DAFTAR ISI. Kata Pengantar... i Daftar Isi... 1

Materi Pelatihan Berbasis Kompetensi Ahli Muda Perencana Irigasi

Kode Modul F45 AMPI 03 001 01

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ............................................................................................................. i Daftar Isi ....................................................................................................................... 1 BAB I

PENGANTAR ................................................................................................. 2 1.1 Konsep Dasar Pelatihan Berbasis Kompetensi (PBK) ........................... 2 1.2 Penjelasan Materi Pelatihan.................................................................. 2 1.3 Pengakuan Kompetensi Terkini ............................................................ 3 1.4 Pengertian-pengertian / Istilah .............................................................. 4

BAB II

STANDAR KOMPETENSI............................................................................... 6 2.1 Peta Paket Pelatihan ............................................................................ 6 2.2 Pengertian Unit Standar Kompetensi .................................................... 6 2.3 Unit Kompetensi yang Dipelajari .......................................................... 7

BAB III STRATEGI DAN METODE PELATIHAN ....................................................... 12 3.1 Strategi Pelatihan ................................................................................. 12 3.2 Metode Pelatihan ................................................................................. 13 3.3 Rancangan Pembelajaran Materi Pelatihan .......................................... 13 BAB IV APLIKASI MODEL MATEMATIS JARINGAN IRIGASI ................................. 20 4.1 Umum .................................................................................................. 20 4.2 Persiapan Proses Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi ................ 26 4.3 Penggunaan Aplikasi Model Matematis pada Perencanaan Jaringan Irigasi...................................................................................... 33 4.4 Rangkuman Data Hasil Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi ....... 43 BAB V SUMBER-SUMBER YANG DIPERLUKAN UNTUK PENCAPAIAN KOMPETENSI ................................................................................................ 49 5.1 Sumber Daya Manusia ......................................................................... 49 5.2 Sumber-sumber Perpustakaan ............................................................. 49 5.3 Daftar Peralatan/Mesin dan Bahan ...................................................... 50

Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi

Halaman: 1 dari 51 Buku Informasi

Edisi: 1-2012



BAB I PENGANTAR

1.1

Konsep Dasar Pelatihan Berbasis Kompetensi (PBK) 1.1.1 Pelatihan berbasis kompetensi. Pelatihan berbasis kompetensi adalah pelatihan kerja yang menitikberatkan pada penguasaan kemampuan kerja yang mencakup pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja yang sesuai dengan standar kompetensi yang ditetapkan dan persyaratan di tempat kerja. 1.1.2 Kompeten ditempat kerja. Jika seseorang kompeten dalam pekerjaan tertentu, maka yang bersangkutan memiliki seluruh keterampilan, pengetahuan dan sikap kerja yang perlu untuk ditampilkan secara efektif di tempat kerja, sesuai dengan standar yang telah ditetapkan.

1.2

Penjelasan Materi Pelatihan 1.2.1

Desain materi pelatihan Materi Pelatihan ini didesain untuk dapat digunakan pada Pelatihan Klasikal dan Pelatihan Individual / mandiri. 1) Pelatihan klasikal adalah pelatihan yang disampaikan oleh seorang instruktur. 2) Pelatihan individual / mandiri adalah pelatihan yang dilaksanakan oleh peserta dengan menambahkan unsur-unsur / sumber-sumber yang diperlukan dengan bantuan dari instruktur.

1.2.2 Isi Materi pelatihan 1)

Buku Informasi Buku informasi ini adalah sumber pelatihan untuk instruktur maupun peserta pelatihan.

2)

Buku Kerja Buku kerja ini harus digunakan oleh peserta pelatihan untuk mencatat setiap pertanyaan dan kegiatan praktek, baik dalam Pelatihan Klasikal maupun Pelatihan Individual / mandiri. Buku ini diberikan kepada peserta pelatihan dan berisi: a. Kegiatan-kegiatan yang akan membantu peserta pelatihan untuk mempelajari dan memahami informasi. b. Kegiatan pemeriksaan yang digunakan untuk memonitor pencapaian keterampilan peserta pelatihan. c. Kegiatan penilaian untuk menilai kemampuan peserta pelatihan dalam melaksanakan praktek kerja.



