## Analisis Kebutuhan Air Bersih Dan Distribusi Jaringan PDAM Persemaian Kota Tarakan
(Studi Kasus Kecamatan Tarakan Barat)

## Asta
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Borneo Tarakan (UBT) E-mail: salsa_sah@yahoo.com
Received 08 April 2018; Reviewed 14 Mei 2018; Accepted 02 Juni 2018 http://jurnal.borneo.ac.id/index.php/borneoengineering

## Abstract
As the population growth in absorb area, there is a significant increase over the function of land water absorb for the needs of investment in a large scale to reduce the absorbing drought during the dry season which able the availability of water sources PDAM especially PDAM at Persemaian in Tarakan City. The analysis method and processing of data in this research was used analysis descriptive, where the data was separated from the number either primary data namely the collection of data from survey in the field and secondary data was the supporting data which was obtained from the relevant institution like BPS and  PDAM of Tarakan City then those were separated based on the data characteristic. The data analysis consists of: 1). calculation project of clean water needs at PDAM persemaian in Tarakan City until 2026. 2). The analysis of pipeline distribution network PDAM at Persemaian in Tarakan City by using the program Epanet 2.0. From the calculation of the total population in 2026 was 127.183 soul, and based on the calculation of the average water needs in 2026 was 191,9216 ltr/sec, the maximum needs was 220,7099 lte/sec, so it obtained the needs of clean water until 2026 at the top of 335,8629 ltr/sec. Based on the calculation using epanet 2.0 obtained the highest pressure score was 9,39 atm (kg/cm 2 ) in junction 131 along 93,96 m and the lowest pressure was 1,10 atm (kg/cm 2 ) in junction 228 along 11,04 m,  mean while the highest score of head was 110,83 m in junction 1 and the lowest score of head was 37,00 m in junction 225. Therefore, in 2026 based on the condition of existing pipelines distribution network now, they still can be used in the research location.
Key Word : PDAM Distribution, Epanet 2.0, Head, Pipeline Network, Water Need, Pressure.

## Abstrak
Sejalan dengan pertumbuhan penduduk di daerah resapan, terdapat peningkatan nyata alih fungsi lahan di daerah  resapan  air  untuk  keperluan  investasi  skala  besar  akan  menurunkan  laju  resapan  air  dan  terjadi kekeringan pada saat musim kemarau yang akan berdampak ketersediaan sumber air baku PDAM khususnya PDAM Persemaian Kota Tarakan. Metode analisa dan pengolahan data yang digunakan pada penelitian ini adalah metode analisis deskriptif, dimana data yang ada dipisahkan dari data yang berbentuk angka baik data primer  yaitu  pengumpulan  data  dari  survei  di  lapangan  dan  data  sekunder  yaitu  data  pendukung  yang diperoleh  berdasarkan  data  dari  instansi  terkait  antara  lain:  BPS  dan  PDAM  Kota  Tarakan  kemudian dipisahkan sesuai karakteristik datanya. Analisis data meliputi: 1). Perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih di  PDAM  Persemaian  Kota  sampai  dengan  2026. 2).  Analisis  jaringan  distribusi  PDAM  Persemaian  Kota Tarakan dengan menggunakan program Epanet 2.0. Dari hasil perhitungan proyeksi jumlah penduduk pada tahun 2026 sebesar 127.183 jiwa, dan berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan air rata-rata pada tahun 2026 sebesar  191,9216  lt/dtk,  kebutuhan  hari  maksimum  sebesar  220,7099  lt/dtk,  maka  diperoleh  kebutuhan  air bersih sampai tahun 2026 diperoleh total kebutuhan pada jam puncak sebesar 335,8629 lt/dtk. Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan epanet 2.0 diperoleh nilai pressure tertinggi sebesar 9,39 atm (kg/cm 2 ) pada junction  131  sepanjang  93,96  m  dan  nilai  pressure  terendah  sebesar  1,10  atm  (kg/cm 2 )  pada  junction  228 sepanjang 11,04 dan diperoleh nilai head tertinggi sebesar 110,83 m pada junction 1 dan nilai head terendah sebesar 37,00 m pada junction 225. Sehingga pada tahun 2026 berdasarkan kondisi jaringan pipa eksisting saat ini masih bisa digunakan di daerah lokasi penelitian.
Kata Kunci : Distribusi PDAM, Epanet 2.0, Head, Jaringan Pipa,  Kebutuhan Air, Pressure.

