Teks tersebut membahas mengenai sumber air baku dan rancangan bangunan pengambilan. Sumber air baku yang digunakan adalah air sungai Lenovo dengan debit 1,4 liter/detik. Teks ini juga menjelaskan berbagai jenis bangunan pengambilan air seperti direct intake, indirect intake, dan spring intake beserta komponen-komponennya seperti screen, pompa intake, dan kriteria desainnya.

1. 21
BAB III
SUMBER AIR BAKU DAN RANCANGAN BANGUNAN PENGAMBILAN
3.1 Sumber Air Baku dan Karakteristiknya
Air merupakan materi esensial dalam kehidupan, hal ini tampak dari
kebutuhan terhadap air untuk keperluan sehari-hari di lingkungan rumah tangga
ternyata berbeda-beda di setiap tempat, setiap tingkatan kehidupan atau setiap
bangsa dan negara. Semakin tinggi taraf kehidupan seseorang semakin meningkat
pula kebutuhan manusia akan air. Sumber air merupakan salah satu komponen
utama yang ada pada suatu sistem penyediaan air bersih, karena tanpa sumber air
maka suatu sistem penyediaan air bersih tidak akan berfungsi (Sutrisno, 2009).
Macam-macam sumber air yang dapat di manfaatkan sebagai sumber air baku
sebagai berikut :
1. Air laut
Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl, kadar garam NaCl
dalam air laut sebesar 3%.
2. Air Atmosfer
Air yang didapat dari angkasa melalui proses presipitasi dari awan atmosfer.
Air atmosfer umumnya tidak tersedia dalam jumlah yang cukup banyak.
3. Air Permukaan
Adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air
permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh
lumpur, batang-batang, kayu, daun-daun, kotoran industri dan lainnya. Air
permukaan ada dua macam yaitu air sungai dan air rawa. Air sungai digunakan
sebagai air minum, seharusnya melalui pengolahan yang sempurna mengingat
badan air bahwa air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran
yang tinggi. Debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada
umunya dapat mencukupi. Air rawa kebanyakan berwarna disebabkan oleh
adanya zat-zat organik yang telah membusuk, yang menyebabkan warna kuning
coklat, sehingga untuk pengambilan air sebaiknya dilakukan pada kedalaman
tertentu di tengah-tengah.

2. 22
4. Air Tanah
Air tanah adalah air yang berada di bawah tanah permukaan dalam tanah
dalam zona jenuh dimana tekanan hidrostatiknya sama atau lebih besar dari
tekanan atmosfer (Suyono, 1993:1).
5. Mata Air
Yaitu air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah dalam
hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas atau kuantitasnya sama dengan
air dalam.
3.2 Sumber Air Baku yang Digunakan Dalam Perencanaan
Rancangan sistem penyediaan air minum di Kota Toshiba akan menggunakan
sumber air dari air sungai Lenovo yang lebarnya ± 20 meter dengan kedalaman
rata-rata 15 meter. memiliki debit 1,4 liter/detik. Debit kebutuhan keselurahan di
tahun 2034 sebesar 103 liter/detik. Karakteristik sungai pada umumnya mudah
tercemar oleh bahan atau zat organik dan anorganik yang dapat mempengaruhi
kesehatan pemakainya, dengan demikian diperlukan perancangan sistem dan
bangunan pengambilan air yang baik dan efisien.
3.3 Bangunan Pengambilan Air (Intake)
Intake adalah jenis bangunan pengambilan air baku yang bersumber dari air
permukaan yaitu danau/ situ/ kolam dan sungai. Untuk dapat memanfaatkan
sungai tersebut, diperlukan bangunan penangkap air/intake untuk dapat
menampung air agar dapat dialirkan melalui pipa distribusi ke daerah pelayanan.
Lokasi intake umumnya di sungai, danau dan air tanah. Dalam perencanaan lokasi
intake ada beberapa persyaratan lokasi yang harus dipertimbangkan agar intake
berfungsi secara efektif. Adapun beberapa persyaratan lokasi intake yang harus
diperhatikan yakni :
1. Mudah dijangkau.
2. Dapat memberikan air dalam jumlah yang spesifik.
3. Dapat diandalkan.
4. Aspek kontruksi : Stabilitas palung, tebing sungai dan lainnya.
5. Jarak ke BPAP/IPA.
6. Kualitas air.