Edisi: 1-2012


3)


Buku Penilaian Buku penilaian ini digunakan oleh instruktur untuk menilai jawaban dan tanggapan peserta pelatihan pada Buku Kerja dan berisi : a. Kegiatan-kegiatan yang dilakukan oleh peserta pelatihan sebagai pernyataan keterampilan. b. Metode-metode yang disarankan dalam proses penilaian keterampilan peserta pelatihan. c. Sumber-sumber yang digunakan oleh peserta pelatihan untuk mencapai keterampilan. d. Semua jawaban pada setiap pertanyaan yang diisikan pada Buku Kerja. e. Petunjuk bagi instruktur untuk menilai setiap kegiatan praktek. f. Catatan pencapaian keterampilan peserta pelatihan.

1.2.3 Penerapan materi pelatihan

1.3

1)

Pada pelatihan klasikal, kewajiban instruktur adalah: a. Menyediakan Buku Informasi yang dapat digunakan peserta pelatihan sebagai sumber pelatihan. b. Menyediakan salinan Buku Kerja kepada setiap peserta pelatihan. c. Menggunakan Buku Informasi sebagai sumber utama dalam penyelenggaraan pelatihan. d. Memastikan setiap peserta pelatihan memberikan jawaban / tanggapan dan menuliskan hasil tugas prakteknya pada Buku Kerja.

2)

Pada Pelatihan individual / mandiri, kewajiban peserta pelatihan adalah: a. Menggunakan Buku Informasi sebagai sumber utama pelatihan. b. Menyelesaikan setiap kegiatan yang terdapat pada Buku Kerja. c. Memberikan jawaban pada Buku Kerja. d. Mengisikan hasil tugas praktek pada Buku Kerja. e. Memiliki tanggapan-tanggapan dan hasil penilaian oleh instruktur.

Pengakuan Kompetensi Terkini 1.3.1

Pengakuan Kompetensi Terkini (Recognition of Current CompetencyRCC) Jika seseorang telah memiliki pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan untuk elemen unit kompetensi tertentu, maka yang bersangkutan dapat mengajukan pengakuan kompetensi terkini, yang berarti tidak akan dipersyaratkan untuk mengikuti pelatihan.

1.3.2. Persyaratan Untuk mendapatkan pengakuan kompetensi terkini, seseorang harus sudah memiliki pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja, yang diperoleh melalui: Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012


1) 2) 3)

1.4


Bekerja dalam suatu pekerjaan yang memerlukan suatu pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja yang sama atau Berpartisipasi dalam pelatihan yang mempelajari kompetensi yang sama atau Mempunyai pengalaman lainnya yang mengajarkan pengetahuan dan keterampilan yang sama.

Pengertian-pengertian / Istilah 1.4.1 Profesi Profesi adalah suatu bidang pekerjaan yang menuntut sikap, pengetahuan serta keterampilan/keahlian kerja tertentu yang diperoleh dari proses pendidikan, pelatihan serta pengalaman kerja atau penguasaan sekumpulan kompetensi tertentu yang dituntut oleh suatu pekerjaan/jabatan. 1.4.2 Standarisasi Standardisasi adalah proses merumuskan, menerapkan suatu standar tertentu. 1.4.3

menetapkan

serta

Penilaian / Uji Kompetensi Penilaian atau Uji Kompetensi adalah proses pengumpulan bukti melalui perencanaan, pelaksanaan dan peninjauan ulang (review) penilaian serta keputusan mengenai apakah kompetensi sudah tercapai dengan membandingkan bukti-bukti yang dikumpulkan terhadap standar yang dipersyaratkan.

1.4.4 Pelatihan Pelatihan adalah proses pembelajaran yang dilaksanakan untuk mencapai suatu kompetensi tertentu dimana materi, metode dan fasilitas pelatihan serta lingkungan belajar yang ada terfokus kepada pencapaian unjuk kerja pada kompetensi yang dipelajari. 1.4.5 Kompetensi Kompetensi adalah kemampuan seseorang yang dapat terobservasi mencakup aspek pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja dalam menyelesaikan suatu pekerjaan atau sesuai dengan standar unjuk kerja yang ditetapkan. 1.4.6 Kerangka Kualifikasi Nasional Indonesia (KKNI) KKNI adalah kerangka penjenjangan kualifikasi kompetensi yang dapat menyandingkan, menyetarakan dan mengintegrasikan antara bidang pendidikan dan bidang pelatihan kerja serta pengalaman kerja dalam rangka pemberian pengakuan kompetensi kerja sesuai dengan struktur pekerjaan di berbagai sektor.



Edisi: 1-2012


1.4.7


Standar Kompetensi Standar kompetensi adalah rumusan tentang kemampuan yang harus dimiliki seseorang untuk melakukan suatu tugas atau pekerjaan yang didasari atas pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja sesuai dengan unjuk kerja yang dipersyaratkan.

