Microsoft Word - Isi.docKonstruksi dan Bangunan Pd T-25-2004-APengoperasian waduk tunggalKeputusan Menteri Permukiman dan Prasarana WilayahNomor : 360/KPTS/M/2004Tanggal : 1 Oktober 2004DEPARTEMEN PERMUKIMAN DAN PRASARANA WILAYAHPd T-25-2004-AiPrakataPedoman ini termasuk dalam Gugus Kerja Hidraulika, Hidrologi, Lingkungan, Air Tanah dan Air Baku pada Sub Panitia Teknik Bidang Sumber Daya Air yang berada di bawah Panitia Teknik Konstruksi dan Bangunan, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah.Penulisan pedoman ini mengacu kepada Pedoman BSN No.8 Tahun 2000 dan telah mendapat masukkan dan koreksi dari ahli bahasa.Perumusan pedoman ini dilakukan melalui proses pembahasan pada Gugus Kerja, Prakonsensus dan Konsensus pada tanggal 10 September 2003 di Pusat Litbang Sumber Daya Air Bandung serta proses penetapan pada Panitia Teknik yang melibatkan para narasumber dan pakar dari berbagai instansi terkait.Pedoman ini menyajikan tentang pengoperasian waduk tunggal serta prosedur yang diperlukan dalam penyusunan kurva pola operasi dan pengoperasian waduk tunggal.Dengan diterbitkannya pedoman ini para perencana dan pelaksana pekerjaan dalam merencanakan mengoperasikan waduk tunggal dapat menyesuaikannya dan melakukan sesuai dengan prosedur yang tertuang dalam pedoman ini.iiDaftar isiPrakata ...................................................................................................................... i Daftar isi ..................................................................................................................... ii Pendahuluan .............................................................................................................. iii1. Ruang lingkup ........................................................................................................ 12. Acuan normatif ....................................................................................................... 13. Istilah dan definisi .................................................................................................. 14. Hal-hal yang diperlukan dalam penyusunan pola operasi waduk .......................... 24.1 Klasifikasi penggunaan waduk ........................................................................ 24.2 Karakteristik waduk ......................................................................................... 34.3 Penentuan kapasitas waduk ........................................................................... 34.4 Masukan air (inflow) ke waduk ........................................................................ 34.5 Keluaran (outflow) dari waduk ......................................................................... 44.6 Prakiraan sedimentasi ..................................................................................... 55. Penyusunan pola operasi waduk .......................................................................... 65.1 Persamaan dasar dalam simulasi waduk ........................................................ 65.2 Pendekatan dalam pola operasi waduk .......................................................... 65.3 Metode dalam penyusunan pola operasi waduk ............................................. 66. Prosedur dalam penyusunan/pembuatan pola operasi dan pengoperasianwaduk tunggal ...................................................................................................... 86.1 Prosedur penyusunan/pembuatan pola operasi waduk .................................. 86.2 Prosedur pola pengoperasian waduk tunggal ................................................. 9Lampiran A. Contoh penentuan kapasitas waduk ..................................................... 11Lampiran B. Contoh penentuan inflow kondisi basah, normal, kering ....................... 14Lampiran C. Contoh penghitungan kebutuhan air ..................................................... 18Lampiran D. Contoh penghitungan pengoperasian waduk ........................................ 23Lampiran E. Daftar nama dan lembaga ..................................................................... 27Bibliografi ................................................................................................................... 