Bab II II.1.
Tinjauan Pustaka
Waduk
Air adalah merupakan bahan pokok bagi kehidupan di muka bumi, di lain pihak keberadaan air makin lama makin berkurang yang ada di permukaan dan di dalam tanah akibat dari kerusakan lingkungan. Kebutuhan akan air bagi kehidupan manusia secara langsung (domestik) atau tidak langsung (irigasi) makin meningkat. Untuk meningkatkan ketersediaan air permukaan perlu ada tindakan yaitu dengan memperbaiki kondisi Daerah Aliran Sungai (DAS) yang sudah memburuk menjadi hijau kembali dan atau membuat storage di permukaan (waduk). Adanya waduk akan meningkatkan ketersediaan air di musim kemarau yang akan digunakan bagi memenuhi kebutuhan hidup manusia. Dengan adanya waduk juga akan menurunkan debit banjir karena adanya retensi pada waduk. Waduk Sadawarna adalah waduk yang direncanakan akan dibangun di Sungai Cipunagara dengan lokasi bendungannya terletak di Desa Sadawarna. Pembangunan waduk ini sangat penting dilihat dari berbagai sudut kebutuhan air, terutama kebutuhan air yang semakin lama semakin meningkat dan ketersediaan yang semakin lama semakin sedikit. Selama ini kebutuhan air guna pertanian disuplai sepenuhnya dari jaringan irigasi Jatiluhur melalui Tarum Timur dan Waduk Salam Darma, sedang kebutuhan air lainnya berkembang terus bukan hanya untuk pertanian saja tetapi berkembang untuk kebutuhan penduduk dan industri. Berdasarkan hasil studi-studi yang pernah dilakukan pada Sungai Cipunagara, bahwa potensi air di Sungai Cipunagara sangat besar. Selama ini air Sungai Cipunagara pada saat musim basah dibiarkan terbuang begitu saja, dan pada musim kering baru dirasakan kebutuhan akan air. Secara alami, storage selalu ada di dalam tanah melalui proses infiltrasi dari permukaan tanah, tapi faktor yang membantu untuk terjadinya infiltrasi telah banyak berkurang yaitu fungsi hutan yang telah banyak ditebang. Salah satu alasan akan dibangunnya waduk di Sungai Cipunagara, selain berfungsi sebagai reservoir, diharapkan dengan perjalanan waktu akan membuat sumur-
6
sumur dangkal sekitar waduk akan mempunyai kandungan air yang dapat dimanfaatkan penduduk sesuai dengan kebutuhan. Waduk akan mengisi air tanah secara alamiah dan memudahkan penduduk mengambil air tanah untuk keperluan sehari-hari. II.2.
Analisis Hidrologi
Analisis hidrologi yang telah dilakukan pada studi sebelumnya menggunakan beberapa metode, di mana seluruhnya melakukan pendekatan yang disesuaikan dengan kondisi daerah kajian, sehingga parameter-parameter yang diperoleh diharapkan menghasilkan output perhitungan yang terbaik. Pada kenyataannya kemudian, perhitungan yang dilakukan dengan berbagai metode tersebut menghasilkan keluaran yang tidak jauh berbeda sehingga tidak menjadi masalah untuk mengadopsi salah satu metode tersebut untuk melakukan analisis lebih lanjut. Dalam kaitannya dengan interkoneksi Waduk Sadawarna-Cilame, untuk mendapatkan hasil yang relevan, maka analisis perhitungan dilakukan dengan metode yang sama. Analisis perhitungan yang dimaksud meliputi analisis debit andalan dan debit banjir rencana. Review terhadap analisis debit andalan dan debit banjir rencana dilakukan untuk analisis lebih jauh mengenai kontribusi interkoneksi Waduk Sadawarna-Cilame terhadap tujuan didirikannya kedua waduk tersebut, yaitu sebagai supplier air dan flood control. II.2.1
Analisis Debit Andalan
Analisis debit andalan dilakukan dengan Metode Kesetimbangan. Bagan alir perhitungan analisis debit andalan dengan metode tersebut dapat dilihat pada Gambar II. 1.
7
Kondisi tanah STo
Cbf Ci Infiltrasi I = S Ci
Sisa air setelah mengisi kelembaban air S > 0
Data Hujan P
Data Iklim P-Et
Kondisi land cover
S(1-Ci) >0
Stsm =ST0
Mengisi kelembaban air di zone akar
(P-Et)>0-
Infiltrasi I=0
STSM <= STo
Evapo transpiration Ea
Mengurangi kelembaban air di zone akar STSM = STo e ^ (APWL/STo)
APWL
Genangan G < Gmak
DRO = 0 Infiltrasi I = G Ci
Base Flow Bf = I x Cbf
Genangan G = Gmak
DRO = S(1-Ci) Gmak
Genangan G =0
Debit Total
DRO = 0 Data Debit Dari Lapangan
Q tot hitungan = Q ukur
Q
Gambar II. 1 Bagan alir perhitungan debit andalan dengan Metode Kesetimbangan. Kesetimbangan air ialah proses keluar masuk dan storage air dalam suatu ruang tinjau, dengan menggunakan hukum kekekalan massa maka kalau dijumlahkan akan sama dengan nol. Rumus kesetimbangan air dari yang dipakai adalah sbb: P-Et = In + Bf + ΔST + P + Ro Penambahan atau pengurangan storage (ΔST) biasa berada di dalam tanah (STSM) atau di permukaan tanah (G). Storage yang berada di permukaan tanah apabila ada kemungkinan tempat air untuk berdiam (rawa, petak sawah, dll).
8
Genangan setempat di dalam DAS bisa diekivalenkan dengan genangan seluruh areal DAS. Parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan:
II.2.1.1
G Et P P-Et STSM S DRO In Ci Bf CBf ST0
= = = = = = = = = = = =
SMA
=
Bfa
=
Genangan air Evapotranspirasi potensial Curah hujan Curah hujan dikurangi evapotranspirasi potensial Penyimpanan air di kelembaban tanah Kelebihan lengas air tanah Direct run off, pengaliran air Infiltrasi koefisien infiltrasi Base flow, aliran bawah tanah Koefisien base flow adalah kapasitas kelembaban air maksimum yang bisa ditampung di dalam zone akar yang ditinjau. Kapasitas tersebut tergantung dari jenis tanah dan tanamannya sendiri. adalah soil moisture awal (di bulan Desember) sebagai penentuan awal dari perhitungan. Besaran tersebut harus di cek ulang dengan besaran soil moisture hasil perhitungan di bulan Desember. Kalau belum sama hasil perhitungan tadi dipakai sebagai SMA, begitu seterusnya sampai besaran tersebut sama. Cara iterasi tersebut dilakukan apabila yang data yang dipakai untuk perhitungan adalah hujan andalan, hasil perhitungan adalah debit andalan (untuk setahun). Tetapi apabila data hujan merupakan data series bertahuntahun maka tebakan SMA hanya bisa dikoreksi oleh kalibrator saja. Proses perhitungan tersebut berlaku pula untuk Bfa (base flow awal). Base flow awal, yang harus diperkirakan terlebih dahulu
Data yang Diperlukan
Untuk dapat menghitung keseimbangan air pada suatu areal kajian maka diperlukan masukan data sebagai berikut: 1. Data iklim yaitu temperatur udara, kelembaban, penyinaran matahari, kecepatan angin; ¼ bulanan. 2. Curah hujan harian sepanjang pengamatan hujan dan ¼ bulanan yang diolah dari harian. 3. Data informasi mengenai kondisi tanah tentang kapasitas menahan air pada kedalaman tanah tertentu (zone akar).
9
Data iklim dan curah hujan diukur setiap hari pada lokasi pengamatan yang tersebar di areal DAS yang diamati. Data yang sulit untuk didapatkan adalah informasi data pada bagian yang ketiga, yaitu kapasitas menahan air pada tanah (ST0). Besaran ini tergantung pada dua faktor yang berlainan, yaitu: •
Jenis tanah dan struktur tanah
•
Jenis tanaman yang tumbuh pada permukaan tanah
Di bawah ini diberikan daftar kedalaman zone akar, jenis tanah, jenis tanaman, dan kapasitas kandungan air per m kedalaman zone akar Tabel II. 1. Besaran tersebut kalau dikalikan dengan kedalaman zone akar menjadi kandungan air maksimum pada tanah yang mempunyai tanaman tersebut. Tabel II. 1 memperlihatkan air yang tersedia dan kedalaman lingkungan akar pada jenis tanah yang berlainan untuk membantu dalam memilih daftar penahanan kelembaban tanah yang layak. Perlu dicatat bahwa tabel tersebut hanya memberikan nilai umum kapasitas kelembaban air untuk beberapa jenis tanah, tanaman-tanaman dan pohon-pohon yang berlainan maka akan berakibat sedikit berlainan pada nilai air yang tersedia dan pada kedalaman lingkungan akar.
10
Tabel II. 1 Kapasitas air pada tanah dengan variasi kombinasi tanah dan tanaman AIR YANG ADA
TYPE TANAH
mm/m
TABEL KELEMBABAN TANAH YANG TERSISA
ZONE AKAR
In/ft
mm/m
In/ft
mm/m
In/ft
2
TANAMAN BERAKAR PENDEK (BAYAM, KACANG IJO, KACANG, BEETS, WORTEL) Pasir Halus
100
1.2
0.5
1.67
50
Pasir Halus dan Loam
150
1.8
0.5
1.67
75
3
Lanau dan Loam
200
2.4
0.62
2.08
125
5
Lempung dan Loam
250
3
0.4
1.33
100
4
Lempung
300
3.6
0.25
0.83
75
3
3
TANAMAN BERAKAR KEDALAMAN SEDANG (JAGUNG, KAPAS, TEMBAKO, PADI-PADIAN) Pasir Halus
100
1.2
0.75
2.5
75
Pasir Halus dan Loam
150
1.8
1
3.33
150
6
Lanau dan Loam
200
2.4
1
3.33
200
8
Lempung dan Loam
250
3
0.8
2.67
200
8
Lempung
300
3.6
0.5
1.67
150
6
4
TANAMAN BERAKAR DALAM (ALFALFA, RUMPUT GAJAH, ALANG-ALANG) Pasir Halus
100
1.2
1
3.33
100
Pasir Halus dan Loam
150
1.8
1
3.33
150
6
Lanau dan Loam
200
2.4
1.25
4.17
250
10
Lempung dan Loam
250
3
1
3.33
250
10
Lempung
300
3.6
0.67
2.22
200
8
Pasir Halus
100
1.2
0.75
5
150
6
Pasir Halus dan Loam
150
1.8
1
5.55
250
10
Lanau dan Loam
200
2.4
1
5
300
12
Lempung dan Loam
250
3
0.8
3.33
250
10
Lempung
300
3.6
0.5
2.22
200
8
Pasir Halus
100
1.2
2.5
8.33
250
10
Pasir Halus dan Loam
150
1.8
2
6.66
300
12
Lanau dan Loam
200
2.4
2
6.66
400
16
Lempung dan Loam
250
3
1.6
5.33
400
16
Lempung
300
3.6
1.17
3.9
350
14
TANAMAN PALM
MENDEKATI HUTAN ALAM
II.2.1.2 Seperti
Perhitungan Kesetimbangan Air yang
telah
diuraikan
sebelumnya,
selisih
tinggi
hujan
serta
evepotranspirasi (P-Et) akan memberi dampak, bisa positif atau negatif. Positif berarti ada kelebihan air hujan yang akan berproses selanjutnya di muka tanah. Apabila storage di dalam tanah (sedalam storage maksimum) lebih kecil dari storage maksimum (ST0), maka kelebihan air hujan tersebut akan mengisi air tanah terlebih dahulu.
11
Negatif berarti tidak ada kelebihan air hujan, bahkan akan mengambil air yang ada di permukaan tanah (apabila ada tempat untuk menggenang), atau mengambil dari air tanah. Penjumlahan angka yang negatif dari (P-Et) untuk beberapa bulan yang berturutan disebut APWL (Accumulated Potensial Water Loss). APWL tersebut bisa juga berarti kemampuan penguapan air pada bulan tersebut di kala air tanah (STSM) maksimum. Nilai P-Et apabila positif maka akan berubah sesuai dengan urutan priroritas dari kelebihan air hujan sebagai berikut: 1. Pengisian lengas tanah dalam STSM sampai mencapai kelembaban maksimum (ST0). 2. Infiltrasi (In), besaran infiltrasi tersebut tergantung dari tanahnya sendiri (Ci). 3. Genangan di permukaan tanah sampai mencapai genangan maksimum. 4. Aliran air permukaan atau DRO.
Genangan air pada permukaan tanah akan berubah menjadi infiltrasi pada bulan berikutnya, maka infiltrasi terdiri dari sisa harga P-Et setelah mengisi lengas tanah dalam zone akar sampai jenuh dikalikan Ci ditambah genangan pada bulan yang lalu atau disebut juga (n-1) dikalikan Ci. Untuk pengisian genangan pada bulan ke n harus dikurangi dulu dengan infiltrasi genangan pada bulan ke n-1. Perhitungan ketersediaan air di sungai bisa dihitung berdasarkan kesetimbangan air untuk bulanan, setengah bulanan, ¼ bulanan, bahkan bisa juga untuk harian. Data hujan yang digunakan bisa berbentuk hujan andalan 80%, 90%, 95% untuk waktu bulanan, setengah bulanan, ¼ bulanan, atau data hujan berbentuk seri sepanjang pencatatan hujan harian tersebut. Lamanya kurun waktu tersebut tergantung dari keperluan dan keberadaan data sekunder. Apabila data hujan yang tersedia adalah hujan harian, maka bisa dihitung kesetimbangan air untuk harian dan menghasilkan data ketersediaan air harian berbentuk suatu seri debit harian hasil hitungan.