1.4.8 Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI) SKKNI adalah rumusan kemampuan kerja yang mencakup aspek pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja yang relevan dengan pelaksanaan tugas dan syarat jabatan yang ditetapkan sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-undangan yang berlaku. 1.4.9 Sertifikat Kompetensi Adalah pengakuan tertulis atas penguasaan suatu kompetensi tertentu kepada seseorang yang dinyatakan kompeten yang diberikan oleh Lembaga Sertifikasi Profesi. 1.4.10 Sertifikasi Kompetensi Adalah proses penerbitan sertifikat kompetensi yang dilakukan secara sistematis dan obyektif melalui uji kompetensi yang mengacu kepada standar kompetensi nasional dan/ atau internasional.



Edisi: 1-2012



BAB II STANDAR KOMPETENSI

2.1

Peta Paket Pelatihan Materi Pelatihan ini merupakan bagian dari Paket Pelatihan Jabatan Kerja Ahli Muda Perencana Irigasi yaitu sebagai representasi dari Unit Kompetensi Melakukan Aplikasi Model Matematis jaringan irigasi - Kode Unit F45 AMPI 03 001 01, sehingga untuk kualifikasi jabatan kerja tersebut diperlukan pemahaman dan kemampuan mengaplikasikan dari materi pelatihan lainnya, yaitu:  Penerapan Peraturan dan Perundang-undangan yang terkait Jasa Konstruksi  Penerapan Prinsip-prinsip Pengelolaan Sumber Daya Air  Pengumpulan Data Perencanaan Irigasi  Perencanaan Layout Daerah Irigasi  Perencanaan Saluran dan Bangunan Irigasi  Perencanaan Bangunan Utama (Bendung)  Parameter Standar Penggambaran Irigasi  Panduan Operasi dan Pemeliharaan Irigasi

2.2

Pengertian Unit Standar Kompetensi 2.2.1 Unit Kompetensi Unit kompetensi adalah bentuk pernyataan terhadap tugas / pekerjaan yang akan dilakukan dan merupakan bagian dari keseluruhan unit komptensi yang terdapat pada standar kompetensi kerja dalam suatu jabatan kerja tertentu. 2.2.2

Unit kompetensi yang akan dipelajari Salah satu unit kompetensi yang akan dipelajari dalam paket pelatihan ini adalah “Melakukan Aplikasi Model Matematis jaringan irigasi”.

2.2.3

Durasi / waktu pelatihan Pada sistem pelatihan berbasis kompetensi, fokusnya ada pada pencapaian kompetensi, bukan pada lamanya waktu. Peserta yang berbeda mungkin membutuhkan waktu yang berbeda pula untuk menjadi kompeten dalam melakukan tugas tertentu.

2.2.4

Kesempatan untuk menjadi kompeten Jika peserta latih belum mencapai kompetensi pada usaha/kesempatan pertama, Instruktur akan mengatur rencana pelatihan dengan peserta latih yang bersangkutan. Rencana ini akan memberikan kesempatan kembali kepada peserta untuk meningkatkan level kompetensi sesuai dengan level yang diperlukan. Jumlah maksimum usaha/kesempatan yang disarankan adalah 3 (tiga) kali.



Edisi: 1-2012


2.3


Unit Kompetensi yang Dipelajari Dalam sistem pelatihan, Standar Kompetensi diharapkan menjadi panduan bagi peserta pelatihan atau siswa untuk dapat :  mengidentifikasikan apa yang harus dikerjakan peserta pelatihan.  mengidentifikasikan apa yang telah dikerjakan peserta pelatihan.  memeriksa kemajuan peserta pelatihan.  menyakinkan bahwa semua elemen (sub-kompetensi) dan kriteria unjuk kerja telah dimasukkan dalam pelatihan dan penilaian. 2.3.1

Judul Unit Melakukan Aplikasi Model Matematis jaringan irigasi

2.3.2

Kode Unit F45 AMPI 03 001 01

2.3.3

Deskripsi Unit Unit kompetensi ini mencakup pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja yang diperlukan untuk melakukan aplikasi model matematis jaringan irigasi.

