![20223919.pemodelan Alokasi Air PDF [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/20223919pemodelan-alokasi-air-pdf.jpg)
6 0 289 KB
MODUL DISEMINASI PENERAPAN TEKNOLOGI DAN MANAJEMEN SUMBER DAYA AIR
RENCANA PEMODELAN ALOKASI AIR
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology (DUWRMT)
KATA PENGANTAR
Modul Rencana Pemodelan Alokasi Air ini merupakan salah satu bahan ajar bidang River Basin Water Allocation Management di DUWRMT, yang termasuk pada kompetensi tingkat-3. Modul ini memberikan pembelajaran dan bekal kepada peserta pelatihan tentang konsepsi Model Rencana Alokasi Air, sesuai dengan Peraturan dan Pedoman/ Modul Pelatihan ini, yaitu antara lain: a). Membatasi ruang lingkup Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci, b). Mengumpulkan data dan masalah sesuai ruang lingkup Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci. c) Dapat melaksanakan pembuatan model perencanaan alokasi air rinci/ tepat waktu pada satu sumber air. Setelah mempelajari pokok bahasan Pemodelan Rencana Alokasi Air untuk perencanaan / tahunan, diharapkan Peserta Pelatihan dapat mengetahui dan melaksanakan tata cara Pemodelan Perencanaan Alokasi Air untuk perencanaan/ tahunan, sesuai dengan Pedoman & Modul Pelatihan serta Peraturan Alokasi Sumber Air yang berlaku. Selain mengetahui dan melaksanakan tata cara Pemodelan Perencanaan Alokasi Air ,peserta pelatihan juga diharapkan dapat mengetahui Lembaga / Instansi atau Badan Usaha Pengelola SDA, yang melakukan koordinasi dengan Pihak Pemilik kepentingan/ stake holder, untuk penyelenggaraan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air, yang telah ditetapkan oleh Pejabat yang berwenang, sehingga dapat melaksanakan pengoperasian sumber air dengan benar sesuai Pedoman Operasi/ Prosedur Operasi Standart, pada masing-masing Instansinya. Semoga modul ini dapat bermanfaat, terutama bagi peningkatan kapasitas SDM Lembaga Pengelola Wilayah Sungai Di Indonesia.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................... ii DAFTAR ISI........................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. v DAFTAR TABEL..................................................................................................... vi TINJAUAN MATERI ............................................................................................. vii 1. Deskripsi Singkat Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air ............ vii 2. Tujuan Instruksional Umum Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air ............................................................................................................... vii 3. Manfaat Materi Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air ................ viii 4. Sistematika Materi Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air .......... viii 5. Petunjuk Bagi Peserta Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. ..... ix BAB I 1. 2. 3. 4. 5.
6.
7.
8.
9. 10.
PEMODELAN PERENCANAAN ALOKASI AIR RINCI ................................ 1 Pengertian dan Definisi dalam Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. .......... 1 Tujuan Instruksional Khusus ......................................................................... 4 Perhitungan Kebutuhan Air Rinci. ................................................................. 4 Alokasi Pembagian Air. ................................................................................. 7 Contoh Aplikasi 1 : Dua Daerah Irigasi ......................................................... 8 5.1 Permasalahan ..................................................................................... 8 5.2 Langkah Pengerjaan ........................................................................... 9 5.3 Penjelasan Rumus-rumus ................................................................. 10 Contoh Aplikasi 2: Tiga Daerah Irigasi. ....................................................... 11 6.1 Permasalahan ................................................................................... 11 6.2 Langkah Pengerjaan. ....................................................................... 12 6.3 Penjelasan Rumus-rumus. ................................................................ 13 Contoh Aplikasi 3 : Dua Daerah Irigasi dan satu PDAM. ............................ 13 7.1 Permasalahan ................................................................................... 13 7.2 Langkah Pengerjaan ......................................................................... 14 7.3 Penjelasan Rumus-rumus. ................................................................ 15 Contoh Aplikasi 4 : Tiga Daerah Irigasi dan 2 (dua) Inflow ......................... 15 8.1 Permasalahan. .................................................................................. 15 8.2 Langkah Pengerjaan. ........................................................................ 16 8.3 Penjelasan Rumus-rumus. ................................................................ 17 Rangkuman Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci. .......................... 17 Pertanyaan – pertanyaan bagi Peserta Pelatihan. ...................................... 18
BAB II PEMODELAN RENCANA ALOKASI AIR UNTUK PERENCANAAN / TAHUNAN .................................................................................................. 19 1. Uraian Skhematisasi Sistem Tata Air ......................................................... 19 2. Tujuan Instruksional Khusus ....................................................................... 20
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
iii
3. Penyusunan Tabel Kebutuhan dan Ketersediaan Air ................................. 20 4. Menghitung Kebutuhan Air pada Setiap Titik .............................................. 20 5. Alokasi Pemberian Air ................................................................................ 20 5.1 Pembagian air di Bendung ................................................................ 20 5.2 Pembagian Air di Waduk (reservoir) .................................................. 21 5.3 Menjalankan Simulasi ....................................................................... 22 6. Menghitung Kekurangan Air ....................................................................... 22 7. Menyajikan Hasil Simulasi. ......................................................................... 23 8. Contoh Aplikasi ........................................................................................... 23 9. Rangkuman Pemodelan Rencana Alokasi Air Untuk Perencanaan/ Tahunan ..................................................................................................... 28 10. Pertanyaan-pertanyaan bagi Peserta Pelatihan ......................................... 29 BAB III KELEMBAGAAN DAN KOORDINASI RENCANA ALOKASI AIR ............ 30 1. Uraian Lembaga Pengelola Sumber Daya Air ............................................ 30 2. Tujuan Instruksional Khusus. ...................................................................... 31 3. Pembiayaan ................................................................................................ 31 4. Koordinasi. .................................................................................................. 32 5. Rangkuman Kelembagaan dan Koordinasi Rencana Alokasi Air ............... 33 6. Pertanyaan-pertanyaan bagi Peserta Pelatihan. ....................................... 33 BAB IV LANGKAH-LANGKAH KEGIATAN PEMBELAJARAN .............................. 34 1. Langkah/ tahap 1 ........................................................................................ 34 2. Langkah/ tahap 2 ........................................................................................ 34 3. Langkah/ tahap 3: ....................................................................................... 35 4. Langkah / tahap 4: ...................................................................................... 36 PENUTUP ............................................................................................................. 37 DAFTAR PUSTAKA / BAHAN BACAAN ............................................................... 39
