Bab 1 Waduk [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Waduk merupakan bangunan rekayasa sungai yang dibangunan melintang pada sungai, yang memiliki fungsi sebagai menampung air pada saat musim hujan dan mensuplai air pada musim kemarau agar stabilitas distribusi air merata sesuai dengan keperuntukannya. Waduk juga dapat dimanfaatkan sebagai irigasi, PLTA, penyediaan air baku, dan menampung sedimen atau disebut sebagai waduk suplesi. Peningkatan level air waduk dapat berdampak berbagai hal. Pada saat curah hujan tinggi pastinya akan mempengaruhi jumlah air yang diterima oleh waduk, akibatnya ketinggian air dapat melampaui batas normal. Hal ini dapat mengakibatkan air meluap dan terjadi banjir, bahkan besar kemungkinan ketika kondisi geologis disekitar bendungan tidak mampu menahan tekanan akibat kenaikan level permukaaan air, maka dapat berakibat pada jebolnya bendungan. Begitupula pada saat terjadi penurunan level permukaan air bendungan, akan mengurangi sumber persediaan air. Dimana penurunan level permukaan air sangat berpengaruh terhadap pengoprasian turbin penggerak pembangkit listrik yang berfungsi sebagai pemasok daya listrik bagi sistem pembangkit listrik tenaga air yang memanfaatkan waduk. Selain itu kekurangan sumber air dapat berpengaruh terhadap kegiatan pertanian yang mana kebanyakan dari kegiatan tersebut bergantung pada sumber irigasi yang di peroleh dari waduk buatan. Oleh karena itu dibutuhkan



suatu



upaya



untuk



memonitor aktivitas



perubahan ketinggian permukaaan air waduk untuk kepentingan di atas diharapkan dapat mempermudah serta mengatur siklus air waduk sehingga dapat terjaga dan mampu memenuhi kebutuhan. Dalam pengelolaan sumberdaya air waduk sering dijumpai permasalahanpermasalahan yang menyangkut aspek perencanaan, operasi dan pemeliharaan (Sudjarwadi, 1987). Salah satu persoalan utama yang terjadi dalam operasi dan pemeliharaan waduk untuk penyediaan air irigasi dan bidang lainnya adalah semakin langkanya ketersediaan air pada waktu-waktu tertentu. Pada sisi lain permintaan air untuk berbagai kebutuhan cenderung semakin meningkat sebagai akibat peningkatan jumlah penduduk, beragamnya pemanfaatan air, berkembangnya pembangunan, serta kecenderungan menurunnya kualitas air akibat pencemaran oleh berbagai kegiatan (Bustomi, 2003). 1



2 Terjadinya



penggundulan



hutan, juga menyebabkan tingginya



erosi di



daerah hulu atau di sub daerah aliran sungai, yang berasal dari beberapa sungai yang bermuara ke waduk, sehingga sedimentasi menjadi tinggi yang mengakibatkan pengurangan kapasitas waduk (De Cesare, ketersediaan air



waduk



serta



pada



2001)



akhirnya



dan mempengaruhi berpengaruh terhadap



jumlah umur



layanan/operasi waduk. 1.2. Identifikasi Masalah Pembangunan waduk adalah salah satu wujud dari usaha memenuhi kebutuhan air. Persediaan yang ada di waduk antara lain direncanakan untuk berbagai keperluan. Dalam pembangunan waduk yang paling diperhatikan adalah analisa tentang produksi dan kapasitas. Produksi adalah jumlah air yang dapat disediakan oleh waduk dalam jangka waktu tertentu. Dari produksi waduk yang direncanakan tersebut dapat ditetapkan seberapa besar kapasitas waduk yang diperlukan untuk dapat memenuhi kebutuhan dengan keandalan tertentu. Hal ini digunakan untuk keperluan perencanaan waduk. Untuk keperluan operasi, hubungan antara kapasitas dan produksi diartikan sebagai besarnya kebutuhan yang dapat dilayani tiap satuan waktu sesuai dengan kapasitas yang ada. Pengkajian hubungan antara kapasitas dan produksi disebut penelaahan operasi. Penelaahan operasi yang dapat mengungkapkan karakteristik waduk berdasarkan kondisi musim dan keanekaragaman kebutuhan diperlukan suatu simulasi. Simulasi pengoperasian waduk dipakai untuk jangka waktu tertentu berdasarkan aturan yang ditetapkan. Metode simulasi dan kurva massa digunakan untuk mencari kebutuhan air serta melakukan analisis kapasitas waduk, sehingga dari hitungan ini dapat ditetapkan cara operasi yang optimal dengan meninjau hubungan antara ketersediaan air dengan kebutuhan air. Dalam tugas ini selain melakukan simulasi, juga membahas permasalahan lain yang berhubungan dengan penentuan kapasitas dan operasi waduk, antara lain adalah adanya batasan Qmaks dan Qmin dalam perencanaan tampungan, pengaruh limpasan pada kapasitas waduk yang kering dan penentuan hidrograf outflow dari spillway waduk. 1.3. Batasan Masalah Pedoman pola operasi waduk dibuat agar pengeluaran air dari waduk dapat terkendali secara cermat sesuai kebutuhan, sehingga pengeluaran tidak terlalu besar dan