3. 23
7. Sumber pencemaran.
8. Instrusi air asin.
9. Aspek belokan sungai : Bagian sungai yang lurus merupakan pilihan yang
terbaik.
10. Aspek sungai dan banjir.
3.4 Bangunan Intake dan Jenisnya
Bangunan intake berfungsi sebagai penyadap atau penangkap air baku
yang berasal dari sumbernya, dalam hal ini sungai. Bangunan intake memiliki tipe
yang bermacam-macam, diantaranya adalah :
1. Direct Intake
Digunakan untuk sumber air yang dalam seperti sungai atau danau
dengan kedalaman yang cukup tinggi. Intake jenis ini memungkinkan
terjadinya erosi pada dinding dan pengendapan di bagian dasarnya.
2. Indirect Intake
A. River Intake
Menggunakan pipa penyadap dalam bentuk sumur pengumpul.
Intake ini lebih ekonomis untuk air sungai yang mempunyai
perbedaan level muka air pada musim hujan dan musim kemarau
yang cukup tinggi.
B. Canal Intake
Digunakan untuk air yang berasal dari kanal. Dinding chamber
sebagian terbuka ke arah kanal dan dilengkapi dengan pipa
pengolahan selanjutnya.
C. Reservoir Intake
Digunakan untuk air yang berasal dari dam dan dengan mudah
menggunakan menara intake. Menara intake dengan dam dibuat
terpisah dan diletakkan di bagian hulu. Untuk mengatasi fluktuasi
level muka air, maka inlet dengan beberapa level diletakkan pada
menara.

4. 24
3. Spring Intake
Digunakan untuk air baku dari mata air / air tanah.
4. Intake Tower
Digunakan untuk air permukaan dimana kedalaman air berada diatas
level tertentu.
5. Gate Intake
Berfungsi sebagai screen dan merupakan pintu air pada prasedimentasi.
3.5 Komponen Intake
Beberapa hal dibawah ini merupakan komponen dari suatu intake, yaitu :
1. Bangunan sadap, yang berfungsi untuk mengefektifkan air masuk
menuju sumur pengumpul.
2. Sumur pengumpul (Sump well)
Waktu detensi pada sumur pengumpul setidaknya 20 menit atau luas
area yang cukup untuk pembersihan. Dasar sumur minimal 1 m dibawah
dasar sungai atau tergantung pada kondisi geologis wilayah perencanaan.
Konstruksi sumur disesuaikan dengan kondisi sungai dan setidaknya
terbuat dari beton dengan ketebalan minimal 20 cm atau lebih tebal.
3. Screen
Screen terdapat pada inlet sumur pengumpul, berfungsi untuk menyaring
padatan atau bentuk lainnya yang terkandung dalam air baku. Adapun
dari jenis-jenis screen dibagi menjadi dua tipe berdasarkan perbedaan
bukaan atau jarak antar bar, yaitu :
a. Saringan kasar (coarse screen)
Digunakan untuk menjaga alat-alat dan biasanya digunakan pada
pengolahan pertama. Tipenya secara umum adalah bara rack (bar
screen), coarse weir, screen, dan kominutor.
b. Saringan halus (fine screen)
Bukaan berkisar antara 2,3 – 6 mm, bahkan untuk instalasi
tertentu bisa lebih kecil dari 2,3 mm. Biasanya digunakan untuk
primary treatment atau pre treatment.