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Contoh 2 (dua) Daerah Irigasi ............................................................. 9 Gambar 2. Contoh 3 (tiga) Daerah Irigasi............................................................ 12 Gambar 3. Contoh 2 (dua) DI dan 1 (satu) PDAM ............................................... 14 Gambar 4. Contoh 3 (tiga) DI dan 2 (dua) Inflow ................................................. 16 Gambar 5. Skematisasi Sistem Tata Air S.Cisadane .......................................... 24 Gambar 6. Hasil Simulasi Kondisi Saat Ini .......................................................... 25 Gambar 7. Alokasi Air setelah Ada Waduk.......................................................... 26 Gambar 8. Hasil Simulasi Setelah Ada Waduk ................................................... 27 Gambar 9. Layout Lembar Kerja ......................................................................... 28
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
v
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Masukan dan Keluaran Simpul .................................................................. 6
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
vi
TINJAUAN MATERI
1. Deskripsi Singkat Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Kegiatan Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air bagi Petugas/ Pelaksana Pengelola Sumber Daya Air perlu diadakan guna meningkatkan pengetahuan dan pemahaman tentang Pemodelan Perencanaan Alokasi Air, yang disesuaikan dengan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku pada saat ini. Untuk itu disusunlah Modul Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air ini, yang dapat dipakai sebagai pegangan bahan ajar bagi Trainer/ Fasilitator, maupun bagi Peserta Pelatihan. Disamping membahas dari bahan Modul Pelatihan ini, diharapkan dalam pelatihan ada pembahasan tentang permasalahan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air dan Pemanfaatan Air, yang terdapat pada masing-masing Instansi/Badan Pengelola Sumber Daya Air di Satuan Wilayah Sungai, sesuai dengan kewenangan yang ada dalam pasal-pasal Undang-Undang No.7, Tahun 2004, tentang Sumber Daya Air. 2. Tujuan Instruksional Umum Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Pemodelan Perencanaan Alokasi Air sudah sesuai dengan konsepsi dalam Undang - Undang No.7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air, dan Peraturan Pemerintah No.42 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sumber Daya Air, maka guna penyebar luasan/ desiminasi, serta untuk peningkatan kemampuan/ kapasitas bagi Petugas Pelaksana Pengelola Sumber Daya Air, diperlukan pelatihan tentang Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. Setelah mempelajari modul dan mengikuti pelatihan ini, maka para PesertaPelatihan diharapkan dapat memahami konsep Pemodelan Perencanaan Alokasi Air, sehingga dapat meningkatkan kegiatan pelaksanaan pengelolaan alokasi air, khususnya dalam permukaan
di
Satuan
proses pemodelan perencanaan alokasi air
Wilayah
Sungai,
sesuai
dengan
tingkat
kewenangannya. Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
vii
3. Manfaat Materi Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Setelah mengikuti pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air ini, peserta pelatihan
diharapkan mempunyai kemampuan/ pengetahuan tentang
Pemodelan Perencanaan Alokasi Air,
sesuai dengan konsepsi yang ada
dalam Peraturan Pemerintah No. 42 tahun 2008 tentang Pengelolaan Sumber Daya Air, yaitu antara lain : 1. Merumuskan masalah sesuai ruang lingkup Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. 2. Menetapkan tujuan dan variable-variabel Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. 3. Menerapkan alokasi air sesuai dengan Undang-Undang No.7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air dan Peraturan Pemerintah No. 42 Tahun 2008, tentang Pengelolaan Sumber Daya Air. 4. Menyusun rencana/ program Pemodelan Perencanaan Alokasi Air, pada Instansi/ Lembaga Pengelola Sumber Daya Air, dikantornya masingmasing. 5. Meningkatkan kegiatan pelaksanakan proses Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Air pada Instansi/ Lembaga Pengelola Sumber Daya Air. 4. Sistematika Materi Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Sistematika Pokok Bahasan Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air terdiri dari : 1. Bagian Pendahuluan. a) Deskripsi singkat atau gambaran umum cakupan bab/ pokok bahasan. b) Relevansi antara bab/ pokok bahasan dengan pengetahuan dan pengalaman para peserta pelatihan, dari berbagai Instansi/ Lembaga Pengelola Sumber Daya Air. c) Relevansi antara manfaat bagi peserta pelatihan dengan tugasnya, atau relevansi dengan materi pelatihan lainnya. d) Tujuan Instruksional Khusus, setiap bab / pokok bahasan. 2. Bagian Penyajian. a) Uraian bab/ pokok bahasan.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
viii
b) Pertanyaan dan atau tanya-jawab dalam sesi pelatihan. c) Umpan balik setelah menerima pelatihan. d) Rangkuman bab yang bersangkutan. e) Daftar pustaka / bahan bacaan yang terkait dengan bab / pokok bahasan. 3. Bagian Penutup Tujuan bagian penutup adalah untuk mempersiapkan pesarta pelatihan mengukur prestasinya sesuai dengan tujuan instruksional/ pembelajaran khusus yang telah ditetapkan/ yang ingin dicapai. 5. Petunjuk Bagi Peserta Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. 1. Modul untuk materi tentang Pemodelan Perencanaan Alokasi Air agar dibaca lebih dahulu sebelum sesi pelatihan dimulai/ dilaksanakan, supaya dapat membantu memahami prinsip-prinsip yang ada dalam modul tersebut. 2. Dianjurkan untuk membaca/ mempelajari bahan bacaan (buku-buku dan sumber-sumber/ referensi yang telah ditunjukkan oleh Trainer). 3. Daftar bahan bacaan dapat dilihat pada daftar, dibagian akhir dari modul ini. 4. Pada akhir pokok bahasan diadakan tanya jawab antara Trainer dengan Peserta pelatihan. 5. Para Peserta pelatihan agar mengerjakan soal yang dibuat pada akhir bab/ pokok bahasan, kemudian diadakan evaluasi hasil jawaban soal.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
ix
BAB I PEMODELAN PERENCANAAN ALOKASI AIR RINCI
1. Pengertian dan Definisi dalam Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. Dalam Modul Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air ini yang dimaksud dengan: 1. Rencana Alokasi air adalah penjatahan air permukaan untuk berbagai keperluan pada suatu Wilayah Sungai dalam memenuhi kebutuhan air bagi para pengguna air dari waktu kewaktu dengan memperhatikan kuantitas dan kualitas air, berdasarkan asas pemanfaatan umum dan pelestarian sumber air. 2. Sumber Daya Air adalah air, sumber air dan daya air yang terkandung didalamnya. 3. Air adalah semua air yang terdapat pada, di atas maupun di bawah permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini air permukaan, air tanah, air hujan dan air laut yang berada didarat. 4. Air permukaan adalah semua air yang terdapat pada permukaan tanah. 5. Sumber air adalah tempat atau wadah air alami dan / atau buatan yang terdapat pada, di atas, ataupun di bawah permukaan tanah. 6. Daerah layanan (service area) adalah daerah atau objek yang mendapat pelayanan air dari Institusi pengelola wilayah sungai. 7. Pengelola wilayah sungai adalah Institusi yang diberi wewenang untuk melaksanakan pengelolaan sumberdaya air di tingkat wilayah sungai yang meliputi Dinas SDA, Balai Pengelolaan SDA, Balai Besar Wilayah Sungai/ Balai Wilayah Sungai, Badan Usaha Pengelola Sumberdaya Air. 8. Data Masukan (Input Data ) adalah data yang diperlukan untuk mendukung perhitungan alokasi air pada periode interval waktu tertentu. 9. Data keluaran (Output Data) adalah data hasil proses perhitungan alokasi air yang menyebutkan tempat, waktu, jumlah air untuk masingmasing pengguna sesuai prioritas serta ketersediaan air.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