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil      Vol. 2 No. 1 Juni 2018

## 1. Pendahuluan
Dengan semakin berkembangnya Kota Tarakan terjadi peningkatan dari segi pertumbuhan, aktivitas serta  jumlah  penduduk  dimana  selalu  erat  kaitannya  dengan  air  bersih,  sehingga  menyebabkan peningkatan akan kebutuhan air bersih. Sejalan dengan pertumbuhan penduduk di daerah resapan, terdapat peningkatan nyata alih fungsi lahan di daerah resapan air untuk keperluan investasi skala besar akan menurunkan laju resapan air dan terjadi kekeringan pada saat musim kemarau yang akan berdampak  merugikan  bagi  ketersediaan  sumber  air  baku  PDAM  khususnya  PDAM  Persemaian Kota  Tarakan.  Oleh  karena  itu  haruslah  diprediksi  dan  direncanakan  pemanfaatannya  sebaik mungkin.  Maka  dari  itu  dilakukan  analisis  kebutuhan  air  bersih  dan  distribusi  jaringan  PDAM Persemaian Kota Tarakan.

## 2. Kajian Pustaka

## 2.1. Kebutuhan Air Bersih
Kebutuhan air adalah banyaknya jumlah air yang dibutuhkan untuk keperluan rumah tangga, industri, penggelontor an kota dan lain-lain. Prioritas kebutuhan air meliputi kebutuhan air domestik, industri, pelayanan  umum  dan  kebutuhan  air  untuk  mengganti  kebocoran,  (Moegijantoro,  1995  dalam Yunanto,  2007:  5).  Kebutuhan  akan  air  dikategorikan  dalam  kebutuhan  air  domestik  dan  non domestik.  Kebutuhan  air  domestik  adalah  kebutuhan  air  yang  digunakan  untuk  keperluan  rumah tangga  yaitu  untuk  keperluan  minum,  masak,  mandi,  mencuci  pakaian  serta  keperluan  lainnya, sedangkan kebutuhan air non domestik digunakan untuk kantor, tempat ibadah, niaga dan lain-lain.
Dalam merancanakan sistem distribusi air bersih terlebih dahulu menetukan daerah pelayanan, lalu perancangan  dilanjutkan  dengan  memperhitungkan  perkembangan  penduduk  yang  akan  dilayani, daerah dengan tingkat kemudahan memperoleh air bersih, daerah dalam tata ruang kota dan dengan tingkat perkembangan tinggi, serta rencana pembangunan pengembangan wilayah pada daerah yang ditinjau. Proyeksi jumlah penduduk dapat dihitung dengan menggunakan metode Geometrik sebagai berikut:
Pn = Po(1 + r) n (1) dimana :
𝑟 =   ( 𝑃𝑡 𝑃𝑜 ) 1 𝑡 ⁄ − 1 (2)
dengan:
Pn  = Jumlah penduduk tahun ke-n  (jiwa) Pt = Jumlah penduduk pada akhir tahun data Po  = Jumlah penduduk pada awal tahun data t     = Periode tahun data r     = Angka kenaikan penduduk n     = Jumlah tahun yang di proyeksikan

## 2.2. Sistem Jaringan Distribusi Air Bersih
Sistem jaringan distribusi air bersih terbagi menjadi tiga, yaitu :
1. Sistem Distribusi Air Bersih
2. Sistem Pengaliran Jaringan Distribusi Air Bersih
3. Sistem Perpipaan Jaringan Distribusi