2.3.4 Kemampuan Awal Peserta pelatihan harus telah memiliki pengetahuan Menerapkan Peraturan dan perundang-undangan yang terkait Jasa Konstruksi, dan Sistem Manajemen Keselamatan & Kesehatan Kerja dan Lingkungan (SMK3L). Menerapkan Prinsip-Prinsip Pengelolaan Sumber Daya Air Mengumpulkan data perencanaan irigasi Merencanakan Layout Daerah Irigasi Merencanakan Saluran dan Bangunan Irigasi Merencanakan Bangunan Utama (Bendung) Menerapkan Parameter Standar Penggambaran Irigasi Menyusun Panduan Operasi dan Pemeliharaaan Irigasi berdasarkan Kriteria Perencanaan. 2.3.5

Elemen Kompetensi dan Kriteria Unjuk Kerja

Elemen Kompetensi 1.

Melakukan persiapan proses aplikasi model matematis jaringan irigasi

Kriteria Unjuk Kerja ( Performance Criteria ) 1.1

Perangkat lunak (software) untuk pembuatan aplikasi model dipilih dengan teliti sesuai dengan kebutuhan.

1.2

Gambar layout jaringan irigasi definitif disiapkan sesuai dengan kebutuhan.

1.3

Data-data yang terkait dengan aplikasi model matematis dikelompokkan sesuai dengan kebutuhan.



Edisi: 1-2012


Elemen Kompetensi 2.

3.

Mengaplikasikan model matematis yang dibutuhkan untuk perencanaan jaringan irigasi

Membuat rangkuman data hasil aplikasi model matematis jaringan irigasi


Kriteria Unjuk Kerja ( Performance Criteria ) 2.1

Program aplikasi model matematis jaringan irigasi disiapkan sesuai dengan prosedur.

2.2

Input data yang dibutuhkan dalam proses aplikasi model matematis dilakukan dengan cermat sesuai dengan prosedur.

2.3

Proses aplikasi model matematis dijalankan sesuai dengan prosedur.

2.4

Hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis diperiksa dengan teliti.

3.1 Hasil aplikasi model matematis disusun sesuai dengan format. 3.2 Penyajian data hasil aplikasi model matematis dibuat sesuai dengan format standar sehingga mudah dibaca dan dipahami. 3.3 Hasil aplikasi model matematis yang telah tersusun dilaporkan kepada pihak terkait sesuai dengan prosedur.

2.3.6

Batasan Variabel 1)

Kontek Variabel a. Unit kompetensi ini diterapkan dalam satuan kerja individu dan atau berkelompok, pada lingkup pekerjaan jasa konstruksi utamanya pada perencanaan irigasi. b. Unit kompetensi ini berlaku dalam melakukan aplikasi model matematis jaringan irigasi c. Unit kompetensi ini diterapkan sebagai landasan sikap seorang perencana irigasi dalam . melakukan aplikasi model matematis jaringan irigasi, meliputi: (1) Pemilihan program aplikasi model matematis jaringan irigasi. (2) Pengoperasian program aplikasi model matematis jaringan irigasi (3) Program aplikasi model matematis jaringan irigasi

2)

Perlengkapan dan Peralatan a.

Peralatan: Komputer dan software dalam Pengumpulan dan penyajian data

b.

Bahan: data base data/profil social, ekonomi teknik, kelembagaan yang terkait perencanaan irigasi



Edisi: 1-2012


c.


Fasilitas: Ruangan dan lokasi studi lapangan

3) Tugas-tugas yang harus dilakukan : a. Melakukan persiapan proses aplikasi model matematis jaringan irigasi b. Melakukan aplikasi model matematis yang dibutuhkan untuk perencanaan jaringan irigasi c. Membuat rangkuman data hasil aplikasi model matematis jaringan irigasi. 4) Materi dan peraturan-peraturan yang diperlukan : a. Pedoman atau peraturan tentang perencanaan irigasi b. Manual Pemograman c. SOP perencanaan irigasi yang dimodelkan. 2.3.7

Panduan Penilaian 1) Kondisi Pengujian a. Unit kompetensi ini harus diujikan secara konsisten pada seluruh elemen dan dilaksanakan pada situasi pekerjaan yang sebenarnya di tempat kerja atau di luar kerja secara simulasi dengan kondisi seperti tempat kerja normal dengan menggunakan kombinasi metode uji untuk mengungkap pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja sesuai dengan tuntutan standar. b. Penilaian dapat dilakukan dengan cara : Tes tertulis, Tes lisan (wawancara) dan atau Praktek/simulasi, Porto folio atau metode lain yang relevan; 2)

Penjelasan prosedur penilaian; Unit kompetensi yang harus dikuasai sebelumnya dan yang diperlukan sebelum menguasai unit kompetensi ini serta unit-unit kompetensi yang terkait. a.

