analisa kebutuhan air bersih dan ketersediaan air baku - USU-IR

ANALISA KEBUTUHAN AIR BERSIH DAN
KETERSEDIAAN AIR BAKU PADA IPA PDAM
TIRTANADI SUNGGAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat untuk
Menempuh Ujian Sajana Teknik Sipil
Disusun oleh:
PUTRI NASRIANI
10 0424 022
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada Penulis, sehingga Tugas Akhir ini
dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam ke atas Baginda Rasulullah
Muhammad SAW yang telah memberi keteladanan tauhid, ikhtiar dan kerja keras
sehingga menjadi panutan dalam menjalankan setiap aktifitas kami sehari-hari,
karena sungguh suatu hal yang sangat sulit yang menguji ketekunan dan
kesabaran untuk tidak pantang menyerah dalam menyelesaikan penulisan ini.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk menyelesaikan studi pada
Program Studi Stara Satu (S1) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara, dengan judul
“Analisa Kebutuhan Air Bersih dan Ketersediaan Air Baku Pada IPA
PDAM Tirtanadi Sunggal ”
Penulis menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak
terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :
1.
Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara;
2.
Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara;
3.
Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M. Eng, Sc selaku Koordinator Program
Pendidikan Ekstension Universitas Sumatera Utara;
Universitas Sumatera Utara
4.
Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara;
5.
Bapak Ivan Indrawan, ST. MT. selaku Dosen Pembimbing, yang telah banyak
memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta
meluangkan
waktu,
tenaga
dan
pikiran
dalam
membantu
Penulis
menyelesaikan Tugas Akhir ini;
6.
Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M. Sc selaku dosen pembanding yang
telah memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;
7.
Ibu Emma P. Bangun, ST, M.Eng selaku dosen pembanding yang telah
memberikan masukan, arahan, dan juga bimbingan kepada penulis;
8.
Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan bantuannya;
9.
Bapak Lampo Siregar ( Litbang PDAM Tirtanadi Pusat) yang telah
membimbing dan memberi arahan serta data yang dibutuhkan penuis;
10. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini
kepada penulis;
11. Terima kasih yang teristimewa, Penulis ucapkan kepada kedua Orang Tua
tercinta, yang telah mengasuh, mendidik, dan membesarkan serta selalu
memberikan dukungan baik moral, materil dan doa, sehingga Penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini;
12. Seluruh rekan-rekan yang sangat membantu saya terutama Richard (senior),
Aan, anak-anak mabes ( Fachri, Ramadhan, Ira, Tito, Febri, Alex, Yenni,
Universitas Sumatera Utara
Aida dan Nurdin) dan masih banyak lagi yang tidak mungkin saya tuliskan
satu-persatu, terima kasih atas dukungannya yang sangat baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, Juli 2014
Penulis,
Putri Nasriani
10 0424 022
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Air termasuk salah satu sumber daya alam yang memiliki fungsi sangat
vital bagi kehidupan makhluk hidup yang ada di muka bumi ini. Secara alamiah
sumber air merupakan salah satu sumber alam yang dapat diperbaharui
(renewable), tetapi untuk pemamfaatannya dibutuhkan suatu sistem pengelolaan
yang layak agar air tersebut tetap tersedia dalam jumlah yang cukup dan kualitas
yang memadai. Sehingga Pemerintah memutuskan untuk penyediaan air bersih di
Indonesia dilakukan oleh PDAM.
Kota medan merupakan kota metropolitan yang setiap waktu semakin
meningkat baik dalam segala hal. Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk
dan perkembangan pembangunan disegala bidang itu menyebabkan kebutuhan air
bersih tentu juga akan semakin meningkat. Di Medan penyediaan air ini dibagibagi dalam berbagai cabang yang salah satunya yaitu PDAM Tirtanadi Cabang
Sunggal yag mengambil air bakunya dari sungai Belawan dengan kapasitas 1800
liter/detik dan mengolahnya dalam Instalasi Pengolahan Air (IPA) Sunggal dan
mendistribusikannya ke berbagai daerah.Melihat keadaan kota medan yang
semakin maju pesat maka diperlukan perhitungan kembali kebutuhan air bersih
untuk daerah layanannya dalam waktu 10 tahun kedepan. Perhitungan ini
diperlukan agar pemenuhan kebutuhan air bersih sesuai dengan potensi yang ada.