3 juga tidak terlalu kecil. Dalam proses studi operasi waduk diperhitungkan dari nilai kuantitatif aliran yang masuk (inflow) dan aliran keluar (outflow) dalam waktu tertentu. Batasan masalah yang digunakan dalam tugas perencanaan waduk ini adalah : a) Penentuan kapasitas tampungan waduk menggunakan metode Alexander, Dincer dan Gamma Gould dengan tingkat kegagalan 0%, 2%, 5%, 10% pada draft 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, dan 90%. b) Penentuan kapasitas tampungan waduk dengan menggunakan metode kurva massa (Rippl Diagram). c) Penentuan kapasitas tampungan waduk dilakukan dengan tingkat keandalan tampungan 100% dengan metode simulasi kapasitas tampungan. d) Penentuan kapasitas tampungan waduk dengan peluang kegagalan 20% atau tingkat keandalan tampungan 80% menggunakan luas lahan irigasi coba-coba yang sesuai dengan peluang kegagalan 20%. e) Penentuan daya PLTA yang mampu dibangkitkan dengan kapasitas tampungan waduk yang ada jika debit outflow dilewatkan turbin PLTA sebelum digunakan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi dan air baku. f) Perencanaan masalah lain yang berhubungan dengan penentuan kapasitas dan operasi waduk adalah masalah waduk multiguna, kapasitas waduk karena limpasan dan penentuan hidrograf outflow. g) Kapasitas yang direncanakan adalah tampungan efektif waduk. h) Perencanaan waduk ini tidak membahas masalah ekonomi. i) Semua bangunan di waduk yang berkaitan dengan perencanaan ini diasumsikan sudah selesai dibangun. 1.4 Rumusan Masalah Dengan memperhatikan batasan masalah, maka permasalahan yang dapat dirumuskan sebagai berikut: 1) Apakah data yang telah dibangkitkan selama 15 tahun dengan metode Thomas Fiering memenuhi Uji F, Uji T, Uji Smirnov-Kolmogorof dan Uji Chi-Square ? 2) Berapa besar kapasitas tampungan waduk menggunakan metode Alexander, Dincer dan Gamma Gould? 3) Berapa besar kapasitas tampungan waduk menggunakan metode kurva massa (Rippl Diagram)?



4 4) Berapakah kapasitas tampungan waduk yang dapat menjamin pasokan air untuk seluruh kebutuhan dengan keandalan 100%? 5) Berapa luas daerah irigasi yang dapat diari dengan jumlah kapasitas waduk yang telah ditentukan dengan peluang kegagalan sebesar 20%? 6) Berapa daya PLTA yang mampu dibangkitkan dari kapasitas tampungan waduk yang ada? 7) Berapakah volume tampungan yang efektif agar tidak terjadi banjir pada hilir bila diketahui debit maksimum dan debit minimum downstream? 8) Berapakah debit puncak inflow dan outflow banjir rancangan serta berapa reduksi banjir yang terjadi pada pelimpah? Hal apa saja yang bisa digunakan untuk menentukan elevasi muka air banjir? 9) Berapakah kapasitas tampungan tandon untuk memenuhi kebutuhan air bersih pada suatu daerah pemukiman? 1.5. Tujuan dan Manfaat Studi Tujuan dan manfaat studi ini adalah untuk melatih kemampuan dalam perencanaan dan pengoperasian waduk. Perencanaan penjatahan air yang paling optimal bagi berbagai keperluan, sehingga didapatkan keuntungan maksimum dari persediaan debit yang ada merupakan keahlian yang harus didapatkan. Selain itu dalam studi ini kita juga dituntut untuk memecahkan masalah-masalah lain yang berhubungan dengan penentuan kapasitas dan operasi waduk, meliputi: penentuan kapasitas waduk dengan batasan Qmaks dan Qmin (multiguna), penentuan kapasitas waduk limpasan, serta penentuan hidrograf outflow.