5. 25
Pembersihannya dapat dilakukan secara manual untuk coarse
screen dan mekanis untuk fine screen. Berikut ini dapat dilihat faktor-
faktor perencanaan bar screen :
 Jumlah batang (n) :
n = L screen + 1 …….…...…………………(3.1)
w.batang + 1
 Jumlah jarak antar batang (N) :
N = (n + 1) ……………………………………….( 3.2)
 Jarak antar tengah batang ( L screen) :
L screen = b + (0,5 x w )x 2 ………………………...(3.3)
 Lebar bersih :
Lebar bersih = L – (n x w) ………………………… (3.4)
 Jarak bersih antar kisi :
Jarak bersih antar kisi = lebar bersih ……(3.5)
jumlah jarak antar barang
 Kecepatan melalui screen (v screen)
v screen = Q …………………..(3.6)
A bukaan bersih
 Headloss melalui screen (Hf screen)
Hf screen =  sin.
3/4






 h
b
w
………………….(3.7)
dimana :
w = tebal batang (cm)
b = jarak antar batang (cm)
β = faktor bentuk batang
Q = debit (m3/dt)
L = lebar intake, m

6. 26
n = jumlah batang
N = jumlah jarak antar batang
α = sudut bar terhadap horisontal
(Sumber : Fair, Geyer dan Okun, 1968)
Pada tabel berikut dapat dilihat faktor dari masing-masing bentuk batang:
Tabel 3.1 Bentuk Bar dan Faktor Bentuk Bar
Bentuk Bar Faktor Bentuk (β)
Shape edge rectangular 2,42
Rectangularwithsemicircularupstream
face circular
1,83
Circular 1,79
Rectangularwithsemicircularupstream
and down stream face
1,67
Tear shape 0,76
(Sumber : Qosim, 1985)
4. Pompa intake (dengan Bell Mouth Strainer, pipa suction, discharge,
valve, dan aksesoris lainnya)
a. Strainer
Untuk menyaring benda-benda yang terkandung dalam air baku,
perlu direncanakan strainer pada ujung pipa suction pompa
intake.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu :
 Kecepatan melalui lubang strainer = 0,15 – 0,3 m/dt, dan
dianjurkan untuk berada pada batas rendah untuk mencegah
masuknya padatan dari dasar badan air.
 Bukaan pada lubang strainer antara 6 – 12 mm.
 Luas area strainer adalah 2 kali dari luas total lubang.

7. 27
Berikut ini dapat dilihat faktor-faktor perencanaan dari strainer :
 Diameter strainer (D) :
D = 1,5 – 2 x Dsuction …………………………. (3.8)
 Jarak strainer dari dasar intake (s) :
s = ½ Dstrainer ………………………………. (3.9)
 Jarak ujung strainer ke permukaan air (S) :
S = 1,5 x Dstrainer ………………………………(3.10)
 Jarak strainer ke dinding intake (x) :
x = ¼ Dstrainer ………………………………(3.11)
(Sumber : Prosser, 1980)
b. Pipa Suction dan Discharge
Kecepatan pada pipa suction antara 1 – 1,5 m/dt.
c. Valve
Valve harus dipasang pada perpipaan pompa agar mudah dalam
pengontrolan aliran, penggantian, perbaikan, dan perawatannya.
3.6 Pompa intake
Dalam perencanaan pompa intake, beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah :
 Fluktuasi level permukaan air sungai
 Kandungan padatan di sungai
 Besarnya arus sungai
 Kondisi fisik sungai
Adapun alternatif pemilihan jenis pompa intake adalah :
1. Pompa Sentrifugal (tidak terendam air)
Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah :
- NPSH yang tersedia pada sistem. Hal ini berhubungan dengan
level air. Pada saat level air maksimum, maka NPSH sistem yang
tersedia cukup besar daripada saat level air minimum. Hal ini