28iiiPendahuluanDengan semakin meningkatnya kebutuhan air dan menurunnya pasokan air pada musim kemarau, diperlukannya suatu tampungan yang mampu menampung kelebihan air pada musim hujan, dan mendistribusikannya pada musim kemarau.Untuk pengaturan pendistribusian air secara optimal, diperlukan suatu pedoman pengoperasian waduk. Banyak hal yang berpengaruh dan harus diperhatikan dalam penyusunan kurva pola operasi dan pengoperasian waduk, antara lain, masukan air ke waduk, karakteristik waduk, keluaran air dari waduk, metode, serta pendekatan yang dipergunakan dalam mengoptimalkan pengoperasian waduk tersebut.Pedoman ini memuat aspek-aspek yang berkaitan dengan penyusunan kurva pola pengoperasian waduk, pola operasi, dan contoh penghitungan yang dibahas pada bab-bab dan lampiran. dari 24Pengoperasian waduk tunggal1 Ruang lingkupPedoman ini dimaksudkan untuk memudahkan perencana/pelaksana pengoperasian dalam menyusun pola operasi dan pengoperasian waduk tunggal.Ruang lingkup pedoman ini menguraikan tentang pengoperasian waduk tunggal dengan berbagai hal-hal yang perlu diketahui/ditentukan sebelumnya antara lain :- Klasifikasi pemanfaatan waduk- Penentuan kapasitas waduk- Inflow ke waduk dan outflow dari waduk- Kendala yang dihadapi- Pendekatan dan metode dalam penyusunan pola operasi waduk- Prosedur pembuatan pola operasi waduk- Prosedur operasi waduk2 Acuan normatif- SNI 03-2821-1992 : Metode penghitungan evapotranspirasi potensial dengan panci penguapan kelas A.- SNI 03-6737-2002 : Metode perhitungan awal laju sedimentasi waduk.3 Istilah dan definisi3.1 Daerah pengaliran sungai (DPS) adalah suatu kesatuan wilayah tata air yang terbentuk secara alamiah terutama dibatasi oleh punggung-punggung bukit dimana air meresap dan atau mengalir dalam suatu sistem pengaliran melalui lahan, anak sungai dan sungai induknya.3.2 Debit aliran adalah volume air yang mengalir melalui penampang melintang sungai atau saluran dalam satuan waktu tertentu, dinyatakan dalam satuan l/det atau m3/det.3.3 Kapasitas tampungan (storage capacity) adalah kemampuan suatu waduk menampung sejumlah air sampai pada tinggi normal.3.4 Tinggi normal adalah elevasi muka air sampai elevasi mercu, dinyatakan dalam satuan meter (m).3.5 Tinggi muka air minimum adalah elevasi muka air terendah suatu waduk. Pada elevasi ini waduk tidak dapat dioperasikan lagi. Satuan yang dipakai adalah meter (m).3.6 Tinggi Muka Air (TMA) waduk adalah tinggi muka air waduk atau danau yang diukur dengan alat ukur yang dipasang di tepinya. TMA waduk berkaitan/dihubungkan dengan volume atau luas permukaan waduk atau danau.3.7 Luas genangan adalah luas permukaan genangan air dalam suatu waduk atau danau. Satuan yang dipergunakan biasanya hektar (ha) atau kilometer persegi (km2).3.8 Kurva elevasiluas permukaan waduktampungan adalah kurva yang menggambarkan hubungan antara Tinggi Muka Air (TMA), luas permukaan waduk dan volume waduk.3.9 Pola operasi waduk adalah patokan operasional bulanan suatu waduk di mana debit air yang dikeluarkan oleh waduk harus mengikuti ketentuan agar elevasinya terjaga sesuai dengan rancangan.3.10 Tahun normal adalah tahun pada saat debit air yang masuk ke waduk merupakan debit rata-rata dari data pengamatan yang terjadi, yang deviasinya berkisar antara nilai rata- rata + y sampai - y. Nilai adalah standar deviasinya dan y adalah suatu besaran yang tergantung dari resiko dan tingkat akurasi yang diinginkan.3.11 Tahun basah adalah tahun pada saat debit air yang masuk ke waduk merupakan debit yang lebih besar atau sama dengan debit rata-rata ditambah dengan y3.12 Tahun kering adalah tahun pada saat debit air masuk ke waduk merupakan debit yang lebih kecil atau sama besarnya debit rata-rata dikurangi dengan y3.13 Tampungan efektif adalah suatu wadah yang muka airnya terletak antara tinggi muka air normal dan tinggi muka air minimum.3.14 Tampungan mati (dead storage) adalah suatu wadah atau tempat yang terletak di bawah tinggi muka air minimum. Wadah tersebut direncanakan untuk kantong lumpur.3.15 Volume waduk adalah volume air yang tertampung dalam suatu waduk pada tinggiTMA tertentu. Satuan yang digunakan biasanya juta meter kubik (106 m3).3.16 Waduk tunggal adalah suatu tampungan yang tidak berhubungan dengan waduk tunggal atau waduk jamak lainnya.3.17 Waduk eka guna adalah suatu tampungan yang pemanfaatan airnya hanya digunakan untuk satu jenis kebutuhan saja.3.18 Waduk multiguna adalah suatu tampungan yang pemanfaatan airnya untuk memenuhi berbagai kebutuhan seperti irigasi, PLTA, pengendali banjir dan lain-lain.4 Hal-hal yang diperlukan dalam penyusunan pola operasi waduk4.1 Klasifikasi penggunaan wadukBerdasarkan fungsinya, waduk dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu:a) Waduk eka guna (single purpose)Waduk eka guna adalah waduk yang dioperasikan untuk memenuhi satu kebutuhan, misalnya kebutuhan air irigasi, air baku, atau PLTA. Pengoperasian waduk eka guna lebih mudah karena tidak terjadi konflik dalam pengoperasiannya atau konflik kepentingan. Pada waduk eka guna pengoperasian hanya mempertimbangkan pemenuhan satu kebutuhan.b) Waduk multi guna (multi purpose)Waduk multi guna adalah waduk yang dioperasikan untuk memenuhi berbagai kebutuhan, misalnya memenuhi kebutuhan air irigasi, air baku, dan PLTA. Kombinasi dari berbagaikebutuhan dimaksudkan untuk mengoptimumkan fungsi waduk dan meningkatkan kelayakan pembangunan suatu waduk.Hal yang harus diperhatikan dalam mengoperasikan waduk multiguna adalah konflik kepentingan terutama bila potensi sumber airnya terbatas. Konflik kepentingan terjadi karena setiap jenis kebutuhan memiliki persyaratan dalam mengoptimalkannya, misalnya : PLTA