Setelah perhitungan selesai dilakukan maka diperoleh hasil yang
menunjukkan bahwa ketersediaan air baku dengan air yang dibutuhkan tidak
mencukupi, dimana perhitungan yang dilakukan adalah memproyeksikan jumlah
penduduk sampai tahun 2022 dan juga memproyeksikan fasilitas-fasilitas yang
ada. Sehingga diperoleh kebutuhan air bersih total untuk wilayah pelayanan
adalah sebesar 1,9226 m3/s atau sama dengan 1.922,6 liter/detik. Maka PDAM
Tirtanadi Sunggal perlu melakukan penambahan produksi yaitu dengan
penambahan debit sungai.
Kata Kunci: Jumlah penduduk, Kebutuhan air, Ketersediaan Air
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................ i
ABSTRAK .................................................................................................. iv
DAFTAR ISI .............................................................................................. v
DAFTAR TABEL ....................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. x
DAFTAR NOTASI ..................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xii
BAB I
PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ..................................................................... 3
1.3 Pembatasan Masalah .................................................................... 4
1.4 Tujuan Penelitian ......................................................................... 4
1.5 Mamfaat Penelitian ...................................................................... 4
1.6 Sistematika Penelitian .................................................................. 5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................. 6
2.1 Air ............................................................................................... 6
2.1.1 Air Bersih ................................................................................ 6
2.1.2 Siklus Hidrologi ....................................................................... 7
2.1.3 Sistem Pengolahan Air Minum ................................................ 11
2.1.4 Sistem Penyediaan Air Minum ................................................. 14
2.2 Reservoir ..................................................................................... 17
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Pengertian Reservoir ............................................................... 17
2.2.2 Bentuk-bentuk Reservoir ......................................................... 19
2.2.3 Fungsi dan Tujuan Reservoir ................................................... 21
2.3 Kebutuhan Air Bersih ................................................................... 22
2.3.1 Pertumbuhan Penduduk ........................................................... 23
2.3.2 Metode Proyeksi Jumlah Penduduk ......................................... 24
2.3.3 Perhitungan Kebutuhan Air ..................................................... 28
2.4 Ketersediaan Air ........................................................................... 29
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Sejarah Singkat Perusahaan .......................................................... 30
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ........................................................ 32
3.3 Rancangan Penelitian ................................................................... 32
3.4 Pelaksanaan Penelitian ................................................................. 33
3.5 Prosedur Penelitian ...................................................................... 33
3.6 Sumber Data ................................................................................ 34
3.7 Diagram Alir Metode Penelitian ................................................... 34
BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Proyeksi Penduduk .......................................................... 36
4.1.1 Analisis Kebutuhan Domestik .................................................. 37
4.1.2 Analisa Kebutuhan Non-Domestik ........................................... 39
4.2 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih ................................................... 41
4.2.1 Metode Perhitungan ................................................................. 44
Universitas Sumatera Utara
4.2.2 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Masyarakat Wilayah
Pelayanan .............................................................................. 55
4.2.3 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Pendidikan .... 56
4.2.4 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Peribadatan ... 57
4.2.5 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Kesehatan ................... 59
4.2.6 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Perkantoran ... 60
4.2.7 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Hotel ............. 61
4.2.8 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Niaga Besar .. 62
4.2.9 Perkiraan Kebutuhan Air Bersih Untuk Fasilitas Niaga kecil .... 62
4.3 Ketersediaan Air .......................................................................... 63
4.4 Fluktuasi Pemakaian Air .............................................................. 66
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan .................................................................................. 70
5.2 Saran ............................................................................................ 71
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 72
LAMPIRAN-LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Metode-metode Ramalan Jumlah Penduduk ................................. 24
Tabel 4.1 Kriteria Perencanaan Air Bersih ................................................... 14
Tabel 4.2 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori I,II,III,IV .............. 39
Tabel 4.3 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori V .......................... 40
Tabel 4.4 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kategori Lain ..................... 40
Tabel 4.5 Daerah Layanan PDAM Tirtanadi Sunggal ................................... 42
Tabel 4.6 Jumlah Penduduk Tahun 2003-2007 ............................................. 44
Tabel 4.7 Tabel Penentuan Data Regresi ...................................................... 46
Tabel 4.8 Estimasi Standart Error .................................................................