8. 28
mempengaruhi penempatan pompa karena static suction head
system harus lebih kecil dari static head maksimum hasil
perhitungan NPSH.
- Static suction head yang berubah-ubah akibat adanya perubahan
permukaan air sungai akan mempengaruhi karakteristik sistem
yang ada. Hal ini mempengaruhi kapasitas yang dialirkan.
- Rumah pompa yang kedap air diperlukan terutama untuk daerah
yang rawan banjir, karena motor akan terbakar jika terendam air.
2. Pompa Sentrifugal Submersible
Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah :
- NPSH tidak terlalu menjadi masalah, karena pompa dan motor
terendam air.
- Pompa submersible harus terendam air hingga ketinggian tertentu
dari level air sungai minimum. Hal ini dilakukan untuk
mencegah terjadinya pusaran air pada permukaan air sungai jika
ketinggiannya melebihi batas yang diisyaratkan. Pusaran air
dapat menyebabkan masuknya udara ke dalam pompa dan terjadi
kavitasi. Jika pompa tidak terendam air, maka pompa bisa
terbakar.
- Level air yang berubah-ubah menyebabkan perubahan pada
karakteristik pompa.
- Harga pompa submersible lebih mahal daripada pompa
sentrifugal biasa.
3. Pompa Non Clogging
Digunakan jika kandungan padatan tersuspensi air sungai sangat
tinggi dan harus diperhatikan bahwa harga pompa jenis ini mahal.
3.7 Kriteria Desain
1. Bell Mouth Strainer
 Kecepatan melalui lubang strainer 0,15 – 0,3 m/dt
 Diameter lubang strainer 6 – 12 mm

9. 29
 Luas total permukaan strainer = 2 x luas efektif
2. Cylindrical Strainer
 Kriteria desain sama dengan bell mouth strainer.
 Harus digunakan pada saat head air cukup tinggi di atas strainer.
 Strainer sebaiknya terletak 0,6 – 1 m dibawah level air terendah (jika
tidak mempunyai lubang di bagian atas), sedangkan untuk strainer
yang memiliki lubang sebaiknya 1 m dibawah level air terendah.
3. Pipa gravitasi air baku
 Kecepatan aliran 0,6 – 1,5 m/dt untuk mencegah erosi dan
sedimentasi.
 Ukuran pipa disesuaikan agar V pada LWL > 0,6 m/dt dan pada
HWL < 1,5 m/dt. Dengan mengetahui head dan kecepatan maka
diameter pipa dapat ditentukan.
4. Suction Well (Intake Well)
 Untuk mempermudah pemeliharaan sebaiknya sumuran ada 2 atau
lebih.
 Waktu detensi sekitar 20 menit atau sebaiknya sumuran cukup besar
guna menjaga kebersihan air.
 Dasar sumuran ± 1 m dibawah dasr sungai atau 1,5 m dibawah LWL.
 Sumuran berkonstruksi beton dengan tebal dinding 20 – 30 cm dan
bersifat rapat air.
5. Pipa Suction untuk pemompaan
 V pipa berkisar antara 1 – 1,5 m/dt
 Perbedaan LWL dengan pompa tidak boleh lebih dari 3,7 m
 Jika permukaan pompa lebih tinggi dari LWL maka jarak suction
sebaiknya kurang dari 4 m.
3.8 Rumus Perhitungan
Rumus-rumus yang dipergunakan dalam perhitungan intake, yaitu :
 Rumus umum kecepatan (V)
V = Q / A .................................................................................(3.12)

10. 30
dimana : V = kecepatan (m/dt)
Q = debit (m3/dt)
A = luas penampang (m2)
 Headloss akibat kecepatan (Hv)
Hv = V2 / 2g..........................................................................(3.13)
dimana : Hv = minor losses (m)
V = kecepatan (m/dt)
g = pecepatan gravitasi (m2/dt)
 Minnor Losses (Hm)
Hm = k. 





g
V
2
2
.......................................................................(3.14)
dimana : Hm = minor losses (m)
k = koefisien kehilangan tinggi energi
V = kecepatan (m/dt)
g = pecepatan gravitasi (m2/dt)
Tabel 3.2 Nilai k untuk Macam-macam Sambungan
Jenis Sambungan Nilai k
Standard Elbow 0,9
Standard Tee 1,8
Standard Valve 2,5
Standard Valve 0,19
Sambungan antara pipa dan reservoir 0,01 - 1