12
Et : POTENSI PENGUAPAN TRANSPIRASI Perhitungan Et bisa dengan Metode Blaney dan Creddle, Pennman Modifikasi, atau Metode Thornwhite. Dalam uraian di sini harga Et akan dihitung dengan Metode Pennman Modifikasi. Ea : PENGUAPAN TRANSPIRASI AKTUAL Penguapan transpirasi yang aktual ialah yang benar diuapkan oleh tanaman setempat yang ada di DAS (pohon, alang-alang, dll). Besarnya Ea adalah Ea = Et x Kc; di mana Kc adalah tergantung dari jenis tanaman di dalam DAS dan kerapatan/kepadatan tanaman tersebut. Pada saat kemarau kanopi pohon yang ada dalam DAS ada kemungkinan menjadi gundul, maka Kc tergantung juga dari iklim yaitu musim hujan dan musim kemarau. Perbedaan dari bulan kemarau dan bulan hujan adalah dari tinggi curah hujan yaitu: •
Musim kemarau P < 75 mm
•
Musim hujan P > 75 mm
Tabel II. 2 Hubungan Kc dengan n dan m Batasan m 0% 10% 40% 30% 50%
Kc n unt n<18 0 17 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
n unt n>18 19 30 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
Keterangan Hutan Primer dan sekunder Daerah tererosi Daerah tererosi Ladang pertanian Ladang pertanian
P : PRESIPITATION (CURAH HUJAN) Curah hujan yang akan dipakai untuk perhitungan adalah curah hujan harian sepanjang pengukuran curah hujan dan curah hujan ¼ bulanan atau ½ bulanan. P-Ea : CURAH HUJAN MINUS EVAPOTRANSPIRASI AKTUAL Untuk menentukan kelebihan atau kekurangan lengas tanah, maka diperlukan perbedaan antara curah hujan dan evapotranspirasi aktual. Nilai negatif dari P-Ea 13
menunjukkan besaran kekurangan curah hujan untuk tanaman dalam mencapai kehidupannya yang sempurna. Nilai positif P-Ea menunjukkan besaran kelebihan air hujan pada periode tertentu. Air ini akan dipakai untuk mengisi kelembaban/lengas tanah dan berikutnya pengaliran (DRO). Pada sebagian besar lokasi di Indonesia hanya ada dua musim setiap tahun, yaitu musim basah dan musim kering. Jadi dengan demikian kurang lebih ada satu set negatif yang berurutan dan satu set lagi positif. Pada beberapa tempat periode curah hujan yang berlebihan (P-Ea positif) selama setahun mungkin lebih panjang periodenya daripada periode kekurangan air hujan (P-Ea negatif) atau sebaliknya. Situasi yang terakhir akan terjadi di daerah-daerah yang kering di mana curah hujan tidak cukup untuk menjadikan kelembaban tanah sampai pada nilai maksimum kapasitas menahan air pada setiap waktu selama setahun. APWL:
AKUMULASI POTENSI KEHILANGAN AIR
Nilai negatif P-Ea menggambarkan suatu potensi kekurangan air. APWL adalah potensi kekurangan air yang dijumlahkan dari bulan tertentu dengan bulan-bulan sebelumnya,
sebagai
penolong
dalam
langkah
perhitungan
berikutnya.
Penjumlahan ini diperlukan karena perhitungan STSM (kelembaban yang tersisa di tanah) selalu berdasarkan perhitungan kelembaban maksimum ST0. Pada lokasi yang kering, (total P-Ea negatif setiap tahun) perlu untuk mencari nilai potensi kekurangan air yang pertama bagi kelanjutan perhitungan menjumlahkan nilai P-Ea yang negatif. Hal ini dapat dilakukan dengan cara serangkaian perkiraan yang berturut-turut dimulai dengan penaksiran nilai potensi kekurangan air pada bulan terakhir ketika P-Ea negatif, dan perhitungan sisa lengas air pada bulan terakhir negatif tersebut (dengan menggunakan rumus), ditambah dengan hujan pada bulan-bulan positif, sampai pada akhir bulan positif. APWL = -Σ (P-Ea)n , di mana n adalah bulan yang ke-n dan berakhir pada bulan di mana harga P-Ea positif.
14
STSM:
PENYIMPANAN KELEMBABAN AIR TANAH SEDALAM ZONE AKAR
Rumus yang digunakan dalam perhitungan sisa kelembaban air dalam tanah sedalam zone akar adalah STSM
= ST 0 * e
APWL
ST 0
di mana:
STSM :
Storage soil moisture, kelembaban air tanah pada zone akar
ST0
Kapasitas maksimum air tanah pada zone akar
:
APWL :
Akumulasi potensial kehilangan air
Rumus ini bisa untuk mencari STSM atau untuk mencari APWL, di mana harga APWL selalu negatif. Dengan menggunakan rumus STSM di atas memberikan nilai penyimpanan kelembaban tanah atau kelembaban yang masih tertahan di tanah akibat jumlah akumulasi potensi kehilangan air (APWL) tanah yang terjadi. Penyimpanan kelembaban tanah untuk setiap bulan dengan nilai negatif P-Ea telah ditemukan, angka-angka positif dari P-Ea menunjukkan tambahan kelembaban tanah yang harus dijumlahkan sampai batas maksimum STSM = ST0. Pada perhitungan di sini termasuk ke dalam kondisi alam yang pertama, yaitu semua kelebihan menjadi aliran permukaan, infiltrasi, dan base flow. (STSM(n-1)+(P-Ea)n)> ST0, maka sisanya yaitu (STSM(n-1)+(P-Ea)n) - ST0 akan menjadi infiltrasi, sisanya menjadi genangan sampai mencapai genangan maksimum, kemudian sisanya akan menjadi aliran permukaan. Nilai maximum (ST0) ini diberikan sampai terjadi lagi nilai negatif P-Ea. ΔST
:
PERUBAHAN KELEMBABAN TANAH
Perubahan kelembaban tanah ini dimaksudkan untuk mengetahui besaran perubahan dalam jumlah penyimpanan kelembaban tanah dari satu bulan ke bulan yang berikutnya. Pada waktu besaran dalam baris penyimpanan berada di atas kapasitas menahan air (ST0) maka yang demikian dianggap tidak ada perubahan dalam penyimpanan tanah. Kelebihan dari ST0 kemungkinan ada perubahan dalam penyimpanan di atas permukaan tanah (genangan) setelah terjadi infiltrasi.
15
S
:
SURPLUS KELEMBABAN
Dikatakan surplus apabila
(STSM(n-1) + (P-Ea)n) > ST0 S = (STSM (n-1) + (P-Ea)n) - ST0
Apabila kelembaban tanah sudah mencapai kapasitas kelembaban maksimum (ST0), maka setiap curah hujan yang turun dihitung sebagai surplus kelembaban. Jika akumulasi penambahan memberikan nilai penyimpanan kelembaban tanah yang melewati kapasitas menahan air (ST0), maka (S) akan berubah menjadi: •
Priroritas pertama apabila kelebihan air hujan setelah mengisi kelembaban air tanah ialah akan terjadi infiltrasi, dan sisanya akan terjadi genangan dan DRO. I = S x Ci. Keterangan yang lengkap tentang infiltrasi bisa dilihat pada uraian infiltrasi.
•
Apabila digunakan untuk perhitungan pada daerah pegunungan (water availability) maka tidak akan ada penggenangan air, berarti semua kelebihan jadi aliran permukaan (base flow, Bf).
•
Apabila daerah persawahan yang sudah mempunyai petak sawah maka akan ada genangan sesuai dengan genangan yang diinginkan (10-15 cm). Apabila genangan ini sudah mencapai maksimum maka sisanya menjadi aliran drainase atau DRO.
•
Apabila untuk perhitungan kebutuhan air untuk irigasi di petak sawah, maka genangan air di petak sawah harus diperhitungkan.
•
Apabila daerah aliran sungai tersebut merupakan daerah rawa maka sebagian menjadi genangan dan sebagian lagi menjadi aliran permukaan.
I
:
INFILTRASI
Infiltrasi akan terjadi apabila ada air yang tersisa dari pengisian kelembaban air tanah sedalam zone akar (S). Infiltrasi ini dipengaruhi oleh jenis geologi atau tanah dan tanaman bisa membantu proses terjadinya infiltrasi ke dalam tanah. Tanaman tersebut akan membantu pemasukan air kedalam tanah karena adanya akar yang menembus tanah sampai dalam. Sisa dari infiltrasi akan berubah menjadi genangan apabila lapangan memungkinkan (daerah DAS datar, rawa, dll) atau berbentuk aliran langsung (DRO). Besarnya infiltrasi (I) ialah S dikalikan 16
koefisien infiltrasi I = (Ci) * S (surplus kelembaban). Besaran infiltrasi ini bukan hanya dari sisa hujan pada bulan ke-n saja, tetapi dijumlahkan dengan infiltrasi dari genangan pada bulan yang lalu dikalikan koefisien infiltrasi, G(n-1) * Ci. Maka rumus infiltrasi pada daerah yang ada genangan air akan menjadi: In = Sn * Ci + G(n−1) * Ci
Perlu dicatat bahwa genangan air pada bulan ke-n yang berasal dari bulan ke-n-1 sudah berkurang dengan G(n−1) * Ci yang telah berubah menjadi infiltrasi. Genangan akan diisi lagi setelah surplus air masuk ke dalam infiltrasi, sehingga genangan pada bulan ke-n akan menjadi: Gn = G(n−1) * (1 − Ci ) + Sn * (1 −Ci )
Air yang masuk kedalam tanah (infiltrasi) tersebut kelak akan keluar menjadi aliran base flow yang muncul ke sungai. Sebagai pedoman untuk memperkirakan besaran Ci, di bawah ini diberikan tabel koefisien run off, K (Ci = 1 – K). Tabel II. 3 Perkiraan besaran koefisien aliran permukaan (run off), K Runoff Coefisient K
Type Of Catchment
Large catchment Small catchment
Rocky and Impermeable
0.8
1
Slightly permeable, bare
0.6
0.8
Slightly permeable, partly cultivated or covered with vegetation
0.4
0.6
Cultivated absorbent soil
0.3
0.4
Sandy absorbent soil
0.2
0.3
Heavy soil
0.1
0.2
Bf
:
BASE FLOW
Bf adalah aliran air dari dalam tanah yang keluar ke sungai. Air tersebut berasal dari infiltrasi air dari permukaan. Bf akan muncul pada bulan n pada saat terjadi infiltrasi ditambah Bf yang keluar dari bulan-bulan sebelumnya yang masih tersisa dari infiltrasi. Pada prinsipnya besarnya Bfn = Cbf * In. Besaran Bf ini tergantung
17
dari Bf pada bulan ke n-1 yang dikalikan dengan Cbf terpengaruh pula olah sisa Bf pada bulan ke n-2 dan seterusnya. Tetapi rumus untuk Bf(n) pada bulan ke n adalah sebagai berikut:
(
)
Bfn = Bf(n−1) * 1 − Cbf + Cbf * In
Pada rumus Bf di atas terlihat bahwa Bf pada bulan n tergantung dari Bf pada bulan sebelumnya (n-1). Dalam perhitungan perlu ada bantuan untuk menentukan Bf awal dan nantinya Bf awal harus sama dengan Bf pada bulan Desember atau waktu terakhir dalam perhitungan, apabila yang dihitung debit andalan. Tetapi apabila yang dihitung debit bulanan yang menerus bertahun-tahun maka perkiraan tersebut tidak perlu sama dengan bulan Desember pada ujung tahun perhitungan. Perkiraan Bf awal menjadi bahan variabel yang dikontrol oleh kalibrator. G
:
GENANGAN AIR DI PERMUKAAN TANAH
Genangan akan terjadi apabila lahan di DAS memungkinkan, misalnya lahan datar, topografi lahan cekung, dll. Genangan ini akan terjadi apabila masih ada surplus air setelah mengisi kelembaban air di zone akar, tentunya genangan akan terjadi apabila STSM = ST0. Genangan pada bulan ke n akan dipengaruhi oleh genangan pada bulan ke n-1 (bulan sebelumnya). Genangan pada bulan ke n-1 akan berubah menjadi infiltrasi pada bulan ke n dengan dikalikan Ci, dengan rumus seperti yang sudah diuraikan sebelumnya. Apabila harga P-Ea < 0 maka yang pertama air diangkat menjadi menguap adalah air permukaan yaitu air yang ada dalam bentuk genangan pada bulan ke n-1. Pengambilan air genangan oleh potensi penguapan tentunya setelah genangan pada bulan ke n-1 dikurangi kejadian infiltrasi. Gn = G(n−1) * (1 − Ci ) + (P − Et ) dengan catatan (P-Ea) <0
Apabila Gn di atas nilainya < 0 maka Gn = 0 dan air akan diambil pada kelembaban air tanah.