Tabel 4.9 Tabel Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Untuk Siswa dan Guru
Sampai tahun 2012 ....................................................................... 48
Tabel 4.10 perkiraan jumlah kebutuhan air untuk kesehatan 2012 ............... 49
Tabel 4.11 Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Untuk Sarana Peribadatan
Sampai tahun 2012 ....................................................................... 50
Tabel 4.12Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Total Untuk Wilayah Pelayanan
Tahun 2012 ............................................................................... 53
Tabel 4.13 Jumlah Penduduk Wilayah Pelayanan Tahun 2007-2012 ............ 54
Tabel 4.14 Tabel Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Untuk Siswa dan Guru sampai
tahun 2022 ................................................................................ 56
Tabel 4.15 Perkiraan Jumlah Penduduk Kebutuhan Air Peribadatan Sampai
tahun2022 .................................................................................. 58
Tabel 4.16 Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Untuk Kesehatan Sapai 2022 .. 59
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.17 Perkiraan Jumlah Kebutuhan Air Total Untuk Wilayah Pelayanan
Sampai tahun 2022 .................................................................... 63
Tabel 4.18 Debit Harian Sungai Belawan Tahun 2012 ................................. 64
Tabel 4.19 Ketersediaan dan Kebutuhan Air ................................................ 65
Tabel 4.20 Debit Pemakaian Air .................................................................. 67
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi ...................................................................... 9
Gambar 2.2 Skema Sistem Penyediaan Air Minum ..................................... 17
Gambar 2.3 Reservoir Segi Empat .............................................................. 19
Gambar 2.4 Reservoir Lingkaran/Silinder ................................................... 19
Gambar 2.5 Resrvoir Segi Banyak ............................................................. 20
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Pn
Pt
: jumlah penduduk pada tahun ke n
:jumlah penduduk yang diketahui pada tahun ke 1 (metode
aritmetika)
Po
: jumlah penduduk yang diketahui pada tahun terakhir (aritmetika)
t
: jumlah tahun yang diketahui
I
: rata-rata pertumbuhan penduduk tiap tahun
Po
: jumlah penduduk pada tahun ke 1 (metode geometri)
r
: laju pertumbuhan penduduk (metode geometri)
n
: jumlah interval (metode geometri)
Q
: konsumsi air per orang per hari
Qmd
: kebutuhan air
Qtotal
: kebutuhan air total
Y
: nilai variabel berdasarkan garis regresi (metode last-square)
X
: variabel indevenden (metode last-square)
a
: konstanta (metode last-square)
b
: koefisien arah regresi linier (metode last-square)
F (peak hour) : faktor jam puncak
Qmd peak hour: kebutuhan air pada jam puncak
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Daerah Pelayanan PDAM Tirtanadi Sunggal
Lampiran 2 Fasilitas-fasilitas Daerah Pelayanan PDAM Sunggal
Lampiran 3 Jumlah Penduduk Daerah Pelayanan PDAM Tirtanadi Sunggal
Lampiran 4 Kriteria Perencanaan Air Bersih
Lampiran 5 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori I,II,III,IV
Lampiran 6 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori V (Desa)
Lampiran 7 Kebutuhan Air Non Domestik Untuk Kota Kategori Lain
Lampiran 8 Skema Pengolahan Air Bersih
Lampiran 9 Daerah Pelayanan PDAM Tirtanadi Sunggal Secara Detail
Universitas Sumatera Utara