mempertahankan muka air tinggi agar didapatkan energi listrik yang besar, sedangkan irigasi tidak mempertimbangkan TMA tetapi volume air yang dikeluarkan. Contoh lain konflik adalah waduk yang mempunyai fungsi pembangkitan tenaga listrik dan pengendalian banjir. Pola operasi waduk untuk pengendalian banjir, mengusahakan agar waduk sebelum musim penghujan dalam kondisi kosong sedangkan waduk yang berfungsi untuk PLTA tetap mempertahankan tinggi muka air yang tetap. Pola operasi yang digunakan dalam kondisi ini adalah kompromi antara berbagai kebutuhan meskipun tidak akan diperoleh hasil yang maksimal.4.2 Karakteristik wadukKarakteristik waduk yang diperlukan dalam penyusunan pola operasi suatu waduk adalah data fisik waduk (lebar dan elevasinya pelimpah, ada/tidak adanya pintu di atas pelimpah, data outlet dari waduk, data elevasi maksimum pengoperasian, data tampungan mati dan tampungan efektif) dan data hubungan antara elevasi luas dan volume dari waduk. Data hubungan antara elevasi-luas dan elevasi-volume didapatkan dari hasil pengukuran/pemeruman kedalaman waduk yang perlu dilakukan secara rutin.4.3 Penentuan kapasitas wadukKapasitas waduk ditentukan dari beberapa metode sebagai berikut.1) Metode analisa kurva masa dengan pendekatan secara grafis, membandingkan grafik kumulatif masukan ke waduk dengan grafik kumulatif keluaran dari waduk. Kapasitas tampung didapatkan dengan menggeser-geser kedua grafik tersebut hingga didapatkan jarak terbesar antara kedua grafik.2) Metode analitis dengan tahapan:- tentukan besarnya inflow dan outflow untuk suatu tahun operasi,- hitung besarnya St+1 = St + Ot-Ituntuk kondisi dimana St+1 negatif, dibuat St+1 = 0, ambil awal Storage St = 0.- hitung St+1 untuk 2 s/d 3 siklus inflow dan outflow,- ambil nilai tertinggi St+1, yang merupakan kapasitas waduk yang diperlukan. Contoh penghitungan dapat dilihat pada Lampiran A.4.4 Masukan air ke wadukAir yang masuk ke waduk diklarifikasikan dalam tiga kondisi, yaitu : masukan air ke waduk pada kondisi tahun basah, normal, dan kering. Air yang masuk ke waduk dapat berupa aliran air yang masuk dari sungai, dari daerah sekelilingnya, dan dari curah hujan yang jatuh langsung pada permukaan waduk.Untuk menentukan besarnya masukan air (inflow) dari sungai untuk tahun basah normal dan kering, prosedur yang dibutuhkan untuk kondisi dimana data debit tersedia maupun data debit tidak tersedia dapat dilihat pada diagram alir di Gambar 1. Contoh penghitungan inflow untuk kondisi tahun bash, normal, dan kering dapat dilihat pada Lampiran B.PengumpulanData DebitTersedia Data > 10 tahun Tidak TersediaData hujan >10 tahun Tidak AnalisisRegionalYa YaHitung Persentase volume inflow & plot grafiknya Pilih ModelRainfall-RunoffKalibrasi ModelTentukan0 -33,3% tahun kering33,3%-66,6% tahun normal66,6%-100% tahun basah Generating DataDebitPilih dan tentukan tahun-tahun yang masuk ke dalam tahun normal, kering dan basah Data DebitSinthetisInflow (air yang masuk ke waduk ) untuk kondisi Basah, Normal, KeringGambar 1 Diagram alir penentuan air yang masuk (inflow) ke waduk4.5 Keluaran dari wadukKebutuhan air ditentukan oleh fungsi dari waduk tersebut. Untuk waduk yang mempunyai manfaat tunggal, keluaran air waduk dihitung hanya untuk pemenuhan suatu kebutuhan saja namun pada waduk yang dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan, keluaran dari waduk merupakan total dari seluruh kebutuhan seperti untuk irigasi, PLTA, air baku, dan perikanan. Meskipun seringkali terjadi konflik dalam pengoperasiannya namun hal tersebut dapat dikompromikan/disusun sesuai dengan skala prioritas yang telah dituangkan dalam undang- undang pengairan untuk mendapatkan hasil yang optimal.Kebutuhan air dapat dikategorikan menjadi: Kebutuhan Air Minum dan Kegiatan Perkotaan Kebutuhan Air untuk Industri Kebutuhan Air untuk Pemeliharaan Sungai Kebutuhan Air untuk Perikanan Kebutuhan Air untuk Peternakan Kebutuhan Air untuk IrigasiMetode untuk memperkirakan kebutuhan air dapat dilihat pada Lampiran C.4.6 Prakiraan sedimentasiPermasalahan yang sering dialami suatu waduk setelah beroperasi adalah menurunnya kapasitas tampung dari waduk karena laju sedimentasi yang tinggi.Sedimentasi ini disebabkan oleh :- perubahan tata guna lahan di hulu yang berakibat rusaknya daerah pengaliran sungai;- tidak optimalnya pengoperasian waduk sehingga terjadi endapan sedimentasi yang besar di waduk.Untuk mengantisipasi menurunnya umur waduk karena sedimentasi perlu dilakukan :- pemantauan secara periodik besarnya sedimentasi yang terbawa aliran masuk ke waduk dengan melakukan pengambilan contoh air dan butiran dari sedimen yang masuk ke waduk secara rutin.- pemeruman dari waduk.