1
10. Geographical Information System (GIS) adalah sistem penyajian informasi yang dikaitkan dengan sistim koordinat bumi yaitu Lintang dan Bujur. 11. Model Alokasi Air adalah perangkat lunak yang dipergunakan untuk menghitung pengalokasian air. 12. Prioritas Penggunaan Air adalah kebijakan yang mengatur urutan alokasi air berdasarkan peraturan perundang-undangan yang berlaku. 13. Tata Guna Lahan Suatu Wilayah Sungai adalah identifikasi peruntukan lahan dan pengaturan pemanfaatan lahan yang digunakan untuk berbagai peruntukan berdasarkan Rencana Umum Tata Ruang (RUTR). 14. Wilayah Sungai adalah kesatuan wilayah pengelolaan air permukaan dalam satu atau lebih daerah aliran sungai dan atau pulau-pulau kecil yang luasnya kurang dari atau sama dengan 2000 km2. 15. Wadah koordinasi adalah wadah koordinasi sebagaimana ditetapkan dalam Undang-Undang No. 7 Tahun 2994, tentang Sumber Daya Air. 16. Daerah Aliran sungai adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya, yang berfungsi menampung menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan kedanau atau kelaut secara alami, yang batas didarat merupakan pemisah topografis dan batas dilaut sampai daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. 17. Pendayagunaan
sumber
daya
air
adalah
upaya
penatagunaan,
penyediaan, penggunaan, pengembangan, dan pengusahaan sumber daya air, secara optimal agar berhasil guna dan berdaya guna. 18. Perencanaan adalah suatu proses kegiatan untuk menentukan tindakan yang akan dilakukan secara koordinasi dan terarah dalam rangka mencapai tujuan pengelolaan sumber daya air. 19. Operasi adalah kegiatan pengaturan, pengalokasian, serta penyediaan air dan sumber air, untuk mengoptimalkan pemanfaatan prasarana sumber daya air.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
2
20. Pemeliharaan adalah kegiatan untuk merawat sumber air dan prasarana sumber daya air, yang ditujukan untuk menjamin kelestarian fungsi sumber air, dan prasarana sumber daya air. 21. Prasarana sumber daya air adalah bangunan air beserta bangunan lain yang menunjang kegiatan pengelolaan sumber daya air, baik langsung maupun tidak langsung. 22. Pengelola sumber daya air adalah institusi yang diberi wewenang untuk melaksanakan pengelolaan sumber daya air. 23. Daerah Irigasi adalah kesatuan lahan yang mendapat air dari satu jaringan irigasi. 24. Jaringan irigasi adalah saluran, bangunan , dan bangunan pelengkapnya yang merupakan satu kesatuan dan diperlukan untuk penyediaan, pembagian, pemberian, penggunaan, dan pembuangan air irigasi. 25. Irigasi adalah usaha penyediaan, pengaturan dan pembuangan air irigasi untuk menunjang pertanian, yang jenisnya meliputi irigasi air permukaan, irigasi rawa, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa, dan irigasi tambak. 26. Pola tanam adalah pengaturan waktu, jenis dan intensitas tanam disertai penggunanaan air yang efisien untuk memperoleh produksi optimal. 27. Stakeholder/pemilik kepentingan adalah organisasi atau individu yang mempunyai perhatian, atau berkepentingan pada sumberdaya air dan dapat mempengaruhi pengambilan keputusan tentang pengelolaan sumberdaya air. 28. Prioritas penggunaan air adalah kebijakan yang mengatur urutan penyediaan air dengan memperhatikan peraturan perundang-undangan yang berlaku. 29. Hak guna pakai air adalah hak untuk memperoleh dan memakai air. 30. Hak guna usaha air adalah hak untuk memperoleh dan mengusahakan air. 31. Neraca air adalah analisis kondisi ketersediaan dan kebutuhan air. 32. Ketersediaan air adalah jumlah air yang tersedia pada sumber air. 33. Kebutuhan air adalah jumlah air yang dibutuhkan untuk berbagai penggunaan.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
3
34. Debit
andalan
adalah
jumlah
air
tersedia
yang
diperhitungkan
berdasarkan analisis data aliran pada lokasi dengan interval waktu dan tingkat probabilitas tertentu. 35. Daerah layanan adalah daerah yang mendapatkan pelayanan air dari suatu sumber air. 36. Pengaturan Alokasi air adalah upaya pengaturan air untuk berbagai keperluan dari waktu ke waktu dengan memperhatikan jumlah dan mutu air pada lokasi tertentu. 37. Rencana Alokasi Air Tahunan adalah rencana umum pengaturan air untuk berbagai penggunaan selama satu tahun ke depan. 38. Rencana alokasi air rinci adalah rencana operasional dari rencana pengaturan air tahunan dengan interval waktu tertentu. 39. Penyelenggaraan alokasi air adalah rangkaian kegiatan pengaturan air yang
mencakup
perencanaan,
pelaksanaan,
pengawasan
dan
pengendalian, pemantauan-evaluasi, serta koordinasi. 40. Standar operasi prosedur alokasi air adalah dokumen yang memuat tata cara penyelenggaraan alokasi air. 2. Tujuan Instruksional Khusus Diharapkan Peserta pelatihan dapat memahami tentang konsepsi Model Rencana Alokasi Air, sesuai dengan Peraturan dan Pedoman/ Modul Pelatihan ini, yaitu antara lain: a). Membatasi ruang lingkup Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci, b). Mengumpulkan data dan masalah sesuai ruang lingkup Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci. c) Dapat melaksanakan pembuatan model perencanaan alokasi air rinci/ tepat waktu pada satu sumber air. 3. Perhitungan Kebutuhan Air Rinci. Skematisasi sistem tata air perlu dibuat lebih dahulu sebelum mulai pemodelan, sedemikian rupa sehingga cukup sederhana akan tetapi dapat menggambarkan kondisi infrastruktur pengairan dalam kaitannya untuk
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
4
alokasi distribusi air, sehingga skematisasi tersebut cukup menggambarkan kondisi hidrologis dari daerah aliran sungai ditinjau. Skematisasi sistem tata air terdiri atas simpul-simpul yang menyatakan sumber air, kebutuhan air dan infrastruktur, dan cabang-cabang yang menyatakan sungai, saluran atau pipa. Simpul-simpul terdiri atas tiga jenis, yaitu simpul biasa, simpul aktivitas, dan simpul kendali, dengan uraian sebagai berikut : a) Simpul biasa merupakan unsur dalam tata air yang tidak mengatur aliran air, terdiri atas: 1. Simpul aliran (inflow node), menyatakan lokasi dimana air memasuki sistem, misalnya dapat berupa aliran dari Daerah Aliran Sungai di bagian hulu, air dari sumber mata air atau air tanah; 2. Simpul akhir (terminal node): menyatakan batas akhir dari wilayah sungai, biasanya berupa laut namun dapat juga berupa transfer ke wilayah sungai lain; 3. Simpul pertemuan (confluence node): menyatakan lokasi pertemuan dua buah atau lebih anak sungai; 4. Simpul listrik mikrohidro (run-of-river node): menyatakan pembangkit listrik tenaga air yang terletak pada sungai atau saluran (tanpa tampungan seperti pada waduk) misalnya listrik mikrohidro di saluran irigasi; 5. Simpul semu (dummy node): menyatakan lokasi tertentu di dalam sistem yang misalnya dapat digunakan untuk kalibrasi aliran terukur dan perhitungan; dan b) Simpul aktivitas merupakan simpul kebutuhan air, terdiri atas: 1. Simpul air bersih (public water supply node), menyatakan lokasi dimana dilakukan pengambilan air untuk PDAM, industri dan rumahtangga; 2. Simpul aliran rendah (low flow node), menyatakan lokasi dimana suatu besaran aliran rendah tertentu harus diadakan, misalnya untuk
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
5