11. 31
 Mayor Losses dalam pipa menurut Hazen-William (Hf)
Hf = 85,163,2
85,1
)..0015,0(
.
DC
QL
............................................................(3.15)
dimana : Hf = mayor losses (m)
L = panjang pipa (m)
Q = debit (L/dt)
C = koefisien kekasaran pipa (C = 130 untuk pipa baru)
D = diameter pipa (cm)
 Luas penampang pipa (A)
A = ¼ . π . d2 ..........................................................................(3.16)
dimana : A = luas penampang pipa (m2)
d = diameter pipa (m)
3.9 Perencanaan Intake
Sumber air baku untuk perencanaan ini berasal dari sungai dan untuk
pengambilan airnya digunakan bantuan pompa. Jenis intake yang digunakan
adalah river intake (Shore intake), dimana air baku dari sungai disadap ke area
bak pengumpul melalui net dan dapat menyesuaikan dengan fluktuasi muka air,
lalu disedot dengan pompa sentrifugal dengan pipa penghisap (suction) yang
dilengkapi dengan strainer di mulut pipa yang berguna untuk mencegah partikel
berukuran besar masuk dan menghambat kinerja pompa. Selanjutnya air disedot
dengan pompa melalui pipa penghisap (suction) menuju sejauh 100 m ke
bangunan IPA.

12. 32
Gambar 3.1 Rencana Desain Intake
3.9.1 Perhitungan Dimensi Intake
Panjang pipa transmisi dapat dihitung dengan melihat dari intake ke
instalasi pengolahan air, sedangkan diameter pipa dapat ditentukan berdasarkan
debit pemakaian jam puncak. Dalam menentukan diameter pipa dapat ditentukan
dengan persamaan Hazen Willian sebagai berikut :
Q = 0,2785 × C × D2,63
× S0,54
.....................................................................(3.17)
Dimana:
Q = Debit Harian Maksimum (m3/detik
C = Koefisien kekasaran pipa
D = Kiameter pipa (m)
S = Kemiringan
Ketentuan yang direncanakan pada bangunan pengambil air (intake) yang akan
dibuat yaitu :
- Kapasitas pengolahan : 113 L/detik = 0,113 m3/detik
- Kecepatan aliran pada pipa (vpipa) = 1,5 m/detik
Sehingga, luas penampang pipa (A) pada intake dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan kontinuitas, sebagai berikut :
𝑄 = 𝐴. 𝑣............................................................................................................(3.18)
Maka, luas penampang pipa dan diameternya yaitu :
 Luas penampang pipa

13. 33
𝐴 =
𝑄
𝑣
=
0,113
1
= 0,113 𝑚2
 Diameter Pipa
𝑑2
=
𝐴 × 4
𝜋
=
0,113 × 4
3,14
= 0,14 𝑚2
𝑑 = 0,3741 ≈ 0,37 𝑚 14,56 inch
Pada perhitungan ini nilai diameter pipa transmisi sebesar 0,37 m dan
dipakai adalah pipa transmisi dengan ukuran 0,32 m (ukuran pasaran). Jenis pipa
yang dipakai adalah pipa besi cast iron. Pipa jenis ini tergolong kuat karena tebal
sehingga tidak mudah retak dan bocor serta tahan terhadap korosi baik bagian
internal maupun eksternal.
Sehingga, kecepatan aliran air didalam pipa dapat dihitung dengan :
 Luas permukaan pipa
𝐴 =
1
4
𝜋𝐷2
=
1
4
(3,14)(0,32)2
= 0,08 𝑚2
 Kecepatan aliran air didalam pipa, yaitu :
𝑣 =
𝑄
𝐴
=
0,113
0,08
= 1,41 𝑚/𝑠