- perbaikan daerah pengaliran sungai di hulu waduk, misalnya melakukan reboisasi.Adapun sketsa dari profil pengendapan sedimentasi di waduk terlihat pada Gambar 2.Top Set Slope M W SMWSTop set SlopePivot PointForeset SlopePivot PointOriginal SlopeCoarse SedimenCoarse Sediment Forset slope OutletsN W SNWSFine SedimensOriginal Slope OutletFine SedimentGambar 2 Karakteristik pengendapan sedimentasi di waduk5 Penyusunan pola operasi waduk5.1 Persamaan dasar dalam simulasi wadukPersamaan dasar simulasi neraca air di waduk merupakan fungsi dari masukan, keluaran dan tampungan waduk yang dapat disajikan dalam persamaan sebagai berikut :I O = ds/dt ............................................................................................. (01)dengan:I adalah masukanO adalah keluarands/dt = S adalah perubahan tampunganAtau secara rinci dapat ditampilkan sebagai berikut:St+1 = St + It + Rt Et Lt Ot OSt ................................................................ (02)dengan:St adalah tampungan waduk pada periode tSt+1 adalah tampungan waduk pada periode t+1It adalah masukan waduk pada periode tRt adalah hujan yang jatuh di atas permukaan waduk, pada periode tEt adalah kehilangan air akibat evaporasi pada periode tLt adalah kehilangan air akibat rembesan dan bocoranOt adalah total kebutuhan airOSt adalah keluaran dari pelimpah5.2 Pendekatan dalam pola operasi wadukPendekatan yang dapat digunakan didalam pengoperasian waduk adalah sebagai berikut.1) Pola pengoperasian dengan pendekatan tahunan (one year return) artinya waduk pada awal operasi dalam kondisi penuh dan untuk periode satu tahun operasi waduk diusahakan kembali penuh.2) Pola pengoperasian dengan pendekatan beberapa tahun (multi years return) artinya waduk pada awal operasi dalam kondisi penuh dan tidak merupakan suatu keharusan/target bahwa pada akhir operasi dalam satu tahun elevasinya kembali seperti pada awal operasi. Elevasi muka air dalam kondisi penuh kembali setelah beberapa tahun operasi.5.3 Metode dalam penyusunan pola operasi waduk5.3.1 Pola konvensionalKeluaran(m3/det)Target (T) I II IIIMin Kritis Maks Tampungan(m3)Gambar 3 Kurva operasi waduk konvensionalPada pola konvensional waduk dioperasikan dengan ketentuan seperti pada Gambar 3 sebagai berikut:apabila tampungan di waduk pada kondisi I (antara tampungan minimum pengoperasian dan kondisi awal kritis), keluaran air dari waduk lebih kecil dari target (kebutuhan).apabila tampungan berada pada kondisi II, keluaran air dari waduk sesuai dengan kebutuhan air yang diperlukan atau sesuai targetapabila tampungan pada kondisi III dimana volume tampungan sama atau lebih besar dari tampungan maksimum, keluaran air dari waduk besarnya sama dengan kebutuhan/target ditambah dengan besarnya debit yang terbuang melalui pelimpah.Pola operasi yang optimal menjaga agar terjadi limpasan air di atas pelimpah dan tidak adanya pengurangan kebutuhan akibat tampungan yang cenderung menurun di bawah ambang kritis.5.3.2 Metode simulasiDalam metode ini muka air waduk disimulasikan dengan berbagai kondisi tipe masukan (inflow) dan karakteristik waduk sehingga didapatkan kurva/ambang pola pengoperasian. Skema model simulasi dapat dilihat pada Gambar 4. Ada tiga ambang batas yang akan ditentukan dari hasil simulasi yaitu suatu ambang batas untuk pengoperasian waduk pada kondisi basah, ambang batas untuk kondisi normal dan ambang batas untuk kondisi kering. Dengan diketahuinya ketiga ambang tersebut maka pengeluaran air dari waduk dapat dikendalikan sehingga tidak sampai waduk dalam kondisi yang sangat kritis pada akhir operasi dan diusahakan agar waduk penuh kembali pada akhir operasi sebelum masuk pada tahun pengoperasian selanjutnya.Dalam tahap operasional, pengoperasian waduk/keluaran air dari waduk sangat tergantungpada elevasi waduk pada tiap akhir periode (mingguan, bulanan). Untuk kondisi muka air masih dalam ambang basah dan normal, pengeluaran air sesuai dengan target. Apabila muka air waduk telah mencapai ambang kering maka ppengeluaran air perlu dikurangi sesuai dengan prioritas yang telah diatur dalam undang-undang SDA.Kelebihan dari metode simulasi adalah :a) Dapat mensimulasi masukan data dalam jumlah yang cukup banyak. b) Dapat membandingkan beberapa manajemen kebijaksanaan. Sedangkan kekurangan dari metode ini adalah :a) Proses harus dilakukan dengan cara coba-coba. b) Memerlukan lebih banyak waktu dan dana.c) Tidak dapat memberikan hasil yang optimal.AlternatifTipe inflow MODEL SIMULASI Elevasi dariMuka Air wadukBerbagai pola outflowGambar 4 Skema model simulasi5.3.3 Metode optimasiOperasi pemanfaatan sumber daya air yang optimal merupakan aspek yang sangat penting dalam pendayagunaan sumber daya air khususnya pada perencanaan operasi waduk. Prinsip dari metode optimasi dapat dilihat pada Gambar 4.3.Sistem SDAyang ada ModelOptimasi solusiterbaikAlgoritma matematikGambar 5 Skema Model OptimasiAda tiga tahapan dalam mempersiapkan model optimasi, yaitu :a) Mengidentifikasikan fungsi objektif.Fungsi objektif mengukur efektivitas atau kegunaan yang menghubungkan beberapa kombinasi dari variabel. Fungsi objektif merupakan fungsi yang dioptimasi baik maksimum atau minimum. Contoh fungsi objektif adalah minimum