keperluan penggelontoran, memelihara kedalaman air untuk navigasi, lingkungan, dan sebagainya; 3. Simpul irigasi (irrigation node), menyatakan lokasi daerah irigasi; 4. Simpul tambak (fishpond node), menyatakan lokasi tambak; 5. Simpul kehilangan air (loss flow), menyatakan lokasi dimana terjadi kehilangan air, misalnya bocoran, rembesan, penguapan, dan pengambilan liar. c) Simpul kendali merupakan infrastruktur pengairan yang dapat digunakan untuk mengendalikan sistem tata air, terdiri atas: 1. Simpul bendung (diversion node), menyatakan bendung atau bangunan pengambilan air; dan 2. Simpul waduk (reservoir node), menyatakan waduk. Pada prakteknya beberapa jenis simpul yang sering terdapat di lapangan adalah sebagai berikut pada Tabel dibawah ini: Tabel 1. Masukan dan Keluaran Simpul
Jenis Simpul Irigasi
Data Masukan -
Luas Daerah Irigasi (ha) Kebutuhan air (liter/detik/ha) Kebutuhan air (m3/detik)
Alokasi air (m3/detik)
PDAM/ Industri
-
Kebutuhan air (m3/detik)
-
Alokasi air (m3/detik)
Bendung
-
Kebutuhan air di hilir (m3/detik) Debit air di hulu (m3/detik)
Alokasi air (m3/detik)
Kapasitas (juta m3) Kebutuhan air di hilir (m3/detik) Debit air di hulu (m3/detik)
Air keluar (m3/detik)
Waduk
-
Inflow
-
Hasil Informasi
dari
waduk
Debit aliran sungai (m3/detik)
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
6
Untuk alokasi air secara rinci, tepat waktu (real-time), maka permasalahannya adalah bagaimana membagi air pada berbagai pengguna air secara adil, sesuai dengan prioritasnya. Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah: 1. Penyusunan skematisasi sistem tata air 2. Perhitungan kebutuhan air secara kumulatif, dari hilir ke hulu 3. Alokasi pembagian air, dari hulu ke hilir. Agar dapat melakukan alokasi pembagian air di bendung atau waduk, maka terlebih dahulu harus diketahui berapa jumlah kebutuhan air di hilir bendung atau waduk tersebut. Untuk itu perlu dijumlahkan semua kebutuhan air dari hilir ke hulu sampai dengan bangunan pembagi air tersebut, sehingga dapat diketahui berapa jumlah kebutuhan air secara kumulatif dari hilir ke hulu. 4. Alokasi Pembagian Air. Alokasi pembagian air dilakukan pada setiap bendung dan waduk. Untuk setiap bendung dapat dilakukan berbagai kebijaksanaan alokasi air sebagai berikut: 1. Prioritas pada air yang dibelokkan (diverted), sehingga hilir sungai mendapat sisanya. Sistem ini dapat digunakan pada pengambilan air minum yang menurut undang-undang merupakan prioritas tertinggi, atau pada bendung yang dibagian hilir sungainya tidak atau belum dimanfaatkan lagi. 2. Proporsi yang konstan berdasarkan air yang tersedia, misalnya air yang dipergunakan untuk irigasi, dari bendung dibelokkan volumenya ± 60% dari air yang tersedia, dan 40% volume sisanya ke hilir sungai. 3. Cara sederhana ini dapat dilakukan antar pengguna air yang sama, misalnya irigasi. 4. Proporsional dengan air yang dibutuhkan. Metode yang paling adil ini memerlukan perhitungan kebutuhan air di hilir bendung, dan sebaiknya digunakan bilamana memungkinkan.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
7
5. Bentuk umum dari rumus alokasi air secara proporsional dengan kebutuhannya ini adalah sebagai berikut: Alokasi pembagian air = (kebutuhan/(jumlah kebutuhan)) * air yang tersedia. Dimana jumlah kebutuhan adalah pada bendung pembagi, meliputi seluruh kebutuhan air dari hilir yang meminta air dari bendung tersebut. 5. Contoh Aplikasi 1 : Dua Daerah Irigasi Berikut ini diberikan beberapa contoh aplikasi lembar kerja Ms-Excel untuk alokasi pembagian air, mulai dari yang sangat sederhana yaitu suatu sistem tata air yang hanya terdiri atas dua buah daerah irigasi dan sebuah inflow. 5.1 Permasalahan Pada Gambar 1, terdapat dua buah daerah irigasi, yaitu DI 601 dan di bagian hilirnya adalah DI 603. Kedua DI tersebut mendapat pasokan air dari catchment atau Daerah Aliran Sungai (DAS) di hulu yaitu pada simpul Inflow 401.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
8
Gambar 1. Contoh 2 (dua) Daerah Irigasi
5.2 Langkah Pengerjaan Pada masing-masing simpul irigasi terdapat informasi mengenai hal-hal karakteristiknya, yaitu: 1. Luas (ha) 2. Satuan kebutuhan air (liter/detik/ha) 3. Kebutuhan air (m3/detik), yang merupakan perkalian antara 1) dan 2) 4. Faktor-k, yaitu rasio antara pasok (supply) dan kebutuhan (demand), dimana berapa besarnya pasok baru dapat diketahui setelah dilakukan perhitungan simulasi alokasi pembagian air.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
9
Sedangkan simpul inflow memuat besarnya debit aliran sungai dalam satuan meter-kubik per-detik. Setelah gambar skematisasi sistem tata air beserta informasinya diselesaikan, maka langkah selanjutnya adalah: 1. Menghitung jumlah kebutuhan air, dari hilir ke hulu 2. Melakukan alokasi pembagian air, dari hulu ke hilir. Perhitungan jumlah kebutuhan air dari hilir, dicatat pada setiap ruas sungai berwarna merah dan diberi kotak . Jadi pada gambar 1 tersebut terlihat kebutuhan air dari DI 603 yaitu sebesar 3,0 m3/detik; dan dijumlahkan dengan DI 601 menjadi 4,0 m3/detik. Alokasi pembagian air dari hulu, yang hanya sebesar 3,0 m3/detik harus dibagi pada bendung pengambilan air DI 601 secara proporsional. Jadi pembagiannya adalah sebagai berikut: DI 601 mendapat = ¼ x 3 m3/detik = 0,75 m3/detik DI 603 mendapat sisanya, yaitu 3 – 0,75 = 2,25 m3/detik, yang juga sama dengan ¾ x 3 m3/detik = 2,25 m3/detik. 5.3 Penjelasan Rumus-rumus Gambar 1 menunjukkan rumus-rumus yang digunakan dalam alokasi air. Penjelasan dari rumus-rumus tersebut adalah sebagai berikut: 1. Sel C19 berisi E16/E15, yaitu pasok dibagi kebutuhan air DI 603. Demikian pula sel I35 untuk DI 601. 2. Sel F26 berisi +E15, menyatakan kebutuhan air pada ruas sungai tersebut adalah hanya untuk menanggung beban kebutuhan air irigasi dari DI 603. 3. Sel G31 berisi +I34 menyatakan kebutuhan air pada ruas tersebut adalah sama dengan kebutuhan air irigasi DI 601. 4. Sel F35 berisi F26 + G31, menyatakan jumlah kebutuhan air pada ruas sungai tersebut merupakan jumlah kebutuhan air irigasi dari DI 603 dan DI 601. 5. Sel G35 berisi +D40, menyatakan ketersediaan air pada ruas sungai tersebut adalah sama dengan ketersediaan air pada simpul inflow 401. Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
10
Jumlah air ini kemudian harus dibagi secara adil untuk DI 601 dan DI 603. 6. Sel G32 berisi MIN(G31,G31/F35*G35) merupakan rumus alokasi pembagian air secara proporsional terhadap kebutuhannya. Rumus MIN dimaksudkan untuk memilih bilangan yang terkecil antara kebutuhan dan ketersediaan air. Jika ketersediaan air (sebesar G31/F35*G35) lebih besar dari kebutuhan (sebesar G31), maka yang diambil cukup kebutuhannya saja. Sebaliknya jika ketersediaan air lebih kecil dari kebutuhan, maka hanya dapat diberikan sejumlah air yang tersedia. Ekspresi G31/F35*G35 menyatakan jumlah air yang tersedia untuk DI 601, yaitu sebanding dengan kebutuhannya (G31) terhadap kebutuhan total (F35), yang selanjutnya dikalikan dengan jumlah air yang tersedia (G35). 7. Sel G26 berisi G35 – G32 menyatakan ketersediaan air pada ruas sungai tersebut adalah sejumlah inflow yang dikurangi dengan alokasi air untuk DI 601. 8. Sel E16 berisi MIN(E15,G26) menyatakan alokasi air untuk DI603 adalah mana yang lebih kecil: kebutuhan air di sel E15 atau ketersediaan air di sungai pada sel G26. 9. Sel G12 berisi MAX(0,G26-E16) menyatakan berapa besarnya air yang mengalir ke laut, yaitu sisa dari air di sungai setelah diambil oleh DI 603. Dibuat rumus MAX untuk menghindarkan angka negatif, jika tidak ada sisa lagi. 6. Contoh Aplikasi 2: Tiga Daerah Irigasi. 6.1 Permasalahan Contoh ini menyangkut tiga buah daerah irigasi, yaitu DI 601, 602, dan 603. Sumber air adalah dari sebuah DAS hulu yaitu inflow 401. Konfigurasi skematisasi sistem tata air disajikan pada Gambar 2.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
11
Gambar 2. Contoh 3 (tiga) Daerah Irigasi