18
Apabila genangan menjadi nol, maka sisa (P-Ea) setelah mengambil air genangan akan mengambil air dari air kelembaban tanah di dalam zone akar, dengan menggunakan persamaan yang telah diterangkan sebelumnya. DRO :
PENGALIRAN AIR (WATER RUN OFF)
Direct run off adalah air hujan yang berlebihan setelah terpenuhi infiltrasi dan genangan di atas permukaan lahan. Pengaliran atau DRO dapat terbagi jadi dua jenis aliran yaitu: 1. Aliran permukaan yang merupakan kelebihan dari S - I dan atau kelebihan dari genangan air, S – I – G. 2. Aliran di bawah permukaan tanah, yang berasal dari penyimpanan air dari infiltrasi (Cbf x I). Studi menunjukkan bahwa pusat-pusat penyimpanan air (air tanah pada watersheds) yang besar pada bulan manapun bisa mengalir jadi DRO sebesar (1 – Ci) dari surplus air yang ada (S) yang menjadi aliran permukaan DRO. Sisa surplus air masuk kedalam tanah dengan infiltrasi dan sebagian keluar sebagai base flow sebesar (Cbf * I), sisanya ditahan di tanah dan keluar pada bulan berikutnya. TRO :
TOTAL RUN OFF
Total pengaliran dari daerah aliran sungai adalah jumlah pengaliran permukaan langsung dan air tanah (DRO+Bf) dalam satuan mm. Untuk menghitung debit bulanan yang tersedia tinggal dikalikan faktor dimensi dan luas DAS dan menjadi Q (m3/s). II.2.2
Hidrograf Aliran
II.2.2.1
Hubungan Antara Hujan dan Aliran menurut Soil Conservation Service (SCS) Method
Hujan (P) yang akan mengakibatkan aliran (Q) di sungai dan penyimpanan (Storage berada di dalam tanah) yang sebagian akan merupakan genangan (F). Genangan yang aktual adalah perbedaan antara volume hujan dengan volume
19
aliran. Dari hujan tertentu akan terjadi awal pergerakan air hujan tersebut dan disebut sebagai initial abstraction (Ia), dan pergerakan air tersebut bukan sebagai aliran (run off). Teori SCS memperlihatkan hubungan antara hujan dan aliran permukaan yaitu sebagai berikut:
(P
− I a )2 Q = (P − I a ) + S Initial abstraction adalah tergantung dari land cover, land condition, infiltrasi, dan soil moisture capacity. Maksimum initial abstraction adalah sama dengan soil moisture capacity (ST0) untuk kedalaman tanah tertentu (zone akar) yang diperlukan oleh tanaman sebagai land cover. Sebagai estimasi besaran Ia terhadap harga potensial maksimum genangan di dalam tanah ialah Ia = 0.2 S. Atau bisa dihitung dari ST0 yang merupakan fungsi dari kondisi tanah dan jenis land cover (lihat teori kesetimbangan air). Persamaan berubah menjadi :
(P − 0 . 2 S )2 Q = (P − 0 . 2 S ) + S Dalam hal banjir dengan waktu yang singkat maka air yang menjadi pengisi F tidak akan keluar pada hari itu juga, atau tidak akan menjadi Qbf dan aliran dasar yang bisa terjadi adalah aliran yang sudah ada pada saat sebelum banjir datang Qbf(n-1) . Dari persamaan adalah bilangan S dan bilangan ini berdasarkan penelitian lapangan yang dilakukan oleh team SCS memberikan persamaan sebagai berikut:
S =
1000 CN
− 10
Seperti uraian di atas bahwa pada prinsipnya S tergantung dari land cover dan kelembaban tanah maksimum serta faktor yang memberikan tingkat infiltrasi yang akan menjadi genangan air di dalam tanah (F) dan sisanya merupakan aliran air dipermukaan, maka CN pun tergantung dari faktor di atas.
20
Tabel II. 4 Pedoman minimum harga P pada perhitungan Q (aliran permukaan) dengan masing-masing CN CN P 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1 1,1 1,2 1,5 1,8 2,2 2,6 3,2 4 5 6,3 6,4 8,4 8,5 8,6
20
25
0,00 0,01 0,00 0,18 0,01 0,19 0,01 0,21
II.2.2.2
30
0,00 0,11 0,12 0,51 0,54 0,57
35
0,00 0,08 0,32 0,34 0,94 0,98 1,02
40
0,00 0,06 0,24 0,60 0,63 1,43 1,48 1,52
45
0,00 0,04 0,18 0,44 0,92 0,97 1,95 2,01 2,06
50
0,00 0,03 0,13 0,33 0,69 1,29 1,34 2,50 2,56 2,62
55
0,00 0,04 0,10 0,25 0,53 0,98 1,69 1,75 3,06 3,13 3,20
60
0,00 0,03 0,10 0,20 0,41 0,76 1,30 2,12 2,19 3,64 3,71 3,79
65
0,00 0,03 0,09 0,19 0,34 0,60 1,03 1,65 2,57 2,65 4,22 4,30 4,38
70
0,00 0,01 0,03 0,08 0,17 0,32 0,50 0,83 1,33 2,04 3,05 3,13 4,81 4,90 4,98
75
0,00 0,01 0,03 0,05 0,07 0,17 0,29 0,48 0,71 1,09 1,67 2,45 3,54 3,63 5,40 5,50 5,59
80
0,00 0,01 0,03 0,08 0,12 0,15 0,29 0,44 0,69 0,96 1,40 2,04 2,89 4,05 4,14 6,00 6,10 6,19
85
90
95
0,00 0,01 0,03 0,06 0,09 0,17 0,22 0,27 0,45 0,65 0,94 1,26 1,76 2,46 3,37 4,59 4,68 6,60 6,70 6,79
0,00 0,01 0,02 0,06 0,10 0,14 0,20 0,32 0,39 0,46 0,68 0,93 1,27 1,62 2,17 2,92 3,88 5,14 5,24 7,20 7,30 7,40
0,01 0,05 0,11 0,17 0,24 0,32 0,40 0,56 0,65 0,74 1,01 1,29 1,67 2,06 2,64 3,43 4,42 5,71 5,81 7,80 7,90 8,00
Memperkirakan Harga CN
Dalam perhitungan aliran permukaan dengan methode SCS besaran index tersebut adalah CN dan CN tersebut tergantung dengan faktor yang berkaitan dengan karakteristik yang ada pada DAS. Group Tanah CN akan tergantung dari kondisi tanah di dalam DAS yang ditinjau dan SCS telah memberikan klasifikasi tipe tanah tersebut dalam beberapa grup tanah. Metode pengelompokan grup terdiri dari beberapa kriteria yaitu: 1. Karakteristik dari tanah 2. Minimum infiltrasi
Karakteristik tanah setiap group adalah sebagai berikut: Group A.
Deep sand, deep loess, aggregated silts 21
Group B.
shallow loess, sandy loam
Group C.
Clay loams, shallow sandy loam, soil low in organic content, dan soil usually high in clay.
Group D.
soil that swell significanly when wet, heavy plastic clays, dan certain saline soils.
Klasifikasi dari minimum infiltrasi air hujan pada permukaan tanah adalah sebagai berikut, Group A.
0.30 - 0.45 in/jam
Group B.
0.15 – 0.30 in/jam
Group C.
0.05 – 0.15 in/jam
Group D.
0
- 0.05 in/jam
Land Cover Penutup lahan sangat bervariasi sekali dari mulai jenis tanaman yang tertutup dengan hutan kayu, lahan terbuka bisa berbentuk lapangan taman dengan penutup tanaman rumput, perumahan, jalan dengan berbagai perkerasan. Untuk jenis tanaman terbagi menjadi sub land treatmen atau penanganan lahan yang berbentuk Straight Row (SR), Contoured (C), Contoured & Terraced (CT). Masing masing sub penanganan lahan terbagi menjadi 3 (tiga) bagian hydrologic condition yaitu, poor, fair, good.
22
Tabel II. 5 CN untuk Aliran permukaan bagi hydrologic soil-cover complexes CN unt Aliran permukaan bagi Hydrologic soil-cover complexes (Antecedent Moisture Condition II, dan Ia = 0,2 S)
Penutup lahan
Perlakuan
kondisi
thd lahan
Hydrologic
Hydrologic soil group A
B
C
D
65
77
85
90
92
38
61
75
83
87
1/3 acre
30
57
72
81
86
1/2 acre
25
54
70
80
85
1 acre
20
51
68
79
84
98
98
98
98
98
98
98
98
Batuan koral
76
85
89
91
tanah saja
72
82
87
89
85% tidak rembes air
89
92
94
95
Kawasan Industri 72 % tidak rembes air
81
88
91
93
kondisi bagus. > 75% tertutup rumput
39
61
74
80
kondisi sedang . > 50% tertutup rumput
49
69
79
84
Pemukiman Rata-rata ukuran lot
Rata-rata % tidak rembes
1/8 acre atau lebih kecil 1/4 acre
1 acre = 0.4047 ha
Parkir, atap, jalan dll Jalan perkerasan dgn blok beton dan sal pembuangan air
Kapet (kawasan pengembangan ekonomi terpadu)
Daerah terbuka, taman, lapangan dll
Fallow Row crops
Small grain
Straight row (SR)
-----
77
86
91
94
SR
Poor
72
81
88
91
SR
Good
67
78
85
89
Countoured (C)
Poor
70
79
84
88
C
Good
65
75
82
86
C & terraced
Poor
66
74
80
82
CT
Good
62
71
78
81
SR C CT
23
Poor
65
76
84
88
Good
63
75
83
87
Poor
63
74
82
85
Good
61
73
81
84
Poor
61
72
79
82
Good
59
70
78
81
CN unt Aliran permukaan bagi Hydrologic soil-cover complexes (Antecedent Moisture Condition II, dan Ia = 0,2 S) Penutup lahan
Close-seeded legumes or rotation meadow
Perlakuan thd lahan
kondisi Hydrologic
SR SR C C CT CT
Poor Good Poor Good Poor Good
66 58 64 55 63 51
70 72 75 69 73 67
85 81 83 78 80 76
89 85 85 83 83 80
C C C
Poor Fair Good Poor Fair Good
68 49 39 47 25 6
79 69 61 67 59 35
86 79 74 81 75 70
89 84 80 88 83 79
Good Poor Fair Good --------
30 45 36 25 59
58 66 60 55 74
71 77 73 70 82
78 83 79 77 86
Pasture or range
Meadow Meadow or Forest land Farmsteads
II.2.2.3
Hydrologic soil group A B C D
Memperkirakan Waktu Konsentrasi
Lag Method SCS menganut bahwa waktu konsentrasi terpengaruh oleh time lag, dan time lag dipengaruhi oleh panjang hidrolik(l) dalam feet, kemiringan sungai (Y) dalam persen (%), dan dipengaruhi oleh penyimpanan air total di dalam tanah (retention (S)). l 0 . 8 (S + 1 )0 . 7 L = 1900 Y 0 . 5
di mana L = waktu dari pusat masa hujan (rainfall excess) sampai puncak debit (jam) S = sama seperti pada persamaan di atas Y = kemiringan sungai sampai titik yang ditinjau l = panjang hidrolik DAS [diukur sepanjang sungai utama] (feet) SCS menemukan hubungan antara time lag (L) dan waktu konsentrasi (tc) yaitu sebagai berikut: 24
5 L (jam) 3
tc =
l 0 . 8 (S + 1 )0 . 7 tc = 5 3 1900 Y 0 . 5
1000 CN
S =
tc =
l
0 .8
− 10
⎛ 1000 − 9 ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ CN ⎠ 1140 Y 0 . 5
0 .7
l 0.8 * [ 2 ,540 − 22.86 * CN ]0.7 Apabila menggunakan satuan meter: t l = . 14 ,104 * CN 0.7 * Y 0.5 dimana: tl l
adalah waktu kelambatan dalam jam; adalah panjang hidrolis DAS [diukur sepanjang sungai utama] dalam meter; adalah nomor kurva limpasan; adalah kemiringan DAS-nya dari ujing sungai sampai titik yeng
CN Y
ditinjau. Sedangkan waktu konsentrasi didapat dari perbandingan antara waktu keterlambatan dan waktu konsentrasi yaitu:
tl 6 ; = t c 10 di mana: tl tc
10 tl 6
adalah waktu kelambatan, adalah waktu konsentrasi.
tc =
II.2.2.4
tc =
l 0.8 * [ 2540 − 22.86 * CN ]0.7 8462.4 * CN 0.7 * Y 0.5
Memperkirakan Debit Puncak
Unit Hydrograph Tipe unit hydrograph yang digunakan dalam perhitungan SCS di sini ialah tanpa dimensi dengan durasi (D) jam unit hydrograph. D-jam unit hydrograph adalah UH dengan durasi excess hujan selama D jam.