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil      Vol. 2 No. 1 Juni 2018
Dua hal penting yang harus diperhatikan pada sistem distribusi adalah tersedianya jumlah air yang cukup  dan  tekanan  yang  memenuhi  (kontinuitas  pelayanan),  serta  menjaga  keamanan  kualitas  air yang  berasal  dari  instalasi  pengolahan.  Tugas  pokok  sistem  distribusi  air  bersih  adalah menghantarkan air bersih kepada para pelanggan yang akan dilayani, dengan tetap memperhatikan faktor kualitas, kuantitas dan tekanan air sesuai dengan perencanaan awal.

## 2.3. Aplikasi Epanet 2.0
Epanet adalah  program  komputer  berbasis  windows  yang  merupakan  program  simulasi  dari perkembangan waktu dengan profil hidrolis dan perlakuan kualitas air bersih dalam suatu jaringan pipa distribusi, yang didalamnya terdiri dari titik/node/junction pipa, pompa, valve (accessories) dan reservoir baik ground revervoir maupun elevated reservoir. Out-put yang dihasilkan dari program Epanet antara  lain  debit  yang  mengalir  dalam  pipa  (liter/det),  tekanan  air  dari  masing-masing titik/node/junction yang dapat dipakai sebagai analisa dalam menentukan operasi instalasi, pompa dan reservoir.

## 2.4. Kegunaan Epanet 2.0
Adapun kegunaan dari Epanet antara lain :
1. Didesain sebagai alat untuk mengetahui perkembangan  dan pergerakan air serta degradasi unsur kimia yang ada dalam air di pipa distribusi.
2. Dapat  digunakan  sebagai  dasar  analisis  dan  berbagai  macam  sistem  distribusi,  detail,  desain, model kalibrasi hidrolik, analisa sisa khlor dan beberapa unsur lainnya.
3. Dapat  membantu  menentukan  alternatif  strategis  manajemen  dalam  sistem  jaringan  pipa distribusi air bersih.

## 2.5. Pipa Distribusi
Analisis  jaringan  pipa  perlu  dilakukan  dalam  pengembangan  suatu  jaringan  distribusi  maupun perencanaan  suatu  jaringan  pipa  baru.  Sistem  jaringan  perpipaan  didesain  untuk  membawa  suatu kecepatan  aliran  tertentu.  Dengan  analisis  jaringan  pipa  distribusi,  dapat  ditentukan  dimensi  atau ukuran  pipa  yang  diperlukan  sesuai  dengan  tekanan  minimum  yang  diperbolehkan  agar  kuantitas aliran  terpenuhi.  Dalam  program  Epanet  2.0  persamaan  yang  dipakai  adalah  persamaan  hazen- Williams :
ℎ𝑓 =   10,666.Q 1,85 x L                                                                                           (3) C 1,85 D 4,85 dengan: Hf  = Kehilangan Energi atau Tekanan (m) Q   = Debit Pipa (ltr/detik) L   = Panjang Pipa (m) D   = Diameter Pipa (mm) C   = Koefisien Kekasaran Pipa

## 3. Metode Penelitian
Dalam penelitian ini, penulis mengadakan penelitian di PDAM Persemaian Jl. Aki Balak, Kelurahan Karang Harapan, Kecamatan Tarakan Barat Kota Tarakan dengan sumber air yang digunakan adalah dari  Sungai  Persemaian  dan  Embung  Persemaian.  Metode  analisa  dan  pengolahan  data  yang digunakan pada penelitian ini adalah metode analisis deskriptif, dimana data yang ada dipisahkan dari data yang berbentuk angka baik data primer yaitu pengumpulan data dari survei di lapangan dan data sekunder yaitu data pendukung yang diperoleh berdasarkan data dari instansi terkait antara lain:

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil      Vol. 2 No. 1 Juni 2018
BPS  dan  PDAM  Kota  Tarakan  kemudian  dipisahkan  sesuai  karakteristik  datanya.  Analisis  data meliputi: 1). Perhitungan proyeksi kebutuhan air bersih di PDAM Persemaian Kota sampai dengan 2026. Secara lengkap dapat digambarkan dalam betuk flow chart sebagai berikut,
Gambar  1. Bagan Alir Penelitian

## 4. Hasil Dan Pembahasan

## 4.1. Rekapitulasi Kebutuhan Air
Berdasarkan perhitungan kebutuhan air maka dapat dihitung total kebutuhan air yang harus disediakan  untuk  pemenuhan  kebutuhan  air  bersih  di  daerah  penelitian  dari  tahun  2016 sampai tahun 2026.
Tabel 1. Rekapitulasi Kebutuhan Air sampai tahun 2026.
Jenis Kebutuhan Air Tahun 2016 2019 2022 2026 1.   Domestik a. Sambungan Langsung 73.2201 102.9550 125.7805 147.2020
2.  Non Domestik
a. Pendidikan

## Mulai
Studi Pustaka

## Pengambilan Data
Data Primer Survei Lapangan 1. Data Eksisting Jaringan Pipa Data Sekunder 1. Data Kependudukan dan Sosial Ekonomi 2. Data Daerah Layanan PDAM Persemaian
3. Data Debit dari PDAM Persemaian
Analisis Data Menghitung Proyeksi Penduduk, pertubuhan dan Kebutuhan Air Menghitung Jumlah Sambungan Menghitung Kebutuhan Air Tiap Node Menganalisis Jaringan Pipa Distribusi Menggunakan Program Epanet
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Selesai

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil      Vol. 2 No. 1 Juni 2018
Jenis Kebutuhan Air Tahun 2016 2019 2022 2026 1. Sekolah 1.8988 1.9674 2.0385 2.1373 2. Perguruan Tinggi 0.1630 0.1642 0.1654 0.1670 b. Peribadatan 1. Masjid 1.2963 1.3426 1.3657 1.4120 2. Mushollah 0.2431 0.2778 0.2951 0.3299 3. Gereja 0.4167 0.4340 0.4340 0.4514 4. Pura/ Kuil 0.0174 0.0347 0.0347 0.0521 5. Vihara 0.0521 0.0694 0.0694 0.0868 c. Kesehatan 1. Rumah Sakit 0.8241 0.8380 0.8519 0.8704 2. Puskesmas 0.0231 0.0463 0.0463 0.0694 3. Apotik 0.0590 0.0625 0.0660 0.0694 4. Tempat Praktek 0.0799 0.0833 0.0833 0.0868 5. Posyandu 0.1597 0.1632 0.1632 0.1667 d. Industri 1. Kecil 2. Menengah 1.4167 0.1968 1.4306 0.2199 1.4375 0.2315 1.4514 0.2546 e. Komersil 1. Toko/Kios 2. Warung  Makan 3. Hotel 2.6418 0.1250 1.6979 2.6505 0.1273 1.7014 2.6591 0.1285 1.7031 2.6707 0.1308 1.7066 Produksi (l/dtk) 85.1371 115.1778 138.1676 159.9347 Kehilangan Air (20%) 17.0274 23.0356 27.6335 31.9869 Total Kebutuhan Air (l/dtk) 102.1645 138.2134 165.8011 191.9216
Dari  hasil  perhitungan  rekapitulasi  kebutuhan  air  diperoleh  produksi  kebutuhan  air  ditahun  2026 sebesar 159,9347 lt/dtk, kehilangan air ditahun 2026 sebesar 31,9869 liter/hari, dan total kebutuhan air ditahun 2026 sebesar 191,9216 lt/dtk.