6.2 Langkah Pengerjaan. Serupa dengan contoh terdahulu, pertama kali digambarkan skematisasi sistem tata air. Setelah gambar skematisasi sistem tata air beserta informasinya diselesaikan, maka langkah selanjutnya adalah: menghitung jumlah kebutuhan air, dari hilir ke hulu; dan melakukan alokasi pembagian air, dari hulu ke hilir. Perhitungan jumlah kebutuhan air dari hilir, dicatat pada setiap ruas sungai berwarna merah dan diberi kotak. Jadi pada gambar 2 tersebut terlihat kebutuhan air dari DI 603 yaitu sebesar 3,0 m3/detik; dan dijumlahkan dengan DI 601 dan DI 602 menjadi 6,0 m3/detik. Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
12
Alokasi pembagian air dari hulu, yang hanya sebesar 3,0 m3/detik harus dibagi pada bendung pengambilan air DI 601 dan DI 602 secara proporsional. Jadi pembagiannya adalah sebagai berikut: DI 601 mendapat = 1/6 x 3,0 m3/detik = 0,50 m3/detik DI 602 mendapat = 2/6 x 3,0 m3/detik = 1,00 m3/detik DI 603 mendapat sisanya, yaitu 3,0 – 1,00 – 0,50 = 1,50 m3/detik Yang juga sama dengan 3/6 x 3,0 m3/detik = 1,50 m3/detik Letak dari sel-sel lembar kerja Ms-Excel tersebut dapat diperiksa pada Gambar 2. Perhatikan bahwa ketiga daerah irigasi tersebut mendapatkan air dengan faktor k yang sama, yaitu dalam hal ini sebesar 0,50. 6.3 Penjelasan Rumus-rumus. 1. Sel E32 berisi MIN(E31,E31/F35*G35) yang mengalokasikan air untuk DI 602 sesuai dengan perbandingan kebutuhannya terhadap kebutuhan total. Demikian pula sel G32 untuk DI 601, dan sel E16 untuk DI 603. 2. Sel G26 berisi G35 – E32 – G32 menyatakan ketersediaan air pada ruas sungai tersebut yaitu besarnya inflow dikurangi dengan alokasi untuk DI 601 dan DI 602. Ketersediaan air ini seluruhnya adalah alokasi untuk DI 603. 7. Contoh Aplikasi 3 : Dua Daerah Irigasi dan satu PDAM. 7.1 Permasalahan Contoh ini menyangkut dua buah daerah irigasi, yaitu DI 601 dan 603; dan sebuah PDAM diantara kedua DI tersebut. Sumber air adalah dari sebuah DAS hulu yaitu inflow 401. Konfigurasi skematisasi sistem tata air disajikan pada Gambar 3. Sesuai dengan Undang-undang Sumber Daya Air, maka PDAM mendapat prioritas tertinggi, artinya harus selalu mendapat pasokan air.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
13
Gambar 3. Contoh 2(dua) DI dan 1 (satu) PDAM
7.2 Langkah Pengerjaan Serupa dengan contoh terdahulu, pertama kali digambarkan skematisasi sistem tata air. Setelah gambar skematisasi sistem tata air beserta informasinya diselesaikan, maka langkah selanjutnya adalah: menghitung jumlah kebutuhan air, dari hilir ke hulu; dan melakukan alokasi pembagian air, dari hulu ke hilir. Prioritas untuk PDAM dilakukan dengan menyatakan pasokan PDAM tersebut sebagai fungsi dari inflow yang ada, yaitu inflow 401, dan irigasi mendapat sisanya yang selanjutnya dibagi secara proporsional.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
14
Letak dari sel-sel lembar kerja Ms-Excel tersebut dapat diperiksa pada Gambar 3. Perhatikan bahwa ketiga DI tersebut mendapatkan air dengan faktor: k yang sama, yaitu dalam hal ini sebesar 0,75; dan PDAM mendapat pasokan penuh sesuai dengan kebutuhannya. 7.3 Penjelasan Rumus-rumus. Gambar 3 menunjukkan rumus-rumus yang digunakan dalam alokasi air. Penjelasan dari beberapa rumus-rumus tersebut adalah sebagai berikut: 1. Sel H21 berisi MIN(H20,D40) menyatakan bahwa pasokan untuk PDAM adalah sesuai dengan kebutuhannya pada sel H20 jika ketersediaan air mencukupi, dan sebesar seluruh inflow pada sel D40 jika tidak mencukupi. Rumus ini juga menyatakan bahwa jika PDAM terjadi kekurangan air, maka dipastikan bahwa irigasi sama sekali tidak akan mendapatkan air. 2. Sel
G32
berisi
MIN(G31,G31/(F35-H20)*(G35-H20))
menyatakan
alokasi air untuk DI 601. Perhatikan bahwa baik kebutuhan total maupun ketersediaan air semuanya dikurangi dengan kebutuhan air PDAM, yaitu sel H20. 8. Contoh Aplikasi 4 : Tiga Daerah Irigasi dan 2 (dua) Inflow 8.1 Permasalahan. Contoh ini serupa dengan Contoh Aplikasi 2, yaitu menyangkut tiga buah daerah irigasi, yaitu DI 601, 602 dan 603. Perbedaannya adalah bahwa sumber air berasal dari dua anak sungai atau dua buah DAS hulu yaitu inflow 401 dan 402. Konfigurasi skematisasi sistem tata air disajikan pada Gambar 4.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
15
Gambar 4. Contoh 3 (tiga) DI dan 2 (dua) Inflow
8.2 Langkah Pengerjaan. Serupa dengan contoh terdahulu, pertama kali digambarkan skematisasi sistem tata air. Setelah gambar skematisasi sistem tata air beserta informasinya diselesaikan, maka langkah selanjutnya adalah: menghitung jumlah kebutuhan air, dari hilir ke hulu; dan melakukan alokasi pembagian air, dari hulu ke hilir. Permasalahannya adalah bahwa inflow 402 hanya dapat digunakan oleh DI 603 sehingga membuat perhitungan alokasi air menjadi rumit. Untuk menghindari kerumitan tersebut, maka pada contoh ini diperkenalkan metode coba-coba (trial and eror) dalam mengatur bendung sehingga diperoleh faktor k yang sama untuk ketiga daerah irigasi.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
16
Letak dari sel-sel lembar kerja Ms-Excel tersebut dapat diperiksa pada Gambar 4. Perhatikan bahwa ketiga DI tersebut mendapatkan air dengan faktor k yang sama, yaitu dalam hal ini sebesar 0,35. Hal ini diperoleh setelah mencoba beberapa cara pelepasan air dari bendung di hulu (angka yang dalam simbol lingkaran), dan akhirnya nilai k yang seragam dicapai pada pelepasan air ke hilir sebesar 0,95 m3/detik . 8.3 Penjelasan Rumus-rumus. Pada gambar 4 menunjukkan rumus-rumus yang digunakan dalam alokasi air. Penjelasan dari beberapa rumus-rumus tersebut adalah sebagai berikut: 1. Sel G28 berisi angka 0,95 dapat diubah-ubah oleh pemakai agar diperoleh keadilan pemberian air, yaitu factor-k yang sama di hulu dan hilir. 2. Sel F28 berisi MAX (0,F20-C25) menyatakan kebutuhan air pada ruas sungai tersebut, yaitu sebesar kebutuhan air DI 603 dikurangi dengan besarnya inflow 402 yang khusus memasok air untuk DI 603. 3. Sel G34 berisi MIN (G33,G33/(G33+E33)*(G37-G28)) menyatakan alokasi air untuk DI 601 yang proporsional dengan kebutuhannya terhadap kebutuhan total DI 601 (sel G33) dan 602 (sel E33). Rumus ini hanya menjamin keadilan antara DI 601 dan 602. Keadilan antara kedua DI ini dengan DI 603 diperoleh dengan mencoba berbagai nilai pelepasan air ke hilir pada sel G28. Perhatikan bahwa pada rumus ini ketersediaan air pada bendung adalah sebesar inflow (sel G37) dikurangi dengan pelepasan air ke hilir pada sel G28. 9. Rangkuman Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci. Kegiatan penyusunan Pemodelan Rencana Alokasi Air Rinci, dilaksanakan pada awal musim hujan dan awal musim kemarau, setiap awal musim tanam dan dievaluasi pada setiap awal musim tanam sesuai dengan pola tanam yang disepakati bersama dalam wadah koordinasi TKPSDA/ PTPA. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan adalah : ketersediaan air, jumlah kebutuhan air, neraca air, pola tanam dan prakiraan curah hujan yang akan datang.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
17
Pelaksanaan pemodelan dilakukan oleh Institusi Pengelola SDA, dan disepakati bersama dalam Rapat TKPSDA/TPA. Penetapan Rencana Alokasi Air Rinci diputuskan oleh Gubernur/ Bupati sesuai dengan kewenangannya diwilayah sungai tersebut. 10. Pertanyaan – pertanyaan bagi Peserta Pelatihan. 1. Faktor-faktor apa yang perlu diperhitungkan dalam penyusunan Pemodelan Rencana Alokasi Air Rinci ? 2. Data-data apa yang diperlukan untuk penyusunan Skhematisasi Rencana Alokasi Air Rinci ? 3. Langkah Kegiatan apa yang dilakukan dalam penyusunan Pemodelan Rencana Alokasi air Rinci? 4. Siapakah yang melaksanakan kegiatan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci? 5. Siapakah yang berhak menetapkan Rencana Alokasi Air Rinci ? 6 Sebutkan contoh-contoh aplikasi model alokasi air yang saudara ketahui? 7. Apakah peran dan kegiatan wadah koordinasi TKPSDA/ PTPA, pada pemodelan rencana alokasi air rinci ? 8. Bagaimana perhitungan fakto-k pembagian air, dalam pemodelan Rencana Alokasi Air Rinci ?