kekurangan (minimum shortage), atau maksimum keuntungan.b) Mengidentifikasikan decision variable secara kuantitatif dan menentukan ketelitiannnya.c) Mengidentifikasikan faktor-faktor tertentu yang membatasi (decision variable ), tahapan ini akan menghasilkan persamaan kendala (constraints) yaitu persamaan aljabar atau ketidaksamaan atau dalam beberapa kasus sama dengan persamaan differensial dimana persamaan tersebut harus dipenuhi dalam menentukan nilai maksimum atau minimum dari fungsi objektif.Program teknik optimasi yang dapat digunakan adalah Program linier, non linier, dan dinamik. Pemilihan suatu teknik optimasi sangat tergantung pada karakteristik waduk yang ditinjau, ketersediaan data, tujuan, dan kendala (constraints) yang ada.6 Prosedur dalam pembuatan pola operasi dan pengoperasian waduk tunggal6.1 Prosedur penyusunan/pembuatan pola operasi waduk1) tentukan/hitung besarnya inflow (hasil observasi/sintetis) yang akan masuk ke waduk untuk berbagai kondisi Tahun Kering, Normal, dan Basah.2) tentukan hubungan antara elevasi-luas dan volume dari suatu waduk yang senantiasa diperbaharui karena adanya pendangkalan akibat sedimentasi.3) tentukan kondisi fisik dari suatu waduk (dead storage, efektif storage, dan flood storage).4) tentukan rencana pola operasi waduknya untuk periode tahunan atau periode beberapa tahun.5) tentukan besarnya outflow yang akan dikeluarkan dari suatu waduk tunggal atau waduk multiguna (hasil dari penjumlahan kebutuhan air hilir yang harus dilayani dari waduk tersebut)6) hitung besarnya volume tampungan dengan persamaan dasar neraca air St+1 = St + It + Rt Et Lt Ot Ost (dimana t adalah periode operasi). Dengan hubungan elevasi volume tampungan, tentukan TMA waduk setiap waktu (t)7) mensimulasikan tinggi muka air untuk berbagai tipe kondisi inflow (basah, kering, normal) dengan pola outflow sesuai target (hasil dari penghitungan kebutuhan air) untuk mendapatkan ambang batas TMA kondisi basah, normal dan kering. Simulasi dilakukan untuk berbagai kondisi sebagai berikut :SimulasiAktual OperasiKondisi InflowOutflowOutflowTahun BasahTargetTargetTahun NormalTargetTargetTahun KeringTarget< Target8) Bilamana TMA pada akhir operasi tidak dapat kembali seperti TMA pada saat awal operasi maka pola outflow diubah-ubah sehingga di dapat besaran outflow yang memenuhi untuk kondisi kering.9) Dari hasil simulasi didapat ambang batas dan pola outflow untuk operasi pada tahun basah, tahun normal, dan tahun kering.Contoh untuk mendapatkan ambang kering dapat dilihat pada Gambar 6.9.08.0Awal Operasi7.0TMA (m) 6.05.04.0 K3.02.01.0April May June July August Sept Oct Nov Dec Jan Febr MarchK : Kering Gambar 6 Penentuan Ambang Operasi Tahun Kering6.2 Prosedur pengoperasian waduk tunggalProsedur ini digunakan untuk pengoperasian waduk dengan pendekatan tahunan (one year return)1) tentukan bulan awal pengoperasian dan elevasi waduk saat akan dioperasikan2) operasikan waduk sesuai dengan target kebutuhan untuk waduk eka guna/multiguna selama durasi waktu (bulanan/mingguan)3) periksa elevasi muka air di waduk pada akhir bulan/minggu4) apabila elevasi di waduk masih di ambang basah atau normal, lanjutkan pengoperasian waduk sesuai dengan target kebutuhan untuk bulan/minggu selanjutnya5) apabila elevasi waduk berada pada ambang kering, operasikan waduk sesuai dengankondisi pola outflow kering atau kurangi besarnya outflow sesuai dengan prioritas.6) Pada akhir tahun operasi usahakan muka air kembali seperti pada saat awal operasi.Pengoperasian secara aktual dapat dilihat pada Gambar 7.9.08.0Awal Operasi7.0 B6.0TMA (m) 5.0 N4.0 K3.02.01.0April May June July August Sept Oct Nov Dec Jan Febr MarchB : Basah, N : Normal, K : KeringGambar 7 Pengoperasian WadukLampiran AContoh penentuan kapasitas wadukKumulatif Inflow dan Kumulatif OutflowoutflowInflow60005000Storage (juta m3)400030002000100001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12BulanGambar A.1 Contoh analisis secara grafis untuk menentukan kapasitas tampungTabel A.1 Metode numerik untuk penghitungan kapasitas tampunganBulan6St (10 )6Ot (10 )6It (10 )6(Ot-It)(10 )S (106)t+1(m3)(m3)(m3)(m3)(m3)JanuariFebruariMaret April Mei Juni JuliAgustus September Oktober November Desember Januari Februari MaretApril Mei Juni JuliAgustus September Oktober NovemberDesember00001166001304667626103270000116600130466762610327686618909468399252875871439531828686618909468399252875871439531828332388539584343166217394367287248271332388539584343166217394367287248271-354-230-370116-56-86130336296-152-283-557-354-230-370116-56-86130336296-152-283-55700011660013046676261032700001166001304667626103270St+1 = St + Ot-ItTotal Kapasitas Tampungan yang Dibutuhkan : 762 x 106 M3Lampiran BTahunRankingVolume(106 m3)n / n 