25
SCS Unit Hydrograph Selain UH standart SCS juga mengembangkan lagi UH tanpa dimensi yang lainnya yaitu UH Family yang berdasarkan beberapa faktor yaitu To/Tp di mana To adalah durasi excess hujan atau disebut D. Penentuan pemilihan yang tepat untuk UH family ialah tergantung dari CN dan tinggi hujan (P), penentuan tersebut bisa dilihat pada grafik di bawah. Penentuan UH family adalah tergantung dari karakter daerah DAS yang diungkapkan dalam besaran CN.
45 Hydrograph Family No.1
40
Hydrograph Family No.2
35
Hujan P [in]
30 25 20
HF No.3
15 HF No.4
10 5
HF No.5
0 100
90
80
70
60
50
40
30
Runoff Curve Numbers
Gambar II. 2 Penentuan Hydrograph Family. Debit maksimum dari UH Luas dari UH sama dengan volume dari aliran permukaan merupakan luas segi tiga dari UH adalah sebagai berikut: Q =
(
1 q p Tp + Tr 2
)
di mana: Tp = time to peak, waktu mencapai puncak debit. 26
Tr = recession time atau waktu penurunan qp = debit puncak ⎛ ⎜ Q⎜ 2 qp = ⎜ Tp 1 + Tr ⎜⎜ Tp ⎝
⎞ ⎟ ⎟ atau q = KQ p ⎟ Tp ⎟⎟ ⎠
Untuk mencapai dimensi bagi qp [cfs], Q [inch], maka diperlukan ada luas A dengan square miles dan kalikan dengan bilangan 645.3 dan sehubungan harga Tr = 1.67 Tp maka persamaan menjadi:
qp =
484 AQ Tp
Sedangkan apabila DAS merupakan pegunungan yang terjal maka bilangan tersebut menjadi lebih besar menjadi 600. Apabila DAS merupakan daerah datar atau daerah rawa maka bilangan menjadi 300.
qp =
600 AQ Tp
Æ Untuk daerah DAS berupa pegunungan
qp =
300 AQ Tp
Æ Untuk daerah DAS berbetuk datar atau rawa
tc adalah waktu dari akhir excess hujan sampai titik belokan lengkung hidrograf dan hubungan antara durasi excess hujan (D) dengan tp dan tc ialah sebagai berikut:
t c + D = 1 . 7 T p dan 0 . 6 t c +
D = Tp 2
dari dua persamaan di atas maka harga D akan menjadi D = 0 . 133 t c tp bisa diuraikan menjadi sebagai berikut: Tp =
D 2 + 0 .6 t c = tc 2 3
Persamaan akan menjadi: qp =
726 AQ tc
27
Pacific coastal climate Ra = -0,0385Ln(A) + 1,0949
(Ra) Ratio area (area rainfall/map rainfall)
1
0.9
0.8 Humid and sub humid climate Ra = -0,0962Ln(A) + 1,2328
0.7
0.6
Arid and semiarid climate Ra = -0,2015Ln(A) + 1,4817
0.5 10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
(A) Drainage area, [sq mi]
Gambar II. 3 Rainfall Ratios for 10 to 100 sq mi. Untuk areal DAS yang > 10 sq mil, maka ada reduksi pacific coastal climate Ra = -0,0385 ln(A) + 1,0949; humid and sub humid climate Ra = -0,0962 ln(A) + 1,2328; arid and semiarid climate Ra = -0,2015 ln(A) + 1,4817. Tabel II. 6 Tabel Hydrograph Family No. 1 s/d No. 5 TABEL : Hydrograph Family No.1 Line To/Tp =1 To/Tp =1,5 To/Tp =2 To/Tp =3 To/Tp =4 No. t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp 1 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 2 0,28 0,029 0,32 0,012 0,29 0,007 0,35 0,005 0,35 0,003 3 0,56 0,150 0,64 0,118 0,58 0,035 0,70 0,027 0,70 0,015 4 0,84 0,472 0,96 0,377 0,87 0,164 1,05 0,101 1,05 0,049 5 1,12 0,789 1,28 0,711 1,16 0,432 1,40 0,302 1,40 0,122 6 1,40 0,901 1,60 0,815 1,45 0,669 1,75 0,563 1,75 0,298 7 1,68 0,776 1,92 0,719 1,74 0,740 2,10 0,650 2,10 0,528 8 1,96 0,568 2,24 0,526 2,03 0,680 2,45 0,576 2,45 0,585 9 2,24 0,389 2,56 0,352 2,32 0,561 2,80 0,460 2,80 0,518 10 2,52 0,258 2,88 0,225 2,61 0,441 3,51 0,374 3,15 0,413 11 2,80 0,173 3,20 0,143 2,90 0,319 3,60 0,290 3,50 0,334 12 3,08 0,115 3,52 0,090 3,19 0,212 3,85 0,201 3,85 0,273 13 3,36 0,078 3,84 0,057 3,48 0,140 4,20 0,127 4,20 0,231 14 3,64 0,052 4,16 0,037 3,77 0,094 4,55 0,078 4,55 0,189 15 3,92 0,036 4,48 0,024 4,06 0,063 4,90 0,047 4,90 0,128 28
To/Tp =6 t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,44 0,003 0,98 0,018 1,32 0,041 1,76 0,084 2,20 0,176 2,64 0,186 3,08 0,497 3,52 0,430 3,96 0,335 4,40 0,258 4,84 0,202 5,28 0,164 5,72 0,139 6,16 0,124
Line No. 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Line No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
To/Tp =1 t/Tp qc/qp 4,20 0,024 4,48 0,016 4,76 0,009 5,04 0,005 5,32 0,002 5,60 0,001 5,88 0,000
To/Tp =1 t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,28 0,026 0,56 0,170 0,84 0,480 1,12 0,802 1,40 0,885 1,68 0,770 1,96 0,550 2,24 0,380 2,52 0,257 2,80 0,166 3,08 0,113 3,36 0,078 3,64 0,052 3,92 0,034 4,20 0,023 4,48 0,015 4,76 0,009 5,04 0,004 5,32 0,002 5,60 0,001 5,88 0,000
TABEL : Hydrograph Family No.1 To/Tp =1,5 To/Tp =2 To/Tp =3 To/Tp =4 t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp 4,80 0,015 4,35 0,042 5,25 0,028 5,25 0,080 5,12 0,008 4,64 0,028 5,60 0,016 5,60 0,047 5,44 0,004 4,93 0,017 5,95 0,009 5,95 0,028 5,76 0,002 5,22 0,011 6,30 0,005 6,30 0,017 6,08 0,001 5,51 0,007 6,65 0,003 6,65 0,010 6,40 0,000 5,80 0,004 7,00 0,002 7,00 0,006 6,09 0,002 7,35 0,001 7,35 0,004 6,38 0,00 7,70 0,000 7,70 0,003 6,67 0,00 8,05 0,002 8,40 0,001 8,75 0,000 TABEL To/Tp =1,5 t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,22 0,003 0,44 0,041 0,66 0,161 0,88 0,362 1,10 0,604 1,32 0,740 1,54 0,790 1,76 0,746 1,98 0,640 2,20 0,536 2,42 0,414 2,64 0,303 2,86 0,219 3,08 0,160 3,30 0,117 3,52 0,088 3,74 0,064 3,96 0,047 4,18 0,035 4,40 0,025 4,62 0,018 4,84 0,012 5,06 0,007 5,28 0,004
: Hydrograph Family No.2 To/Tp =2 To/Tp =3 To/Tp =4 t/Tp Qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,28 0,004 0,32 0,003 0,32 0,002 0,56 0,040 0,64 0,017 0,64 0,009 0,84 0,170 0,96 0,093 0,96 0,036 1,12 0,428 1,28 0,311 1,28 0,129 1,40 0,645 1,60 0,530 1,60 0,332 1,68 0,715 1,92 0,615 1,92 0,501 1,96 0,677 2,24 0,575 2,24 0,550 2,24 0,574 2,56 0,487 2,56 0,500 2,52 0,472 2,88 0,409 2,88 0,422 2,80 0,369 3,20 0,344 3,20 0,358 3,08 0,247 3,52 0,279 3,52 0,302 3,36 0,168 3,84 0,206 3,84 0,274 3,64 0,113 4,16 0,135 4,16 0,230 3,92 0,075 4,48 0,087 4,48 0,195 4,20 0,050 4,80 0,054 4,80 0,147 4,48 0,034 5,12 0,032 5,12 0,099 4,76 0,021 5,44 0,019 5,44 0,061 5,04 0,014 5,76 0,012 5,76 0,037 5,32 0,008 6,08 0,008 6,08 0,023 5,60 0,004 6,40 0,005 6,40 0,013 5,88 0,003 6,72 0,003 6,72 0,008 6,16 0,002 7,04 0,002 7,04 0,005 6,44 0,00 7,36 0,00 7,36 0,004 6,72 0,00 7,68 0,00 7,68 0,003 29
To/Tp =6 t/Tp qc/qp 6,60 0,100 7,04 0,060 7,48 0,033 7,92 0,018 8,36 0,009 8,80 0,005 9,24 0,003 9,68 0,002 10,12 0,001 10,56 0,000
To/Tp =6 t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,34 0,001 0,68 0,005 1,02 0,015 1,36 0,037 1,70 0,098 2,04 0,244 2,38 0,407 2,72 0,464 3,06 0,429 3,40 0,367 3,74 0,309 4,08 0,261 4,42 0,224 4,76 0,193 5,10 0,169 5,44 0,152 5,78 0,139 6,12 0,129 6,46 0,113 6,80 0,085 7,14 0,055 7,48 0,035 7,82 0,020 8,16 0,012
TABEL : Hydrograph Family No.2 Line To/Tp =1 To/Tp =1,5 To/Tp =2 To/Tp =3 To/Tp =4 No. t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp Qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp 5,5 0,003 8 0,002 5,72 0,002 8,32 0,001 5,94 0,001 8,64 0 6,16 0
TABEL : Hydrograph Family No.3 (After Ref.5) Line To/Tp =1 To/Tp =1,5 To/Tp =2 To/Tp =3 To/Tp =4 No. t/Tp qc/qp t/Tp Qc/qp t/Tp Qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp 1 0,00 0,00 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 2 0,26 0,05 0,29 0,028 0,30 0,012 0,34 0,004 0,36 0,003 3 0,52 0,22 0,58 0,190 0,60 0,123 0,68 0,088 0,72 0,044 4 0,78 0,52 0,87 0,450 0,90 0,343 1,02 0,289 1,08 0,203 5 1,04 0,76 1,16 0,656 1,20 0,570 1,36 0,489 1,44 0,400 6 1,30 0,84 1,45 0,734 1,50 0,657 1,70 0,543 1,80 0,478 7 1,56 0,78 1,74 0,685 1,80 0,630 2,04 0,507 2,16 0,450 8 1,82 0,62 2,03 0,585 2,10 0,562 2,38 0,445 2,52 0,397 9 2,08 0,44 2,32 0,445 2,40 0,484 2,72 0,385 2,88 0,342 10 2,34 0,31 2,61 0,350 2,70 0,379 3,06 0,340 3,24 0,296 11 2,60 0,21 2,90 0,199 3,00 0,267 3,40 0,294 3,60 0,257 12 2,86 0,15 3,19 0,132 3,30 0,177 3,74 0,223 3,96 0,234 13 3,12 0,10 3,48 0,089 3,60 0,116 4,08 0,149 4,32 0,210 14 3,38 0,07 3,77 0,057 3,90 0,076 4,42 0,096 4,68 0,169 15 3,64 0,05 4,06 0,038 4,20 0,050 4,76 0,056 5,04 0,111 16 3,90 0,03 4,35 0,025 4,50 0,033 5,10 0,033 5,40 0,067 17 4,16 0,02 4,64 0,015 4,80 0,020 5,44 0,019 5,76 0,037 18 4,42 0,02 4,93 0,008 5,10 0,011 5,78 0,013 6,12 0,022 19 4,68 0,01 5,22 0,005 5,40 0,006 6,12 0,008 6,48 0,014 20 4,94 0,01 5,51 0,003 5,70 0,004 6,46 0,004 6,84 0,008 21 5,20 0,00 5,80 0,002 6,00 0,002 6,80 0,003 7,20 0,006 22 5,46 0,00 6,09 0,001 6,30 0,001 7,14 0,002 7,56 0,004 23 5,72 0,00 6,38 0,000 6,60 0,00 7,48 0,001 7,92 0,002 24 7,82 0,00 8,28 0,001 25 8,64 0,000 26
30
To/Tp =6 t/Tp qc/qp 8,5 0,008 8,84 0,005 9,18 0,004 9,52 0,003 9,86 0,002 10,2 0,001 10,54 0
To/Tp =6 t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,42 0,002 0,84 0,021 1,26 0,138 1,68 0,320 2,10 0,390 2,52 0,363 2,94 0,314 3,36 0,270 3,78 0,232 4,20 0,199 4,62 0,174 5,04 0,155 5,46 0,144 5,88 0,137 6,30 0,127 6,72 0,101 7,14 0,063 7,56 0,033 7,98 0,018 8,40 0,010 8,82 0,005 9,24 0,003 9,66 0,002 10,08 0,001 10,50 0,000
