Kajian optimasi tangki dan operasional pompa dalam sistim jaringan distribusi air bersih

SURAT, Stefanus, Dr.Ir. Radianta Triatmadja

2004 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Sistim jaringan perpipaan merupakan bagian yang paling mahal dari suatu perusahaan air minum. Komponen utama jaringan perpipaan adalah pipa, pompa, dan tangki. Kombinasi dari ketiganya merupakan penyusun jaringan perpipaan berupa sistim gravitasi, sistim pemompaan langsung, atau sistim gravitasi dan pompa yang menggunakan tangki dalam jaringan. Biaya ketiganya dapat mencapai 90 % dari harga total jaringan. Perencanaan yang teliti untuk mendapatkan sistim distribusi yang efisien sangat diperlukan. Analisis jaringan pipa cukup rumit dan memerlukan perhitungan yang besar. Dengan adanya software untuk menghitung jaringan perpipaan seperti WaterNet dan program komputer lain yang sejenis maka proses perhitungan menjadi lebih mudah. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari rancangan tangki dan kapasitas pompa dalam optimasi perencanaan jaringan air bersih. Penelitian ini merupakan rekayasa model jaringan dari kondisi sesungguhnya. Penggunaan WaterNet di dalam penelitian ini digunakan untuk membantu proses simulasi perhitungan terhadap variasi ukuran volume tangki, kapasitas pompa dan model jaringan. Masukkan model berupa debit pompa, head pompa, efisiensi pompa, diameter pipa, panjang pipa, jenis pipa dan kekasaran, elevasi tangki, tinggi tangki, volume tangki, fluktuasi kebutuhan. Hasil simulasi dinalisis lebih lanjut dengan tinjauan ekonomi. Hasil simulasi dan analisis ekonomi yang dilakukan dapat diketahui bahwa sistim jaringan dengan menggunakan tangki dan pompa lebih efisien dibandingkan sistim pemompaan langsung ke dalam jaringan. Jaringan distribusi air yang menggunakan sistim pemompaan langsung memerlukan biaya operasional pompa 2,5 kali lebih banyak dari sistim yang menggunakan tangki. Efisiensi pompa menurun pada pemakaian kapasitas pompa yang lebih besar atau kapasitas yang lebih kecil dari yang dibutuhkan sistim. Penggunaan Tangki yang lebih besar dari kebutuhan sistim tidak mempengaruhi operasional pompa, namun hanya akan meningkatkan biaya investasi jaringan. Penggunaan tangki kecil memerlukan kapasitas pompa yang lebih besar. Penggunaan kapasitas pompa besar akan membuat waktu operasi pompa lebih singkat namun biaya operasi pompa meningkat. Dalam perencanaan maka alternatif jaringan perlu dibuat untuk mendapat suatu kondisi jaringan yang optimal Kata kunci : model, simulasi, optimasi

A pipe distribution system is the most expensive part of a clean water company. The main components of pipe distribution are pipes, pump, and tank. A combination of them is a compiler of pipe distribution in the forms of gravitation system, direct pumps system or system of gravitation and pump using tank in its distribution. The cost of the three components can achieve 90% of the total distribution cost. A careful plan in order to achieve an efficient distribution system is a must. An analysis on pipe distribution is fairly complex and needs a large number of calculations. As specific software to calculate the pipe distribution such as WaterNet and other similar computer programs, the process of calculation has been much easier. The research aimed to study the tank design and pump capacity in optimizing clean water plan. The research was an engineering of distribution model of real condition. The use of WaterNet was used in the research in order to help simulation process on variation of tank volume size, pump capacity and distribution model. Model inputs were pump debit, pump head, pump efficiency, pipe diameter, pipe length, pipe type and roughness, tank elevation, tank height, tank volume, fluctuation of needs. The simulation results were firstly analyzed using economic review. From the simulation and economic analysis, it was known that distribution system used tank and pump was more efficient than that of direct pumping into the distribution. Water distribution network that used direct pumping needed operational cost 2.25 times from system that used tank. Efficiency of pumps decreased in the bigger pump capacity or the smaller capacity from that needed by the system. The higher use of tank from the system need did not affect operation of pump; it would only increase cost of distribution investment. The lower use of tank needed a larger pump capacity. The higher use of pump capacity would spend less time of pump operation but the operational cost of pump would increase. In the planning, alternative distribution needed to be established in order to obtain an optimal distribution condition.

Kata Kunci : Air Minum,Jaringan Distribusi Air,Tangki dan Pipa, model, simulation, optimization