14. 34
Kecepatan aliran yang didapat sebesar 1,41 m/s dengan diameter pipa 0,32
meter (12,59 inchi) dan koefisien pipa cast iron c = 0,25 dengan panjang pipa
transmisi 100m.
3.9.2 Menghitung Daya Pompa dari Intake ke IPA
Untuk keperluan mengalirkan air dari rumah pompa ke IPA maka
diperlukan pompa. Perencanaan pompa harus mampu memberikan debit aliran air
dan tekanan yang memadai. Pompa sebaiknya tidak bekerja secara terus-menerus
lebih dari 22 jam per hari. Oleh karena itu perlu pompa cadangan yang diparalel
dengan pompa utama sehingga bekerja bergantian. Peralatan yang harus ada
seperti Gate Valve, Check Valve, Water Meter, dan alat kontrol listrik. Gate
Valve dipasang dibelakang pompa pada pelepasan samping. Jika pompa berada di
bawah permukaan air (pompa Sumersible) maka gate valve dipasang pada pipa
hisap utama ke arah pompa. Check valve dipasang diantara gate valve dan pompa
untuk menjaga arus balik.
Faktor yang perlu untuk diperhatikan menghitung daya pompa yaitu berat
jenis air, kekuatan dorong, besarnya pipa hisap dan dorong, hambatan karena
fitting. Untuk menghitung daya pompa menggunakan rumus seperti berikut :
𝐻𝑃 =
𝜌.𝑔.ℎ.𝑄
𝜂
..................................................................................(3.19)
Dimana: HP : Daya pompa (kw)
𝜌: Massa jenis fluida (ton/ m3)
η: Efisiensi pompa
h: Head total (m)
g: Percepatan gravitasi = 9,81 m/s2
Pada rumus tersebut, besarnya head dap[at dihitung menggunakan rumus di
bawah : h = hs + hp + hf
Dimana : hs : head section (sama dengan ketinggian dari pipa penghisap)
hp : head pressure (sama dengan ketinggian dan pipa pendorong setelah
pompa)

15. 35
hf : head friction (sama dengan total hilang tinggi tekan yang terjadi
pada pipa)
Berikut perhitungan jumlah head yang dihasilkan pada sistem :
Q = 0,113m3/det
Panjang Horizontal LH = 100 m
Elevasi muka tanah di Rumah Pompa = + 35 m
Elevasi muka tanah di IPA = + 32,5 m
∆𝐻 = Elevasi (Rmh Pompa – PAM)
= 2,5 m
Hf =
𝐶×𝐿
12×1×𝐷5 𝑄2
=
0,25×100
12×1×0,65 0,112
= 0,32 m
Hp = ∆𝐻 = 2,5 m
Hs = 7 meter
H = Hf + Hp + Hs
= 0,32 + 2,5 + 7
= 9, 82 ≈ 10 meter
Untuk jumlah H total dari perhitungan Hf, Hf, dan Hs didapat total head
sebesar 10 meter. Akan tetapi terdapat beberapa pertimbangan untuk nilai
kehilangan energi tekan dengan yang diakibatkan aksesoris pipa (saringan,
sambungan, dan siku ) sebesar 20% dari total Head yang didapat adalah 2 meter.
Kehilangan tekan akibat belokan pipa sebesar 20% dari total Head yang didapat
adalah 2 meter serta kehilangan tekan yang terjadi saat air masuk kedalam pompa
sekitar 10% dari total dari total head yang didapat adalah 1 meter. Kehilangan
tekan yang dihasilkan dari tinggi bak koagulasi yaitu 6 meter, maka
memperkirakan jumlah H yang diperbesar menjadi 21 meter. Maka daya pompa
dapat dihitung dengan cara sebagai berikut yang diketahui efisiensi pompa sebesar
75% :

16. 36
𝐻𝑃 =
𝜌. 𝑔. ℎ. 𝑄
𝜇
=
1 × 9,8 × 21 × 0,113
0,75
= 31 𝐻𝑃
1 HP = 0,746 KW
HP = 31 x 0,746
= 23,12 KW ≈ 24 KW