Line No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Line No. 1 2 3 4 5 6 7
To/Tp =1 t/Tp qc/qp 0,00 0,00 0,28 0,05 0,56 0,22 0,84 0,49 1,12 0,74 1,40 0,83 1,68 0,75 1,96 0,57 2,24 0,39 2,52 0,26 2,80 0,17 3,08 0,12 3,36 0,08 3,64 0,05 3,92 0,04 4,20 0,03 4,48 0,02 4,76 0,01 5,04 0,01 5,32 0,00 5,60 0,00 5,88 0,00
To/Tp =1 t/Tp qc/qp 0,00 0,00 0,26 0,02 0,52 0,11 0,78 0,29 1,04 0,53 1,30 0,74 1,56 0,85
TABEL : Hydrograph Family No.4 To/Tp =1,5 To/Tp =2 To/Tp =3 To/Tp =4 t/Tp qc/qp t/Tp Qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,28 0,380 0,32 0,031 0,28 0,018 0,40 0,023 0,56 0,166 0,640 0,173 0,56 0,086 0,80 0,143 0,84 0,360 0,960 0,360 0,84 0,200 1,20 0,272 1,12 0,551 1,280 0,494 1,12 0,311 1,60 0,326 1,40 0,651 1,600 0,555 1,40 0,386 2,00 0,340 1,68 0,686 1,920 0,567 1,68 0,415 2,40 0,337 1,96 0,650 2,24 0,555 1,96 0,422 2,80 0,323 2,24 0,543 2,56 0,490 2,24 0,317 3,20 0,306 2,52 0,392 2,88 0,370 2,52 0,402 3,60 0,293 2,80 0,267 3,20 0,242 2,80 0,394 4,00 0,286 3,08 0,180 3,52 0,150 3,08 0,387 4,40 0,266 3,36 0,120 3,84 0,098 3,36 0,363 4,80 0,197 3,64 0,081 4,16 0,063 3,64 0,316 5,20 0,122 3,92 0,055 4,48 0,038 3,92 0,236 5,60 0,067 4,20 0,036 4,80 0,024 4,20 0,164 6,00 0,036 4,48 0,024 5,12 0,013 4,48 0,108 6,40 0,021 4,76 0,015 5,44 0,008 4,76 0,073 6,80 0,013 5,04 0,009 5,76 0,004 5,04 0,030 7,20 0,008 5,32 0,005 6,08 0,002 5,32 0.025 7,60 0,005 5,60 0,003 6,40 0,001 5,60 0,020 8,00 0,002 5,88 0,001 6,72 0,000 5,88 0,013 8,40 0,001 6,16 0,000 6,16 0,008 8,80 0,000 6,44 0,005 6,72 0,00 7,00 0,00 7,28 0,001 7,56 0 7,84 0 TABEL To/Tp =1,5 t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,25 0,013 0,50 0,065 0,75 0,173 1,00 0,306 1,25 0,434 1,50 0,562
: Hydrograph Family No.5 To/Tp =2 To/Tp =3 To/Tp =4 t/Tp Qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,25 0,010 0,34 0,010 0,36 0,010 0,50 0,048 0,68 0,068 0,72 0,053 0,75 0,127 1,02 0,150 1,08 0,124 1,00 0,227 1,36 0,229 1,44 0,181 1,25 0,318 1,70 0,283 1,80 0,220 1,50 0,389 2,04 0,315 2,16 0,243 31
To/Tp =6 t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,40 0,140 0,80 0,088 1,20 0,191 1,60 0,244 2,00 0,250 2,40 0,246 2,80 0,240 3,20 0,233 3,60 0,223 4,00 0,212 4,40 0,202 4,80 0,194 5,20 0,189 5,60 0,187 6,00 0,185 6,40 0,175 6,80 0,131 7,20 0,080 7,60 0,046 8,00 0,027 8,40 0,016 8,80 0,009 9,20 0,005 9,60 0,000 10 0,002 10,4 0,001 10,8 0
To/Tp =6 t/Tp qc/qp 0,00 0,000 0,52 0,015 1,04 0,070 1,56 0,130 2,08 0,159 2,60 0,172 3,12 0,178
Line No. 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
To/Tp =1 t/Tp qc/qp 1,82 0,77 2,08 0,59 2,34 0,41 2,60 0,28 2,86 0,19 3,12 0,13 3,38 0,09 3,64 0,07 3,90 0,04 4,16 0,03 4,42 0,02 4,68 0,02 4,94 0,01 5,20 0,01 5,46 0,00 5,72 0,00
TABEL To/Tp =1,5 t/Tp qc/qp 1,75 0,680 2,00 0,737 2,25 0,673 2,50 0,530 3,75 0,381 3,00 0,262 3,25 0,185 3,75 0,129 4,00 0,900 4,25 0,063 4,50 0,045 4,75 0,031 5,00 0,022 5,25 0,014 5,50 0,009 5,75 0,005 6,00 0,003 6,25 0,001 0,000
: Hydrograph Family No.5 To/Tp =2 To/Tp =3 To/Tp =4 t/Tp Qc/qp t/Tp qc/qp t/Tp qc/qp 1,75 0,448 2,38 0,339 2,52 0,256 2,00 0,523 2,72 0,378 2,88 0,263 2,25 0,609 3,06 0,459 3,24 0,273 2,50 0,642 3,40 0,509 3,60 0,308 2,75 0,576 3,74 0,446 3,96 0,380 3,00 0,450 4,08 0,310 4,32 0,427 3,25 0,322 4,42 0,190 4,68 0,377 3,50 0,222 4,76 0,117 5,04 0,260 3,75 0,156 5,10 0,069 5,40 0,155 4,00 0,109 5,44 0,040 5,76 0,094 4,25 0,075 5,78 0,025 6,12 0,055 4,50 0,053 6,12 0,016 6,48 0,032 4,75 0,037 6,46 0,009 6,84 0,019 5,00 0,025 6,80 0,005 7,20 0,012 5,25 0,017 7,14 0,003 7,56 0,001 5,50 0,01 7,48 0,001 7,92 0,004 5,75 0,01 7,82 0,00 8,28 0,000 6,00 0,00 8,64 0,000 6,25 0,00 6,50 0,00 6,75 0,00
To/Tp =6 t/Tp qc/qp 3,64 0,182 4,16 0,183 4,68 0,184 5,20 0,218 5,72 0,285 6,24 0,324 6,76 0,267 7,28 0,133 7,80 0,064 8,32 0,029 8,84 0,016 9,36 0,007 9,88 0,003 10,40 0,001 10,92 0,000 0,000
(Fr) Ratio [hujan unt "x" jam/hujan 6 jam]
1.7
1.6 1.5
fr = 0,6088Tc
0,2781
1.4
1.3
1.2 1.1
1 6
11
16
21
26
31
(Tc) Waktu [jam]
Gambar II. 4 Faktor rasio perubahan tinggi hujan untuk hujan > 6 jam.
32
36
Persamaan hubungan antara fr dengan Tc sebagai berikut: fr = 0.6088 Tc0.2781 Persamaan tersebut akan mempermudah dan mempercepat perhitungan. Tabel II. 7 Hubungan antara besaran CN dengan P hujan
Tabel P*,in. 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,11 0,13 0,15 0,17 0,2 0,22 0,25 0,27 0,3
CN 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87
Hubungan antara besaran CN dengan P hujan CN P*,in. CN P*,in. CN P*,in. CN 86 0,33 72 0,78 58 1,45 44 85 0,35 71 0,82 57 1,51 43 84 0,38 70 0,86 56 1,57 42 83 0,41 69 0,9 55 1,64 41 82 0,44 68 0,94 54 1,7 40 81 0,47 67 0,98 53 1,77 39 80 0,5 66 1,03 52 1,85 38 79 0,53 65 1,08 51 1,92 37 78 0,56 64 1,12 50 2 36 77 0,6 63 1,17 49 2,08 35 76 0,63 62 1,23 48 2,16 34 75 0,67 61 1,28 47 2,26 33 74 0,7 60 1,33 46 2,34 32 73 0,74 59 1,39 45 2,44 31
P*,in. 2,54 2,64 2,76 2,88 3 3,12 3,26 3,4 3,56 3,72 3,88 4,06 4,24 4,44
5
P* (in)
4
P* = -2E-05 CN3 + 0,004CN2 - 0,3685CN + 12,384
3
2
1
0 30
40
50
60
70
80
90
100
CN Gambar II. 5 Kurva hubungan Excess Hujan P* dengan CN Gambar di atas bisa diganti dengan persamaan: P* = -2E-05 CN3 + 0,004 CN2 - 0,3685 CN + 12,384 33
110
Persamaan tersebut akan mempermudah dalam proses perhitungan. Tabel II. 8 Tinggi hujan dan rasio waktu untuk mendapatkan T0 apabila lama pengaliran > 6 jam When Storm Ratio Tg Ratio Ratio Tg Ratio Ratio Tg Ratio Ratio Tg Ratio Hujan Waktu Hujan Waktu Hujan Waktu Hujan Waktu 0 1.00 0.070 0.852 0.140 0.746 0.210 0.684 .002 .995 .072 .848 .142 .744 .212 .682 .004 .990 .074 .844 .144 .742 .214 .680 .006 .985 .076 .841 .146 .740 .216 .679 .008 .981 .078 .837 .148 .739 .218 .677
.010 .012 .014 .016 .018
.976 .971 .967 .962 .957
.080 .082 .084 .086 .088
.833 .830 .827 .824 .821
.150 .152 .154 .156 .158
.737 .735 .733 .732 .730
.220 .222 .224 .226 .228
.675 .673 .672 .670 .668
.020 .022 .024 .026 .228
.952 .948 .943 .938 .933
.090 .092 .094 .096 .098
.818 .815 .812 .809 .806
.160 .162 .164 .166 .168
.728 .726 .724 .723 .721
.230 .232 .234 .236 .238
.667 .666 .666 .665 .665
.030 .032 .034 .036 .038
.929 .924 .919 .915 .911
.100 .102 .104 .106 .108
.803 .800 .797 .794 .791
.170 .172 .174 .176 .178
.719 .717 .716 .714 .712
.240
.664
.040 .042 .044 .046 .048
.908 .904 .900 .896 .893
.110 .112 .114 .116 .118
.788 .785 .782 .779 .776
.180 .182 .184 .186 .188
.710 .709 .707 .705 .703
.250 .300 .350 .400 .450
.662 .651 .640 .628 .617
.050 .052 .054 .056 .058
.889 .885 .882 .878 .874
.120 .122 .124 .126 .128
.773 .770 .767 .764 .761
.190 .192 .194 .196 .198
.702 .700 .698 .696 .695
.500 .550 .600 .650 .700
.606 .595 .583 .542 .500
.060
.870
.130
.758
.200
.693
.750
.447
34
(Change in tabulation increment)
Ratio Tg Ratio Hujan Waktu .062 .867 .064 .863 .066 .859 .068 .856
Ratio Tg Ratio Hujan Waktu .132 .755 .134 .751 .136 .749 .138 .747
Ratio Tg Ratio Hujan Waktu .202 .691 .304 .689 .206 .687 .208 .686
Ratio Tg Hujan .800 .850 .900 .950
Ratio Waktu .386 .310 .220 .116
1
Rainfall Ratio (Rr)
0,9 0,8
Rr = 0,05 Tr + 0,2
0,7 0,6
Rt = 0,662 Tr = 0,25
0,5 0,4 0,3
Rr = 0,002 Tr -
0,2 0,1 0 1
0,95 0,91 0,87 0,83 0,8
0,77 0,75 0,73 0,71 0,69 0,68 0,66 0,61
Time Ratio (Tr) Gambar II. 6 Hubungan Rainfall & Time Ratio II.3.
Hidrologi Daerah Kajian
Seperti telah dijelaskan pada bab sebelumnya, daerah kajian meliputi keseluruhan Sungai Cipunagara dari hulu hingga ke lokasi bendungan serta Daerah Tangkapan-nya (catchment area). Hidrologi yang akan dianalisis meliputi Daerah Aliran Sungai (DAS) Sungai Cipunagara dan parameter hidroklimatologi daerah kajian. II.3.1
DAS Cipunagara
DAS Cipunagara meliputi areal sekitar 1.400 km2, di mana tidak kurang dari 1.000 km2 merupakan daerah tangkapan di bagian selatan Saluran Tarum Timur, dan 400 km2 di bagian utaranya. Sungai yang berperan penting selain S. Cipunagara dengan daerah tangkapan sebagian besar terletak di wilayah administratif Kabupaten Subang seluas ±647 km2, di antaranya adalah S.
35
Cilamatan di Kabupaten Subang dan Cikandung di Kabupaten Sumedang, masing-masing dengan luas DAS ±127 km2 dan 278 km2. Secara umum kondisi topografi di daerah aliran Sungai Cipunagara dengan anakanak sungainya dapat digambarkan sebagai berikut:
•
Daerah tangkapan bagian hulu merupakan wilayah pegunungan meliputi lereng Gunung Tangkuban Perahu dan Gunung Bukit Tunggul di Kecamatan Jalan Cagak, Cisalak dan Tanjungsiang, dan Gunung Tampomas di Kabupaten Sumedang pada elevasi ±1.850 m - 350 m dpl. DAS Cipunagara (hulu) seluas ±300 km2 dengan jarak dari sisi ke sisi terpanjang sampai 26 km, dan perbedaan elevasi mencapai 1.500 m sehingga average slope ±0,06 atau 6 %.