## 4.2. Fluktuasi Pemakaian Air
Tabel 2. Perhitungan Fluktuasi Pemakaian Air sampai dengan tahun 2026
Tahun Kebutuhan Air (lt/dt) Harian Mkasimum Jam Puncak F Jumlah (lt/dt) F Jumlah (lt/dt) 2016 102.1645 1.15 117.4892 1.75 178.7879 2019 138.2134 1.15 158.9454 1.75 241.8734 2022 165.8011 1.15 190.6713 1.75 290.1520 2026 191.9216 1.15 220.7099 1.75 335.8629
Berdasarkan Table  2 ,  pada  tahun  2026  kebutuhan  air  rata  rata  sebesar  191,9216  lt/dtk,  maka  di peroleh  kebutuhan  hari  maksimum  sebesar  22,7099  lt/dtk  dan  kebutuhan  jam  puncak  sebesar 335,8629 lt/dtk tabel 4.22 dan gambar 4.22. Dari nilai tersebut, dengan kapasitas IPA Persemaian saat ini 405 lt/dtk, maka dapat dipastikan kebutuhan pelayanan air bersih pada wilayah Kecamatan Tarakan Barat, masih diatas total kapasitas IPA Persemaian.

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil      Vol. 2 No. 1 Juni 2018

## 4.3. Menentukan Kebutuhan Air Tiap Node
Node dapat memiliki kebutuhan ( demand) atau tanpa kebutuhan.Node secara harfiah dapat diartikan sebagai akhir pipa yang sesungguhnya atau akhir dari pipa dengan diameter tertentu yang misalnya termasuk dalam jaringan primer dan sekunder. Dengan demikian kebutuhan pada node dapat berarti kebutuhan pada akhir pipa yang sesungguhnya (satu titik output ) tetapi juga dapat berarti kebutuhan suatu  wilayah.  Agar  dapat diperoleh  pembagian  air  bersih  yang  merata sesuai dengan  kebutuhan, daerah layanan dapat dibagi menjadi beberapa node.Pembagian node disesuaikan dengan kondisi dan fasilitas  yang  terdapat  pada  daerah  perancangan.  Hal  yang  perlu  diperhatikan  dalam  menentukan node  adalah  :  1).  Sarana  jalan  yang  ada  sebagai  jalur  perpipaan.  Besarnya  kebutuhan  tiap  node disesuaikan  dengan  jumlah  penduduk  dan  fasilitas-fasilitas  yang  terdapat  dalam  node  tersebut. Kebutuhan tiap node dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kebutuhan ( demand ) Tiap Node Node Kebutuhan tiap node (ltr/dtk) 1 0.052 2 0.052 3 0.066 4 57.17 5 0.052

## 4.4. Analisa Jaringan Pipa Pada Epanet
Tabel 4. Analisis node/junction pada epanet Node ID Elevation Base Demand LPS Demand LPS Head m Pressure m Junc 01 27.02 0.052 0.052 110.83 83.81 Junc 02 27.16 0.052 0.052 110.20 83.04 Junc 03 26.59 0.066 0.066 110.29 83.70 Junc 04 25.98 57.17 57.17 109.53 83.55 Junc 05 23.98 0.052 0.052 104.61 80.63 Resvr Persemaian 27.53 #N/A -191.92 27.53 0.00
Tabel 5. Analisis Pipa Pada Epanet 2.0 Link ID Lenght m Diameter mm Roughness Flow LPS Velocity m/s Unit Headloss m/km Pipe 1 25.47 300 120 146.54 2.07 21.20 Pipe 2 44.06 300 120 131.49 1.86 17.34 Pipe 3 7.34 100 120 17.39 2.21 86.31 Pipe 4 26.87 100 120 17.39 2.21 86.31 Pipe 5 6.90 100 120 16.85 2.15 81.43 Pump 1 #N/A #N/A #N/A 163.93 0.00 83.30 Valve #N/A 150 #N/A 15.05 0.85 38.70