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
18
BAB II PEMODELAN RENCANA ALOKASI AIR UNTUK PERENCANAAN / TAHUNAN
Pada bab ini membahas implementasi model alokasi air untuk perencanaan/ tahunan, pada lembar-kerja elektronik yang mudah didapat dan, banyak digunakan, yaitu Microsoft Excel. Pada dasarnya model alokasi air berfungsi menelusuri perjalanan air dari hulu ke hilir; jika ada anak sungai maka debitnya ditambahkan; dan jika ada pengambilan maka debitnya dikurangi. Untuk menyusun model alokasi air dengan MS-Excel ini terdiri atas tahapantahapan sebagai berikut: 1. Penggambaran skematisasi; 2. Penyusunan tabel kebutuhan dan ketersediaan air; 3. Perhitungan kebutuhan air pada setiap titik; 4. Alokasi pemberian air; 5. Menjalankan simulasi; 6. Perhitungan kekurangan air; dan 7. Penyajian hasil simulasi. 1. Uraian Skhematisasi Sistem Tata Air Uraian ini membahas implementasi model alokasi air pada lembar-kerja elektronik yang mudah didapat, banyak digunakan, yaitu Microsoft Excel. Pada dasarnya model alokasi air berfungsi menelusuri perjalanan air dari hulu ke hilir; jika ada anak sungai maka debitnya ditambahkan; dan jika ada pengambilan maka debitnya dikurangi. Untuk menyusun model alokasi air dengan MS-Excel ini terdiri atas tahapantahapan sebagai berikut: 1. Penggambaran skematisasi; 2. Penyusunan tabel kebutuhan dan ketersediaan air; 3. Perhitungan kebutuhan air pada setiap titik; Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
19
4. Alokasi pemberian air; 5. Menjalankan simulasi; 6. Perhitungan kekurangan air; dan 7. Penyajian hasil simulasi. 2. Tujuan Instruksional Khusus Setelah mempelajari pokok bahasan Pemodelan Rencana Alokasi Air untuk perencanaan / tahunan, diharapkan Peserta Pelatihan dapat mengetahui dan melaksanakan tata cara Pemodelan Perencanaan Alokasi Air untuk perencanaan/ tahunan, sesuai dengan
Pedoman & Modul Pelatihan serta
Peraturan Alokasi Sumber Air yang berlaku. 3. Penyusunan Tabel Kebutuhan dan Ketersediaan Air Apabila skematisasi tata air menyatakan ketersediaan dan kebutuhan air menurut ruang (data spasial), maka untuk menyatakan data runtut waktu (time-series) dari ketersediaan air pada simpul aliran dan kebutuhan air pada berbagai simpul kebutuhan air perlu dibuat pula tabel-tabel. Untuk menyatakan ketersediaan dan kebutuhan air pada suatu saat yang disajikan pada skematisasi, maka tabel ini diacu dengan menggunakan fungsi: =vlookup(indeks, tabel, kolom) atau =hlookup(indeks, tabel, baris) 4. Menghitung Kebutuhan Air pada Setiap Titik Untuk keperluan alokasi air, maka berapa jumlah kebutuhan air di hilir bendung atau waduk harus diketahui. Untuk itu dilakukan penjumlahan kebutuhan air dari hilir ke hulu, sehingga pada setiap titik dapat diketahui kebutuhan airnya secara kumulatif dari hilir. 5. Alokasi Pemberian Air 5.1 Pembagian air di Bendung Pemberian air dimulai dengan melakukan penelusuran air yang tersedia dari hulu ke hilir. Permasalahan pengendalian alokasi air muncul pada bangunan
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
20
air bendung dan waduk. Untuk membagi air pada bendung dapat digunakan beberapa alternatif antara lain sebagai berikut: 1. Prioritas pada air yang dibelokkan (diverted), sehingga hilir sungai mendapat sisanya. Sistem ini dapat digunakan pada pengambilan air minum yang menurut undang-undang merupakan prioritas tertinggi, atau pada bendung yang dibagian hilir sungainya tidak atau belum dimanfaatkan lagi. 2. Proporsi yang konstan berdasarkan air yang tersedia, misalnya air dimanfaatkan untuk irigasi dibelokkan volumenya sebesar 60% dari air yang tersedia, dan 40% sisanya ke hilir sungai untuk berbagai keperluan. 3. Proporsional dengan air yang dibutuhkan. 5.2 Pembagian Air di Waduk (reservoir) Khususnya pada waduk, untuk setiap langkah waktu (time-step) kita dihadapkan pada permasalahan berapa air yang harus dikeluarkan. Hal ini bergantung pada cara pengoperasian waduk, dan persamaan neraca air waduk sebagai berikut: S(t+1) = S(t) + I(t) - O(t) + (P(t)-E(t))*A
.....3.1)
dimana: S adalah tampungan waduk I adalah air masuk waduk O adalah air keluar dari waduk P adalah curah hujan E adalah evaporasi A adalah areal waduk
Terdapat dua buah cara yang sederhana untuk mengoperasikan waduk, yaitu: 1. Cara operasi sederhana: keluarkan air dari waduk (outflow O) sesuai dengan kebutuhan air di hilir (D) jika air tesebut mencukupi; dan hitung
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
21
neraca air waduk dari persamaan (3.1), kemudian perhatikan kondisi limpasan dan kekurangan air sebagai berikut dibawah ini: a. Jika S(t+1) > Smax maka S(t+1) = Smax; O = D + S(t+1) - Smax b. Jika S(t+1) < Smin maka S(t+1) = Smin; O = D + S(t+1) – Smin. 2. Cara operasi dengan kurva atur (rule curve) Kurva atur yang sederhana terdiri atas tiga buah kurva, yaitu: a. Flood control curve (FRC) jika S(t+1) > FRC maka S = FRC; O = D + S(t+1) - FRC b. Utility rule curve (URC) jika S(t+1) < URC maka O = f * D, dimana 0 < r < 1 dan neraca air dihitung kembali.
5.3 Menjalankan Simulasi 1. Cara operasi dengan kurva atur (rule curve) Kurva atur yang sederhana terdiri atas tiga buah kurva, yaitu: a. Flood control curve (FRC) Jika S(t+1) > FRC maka S = FRC; O = D + S(t+1) - FRC b. Utility rule curve (URC) Jika S(t+1) < URC maka O = f * D, dimana 0 < r < 1 dan neraca air dihitung kembali. 6. Menghitung Kekurangan Air Alokasi air dilakukan pada jaringan tata air yang dinyatakan sebagai skematisasi sistem tata air, sedangkan kekurangan air untuk seluruh waktu simulasi berada pada tabel. Untuk dapat mengetahui kekurangan air, maka terlebih dahulu harus diketahui realisasi pasokan air hasil simulasi dari skema tata air yang dipindahkan ke dalam tabel dengan menggunakan makro yang disimpan pada subprogram hitung sebagai berikut: Sub hitung() For i = 1 To 24 Cells(4, 3) = i Cells(80, i - 1 + 6) = Cells(9, 4)
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
22
Cells(83, i - 1 + 6) = Cells(9, 6) Cells(86, i - 1 + 6) = Cells(32, 6) Cells(89, i - 1 + 6) = Cells(16, 6) Next i End Sub Program hitung tersebut di atas menghitung waktu tengah-bulanan dari 1 sampai dengan 24, dan pada saat yang sama melakukan hal-hal sebagai berikut: 1. Memberi nilai 1 sampai dengan 24 pada sel C4. Jadi di layar dapat disaksikan berubahnya angka pada sel C4 tersebut. 2. Memindahkan nilai realisasi pasokan air dari sel D9 ke dalam tabel, yaitu sel F80, G80, sampai dengan S80 3. Memindahkan nilai dari sel F9, F32, dan F16 ke dalam tabel. 7. Menyajikan Hasil Simulasi. Hasil simulasi untuk setiap saat tertentu dapat dilihat pada gambar skematisasi tata air. Untuk menyajikan hasil simulasi keseluruhan dapat disajikan dalam gambar grafik antara kebutuhan air dan realisasi pasok air selama periode simulasi, atau kriteria keandalan berupa prosentase terpenuhinya kebutuhan air untuk seluruh simpul kebutuhan air. 8. Contoh Aplikasi Sebagai contoh aplikasi dari model simulasi alokasi air dengan MS-Excel ini, diterapkan pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane (gambar 5). Pada DAS Cisadane ini terdapat bendung Empang yang mengairi 6.661 hektar sawah dan bendung Pasarbaru yang mengairi Daerah Irigasi Pasarbaru Barat seluas 21.783 hektar dan Daerah Irigasi Pasarbaru Timur seluas 9.143 hektar. Untuk menunjang kebutuhan air minum kawasan Serpong dan sekitarnya, maka telah dilakukan pengambilan air yang pada masa mendatang diperkirakan akan terus meningkat sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk dan pemukiman di Jakarta Barat bagian Selatan ini. Skematisasi sistem tata air DAS Cisadane ini dapat dilihat pada Gambar 5 bagian atas,
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
23
yang menyajikan debit dalam meter-kubik-per-detik pada masing-masing titik untuk Bulan September tengah bulan kedua, dengan kondisi pasok air debit andalan Q80%.