•
Wilayah bagian tengah meliputi Kecamatan Cisalak, Cijambe, Wanareja, dan sebagian Kecamatan Cibogo, dengan kondisi land cover banyak terdapat lahan kritis dan pertanian tanaman pangan tanpa terasering, pada elevasi ±350 m 80 m dpl dengan slope 0,025 atau 2,5 %.
•
Wilayah bagian hilir di sekitar Kota Subang menyusuri jalan alternatif Cikamurang dengan elevasi ±80 m – 0 m dpl sampai pantai utara Jawa dengan kemiringan slope berkisar antara 0.002 atau 0.2%. Wilayah ini merupakan daerah pertanian padi sawah dan merupakan salah satu lumbung beras andalan Nasional.
•
Bagian utara terdapat Saluran Irigasi Tarum Timur yang sepenuhnya telah beririgasi teknis, sementara bagian selatannya masih tergantung pada hujan dan pompa air.
36
Gambar II. 7 Kemiringan rerata alur S. Cipunagara. Potensi sumber daya air yang teridentifikasi di sepanjang aliran S. Cipunagara dan anak-anak sungainya yang cukup signifikan untuk dianalisis antara lain: 3. Cipunagara hulu (Desa Ganda Sori, Waduk Ganda Sori) di mana terdapat kom (cekungan) yang cukup ideal dengan daerah tangkapan seluas 301 km2, tinggi bendungan mencapai 150 m – 175 m dan kapasitas tampungan mencapai ±300 juta m3. Di samping sebagai pengendali banjir yang sangat efektif, dengan perkiraan average Q90 = ±9 m3/dt, head ±200 m dan energi potensial yang ada mencapai ±17,5 - 20 MWatt. 4. Lebih kurang 8 km di sebelah hilirnya terdapat cekungan yang dikenal dengan rencana Waduk Sadawarna dengan tambahan daerah tangkapan seluas ±46,6 km2 sehingga total daerah tangkapan adalah ±347 km2. Volume waduk mencapai ±57 juta m3. Waduk ini telah dilakukan studi kelayakannya pada tahun anggaran 2004. 5. Di sebelah barat rencana Bendungan Sadawarna terdapat suatu kom (cekungan) dalam DAS Cilame (Waduk Cilame) yang merupakan anak S. Cilamatan. Daerah Tangkapan Waduk Cilame seluas 34,3 km2 meliputi Desa Cimenteng, Desa Cikadu di Kecamatan Cijambe, Desa Wanareja, dan Desa Sadawarna sendiri di Kecamatan Cibogo di mana lokasi rencana genangan Waduk Cilame berada. 6. Di sebelah barat rencana Bendungan Cilame terdapat suatu cekungan dalam DAS Cilamatan (Waduk Cilamatan) yang merupakan anak S. Cipunagara orde 2. DAS seluas ±79 km2 dan volume waduk mencapai ±47 juta m3.
37
Gambar II. 8 Potensi Sungai Cipunagara. II.3.2
Hidroklimatologi
II.3.2.1
Stasiun Hujan dan Pencatatan Debit
Lokasi stasiun penakar hujan yang ada di sekitar daerah kajian ada beberapa lokasi yaitu: Nama Stasiun
Panaruban
Ciater
Subang (Perk.)
Sumurbarang
Kasomalang
Nomor Stasiun
145
146
156
158
161
Elevasi
1000 m dpl
1100 m dpl
95 m dpl
90 m dpl
518 m dpl
38
Gambar II. 9 Lokasi stasiun penakar hujan. Stasiun-stasiun hujan di atas dipakai pada tahap pekerjaan studi kelayakan dan perencanaan dengan selang waktu data pencatatan tahun 1960 – 1987 dan data pencatatan berupa hujan bulanan dan maksimum harian. Data terhenti pada tahun 1987, dikarenakan BMG tidak lagi mempublikasikan lagi dan kadang dalam kondisi rusak/berhenti. Selain stasiun hujan tersebut, pada tahap perencanaan digunakan juga data curah hujan harian dengan rentang waktu 1989 – 2005 dari Pos Hujan Lembang yang 39
berada di hulu DAS Cipunagara dan Pos Hujan Pesanggrahan yang berada di tengah DAS Cipunagara.
Gambar II. 10 Peta Isohyet daerah kajian. Selain stasiun hujan, pada tahap perencanaan juga digunakan data pencatatan debit dari Pos Duga Air (PDA) Kiarapayung dengan rentang waktu data yang cukup panjang (1992 – 2004). Di mana luas sub DAS di pos Kiarapayung adalah 740 km2, sedangkan luas sub DAS Sadawarna 347 km2. Berdasarkan perbandingan luas DAS, debit andalan di Waduk Sadawarna dapat ditentukan dengan metoda transposisi, yaitu debit di PDA Kiarapayung dikalikan perbandingan luas sub DAS.
40
II.3.2.2
Pos Pengamatan Klimatologi
Data iklim dalam analisis hidrologi ini diambil dari Pos Klimatologi Kalijati yang terletak di Kota Subang (BMG 09-014) dengan posisi 06°33’ LS dan 107°41’ BT atau terletak kurang lebih di bagian tengah DAS Cipunagara. Di bagian hilir sebenarnya ada pos Klimatologi Pusakanagara (BMG 09-015), dengan posisi 06°15’ LS dan 107°45’BT atau terletak di pantai/muara S. Cipunagara. Ditinjau letak geografis, Pos Klimatologi Kalijati jauh lebih mewakili daerah layanan dan sub DAS Waduk Sadawarna. Tabel II. 9 Hasil Perataan Data Iklim Tahun 1973 -1989. No 1. 2. 3. 4. 5.
Parameter Temperatur °C Kelembaban % P. Matahari % Kec. Angin km/hari Epavotranspirasi mm/hari
II.3.3
Jan 25.1 88.3 40.5 202.8
Feb 25.5 86.9 56.8 197.0
Mar 25.7 85.9 49.3 123.6
Apr 26.2 85.2 54.8 77.2
Mei 26.3 83.1 63.5 72.4
Jun 26.0 82.2 69.3 81.1
Jul 25.4 80.9 75.8 86.9
Ags 25.8 76.4 81.7 115.9
Sep 26.5 75.1 74.8 125.5
Okt 26.7 75.4 64.0 108.8
Nov 26.4 81.4 52.0 108.1
Des 25.9 84.1 45.3 162.2
3,69
4,32
3,88
3,74
3,65
3,63
3,86
4,54
4,84
4,71
4,18
3,96
Hidrogeologi
Air di sungai yang mengalir sebagai air permukaan sebagian besar berasal dari sumber mata-mata air, dan kontinuitas debit aliran mata air tergantung dari terpeliharanya kelestarian land cover daerah peresapannya. II.3.3.1
Mata Air dan Aliran Sungai
Debit aliran mata air relatif konstan pada musim hujan maupun kemarau asalkan daerah resapannya tetap terpelihara kondisi land cover-nya, dan kalaupun debit mata air menjadi besar adalah karena ada masukan dari air tanah dangkal yang tergantung dari resapan air hujan di sekitar mata air tersebut. Debit air yang besar atau maksimal (banjir) di sungai sebagian besar berasal dari curahan hujan waktu itu yang mengalir di permukaan tanah sebagai aliran permukaan (run off) dan masuk ke aliran sungai.
41
Sungai dengan DAS yang sehat diartikan dari fluktuasi debit maksimum dan minimum relatif tidak berbeda jauh. Menurut Referensi Peta Hidrogeologi (Soetrisno, 1985) mata-mata air yang potensial dan mengalir ke Sungai Induk Cipunagara dan anak-anak sungainya adalah berasal dari kaki Gunung Tangkuban Perahu, Gunung Tampomas, Gunung Geulis, Gunung Canggak, dan Gunung Ciwangun. Tipe akuifer di daerah resapan potensial yaitu di areal pegunungan adalah akuifer dengan aliran melalui celahan dan ruang antar butir serta akuifer dengan aliran melalui celahan rekahan dan saluran (warna hijau muda dan agak tua, Gambar II. 11). II.3.3.2
Air Tanah
Air tanah secara umum adalah air yang berada di bawah permukaan tanah (ABT) dan terdiri dari air tanah bertekanan (air tanah dalam dan menengah) serta air tanah tak bertekanan (air tanah dangkal). Air tanah terdapat di lapisan akuifer/pembawa air dan kondisi akuifer di sekitar daerah penelitian (Kabupaten Subang sebelah timur selatan) terdiri dari:
•
Akuifer produktif dengan keterusan sedang dan penyebaran luas (warna biru, Gambar II. 11) berupa air tanah bertekanan dengan Muka Air Tanah (MAT) dekat permukaan tanah (pos-minus) sampai positif plus 2,4 m di atas permukaan tanah. Jenis batuan terdiri dari batu pasir tufaan, batu pasir, pasir, lanau tufaan, breksi tufaan, dan alumium endapan daratan.
•
Akuifer dengan produktifitas sedang dengan keterusan sedang dan penyebaran luas berupa air tanah bertekanan dengan muka air tanah dekat permukaan tanah sampai keluar ke permukaan tanah. Di Peta Hidrogeologi berwarna biru muda. Jenis batuan terdiri dari batu pasir, pasir, lanau tufaan, breksi tufaan, alumium endapan daratan, alumium endapan sungai dan batu gamping terumbu.
•
Akuifer produktifitas rendah dan keterusan rendah, setempat berarti (warna coklat muda). Muka air tanah dalam dan debit sumur bor kecil. Jenis batuan
42
terdiri dari batuan pasir tufaan, endapan volkanik tak teruraikan, endapan volkanik tua (breksi lava, tufa).
•
Air tanah langka atau tidak berarti dengan penyebaran warna coklat agak tua. Jenis batuan yang mewakili daerah ini adalah Batu lempung dan Napal yang kadang-kadang bersisipan batu pasir tufaan atau lensa-lensa gamping dengan kelulusan rendah sampai sangat rendah. Di daerah inilah direncanakan lokasi Waduk Cilame.
•
Akuifer setempat produktif. Muka air tanah dalam. Mata-mata air di daerah ini debitnya kecil. Warna dalam peta hidrogeologi warna hijau muda. Jenis batuan adalah dari aliran lava muda asal Gunung Tampomas.
•
Akuifer produktifitas sedang dengan keterusan beragam dan penyebaran luas. Muka air tanah dalam dengan debit sumur bor kurang dari 5 lt/det. Mata-mata air sangat produktif dengan debit ≥ 100 lt/det. Jenis batuan adalah endapan vulkanik tak teruraikan yang terdiri dari campuran rempah gunung api lepas dan padu.
43
Gambar II. 11 Peta Hidrogeologi daerah kajian.
44
II.4.
Waduk Sadawarna
II.4.1
Hubungan Elevasi, Luas Genangan, dan Volume Tampungan
Gambar II. 12 Waduk Sadawarna. Berdasarkan analisis terhadap peta situasi genangan hasil pengukuran, diperoleh hubungan antara elevasi – luas genangan – volume tampungan yang disajikan dalam bentuk grafik.