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil      Vol. 2 No. 1 Juni 2018
Gambar 3. Analisis Pressure Sistem Jaringan
Gambar 4. Analisis head Sistem Jaringan
Berdasarkan  hasil  analisis  data  diperoleh  nilai pressure tertinggi  sebesar  9,39  atm  (kg/m 2 )  pada junction 131 sepanjang 93,96 m dan nilai pressure terendah sebesar 1,10 atm (kg/m 2 ) pada junction 228 sepanjang 11,04 m dan diperoleh nilai head tertinggi sebesar 110,83 m pada junction 1, dan nilai head terendah sebesar 37,00 m pada junction 225. Sehingga pada tahun 2026 berdasarkan kondisi jaringan pipa eksisting saat ini masih bisa digunakan di daerah lokasi penelitian.

## 5. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan, berdasarkan uraian dan analisis data dari tahun 2016-2026 pada bab sebelumnya didapat ksimpulan sebagai berikut:
1. Dari  hasil  perhitungan  proyeksi  jumlah  penduduk  pada  tahun  2026  sebesar  127183 jiwa,  dan berdasarkan hail perhitungan kebutuhan air rata rata pada tahun 2026 sebesar 191,9216 lt/dtk, kebutuhan hari maksimum sebesar 220,7099 lt/dtk, maka diperoleh kebutuhan air bersih sampai tahun 2026 didapat kebutuhan pada jam puncak sebesar 335,8629 lt/dtk.
2. Berdasarkan  hasil  perhitungan  menggunakan  epanet  2.0  diperoleh  nilai pressure tertinggi sebesar  9,39  atm  (kg/cm 2 )  pada junction 131  sepanjang  93,96  m  dan  nilai pressure terendah sebesar  1,10  atm  (kg/cm 2 )  pada junction 228  sepanjang  11,04  m  dan  diperoleh  nilai head

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil      Vol. 2 No. 1 Juni 2018
tertinggi sebesar 110,83 m pada junction 1 dan nilai head terendah sebesar 37,00 m pada junction 225. Sehingga pada tahun 2026 berdasarkan kondisi jaringan pipa eksisting saat ini masih bisa digunakan di daerah lokasi penelitian.

## Daftar Pustaka
Agustina,  Vitta  Dian,  (2007), Analisa  Kinerja  Sistem  Distribusi  Air  Bersih  PDAM  Kecamatan Banyumanik Di Perumnas Banyumanik (Studi Kasus   Perumnas  Banyumanik Kel. Srondol Wetan) , Skripsi., Universitas Diponegoro, Semarang.
Azhari, (2016), Studi Sistem Jaringan Pipa Distribusi Air Bersih Menggunakan Epanet 2.0 Pada Kelurahan Kampung Satu Kota Tarakan , Skripsi., Universitas Borneo Tarakan, Tarakan.
Heriyadi.  M,  (2008), Studi  Kebutuhan  Air  Bersih  Pada  Universitas  Borneo  Tarakan ,  Skripsi., Universitas Borneo Tarakan, Tarakan.
Kodoatie. J. Robert dan Sjarief Roestam, (2008), Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu , ANDI, Yogyakarta.
Linsley. K. Ray dan Franzini. B. Joseph, (1991), Teknik Sumber Daya Air ,       Erlangga, Jakarta.
Linsley. K. Ray dan Franzini. B. Joseph, (1986), Teknik Sumber Daya Air ,  Erlangga, Jakarta.
Rosman, A Lewis, (2000), Epanet 2 Users Manual, Ekamitra Engineering, New York.
Sudjawardi, (1987), Teknik Sumber Daya Air , Universitas Gajah Mada,  Yogyakarta.
Sutrisno, Totok. C, (2006), Teknologi Penyediaan Air Bersih , PT. Rineka Cipta, Jakarta.
Triatmodjo, Bambang, (2006), Hidrologi Terapan , Beta Ofset, Yogyakarta.