelampung bola dengan pressure switch.

## 5. Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada  warga  setempat,  pengurus  pesantren  Bayt  Al-Quds Soreang dan seluruh pihak yang membantu berpartisipasi dalam menyelesaikan penelitian  ini.
6. Daftar Pustaka [1] Sari, N. S. (2017). Perencanaan ulang instalasi pompa air bersih pada gedung pusat riset ITS Surabaya (Doctoral dissertation, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya).
[2] Arraddin, M. Dzulfikar. (2021). Perencanaan Distribusi Air Bersih di Komplek Pesantren Bayt Al-Quds. (Skripsi Institut Teknologi Nasional Bandung)
[3] Kustamar, K., & Sudiro, S. (2017). Pembuatan Broncaptur Dan Tandon Air Sebagai Upaya Peningkatan Kualitas Layanan Air Bersih Pedesaan. Prosiding SENIATI , E33-1.
[4] Direktorat Cipta Karya. (2007). Modul No. 2.1. Petunjuk Praktis Pembangunan Penangkap Mata Air (PMA). Jakarta.
[5] Widiyanto,  W.  (2010).  Hitungan  Diameter  Pipa  pada  Sistem  Penyediaan  Air  Minum sederhana. Dinamika Rekayasa, 6(1), 26-32.
[6] Putra, I. E., Sulaiman, S., & Galsha, A. (2017, July). Analisa Rugi Aliran (Head Losses) pada Belokan  Pipa  PVC.  In Seminar  Nasional:  Peranan  Ipteks  Menuju  Industri  Masa  Depan (PIMIMD) 2017.
[7] Pamungkas,  H. (2011).  Analisis  Pengaliran  Air  Dalam  Pipa  dengan  Berbagai Perubahan Penampang pada Suatu Jaringan Pipa.
[8] Syamsuddin, M. D. N. (2017). Studi Perencanaan Sistem Penyediaan Air Baku Dan Analisa Harga Air Di Desa Sumber Anyar Kecamatan Mlandingan Situbondo (Doctoral dissertation, Universitas Brawijaya).
[9] UMUM, B. K. (2014). PERLINDUNGAN MATA AIR. Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat.
[10] Adiningrum,  C.  (2017).  Analysis  of  Spring  Development  and  Gravity  Flow  System  to Capture  Water  for  Local  Communities.  In MATEC  Web  of  Conferences (Vol.  138,  p. 06009). EDP Sciences.
[11] Sularso, H. T. (2014). Pompa dan kompresor. PradnyaParamita, Jakarta.
[12] Ubaedilah,  U. (2016).  Analisa  Kebutuhan Jenis dan Spesifikasi  Pompa  untuk Suplai  Air Bersih di Gedung Kantin Berlantai 3 PT Astra Daihatsu Motor. Jurnal Teknik Mesin Mercu Buana, 5(3), 119-127.
[13] Abdussalam, A., & Latif, A. L. (2018). Perencanaan Jaringan Air Bersih Desa Dieng Kejajar Wonosobo. Jurnal Teknik Sipil, 9(1), 1156-1164.
[14] Banunaek, N., & Rumbino, Y. (2020). Penyediaan Jaringan Air Bersih Dari Mata Air Ke Lokasi Pemukiman Di Desa Binafun-Kab. Kupang. Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 1(1), 12-19.
[15] Rakyat,  K.  P.  (2018).  Buku  C  Panduan  Perencanaan  Mekanikal  Dan  Elektrikal  Pada Prasarana IPLT.
[16] Suhardiyanto, S. (2016). Perancangan Sistem Plambing Instalasi Air Bersih dan Air Buangan pada  Pembangunan  Gedung  Perkantoran  Bertingkat  Tujuh  Lantai. Jurnal  Teknik  Mesin Mercu Buana, 5(3), 90-97.