45
Tabel II. 10 Perhitungan karakteristik Waduk Sadawarna. ELEVASI ( m-dpl ) 50.00 52.50 55.00 57.50 60.00 62.50 65.00 67.50 70.00 72.50 75.00
AREA RADIUST-HIDROLIS ( ha ) (m) (m) 0.00 0 0.0 18.62 243 2.5 46.44 384 6.8 66.05 459 15.5 91.02 538 16.9 121.20 621 18.7 153.12 698 22.7 200.87 800 19.7 261.36 912 20.3 323.31 1,014 24.8 411.16 1,144 22.1
VOLUME ( m 3) 0 155,130 787,190 1,398,938 1,954,995 2,643,751 3,421,252 4,411,399 5,761,259 7,294,634 9,158,920
CUM.VOL KETERANGAN ( m 3) 0 155,130 942,320 2,341,258 4,296,253 6,940,003 10,361,255 Dead Storage 14,772,655 20,533,914 27,828,549 36,987,469 Volume Total 26,626,213 Volume Efektif
Elevasi vs Volume Elevasi vs Luas
Luas Genangan (ha) 425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
32.5
35.0
37.5
40.0
77.5
Hubungan Elevasi - Volume - Luas
75.0 72.5
Elevasi (m dpl)
70.0 67.5 65.0 62.5 60.0 57.5 55.0 52.5 50.0 0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
17.5
20.0
22.5
25.0
Volum e ( x106 m 3)
27.5
30.0
Gambar II. 13 Kurva elevasi – luas genangan – volume tampungan Waduk Sadawarna. Data teknis Waduk Sadawarna adalah sebagai berikut: Main Dam Tipe
:
Rockfill dam
Panjang bagian atas
:
±250 m
Lebar atas
:
±12 m
Lebar bawah
:
±106.5 m
Elevasi atas bendungan
:
+75 m dpl 46
Elevasi bawah bendungan
:
+50 m dpl
TMA maksimum
:
+70 m dpl
:
Free overflow bendungan dengan
Pelimpah (spillway) Type mercu
tipe busur Elevasi puncak spillway II.4.2
:
+70 m
Debit Andalan
Perhitungan debit andalan dilakukan dengan beberapa metode sebagai berikut: 1. F.J. Mock Modifikasi (Metode Keseimbangan Air); dipakai pada tahap studi kelayakan dengan hasil sebagai berikut: ITEM
Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 185 185 130 130 154 154 128 128 108 108 24 24 4 4 22 22 42 42 131 131 270 270 279 279 P hari 15 16 15 13 15 16 15 15 15 16 15 15 15 16 15 16 15 15 15 16 15 15 15 16 Etp mm/hr 4.67 4.67 4.97 4.97 4.94 4.94 4.78 4.78 4.73 4.73 4.82 4.82 5.13 5.13 5.71 5.71 6.19 6.19 5.77 5.77 4.93 4.93 5.23 5.23 Etp mm 70 75 75 65 74 79 72 72 71 76 72 72 77 82 86 91 93 93 87 92 74 74 78 84 Kc rata-rata 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 Unit mm
Etc P - Etc APWL STSM DSt S In Gen DRO Bf TRO Q
mm 105 112 112 97 111 119 108 108 106 114 108 108 115 123 129 137 139 139 130 138 111 111 118 125 mm 80 73 18 33 43 35 21 21 1 -6 -85 -85 -111 -119 -106 -115 -97 -97 1 -8 160 160 162 154 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -6 -90 -175 -286 -405 -512 -626 -724 -821 0 -8 0 0 0 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 95 41 17 6 2 1 0 0 0 1 93 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -5 -54 -23 -12 -4 -1 0 0 0 1 92 7 0 0 0 mm 80 73 18 33 43 35 21 21 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 152 160 162 154 mm 72 66 22 34 42 36 24 24 9 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 122 136 137 131 10 10 10 10 10 10 10 10 10 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 10 10 10 mm 14 13 2 5 7 5 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 30 30 30 29 71 71 70 63 59 56 53 49 45 40 34 29 25 21 18 15 13 11 9 8 7 24 41 55 67 mm 85 83 65 63 63 58 51 47 40 34 29 25 21 18 15 13 11 9 8 7 54 71 86 95 m3/det 22.8 20.8 17.4 19.6 16.9 14.7 13.7 12.7 10.7 8.54 7.75 6.59 5.60 4.46 4.05 3.23 2.92 2.49 2.11 1.68 14.6 18.9 22.9 24.0
: 1.90 – 23.45 m3/dt
Debit Q80
2. NRECA; dipakai pada tahap perencanaan dengan hasil sebagai berikut: Luas Sub DAS 347 km2 Hujan wilayah (Qrata-rata) 4 Pos NRECA (Q80) Pasanggrahan (Qrata-rata) NRECA (Q80) Metoda Rasional C = 0,625
-
-
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Ags
Sep
Okt
Nov
Des
42,55
42,22
42,57
32,49
19,07
12,50
9,36
7,95
13,68
26,82
34,22
29,76
31,94
32,25
21,83
11,22
5,94
2,39
2,43
4,96
18,01
26,59
41,67
38,35
47,30
47,26
32,12
19,82
10,76
8,63
7,59
14,51
32,83
35,19
27,73
24,26
38,56
33,56
23,44
13,62
7,53
3,25
0,97
1,12
20,63
28,41
38,76
38,37
36,52
36,15
25,59
11,71
8,74
8,02
9,12
18,54
31,89
36,11
29,07
25,73
27,13
26,61
16,03
4,18
1,62
0,40
2,84
8,26
24,10
28,66
40,62 31,11
Hujan Wilayah (NRECA): Debit rerata
: 7,35 – 42,55 m3/dt
Debit Q80
: 2,39 – 31,11 m3/dt
Hujan Pos Pesanggrahan (NRECA):
47
-
Debit rerata
: 7,59 – 47,30 m3/dt
Debit Q80
: 0,97 – 30,25 m3/dt
Hujan Wilayah (Rasional): Debit rerata
: 8,03 – 38,76 m3/dt
Debit Q80
: 0,40 – 29,07 m3/dt
3. Tranposisi dari PDA Kiarapayung; dipakai sebagai pembanding pada tahap perencanaan dengan hasil sebagai berikut: Lokasi Pos Kiarapayung Qrata-rata A Sub DAS = 740 km2 Q80 Waduk Sadawarna Qrata-rata A Sub DAS = 347 km2 r = 0,468 Q80
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Debit m3/dt Jun Jul
96,38
88,85
87,19
85,72
61,57
41,16
22,36
16,68
17,48
31,49
56,78
75,72
58,16
53,82
55,56
64,90
35,17
23,18
7,13
6,00
7,34
10,64
24,96
60,08
45,14
41,64
40,87
40,18
28,86
19,29
10,48
7,82
8,19
14,76
26,61
35,49
27,26
25,23
26,04
30,42
16,48
10,86
3,34
2,81
3,44
4,99
11,7
28,16
Debit rerata
: 7,82 – 45,17 m3/dt
Debit Q80
: 2,81 – 27,26 m3/dt
Ags
Sep
Okt
Nop
Des
Terlihat bahwa terdapat perbedaan yang tidak terlalu signifikan antara metode yang berbeda. II.4.3
Debit Banjir Rencana
Pada tahap perencanaan dipakai perhitungan debit banjir rencana dengan metode hidrograf satuan sintetis Snyder terhadap banjir periodik 1000 tahun dan Probability Maximum Precipitation (PMP) yang menghasilkan Probability Maximum Flood (PMF). Berdasarkan hasil tinjauan tersebut, perhitungan debit banjir periode ulang 1000-tahun (1110 m3/det) dan PMF hidrograf satuan sintetis cara Snyder: 2830 m3/det mempunyai kisaran yang sama dengan PMF waduk lain di Indonesia dan sekitar rencana Waduk Sadawarna (Saguling dan Jatiluhur) dan digunakan dalam perhitungan PMF dan hidrografnya Sungai Cipunagara di lokasi rencana bendungan Waduk Sadawarna. Sedangkan Pada tahap studi kelayakan digunakan metode hidrograf SCS Method.
48
965
900
877
800
757
700
667
600
582
500
500
2 th 3 th 5 th 10 th 25 th
3
Debit (m /s)
Hidrograf Banjir Rencana 1000
50 th
393
400
100 th
315
300
200 th
259 210
200
500 th 1000 th
100 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12
Waktu (jam)
13 14
15
16 17
18 19
20
Gambar II. 14 Hidrograf banjir rencana Waduk Sadawarna dengan SCS Method.
Gambar II. 15 Hidrograf PMF dan 1000 thn (Snyder) Waduk Sadawarna.
49
II.5.
Waduk Cilame
Rencana Waduk Cilame terletak di Desa Sadawarna, Kecamatan Cibogo, Kabupaten Subang, Propinsi Jawa Barat. Secara geografis lokasi Desa Sadawarna ini terletak pada koordinat 107°50’00” - 107°5’30” BT dan 34°30’00” – 36°00’00” LS. Desa Sadawarna terletak di DAS Cipunagara, tepatnya terletak di antara dua sungai, yaitu Sungai Cipunagara di bagian timur dan Sungai Cilame yang merupakan anak Sungai Cilamatan di bagian barat; di mana Sungai Cilamatan sendiri adalah anak Sungai Cipunagara. Dan di bagian utara dibatasi oleh Desa Sumurbarang, Kecamatan Cipunagara dan di bagian Selatannya dibatasi oleh Desa Cimenteng, Kecamatan Cijambe.
Gambar II. 16 Sungai Cilame pada musim kemarau. Areal genangan rencana Waduk Cilame adalah daerah sepanjang Sungai Cilame yaitu mulai dari poros bendungan di sebelah utara ke arah selatan yang merupakan
50
daerah cekungan yang dikelilingi bukit dengan ketinggian bervariasi, di mana seluruh areal tersebut terletak di wilayah Desa Sadawarna dan Kelurahan Wanareja , Kecamatan Cibogo, Kabupaten Subang. Mengingat DAS yang ada hanya ±10% dari luas DAS Cipunagara yang direncanakan untuk Bendungan Sadawarna, maka adalah mutlak harus dikaji limpasan air ±25% yang telah dianalisis dalam studi kelayakan Waduk Sadawarna akan dimanfaatkan sebagai suplesi untuk waduk ini dan menjadi satu kesatuan sistem cascade. Tata guna lahan di daerah genangan seluruhnya bebas dari perkampungan penduduk, terdiri dari perkebunan karet, hutan jati, sawah tadah hujan, dan semak belukar di lahan lahan kritis. Dari hasil pengamatan peta topografi hasil pengukuran, dasar sungai di lokasi rencana poros bendungan berada pada elevasi 37.5 m dpl dan tinggi permukaan air pada elevasi 50 m dpl akan menggenangi area seluas 78 ha, dengan volume total 3.000.000 m3. Sedangkan pada elevasi 62.5 m akan menggenangi area seluas 281 ha, dengan volume total 24.000.000 m3.
51
II.5.1
Hubungan Elevasi, Luas Genangan, dan Volume Tampungan
Gambar II. 17 Waduk Cilame. Berdasarkan analisis terhadap peta situasi genangan hasil pengukuran, diperoleh hubungan antara elevasi – luas genangan – volume tampungan yang disajikan dalam bentuk grafik.
52
Tabel II. 11 Perhitungan karakteristik Waduk Cilame.
ELEVASI ( m-dpl ) 37.50 40.00 42.50 45.00 47.50 50.00 52.50 55.00 57.50 60.00 62.50
AREA RADIUST-HIDROLIS ( ha ) (m) (m) 0.00 0 0.0 3.27 102 2.5 11.00 187 5.5 25.86 287 7.2 44.95 378 10.4 78.06 498 10.4 110.83 594 15.5 146.47 683 19.2 182.62 762 23.9 219.10 835 28.7 281.19 946 21.3
VOLUME ( m 3) 0 27,210 168,786 447,703 874,260 1,518,693 2,349,170 3,205,960 4,105,305 5,014,500 6,237,422
CUM.VOL KETERANGAN ( m 3) 0 27,210 195,996 643,699 1,517,959 3,036,652 5,385,822 Dead Storage 8,591,782 12,697,088 17,711,588 23,949,010 Volume Total 18,563,188 Volume Efektif
Elevasi vs Volume Elevasi vs Luas
Luas Genangan (ha) 300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
65.0
Hubungan Elevasi - Volume - Luas 62.5 60.0
Elevasi (m dpl)
57.5 55.0 52.5 50.0 47.5 45.0 42.5 40.0 37.5 0.0
2.5
5.0
7.5
10.0
12.5
15.0
Volum e ( x106 m 3)
17.5
20.0
22.5
25.0
Gambar II. 18 Kurva elevasi – luas genangan – volume tampungan Waduk Cilame. Data teknis Waduk Cilame adalah sebagai berikut:
-
Main Dam Elevasi atas dam
:
+62.5 m dpl
Elevasi bawah dam
:
+37.5 m dpl
TMA maksimum
:
+65 m dpl
53
-
Pelimpah (spillway) Type mercu
:
Free overflow bendungan dengan tipe busur
Elevasi puncak spillway II.5.2
:
+70 m
Debit Andalan
Perhitungan debit andalan sub DAS Cilame dengan metode F.J. Mock dengan hasil sebagai berikut: ITEM
Unit
P
mm
hari Etp
mm/hr
Januari 1 2 176 176
Februari 1 2 135 135
Maret 1 2 144 144
April 1 2 118 118
Mei 1 73
Juni 2 73
1 13
Juli 2 13
1 1
2 1
Agustus 1 2 11 11
September 1 2 23 23
Oktober 1 2 79 79
November 1 2 113 113
Desember 1 2 112 112
15
16
15
13
15
16
15
15
15
16
15
15
15
16
15
16
15
15
15
16
15
15
15
16
4.69
4.69
4.94
4.94
4.93
4.93
4.81
4.81
4.71
4.71
4.84
4.84
5.09
5.09
5.70
5.70
6.11
6.11
5.73
5.73
4.91
4.91
5.26
5.26
Etp
mm
70
75
74
64
74
79
72
72
71
75
73
73
76
81
85
91
92
92
86
92
74
74
79
84
Kc rata-rata
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
0.30
Etc
mm
P - Etc
mm
21 155
22 154
22 112
19 115
22 122
24 121
22 96
22 96
21 51
23 50
22 -9
22 -9
23
24
26
27
27
27
-22
-23
-15
-16
-5
-5
26 54
27 52
22 91
22 91
24 89
25 87
APWL
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-9
-17
-39
-62
-77
-93
-98
-103
0
0
0
0
0
0
STSM
200
150
150
150
150
150
150
150
150
150
150
142
134
116
99
90
80
78
75
129
150
150
150
150
150
DSt
0
-50
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-8
-8
-18
-17
-9
-9
-3
-3
54
21
0
0
0
0
S
mm
205
154
112
115
122
121
96
96
51
50
0
0
0
0
0
0
0
0
0
31
91
91
89
87
In
mm
151
112
83
85
90
89
72
72
40
39
4
1
0
0
0
0
0
0
0
22
68
68
66
65
Gen
10
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
2
1
0
0
0
0
0
0
0
6
6
6
6
6
DRO
mm
59
44
32
33
35
34
27
27
14
13
0
0
0
0
0
0
0
0
0
9
25
25
25
24
Bf
10
12
14
15
16
17
18
19
19
20
20
20
20
19
19
19
18
18
18
18
18
18
19
20
21
TRO
mm
71
58
47
48
52
52
46
47
33
33
20
20
19
19
19
18
18
18
18
27
44
45
45
45
Q 80
m3/det 106 m3
Vol Cum Vol
6
3
10 m
1.9
1.5
1.2
1.5
1.4
1.3
1.2
1.3
0.9
0.8
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.7
1.2
1.2
1.2
1.1
2.5
2.0
1.6
1.7
1.8
1.8
1.6
1.6
1.2
1.2
0.7
0.7
0.7
0.7
0.7
0.6
0.6
0.6
0.6
0.9
1.5
1.5
1.6
1.6
2
4
6
8
10
11
13
15
16
17
18
18
19
20
20
21
22
22
23
24
25
27
28
30
Debit Q80 berkisar antara 0.48 – 1.68 m3/dt. II.5.3
Debit Banjir Rencana
Perhitungan debit banjir rencana sub DAS Cilame pada lokasi Bendungan Cilame menggunakan metode hidrograf SCS Method.