1%1920315,8750.508250.821927325,9130.524652.461922335,9740.541054.101962346,0320.557455.741971356,0860.573857.381944366,1360.590259.021941376,1440.606660.661932386,3140.623062.301942396,3250.639363.931956406,3690.655765.571947416,4010.672167.211924426,4070.688568.851930436,4190.704970.491954446,4490.721372.131943456,4680.737773.771974466,4810.754175.411931476,4980.770577.051933486,5510.786978.691979496,5910.803380.331937506,6660.819781.971970516,7560.836183.611968526,7660.852585.251975536,8050.868986.891938546,9430.885288.521928557,2080.901690.161973567,2170.918091.801978577,3510.934493.441940587,4790.950895.081958597,6660.967296.721955608,1140.983698.36Contoh penentuan inflow kondisi basah, normal, keringTabel B.1 Persentase volume inflowTahunRankingVolume(106 m3)n / n 1%196312,9610.01641.64192523,5320.03283.28196133,7320.04924.92196744,3120.06566.56197651,3860.08208.20192164,4120.09849.84195974,4140.114811.48192984,5420.131113.11192394,5800.147514.751972104,6380.163916.391926114,7750.180318.031953124,7760.196719.671960134,8870.213121.311964144,9230.229522.951951154,9340.245924.591945164,9500.262326.231965175,0060.278727.871934185,2960.295129.511935195,3160.311531.151939205,3210.327932.791966215,3460.344334.431948225,4200.360736.071946235,4420.377037.701949245,4640.393439.341977255,5300.409840.981957265,6420.426242.621969275,7730.442644.261936285,7960.459045.901950295,8360.475447.541952305,8390.491849.18Tabel B.2 Pembagian jenis tahun berdasarkan persentase volume inflowPersentase (%)Volume Inflow (m3)Jenis Tahun0 - 33,3< 5321Kering33,3 - 66,75346 - 6369Normal66,7 - 100> 6369Basah9,0007,5006,0004,5003,000Total Inflow Pertahun1,500-0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0PersentasiGambar B.1 Contoh grafik kurva inflowTabel B.3 Data volume inflow untuk tahun kering (106 m3)TahunJanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDesTotal19631925196119671976192119591929192319721926195319601964195119451965193419351939602583101461585761846354131584643456053343410254361201909599418447597754738510549103878373174189964452332184161212255159075704654864635705207527447783659221085872712528420675486323809484292668363912646936494686300668418812109384941062344980995951871294499352321250549321515486652736402573371292318452439321348423492921552971874869218123711817120817314515026846321813939451422188459163891131181001791471001027153318453224661161006610247457484152250147397442326474534344274744766165839552051813632420247150168763450205937117176322713787457289439392151372792341216623754924415831836324726528461856017153119765746546556245220064953357620856067047837836854457358951278388857379429613532373243124386450544144542458046384775477648874923493449505006529653165321Tabel B.4 Data volume inflow untuk tahun normal (106m3)TahunJanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDesTotal196619481946194919771957196919361950195219201927192219621971194419411932194219566868515027651049591100445259183886253359744976710675316919838156183771125373972449949759594773862423794665787904547583741434909962102268670782069611227201014915736996925468812859978612625468497399699565972878812717662807817978823786807110411965418093992522156525494423635396152793187072444605154108751017686486252173171376792733362373632442103151632372891764395154446898727117116642578131129357972101761583631501501891812024785814716614710021384116147137108139113158100147818126322971171268147167926574158197300102378923228181189221276439181147368284131218221360444455202549407447213231163486468531623381657423313463738791539515691394512812628279326689576828915875428744781386597423615313107261094193354192839445748453465420544254645530564257735796583658395875591359746032608661366144631463256369Tabel B.5 Data volume inflow untuk tahun basah (106m3)TahunJanFebMarAprMeiJunJulAgsSepOktNovDesTotal194719241930195419431974193119331979193719701968197519381928197319781940195819551062654399757830423494912649515662625915838107077866554464452863359964666256050273375292286556243988651576793836890911309436368251009636972334146164659910121356794833113585489190116039258095861122106438994698680456290794178667575469410649414681075946119825861812045315737866704156758578517105397364029755411049770702147300263402449155452463352636447625244565315357604541276436415194181168242273147229124150244620150470145252578339536618152799725026046514221814774956411372892022214491894705184237979281102397794942581181473293361051213974787125019453150736832351276738644930533621821567810824743444789310583612652573100170772033656270427179142387874486542669629254475794677853610493156737948499498915976704557441156607115677886582864016407641964496468648164986551659166666756676668056943720872177351747976668114Lampiran CContoh penghitungan kebutuhan airKebutuhan air minum, kegiatan perkotaanKebutuhan air diperkirakan dengan mengalikan besarnya konsumsi air per orang per hari dengan besarnya populasi. Parameter, besarnya konsumsi air per orang per hari dapat diperoleh dari Direktorat Air Bersih, Direktorat Jendral Cipta Karya dan atau FAO. Proyeksi konsumsi air per orang per hari dibagi menjadi tiga kategori yaitu kota dengan penduduk lebih kecil