Gambar 5. Skematisasi Sistem Tata Air S.Cisadane
Pada contoh kasus ini dikaji sampai seberapa jauh pengambilan air baku dapat dilakukan tanpa mengganggu air irigasi untuk produksi padi. Simulasi dengan debit andalan Q80% pada 24 tengah bulanan menunjukkan bahwa pengambilan air bersih ternyata berpengaruh terhadap pasokan air untuk irigasi.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
24
Pada gambar 6, bagian bawah menunjukkan terjadinya kekurangan air yang cukup serius di Dearah Irigasi Pasarbaru Barat dan Pasarbaru Timur pada bulan Juni sampai dengan Oktober. Untuk itu maka perlu dikaji upaya-upaya penanggulangannya, misalnya dengan pembuatan waduk. D. I. PASARBARUBARAT
40.0
D. I. PASARBARUTIMUR 14.0
35.0 12.0 30.0
Q (m3/de
Q (m3/de
10.0 25.0
8.0
20.0
6.0
15.0
10.0
4.0
5.0
2.0 0.0
0.0 1
3
5
7
9
11
13
15
Bulan
17
19
Demand
21
1
23
D.I. EMPANG
3
5
7
11
13
15
17
19
Demand
21
23
Supply
AIRBAKUSERPONG
10.0
10.0
9
Bulan
Supply
9.0 8.0
8.0
Q (m3/de
Q (m3/de
7.0 6.0
6.0
5.0
4.0
4.0
3.0 2.0
2.0
1.0 0.0
0.0 1
3
Bulan
5
7
9
11
13
15
17
19
Demand
21
23
Supply
1
3
5
7
9
11
13
15
Bulan
17
19
Demand
21
23
Supply
Gambar 6. Hasil Simulasi Kondisi Saat Ini
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
25
Gambar 7. Alokasi Air setelah Ada Waduk
Pada gambar 8, menyajikan hasil simulasi alokasi air yang memberikan perkiraan kondisi sumberdaya air jika dibangun waduk Parungbadak dengan kapasitas tampungan sebesar 600 juta m3. Hampir seluruh kebutuhan air dapat dipenuhi, kecuali Daerah Irigasi Empang yang terletak di hulu waduk. Model ini dapat juga menyarankan sampai seberapa jauh air bersih dapat diambil, atau sebaliknya berapa kapasitas minimal waduk Parungbadak agar dapat melayani kebutuhan air di hilirnya.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
26
D. I. PASARBARUBARAT
40.0
D. I. PASARBARUTIMUR 14.0
35.0 12.0 30.0 10.0
Q (m3/de
Q (m3/de
25.0
8.0
20.0
6.0
15.0
4.0
10.0
2.0
5.0
0.0
0.0 1
3
5
7
9
11
13
15
Bulan
17
19
21
Demand
23
1
D.I. EMPANG
3
Bulan
Supply
5
7
11
13
15
17
19
Demand
21
23
Supply
AIRBAKUSERPONG
10.0
10.0
9
9.0 8.0
8.0 7.0
Q (m3/de
Q (m3/de
6.0
6.0
5.0
4.0 4.0 3.0
2.0
2.0
0.0
0.0
1.0
1
3
5
7
9
11
13
Bulan
15
17
19
21
Demand
23
Supply
1
3
5
7
9
11
13
15
Bulan
17
19
Demand
21
23
Supply
Gambar 8. Hasil Simulasi Setelah Ada Waduk
Pada gambar 9, menunjukkan tata-letak (layout) lembar-kerja dengan komponen sebagai berikut: 1. Skematisasi sistem tata air, pada bagian atas; 2. Gambar grafik kebutuhan dan realisasi pasok air terletak di bagian tengah; dan 3. Tabel inflow, kebutuhan air dan realisasi pasokan air untuk 24 buah tengah bulanan diletakkan pada bagian bawah.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
27
Gambar 9. Layout Lembar Kerja
9. Rangkuman Pemodelan Rencana Alokasi Air Untuk Perencanaan/ Tahunan Kegiatan penyusunan Pemodelan Rencana Alokasi Air Untuk Perencanaan/ Tahunan, dilaksanakan untuk perencanaan sumber air, atau untuk Alokasi Air Tahunan yaitu pada awal musim hujan dan awal perencanaan, dan untuk rencana tahunan perlu dievaluasi lagi pada setiap awal musim tanam sesuai dengan pola tanam yang disepakati bersama dalam wadah koordinasi TKPSDA/ PTPA.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
28
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan adalah : ketersediaan air , jumlah kebutuhan air, neraca air, pola tanam dan prakiraan curah hujan yang akan datang. Pelaksanaan pemodelan dilakukan oleh Institusi Pengelola SDA, dan disepakati bersama dalam Rapat TKPSDA/TPA. Penetapan Rencana Alokasi Air Rinci diputuskan oleh Gubernur/ Bupati sesuai dengan kewenangannya diwilayah sungai tersebut. 10. Pertanyaan-pertanyaan bagi Peserta Pelatihan 1. Faktor-faktor apa yang perlu diperhitungkan dalam penyusunan Pemodelan Rencana Alokasi Air Untuk Perencanan / Tahunan ? 2. Data-data apa yang diperlukan untuk penyusunan Skhematisasi Pemodelan Rencana Alokasi Air untuk perencanaan/tahunan ? 3. Kegiatan apa yang dilakukan dalam penyusunan Pemodelan Rencana Alokasi air untuk Perencanaan / Tahunan? 4. Bagaimana
menentukan
faktor-k
dalam
perhitungan
Pemodelan
Rencana Alokasi Air Tahunan ? 5. Siapakah yang melaksanakan kegiatan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Tahunan atau untuk perencanaan ? 6. Sebutkan prioritas penggunaan air dalam Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Tahunan ? 7. Apakah peran dan kegiatan wadah koordinasi TKPSDA/ PTPA, pada pemodelan rencana alokasi air tahunan?
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
29
BAB III KELEMBAGAAN DAN KOORDINASI RENCANA ALOKASI AIR
1. Uraian Lembaga Pengelola Sumber Daya Air Kewenangan dalam pengaturan alokasi air adalah sebagai berikut: 1.1. Wilayah
Sungai
yang
kewenangan
pengelolaannya
berada
pada
Pemerintah dilaksanakan oleh Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Departemen Pekerjaan Umum melalui BBWS/BWS dan/atau Badan Hukum. 1.2. Wilayah
sungai
yang
kewenangan
pengelolaannya
berada
pada
Pemerintah Propinsi dilaksanakan oleh Dinas Teknis Propinsi yang bertanggung jawab di bidang sumber daya air. Dalam hal telah terbentuk Balai PSDA Wilayah Sungai
penyelenggaraan
Rencana Alokasi Air
dilakukankan oleh Balai PSDA Wilayah Sungai yang bersangkutan, dan disosialisasikan kepada para pemilik kepentingan/ stake-holder. 1.3. Wilayah sungai yang kewenangan pengelolaannya pada Pemerintah Kabupaten/Kota dilaksanakan oleh Dinas Teknis Kabupaten/Kota yang bertanggung jawab di bidang sumber daya air. Dalam hal telah terbentuk Balai PSDA penyelenggaraan diserahkan kepada Balai PSDA yang bersangkutan. 1.4. Wilayah sungai yang kewenangan pengelolaannya dilaksanankan oleh Badan
Usaha
yang
dibentuk
dengan
Keputusan
Presiden,
penyelenggaraan alokasi air dilakukan oleh Badan Usaha yang berbadan hukum tersebut. 1.5. Sebagai
wadah
koordinasi
tata
pengaturan
air,
Gubernur
dapat
membentuk: 1. Panitia Tata Pengaturan Air (PTPA), atau sekarang dengan nama Tim Koordinasi Pengelolaan Sumber Daya Air (TKPSDA), ditingkat Propinsi dan Panitia Pelaksana Tata Pengaturan Air (PPTPA) ditingkat Daerah Pengaliran Sungai. 2. Dalam melaksanakan tata pengaturan air, Rencana Alokasi Air Wilayah
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
30
Sungai diadakan musyawarah di tingkat PPTPA dan selanjutnya PPTPA melaporkan kepada Gubernur, melalui PTPA, dan Dinas Sumber Daya Air. 3. Koordinasi dalam penyediaan dan penggunaan air merupakan hal yang sangat penting untuk menunjang kesesuaian dalam implementasi penggunaan. 4. Kegiatan koordinasi PPTPA, sebaiknya rutin dilaksanakan sekali sebulan. 2. Tujuan Instruksional Khusus. Setelah mempelajari pokok bahasan ini Peserta Pelatihan diharapkan dapat mengetahui Lembaga/ Instansi atau Badan Usaha Pengelola SDA, yang melakukan koordinasi dengan Pihak Pemilik kepentingan/ stake holder, untuk penyelenggaraan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air, yang telah ditetapkan oleh Pejabat yang berwenang, sehingga dapat melaksanakan pengoperasian sumber air dengan benar sesuai Pedoman Operasi/ Prosedur Operasi Standart, pada masing-masing Instansinya. 3. Pembiayaan 3.1. Sumber pendanaan
untuk pembuatan model perencanaan berasal
antara lain dari: a. Dana anggaran pemerintah, APBN, APBD. b. Dana anggaran swasta, BUMN, BUMD, dan lainnya. c. Dana hasil penerimaan biaya jasa pengelolaan sumber daya air dari pengguna air/ Pelanggan. 3.2. Penggunaan dana dalam pelaksanaan alokasi air antara lain untuk: a. Pengoperasian dan pemeliharaan bangunan prasarana SDA. b. Biaya administrasi kantor, biaya gaji karyawan, biaya umum, dll.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
31
4. Koordinasi. 4.1 Lembaga Koordinasi. Dalam penyusunan rencana alokasi air, pengelola sumber daya air melakukan koordinasi dengan dinas/instansi terkait dan kelompok pengguna air dalam wadah koordinasi. Lembaga koordinasi yang berkaitan dengan Tata Pengaturan Alokasi Air adalah: 1. Tim Koordinasi Pengelolaan SDA atau Panitia Tata Pengaturan Air, 2. Panitia Pelaksana Tata Pengaturan Air, 3. Panitia Irigasi Kabupaten, Panitia Irigasi Propinsi, 4. Gabungan Perkumpulan Petani Pemakai Air ( GP3A ), 5. Perkumpulan Petani Pemakai Air, (P3A ), 6. Pengguna air yang lain : PDAM, PLTA, Industri, dan Pelanggan lain. Materi Rapat Koordinasi antara lain mencakup : 1. Usulan rencana alokasi air yang akan ditetapkan. 2. Permasalahan di dalam penyelenggaraan alokasi air. 3. Pertanggung-jawaban penyelenggaraan alokasi air. 4. Pemeliharan Bangunan Prasarana Sumber Air, dan lain-lain. 4.2 Mekanisme Koordinasi. Penyelenggaraan koordinasi dan konsultasi alokasi air dilakukan dalam wadah koordinasi pada : 1. Awal musim hujan, 2. Akhir musim kemarau/ masa krisis air. 3. Pada waktu terjadi perubahan pola operasi sumber air atau kejadian bencana alam. Koordinasi tersebut dapat pula diselenggarakan sewaktu-waktu untuk membahas revisi rencana alokasi air, disesuaikan dengan kondisi ketersediaan air. Koordinasi ini perlu dijalin sampai alokasi air dapat mencapai tujuan yaitu alokasi air secara efisien, efektif dan adil.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
32
5. Rangkuman Kelembagaan dan Koordinasi Rencana Alokasi Air Koordinasi antar Lembaga/ Instansi Pengelola SDA dan Para Pemilik Kepentingan sangat diperlukan, dan diselenggarakan secara berkala guna membahas pelaksanaan alokasi air agar berjalan lancar dan sesuai dengan Pola Operasi Sumber air dan hasil Pedoman Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. 6. Pertanyaan-pertanyaan bagi Peserta Pelatihan. 1. Dalam rapat koordinasi penyelenggaraan alokasi air, sebutkan Lembaga/ Instansi dan Pemilik kepentingan yang terkait? 2. Apakah yang dibahas dalam rapat koordinasi tersebut? 3. Kapan diselenggarakan rapat koordinasi secara berkala? 4. Darimana saja didapatkan dana untuk pelaksanaan alokasi air? 5. Siapa yang dapat menarik biaya jasa pengelolaan sumber air? 6. Wilayah sungai yang mana yang menjadi kewenangan Gubernur? 7. Wilayah sungai yang mana yang menjadi kewenangan Bupati? 8. Wilayah sungai yang mana yang menjadi kewenangan Menteri? 9. Apakah tugas TKPSDA/ PTPA dalam penetapan Pola Operasi Sumber air dan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Tahunan?