54
Hidrograf Banjir Rencana 350
327
3
200 150
3 th
250
5 th
216
10 th
185
25 th
154
50 th
250
Debit (m /s)
2 th
294
300
100 th
115
100
200 th
86
500 th
66 49
50
1000 th
0 0
1
2
3
4
5
Waktu (jam)
6
7
8
9
10
Gambar II. 19 Hidrograf banjir rencana Waduk Cilame dengan SCS Method. II.6.
Analisis Kebutuhan Air
II.6.1
Analisis Kebutuhan Air Irigasi
Rencana Alokasi Air Irigasi : Berdasarkan studi kelayakan, cakupan rencana areal irigasi yang akan mendapat sumber (supply) air dari waduk Sadawarna terletak di bagian kiri (barat) dan kanan (timur) alur S. Cipunagara, dengan luas areal 29.776 ha; 13.535 ha (pengambilan kiri) dan 16.241 ha (pengambilan kanan). Perhitungan Kebutuhan Air untuk Irigasi : Penentuan kebutuhan air tanaman (crop water requirements) di rencana pengembangan areal irigasi di daerah lokasi daerah pekerjaan dihitung berdasarkan basis tengah-bulanan dan bulanan dengan metode diadopsi dari Buku Standar Perencanaan Irigasi (KP-01) berdasarkan parameter sebagai berikut :
•
Rata-rata koefisien tanaman periode tengah-bulanan,
•
Periode penyiapan lahan 1.5 bulan,
•
Penggantian lapisan air dilakukan 2 bulan selama periode pertumbuhan tanaman, dan
•
Tingkat perkolasi 3.0 mm/hari.
55
Penentuan pola tanam diusulkan berdasarkan hasil kajian dalam analisis dan perhitungan distribusi curah hujan bulanan dan ketersediaan air. Berdasarkan pertimbangan tersebut, kebutuhan air tanaman padi pertama dimulai pada awal bulan Nopember (Nop-1). Adanya kemungkinan besarnya kebutuhan irigasi, perhitungan juga dilakukan berdasarkan 2 (dua) golongan, masing-masing untuk pengambilan kiri dan kanan, dengan hasil perhitungan seperti ditunjukan pada Tabel 2.7. Berdasarkan tabel di atas, maka kebutuhan air maksimum dilokasi pengambilan (waduk Sadawarna) dengan factor efisiensi 65 %: 1.46 ltr/det/ha (tanpa golongan) dan 1.34 ltr/det/ha (dua golongan). Mengacu pada rencana luas areal irigasi (29.776 ha), maka total kebutuhan air irigasi: 43.36 m3/det (tanpa golongan) dan 40.01 m3/det (dua golongan). Besarnya tingkat kebutuhan air untuk irigasi, maka diperlukan rasionalisasi rencana areal sesuai dengan skala prioritas alokasi air. Tabel II. 12 Penentuan Kebutuhan Air Tanaman (NFR) Rencana Daerah Irigasi Waduk Sadawarna. No 1
2
Kebutuhan Air Tanaman Tengah-Bulanan (Lt/Dt/Ha) Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Tanpa Golongan, Nopember l Periode-1 0.33 0.40 0.70 0.71 0.79 0.67 0.63 Periode-2 0.45 0.02 0.67 0.78 0.77 0.45 0.66 Dua Golongan, Nopember ll Periode-1 0.33 0.49 0.35 0.71 0.79 0.75 0.54 Uraian
Periode-2
0.52
0.18
0.67
0.87
0.85
0.58
0.66
Agt
Sep
Okt
Nop
Des
0.68 0.81
0.91 0.85
0.57 0.00
0.95 0.65
0.50 0.63
0.68
0.87
0.71
0.47
0.50
0.74
0.87
0.23
0.65
0.66
Sumber Data: Hasil Analisis dan Perhitungan data kebutuhan air tanaman tengah-bulanan Rencana Di Waduk Sadawarna
II.6.2
Kebutuhan Air Domestik
Rencana Alokasi Air : Alokasi air untuk kebutuhan domestik dihitung berdasarkan jumlah dan pertumbuhan penduduk daerah layanan. Berdasarkan studi kelayakan, cakupan rencana daerah layanan air bersih yang akan mendapat sumber (supply) air dari
56
waduk Sadawarna mencakup dua wilayah kabupaten : Subang (8 kecamatan) dan Indramayu (2 kecamatan), dengan basis perhitungan jumlah penduduk 693.381 : 469.558 jiwa di Kabupaten Subang dan 223.823 jiwa di Kabupaten Indramayu (Laporan Utama : Studi Kelayakan Pembangunan Waduk Sadawarna, Laporan Akhir, Rayasurverindo Tirtasarana, Desember 2004). Perhitungan Kebutuhan Air Domestik : Penentuan kebutuhan air domestic di rencana daerah layanan (Kabupaten Subang dan Indramayu) dihitung berdasarkan parameter sebagai berikut (Laporan Utama: Studi
Kelayakan
Pembangunan
Waduk
Sadawarna,
Laporan
Akhir,
Rayasurverindo Tirtasarana, Desember 2004).
•
Pertumbuhan penduduk rata-rata 2.29 %
•
Proyeksi jumlah penduduk 776.497 jiwa (2009), 973.800 jiwa (2019) dan 1.221.241 jiwa (2029).
•
Kebutuhan air rata-rata per kapita 150 ltr/hari.
•
Tingkat layanan 40 %.
Berdasarkan data dan batasan tersebut, maka total kebutuhan air domestic yang akan dialokasikan dari rencana Waduk Sadawarna: 539,23 ltr/det (2009), 676,25 ltr/det (2019) dan 848,08 ltr/det (2029). II.6.3
Kebutuhan Air perkotaan (Municipal)
Rencana Alokasi Air: Alokasi air untuk kebutuhan perkotaan terutama untuk kebutuhan komersial, terutama kebutuhan air untuk rumah sakit dan hotel. Perhitungan Kebutuhan Air Rumah Sakit: Kebutuhan air untuk rumah sakit didasarkan pada parameter sebagai berikut (Laporan Utama: Studi Kelayakan Pembangunan Waduk Sadawarna, Laporan Akhir, Rayasurverindo Tirtasarana, Desember 2004):
•
Tiga rumah sakit dengan proyeksi jumlah tempat tidur 500 buah,
57
•
Besaran kebutuhan air untuk masing-masing tempat tidur ditentukan berdasarkan Buku Pedoman Departemen Pekerjaan Umum : 400 – 500 ltr/tempat tidur/hari.
Berdasarkan data dan batasan tersebut, maka total kebutuhan air rumah sakit yang akan dialokasikan dari rencana Waduk Sadawarna: 2,60 ltr/det. Perhitungan Kebutuhan Air Hotel: Kebutuhan air untuk hotel didasarkan pada parameter sebagai berikut: (Laporan Utama: Studi Kelayakan Pembangunan Waduk Sadawarna, Laporan Akhir, Rayasurverindo Tirtasarana, Desember 2004):
•
Empat hotel dengan basis jumlah kamar 50 buah, dan estimasi pertumbuhan 5%.
•
Besaran kebutuhan air untuk hotel ditentukan berdasarkan Buku Pedoman Depatemen Pekerjaan Umum: 400 ltr/kamar/hari.
Berdasarkan data dan batasan tersebut, maka total kebutuhan air untuk hotel yang akan dialokasikan dari rencana Waduk Sadawarna : 0,30 ltr/det (2009), 0.48 liter/det (2019) dan 0.78 ltr/det pada tahun 2029. II.6.4
Kebutuhan Air Industri
Rencana Alokasi Air: Alokasi air untuk kebutuhan industri dihitung berdasarkan jumlah tenaga kerja dan pertumbuhan industri daerah layanan. Berdasarkan studi kelayakan, cakupan rencana daerah layanan air yang akan mendapat sumber (supply) air dari Waduk Sadawarna mencakup kebutuhan saat ini (Pertamina UP VI, PT. Kisandang Tresna Ganda dan PT. Temesja Nakmur Utama) dan proyeksi pertambahan tenaga kerja berdasarkan pertumbuhan industri (Laporan Utama : Studi Kelayakan Pembangunan Waduk Sadawarna, Laporan Akhir, Rayasurverindo Tirtasarana, Desember 2004).
58
Perhitungan Kebutuhan Air Industri: Kebutuhan air untuk industri didasarkan pada parameter sebagai berikut : (Laporan Utama: Studi Kelayakan Pembangunan Waduk Sadawarna, Laporan Akhir, Rayasurverindo Tirtasarana, Desember 2004):
•
Basis jumlah tenaga kerja 25.904 pekerja
•
Pertumbuhan industri rata-rata 2.19 %
•
Besaran kebutuhan air per kapita untuk industri ditentukan berdasarkan Buku Pedoman Departemen Pekerjaan Umum: 60 ltr/hari.
Berdasarkan data dan batasan tersebut, maka total kebutuhan air untuk industri yang akan dialokasikan dari rencana waduk Sadawarna : 20,00 ltr/det (2009), 25,00 ltr/det (2019) dan 30,00 ltr/det (2029). Sedangkan alokasi air untuk industri yang selama ini mengambil air dari Sungai Cipunagara (Pertamina UP Vl, PT. Kisandang Tresna Ganda dan PT. Temesja Nakmur Utama) : 154,59 ltr/det. II.6.5
Kebutuhan Air Penggelontoran
Perhitungan Alokasi Air Penggelontoran: Alokasi air untuk kebutuhan penggelontoran (pemeliharaan lingkungan sungai) umumnya bervariasi tergantung pada besaran luas DAS dan kondisi aliran yang ada sebelum adanya pemanfaatan sungai. Dalam beberapa kasus debit air untuk penggelontoran juga ditunjang dari air buangan daerah hilir lokasi pengambilan. Oleh karena itu, besar kecilnya pemakaian air untuk penggelontoran sangat bervariasi. Berdasarkan studi kelayakan, penggunaan air untuk penggelontoran didasarkan pada besaran 1% dari total kebutuhan air. Di bagian hilir lokasi rencana bendungan Waduk Sadawarna terdapat Bendungan Salamdarma, maka dalam hal ini alokasi air untuk penggelontoran juga digunakan sebagai suplesi. Berdasarkan kondisi ini, maka besarnya air untuk penggelontoran: 0.50 – 1.00 m3/det.
59
Perhitungan Alokasi Air Suplesi: Pemanfaatan Sungai Cipanagara di bagian hilir lokasi rencana Waduk Sadawarna terutama digunakan sebagai sumber air Bendung Salamdarma. Berdasarkan kondisi tersebut, rencana pengembangan dan alokasi air di Waduk Sadawarna perlu mempertimbangkan kondisi pemanfaatan Sungai Cipunagara yang ada. II.6.6
Kebutuhan Air Pembangkit Mini Hidro (PLTM)
Rencana Alokasi Air: Alokasi air untuk kebutuhan PLTM bersifat pemutaran kembali aliran air waduk ke bagian hilir. Oleh karena itu, pemakaian air waduk untuk PLTA tidak mengurangi ketersediaan air di bagian hilirnya dan secara tidak langsung dapat mendukung untuk kebutuhan penggelontoran dan suplesi ke Bendung Salamdarna. Walaupun demikian, dalam operasionalnya diperlukan ketinggian muka air pada waduk. II.6.7
Rencana Operasional Waduk Sadawarna
Pengoperasian alokasi air Waduk Sadawarna didasarkan pada ketersediaan air (debit andalan dengan probabilitas 80 %) dan rencana komponen kebutuhan air pada kondisi volume waduk 13.106 m3 pada tinggi muka air sama dengan tinggi bangunan pelimpah (crest) bendungan. Perhitungan rencana alokasi air secara sederhana dilakukan dengan menggunakan tahun dasar 2004, proyek tahun 2009, 2019 dan tahun 2029. Rincian tentang operasional alokasi dan proyeksinya disajikan pada Lampiran. Berdasarkan hasil perhitungan yang ada, kebutuhan air terbesar digunakan untuk irigasi. Terkait dengan alokasi untuk kebutuhan air minum (domestic), perkotaan dan industri, maka besaran daerah irigasi yang kemungkinan dapat dialiri berkisar antara 2000 – 3000 ha.
60