dari 1,000,000 orang, lebih besar dari 1,000,000 orang dan daerah pedesaan. Hasil proyeksi yang dilakukan oleh JICA-FIDP tahun 1993 untuk konsumsi air per orang per hari (Tabel C.1) digunakan sebagai dasar dalam penghitungan kebutuhan air MPI.Tabel C.1 Proyeksi konsumsi air per orang per hariDaerah1990-20002000-20152015-2020Kota > 1,000,000 orang Kota < 1,000,000 orang Desa250150302701703828018040Kebutuhan air minum, kegiatan perkotaan per bulan untuk setiap daerah selanjutnya dihitung dengan rumus sebagai berikut:QMin(i) H (i) qk 1000 Pk P qd 1000 d dimana,QMin (i) = kebutuhan air minum dan kegiatan perkotaan pada bulan I (m3 bulan-1) H(i) = jumlah hari dalam bulan iqk = konsumsi air per orang per hari untuk daerah perkotaan (liter orang-1 hari-1)qd = konsumsi air per orang per hari untuk daerah pedesaan (liter orang-1 hari-1) Pk = populasi di kotaPd = populasi di desaKebutuhan air untuk IndustriPendekatan yang digunakan untuk memproyeksikan kebutuhan air untuk sector industri adalah sebagai berikut:Dari laporan Inventarisasi Sumber Daya Air untuk Pengembangan Perencanaan dan Penyusunan Program (Sulawesi Utara dan Sulawesi Tengah) (AFH International Inc. dan PT. Lenggogeni, 1992) diperoleh besaran konsumsi air per tenaga kerja per hari sebagai berikut.Industri Besar= 450 500 liter/tenaga kerja/hariIndustri Sedang= 100 200 liter/tenaga kerja/hariIndustri Kecil= 80 100 liter/tenaga kerja/hariSedangkan dalam buku Pedoman Studi Proyek-proyek Pengairan yang diterbitkan oleh Direktorat Jendral Pengairan (1985) dinyatakan bahwa untuk Formal Industri kebutuhan air industri adalah 800 liter/tenaga kerja/hari. Sedangkan untuk industri kecil diasumsikan bahwa kebutuhan air adalah 75 liter/orang/hari.Kebutuhan air untuk industri per bulan untuk setiap daerah dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :QInd (i) H (i) qb 1000 Pb q s 1000 Ps P qk 1000 k dimana,QInd (i) = kebutuhan air industri pada bulan I (m3 bulan-1) H(i) = jumlah hari dalam bulan iqb = konsumsi air per tenaga kerja untuk Industri Besar (liter orang-1 hari-1)qs = konsumsi air per tenaga kerja untuk Industri Sedang (liter orang-1 hari-1)qk = konsumsi air per tenaga kerja untuk Industri Kecil (liter orang-1 hari-1) Pb = populasi tenaga kerja untuk Industri BesarPs = populasi tenaga kerja untuk Industri SedangPk = populasi tenaga kerja untuk Industri KecilKebutuhan air untuk pemeliharaan sungai (penggelontoran)Sesuai dengan Perencanaan Pengembangan Sumber Air Terpadu, Direktorat Jendral Pengairan, Dep. PU kebutuhan air penggelontoran untuk daerah perkotaan (urban) per orang per hari dapat dilihat pada Tabel C.2.Tabel C.2 Kebutuhan air untuk penggelontoran per orang per hariProyeksi (Tahun) Kebutuhan Air (liter orang-1 hari -1)1990-20002000-20152015-2020 330360300Dari tabel tersebut terlihat bahwa, pada saat sekarang ini kebutuhan air untuk penggelontoran per hari per orang adalah sebesar 330 liter. Untuk tahun 2000 diperkirakan akan naik menjadi 360 liter per hari per orang. Sedangkan pada tahun 2015 diperkirakan kebutuhan air untuk penggelontoran akan turun menjadi 300 liter per hari per orang dengan harapan pada saat tersebut system drainase air kotor sudah lebih baik.Kebutuhan air untuk penggelontoran diperkirakan dengan mengalikan proyeksi populasi di daerah perkotaan dengan besarnya kebutuhan air penggelontoran per orang per hari seperi persamaan dibawah ini q p QPS (i) H (i) Pk 1000 dimana,QPS (i) = kebutuhan air untuk penggelontoran pada bulan I (m3 bulan-1) H(i) = jumlah hari dalam bulan iqp = kebutuhan air untuk penggelontoran per orang per hari (liter orang-1 hari-1) Pk = populasi di kotaKebutuhan air untuk perikananKebutuhan air untuk perikanan diperkirakan dengan mengalikan proyeksi luas kolam dengan besarnya kebutuhan air perluas kolam. Walaupun kolam membutuhkan air yang cukup banyak, tetapi sebenarnya kolam tidak mengkonsumsi air terlalu besar. Kolam ikan biasanya mengambil air dari sungai, tetapi sebagian besar akan dialirkan kembali ke sungai tersebut tidak jauh di sebelah hilir dari tempat pengambilan, sehingga konsumsi air hanya bergantung pada besarnya evaporasi dan perkolasi. JICA FIDP memperkirakan konsumsi air untuk kolam ikan per hari sebesar 7 mm hari-1Kebutuhan air untuk perikanan per bulan dihitung dengan persamaan sebagai berikut: q fp QPk (i) H (i) A fp 10.000 1000 dimana,QPk (i) = kebutuhan air untuk perikanan pada bulan I (m3 bulan-1) H(i) = jumlah hari dalam bulan iqfp = kebutuhan air untuk kolam per hari (mm hari-1)Afp = luas kolam ikan (ha)Kebutuhan air untuk peternakanKonsumsi air untuk ternak per kepala per hari dapat dilihat pada Tabel C.3.Tabel C.3 Konsumsi air ternak per kepala per hariJenis Ternak Kebutuhan Air (liter ternak-1 hari -1)Kuda/Kerbau/Sapi 40Kambing/Domba 5Babi 6sumber: Agricultural Compendium(1981)Kebutuhan air untuk ternak diperoleh dengan mengalikan proyeksi populasi ternak dengan konsumsi air per kepala per hari sebagai berikut:H (i)QPt(i) dimana, 1000 q KS PKS qKD PKD qB PB QPt (i) = kebutuhan air untuk ternak pada bulan I (m3 bulan-1) H(i) = jumlah hari dalam bulan iqKS = konsumsi air untuk kuda/kerbau/sapi per kepala per hari (liter kepala-1 hari-1)PKS = proyeksi populasi kuda/kerbau/sapiqKD = konsumsi air untuk kambing/domba per kepala per hari (liter kepala-1 hari-1) PKD = proyeksi populasi kambing/dombaPd T-25-2004-AqB = konsumsi air untuk babi per kepala per hari (liter kepala-1 hari-1) PB = proyeksi populasi babiKebutuhan air untuk irigasiKebutuhan air irigasi dihitung dengan memperhatikan hal-hal berikut ini: Pola tanam Evapotranspirasi Crop consumptive use Persiapan tanah Perkolasi Hujan efektif Kehilangan airKebutuhan air untuk irigasi dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:qir (i) ( Etc Ptn P Pla Re)I eQIR(i) qir (i) A 1000dimana, 1000 IRqir (i) = kebutuhan air untuk irigasi persatuan luas pada bulan I (mm bulan-1) Ie = efisiensi irigasiEtc = konsumsi air untuk tanaman : Eto x kc (mm bulan-1)Eto = evapotranspirasi (mm bulan-1) Kc = koefisien tanamanPtn = kebutuhan air untuk persiapan tanah (mm bulan-1)P = kehilangan air karena perkolasi (mm bulan-1) Pla = air pengganti (mm bulan-1)Re = hujan efektif (mm bulan-1)QIR = kebutuhan air untuk irigasi (mm3 bulan-1) AIR = luas daerah irigasi (ha)Lampiran DContoh penghitungan pengoperasian wadukTabel D.1 Periode Satu Tahun (tahun 1935 - 1936)Bulan6 3Vt (10 m )6 3Et (10 m )6 3It (10 m )Q (106m3)t100% Qt(106m3)Vt+1 awal(106m3)Vt+1 akhir(106m3)April '19353,000.06.81599593323323,620.23,000.0Mei3,000.07.15674393883883,043.83,000.0Juni3,000.06.47512685395392,722.52,722.5Juli2,722.57.0058715845842,202.52,202.5Agustus2,202.56.8347423433431,894.71,894.7September1,894.76.1969471661661,769.51,769.5Oktober1,769.56.33171372172171,683.21,683.2Nopember1,683.26.39394653943941,747.81,747.8Desember1,747.80.93365733673671,952.81,952.8Januari1,952.83.98324522872872,113.82,113.8Pebruari2,113.84.24047592482482,620.62,620.6Maret2,620.66.064611222712713,465.53,000.0April '19363,000.0Volume minimum = 1,683.2Syarat Volume Min = 1,540.0Tabel D.2 Periode Satu Tahun (tahun 1936 - 1937)Bulan6 3Vt (10 m )6 3Et (10 m )6 3It (10 m )Q (106m3)t100% Qt(106m3)Vt+1 awal(106m3)Vt+1 akhir(106m3)April '19363,000.06.8812.0332.0332.03,473.23,000.0Mei3,000.07.2539.0388.0388.03,143.83,000.0Juni3,000.06.5237.0539.0539.02,691.52,691.5Juli2,691.57.0129.0584.0584.02,229.62,229.6Agustus2,229.66.9116.0343.0343.01,995.71,995.7September1,995.76.474.0166.0166.01,897.31,897.3Oktober1,897.36.6221.0217.0217.01,894.71,894.7Nopember1,894.76.8738.0394.0394.02,231.92,231.9Desember2,231.91.1597.0367.0367.02,460.82,460.8Januari2,460.84.6515.0287.0287.02,684.22,684.2Pebruari2,684.24.9865.0248.0248.03,296.33,000.0Maret3,000.06.61,012.0271.0271.03,734.43,000.0April '19373,000.0Volume minimum = 1,894.7Syarat Volume Min = 1,540.0Tabel D.3 Periode Satu Tahun (tahun 1937 - 1938)Bulan6 3Vt (10 m )6 3Et (10 m )6 3It (10 m )Q (106m3)t100% Qt(106m3)Vt+1 awal(106m3)Vt+1 akhir(106m3)April '19373,000.06.8941.0332.0332.03,602.23,000.0Mei3,000.07.2857.0388.0388.03,461.83,000.0Juni3,000.06.5636.0539.0539.03,090.53,000.0Juli3,000.07.4150.0584.0584.02,558.62,558.6Agustus2,558.67.574.0343.0343.02,282.12,282.1September2,282.16.9118.0166.0166.02,227.22,227.2Oktober2,227.27.2336.0217.0217.02,339.02,339.0Nopember2,339.07.7271.0394.0394.02,208.22,208.2Desember2,208.21.1891.0367.0367.02,731.22,731.2Januari2,731.24.8838.0287.0287.03,277.33,000.0Pebruari3,000.05.2515.0248.0248.03,261.83,000.0Maret3,000.06.61,135.0271.0271.03,857.43,000.0April '19383,000.0Volume minimum = 2,208.2Syarat Volume Min = 1,540.03,500.0Volume (106m3)3,000.02,500.02,000.01,500.0BulanGambar D.1 Contoh grafik volume waduk 1 tahun (April 1935-April 1936)3,500.0Volume (106m3)3,000.02,500.02,000.01,500.0BulanGambar D.2 Contoh grafik volume waduk 1 tahun (April 1936-April 1937)3,500.0Volume (106m3)3,000.02,500.02,000.01,500.0BulanGambar D.3 Contoh grafik volume waduk 1 tahun (April 1937-April 1938)Lampiran EDaftar nama dan lembaga1) PemrakarsaPusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air, Badan Penelitian danPengembangan, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah.2) PenyusunNAMALEMBAGADr. Ir. Agung Bagiawan Ibrahim, M.EngPusat Litbang Sumber Daya AirBibliografi1. BCEOM and Wiratman & Ass, Water Management System for Kedung OmboMultipurpose Dam and Irrigation project, Reservoir Operation Rules, paper no.6, Feb.1990.2. Chow, V.T, Handbook of Applied Hydrology, Mc Graw Hill., 1964.3. Goodman, A. Principles of Water Resources Planning, PrenticeHall, Inc., EnglewoodCliffs, New Jersey, 1984.4. Maidment, D.R, Handbook of Hydrology, Chapt. 27, pp. 27.11-27.25, Mc Graw Hill.,19925. Puslitbang Pengairan, Pola Pengoperasian Waduk Saguling, Cirata dan Juanda, Des,1988.6. Yeh.W.W.G., Reservoir Management and Operation Model, A stage of the art review, Water Resources Research, Vol. 21, No. 12, pp. 1797 1818, 1985.