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
33
BAB IV LANGKAH-LANGKAH KEGIATAN PEMBELAJARAN
Pada sesi modul ini kita akan mempelajari 4(empat) pokok bahasan, dengan masing-masing sub pokok bahasannya. Berikut ini disampaikan langkah kegiatan sebagai Fasilitator/ Trainer dan Perserta Pelatihan sebagai berikut : 1. Langkah/ tahap 1 Persiapan Pelatihan •
Kegiatan Trainer: 1. Menciptakan suasana nyaman dan memotivasi peserta untuk siap menerima materi Pelatihan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air. 2. Memberikan gambaran umum pentingnya materi Pelatihan Model Rencana Alokasi Air. 3. Memberikan evaluasi awal terhadap Peserta Pelatihan.
•
Kegiatan Peserta Pelatihan: 1. Mempersiapkan diri dengan modul pelatihan dan alat-alat tulis yang diperlukan. 2. Mendengar / memperhatikan penjelasan fasilitator dan mencatat halhal yang dianggap penting. 4. Mengikuti evaluasi awal dengan lembar/ kertas kerja.
2. Langkah/ tahap 2 Pokok Bahasan Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci. •
Kegiatan Trainer: 1. Menyampaikan pokok bahasan Pengertian dan Konsepsi Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci. Dengan memberikan ilustrasi bidang kerja Pemodelan Rencana Alokasi Air. 2. Meminta perserta pelatihan untuk memberikan komentar.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
34
3. Melakukan klarifikasi dengan menyampaikan Konsepsi Pemodelan Perencanaan Alokasi Air Rinci. •
Kegiatan Peserta pelatihan: 1. Menyampaikan
komentar
atas
ilustrasi
yang
dipresentasikan
fasilitator. 2. Menuliskan ruang lingkup kerja para peserta pelatihan dibidang pengelolaan sumber daya air yang pernah dilakukan di instansi masing-masing.
3. Langkah/ tahap 3: Pokok
Bahasan
Pemodelan
Perencanaan
Alokasi
Air
untuk
Perencanaan/ Tahunan. •
Kegiatan Trainer: 1. Menyampaikan pokok bahasan, dengan memberikan bahan diskusi, dan memfasilitasi kegiatan diskusi tentang masalah tang perlu dibahas. 2. Memfasilitasi kegiatan diskusi tentang cara merumuskan masalah dan pertanyaan Pemodelan Rencana Alokasi Air sesuai dengan masalah yang pernah dihadapi para Peserta pelatihan. 3. Memberikan klarifikasi atas hasil diskusi kelompok para Peserta pelatihan. 4. Meminta para Peserta pelatihan untuk menuliskan rumusan masalah secara perorangan tentang Pemodelan Rencana Alokasi Air.
•
Kegiatan Peserta pelatihan: 1. Mendiskusikan rumusan masalah dan membuat pertanyaan pada lembar/kertas kerja secara perseorangan. 2. Mempresentasikan hasil diskusi kelompok. 3. Memberikan respon atas tanggapan dari kelompok lain dan fasilitator. 4. Menuliskan
rumusan
masalah
secara
perorangan
pada
lembar/kertas kerja.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
35
4. Langkah / tahap 4: Pokok Bahasan Kelembagaan dan Koordinasi Alokasi Air. Kegiatan Trainer dan kegiatan Peserta pelatihan seperti pada langkah ke 3, tersebut diatas.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
36
PENUTUP
Sebagai penutup dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Model alokasi air dengan MS-Excel ternyata cukup mudah menyusunnya, terutama untuk Daerah Aliran Sungai yang sistem tata airnya relatif tidak terlalu kompleks/ sederhana. 2. Model ini bersifat luwes, artinya mudah dimodifikasi dan disesuaikan dengan kondisi setempat. 3. Prasyarat sumberdaya manusia untuk dapat menyusun dan menerapkan model
ini
adalah
mampu
mengoperasikan
Ms-Excel;
dan
memiliki
pengetahuan dan wawasan pengelolaan sumberdaya air. Kemampuan dan pengetahuan ini pada umumnya telah dimiliki oleh para staf BBWS/ BWS, Balai Pengelolaan Sumberdaya Air. 4. Tahap penyusunan model alokasi air dengan Ms-Excel adalah: •
Pembuatan skematisasi sistem tata air;
•
Perhitungan kebutuhan air dari hilir ke hulu;
•
Alokasi air dari hulu ke hilir.
Selain untuk pengelolaan secara real-time, model ini dapat juga digunakan untuk perencanaan. Jika digunakan untuk mengevaluasi suatu strategi perencanaan, maka model ini harus dilengkapi dengan program makro dari Ms-Excel yang berupa bahasa Visual Basic. 5. Jika model ini diterapkan pada DAS yang kompleks, maka akan dijumpai beberapa kesulitan dalam penyusunan dan pelacakan program. Solusinya
adalah
dengan
mengundang
Pengguna/
pemakai
dalam
menentukan alokasi pembagian air yang paling adil dan optimal, sehingga model tidak lagi berfungsi sebagai alat optimasi, melainkan sebagai sarana simulasi, untuk alat negosiasi/ kesepakatan.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
37
Selanjutnya dapat disarankan beberapa hal-hal sebagai berikut: 1. Menerapkan model alokasi air dengan lembar-kerja Ms-Excel ini, terutama untuk wilayah sungai dengan DAS yang tidak terlalu kompleks/ sederhana. Penerapan ini meliputi model sebagai alat bantu untuk pengelolaan sumberdaya air secara tepat-waktu (real-time); maupun sebagai alat bantu perencanaan, misalnya dalam menyusun rencana alokasi air tahunan. 2. Mengembangkan model ini, dengan memberi kemungkinan-kemungkinan untuk: a. Optimasi dengan metode program linear maupun non-linear. b. Memberi kemudahan bagi pemakai dalam pemasukan data, maupun pengkajian hasil simulasi.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
38
DAFTAR PUSTAKA / BAHAN BACAAN
1. Undang-Undang No.7 Tahun 2004, Tentang Sumber Daya Air. 2. Peraturan Pemerintah No.42 Tahun 2008, Tentang Pengelolaan SDA. 3. Peraturan Pemerintah No.20 Tahun 2006, Tentang Irigasi. 4. Waluyo Hatmoko, Drs., M.Sc., Juli 2009 ,Model Pengelolaan Alokasi Air Pada Sumber Air, Puslitbang SDA, Bandung. 5. Waluyo Hatmoko, Drs, M.Sc, 1997. Model Simulasi Alokasi Air dengan Lotus 123. Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan HATHI, Medan. 6. Virama Karya et al, 2000. Pedoman Penyusunan Model Alokasi Air dengan Ms-Excel, Departemen Permukiman dan Pengembangan Wilayah 7. Virama Karya et al, 2000. Pedoman Penyusunan Model Alokasi Air dengan WRMM, Departemen Permukiman dan Pengembangan Wilayah.
Dissemination Unit of Water Resources Management and Technology
39