Unit kompetensi yang harus dikuasai sebelumnya, meliputi: (1)

F45 AMPI 01 001 01

Menerapkan

Peraturan

dan

perundang-undangan yang terkait Jasa

Konstruksi,

Manajemen

dan

Sistem

Keselamatan

&

Kesehatan Kerja dan Lingkungan (SMK3L). (2)

F45 AMPI 02 001 01

Menerapkan Prinsip-Prinsip Pengelolaan Sumber Daya Air

(3)

F45 AMPI 02 002 01

Mengumpulkan data perencanaan irigasi

(4)

F45 AMPI 02 003 01

Merencanakan

Layout

Daerah

Irigasi Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012


(5)


F45 AMPI 02 004 01

Merencanakan

Saluran

dan

Bangunan

Utama

Bangunan Irigasi (6)

F45 AMPI 02 005 01

Merencanakan (Bendung)

(7)

F45 AMPI 02 006 01

Menerapkan

Parameter

Standar

Penggambaran Irigasi (8)

F45 AMPI 02 007 01

Menyusun Panduan Operasi dan Pemeliharaaan Irigasi berdasarkan Kriteria Perencanaan

b.

Unit kompetensi yang terkait, meliputi: (-)

3) Pengetahuan yang dibutuhkan : a. Software aplikasi model matematis jaringan irigasi b. Penyajian data hasil aplikasi model matematis jaringan irigasi c. Mengklasifikasi data hasil para-analisis. 4) Keterampilan yang dibutuhkan : a. Mengoperasikan program aplikasi model matematis jaringan irigasi b. Menginterpretasikan data hasil proses aplikasi model matematis c. Mengelompokkan dan mengklasifikasikan data yang dibutuhkan dalam proses aplikasi model matematis 5)

Aspek Kritis Aspek kritis yang harus diperhatikan : a. Kecermatan dalam memilih program aplikasi yang akan digunakan (software). b. Kecermatan dalam mengoperasikan program aplikasi model matematis jaringan irigasi. c. Ketelitian dalam memasukan data. d. Kecermatan dalam menginterpretasikan data hasil proses aplikasi model matematis

2.3.8 Kompetensi kunci No 1.

Kompetensi Kunci Mengumpulkan, menganalisa dan mengorganisasikan informasi

2.

Tingkat

Mengomunikasikan informasi dan ide-ide

3 2



Edisi: 1-2012



3.

Merencanakan dan mengorganisasikan kegiatan

2

4.

Bekerjasama dengan orang lain dan kelompok

2

5.

Menggunakan gagasan secara matematis dan teknis

3

6.

Memecahkan masalah

2

7.

Menggunakan teknologi

3



Edisi: 1-2012



BAB III STRATEGI DAN METODE PELATIHAN

3.1

Strategi Pelatihan Belajar dalam suatu sistem pelatihan berbasis kompetensi berbeda dengan pelatihan klasikal yang diajarkan di kelas oleh instruktur. Pada sistem ini peserta pelatihan akan bertanggung jawab terhadap proses belajar secara sendiri, artinya bahwa peserta pelatihan perlu merencanakan kegiatan/proses belajar dengan Instruktur dan kemudian melaksanakannya dengan tekun sesuai dengan rencana yang telah dibuat. 3.1.1 Persiapan / perencanaan 1) Membaca bahan/materi yang telah diidentifikasi dalam setiap tahap belajar dengan tujuan mendapatkan tinjauan umum mengenai isi proses belajar yang harus diikuti. 2) Membuat catatan terhadap apa yang telah dibaca. 3) Memikirkan bagaimana pengetahuan baru yang diperoleh berhubungan dengan pengetahuan dan pengalaman yang telah dimiliki. 4) Merencanakan aplikasi praktek pengetahuan dan keterampilan. 3.1.2 Permulaan dari proses pembelajaran 1) Mencoba mengerjakan seluruh pertanyaan dan tugas praktek yang terdapat pada tahap belajar. 2) Mereview dan meninjau materi belajar agar dapat menggabungkan pengetahuan yang telah dimiliki. 3.1.3 Pengamatan terhadap tugas praktek 1) Mengamati keterampilan praktek yang didemonstrasikan oleh instruktur atau orang yang telah berpengalaman lainnya. 2) Mengajukan pertanyaan kepada instruktur tentang kesulitan yang ditemukan selama pengamatan. 3.1.4 Implementasi 1) Menerapkan pelatihan kerja yang aman. 2) Mengamati indikator kemajuan yang telah dicapai melalui kegiatan praktek. 3) Mempraktekkan keterampilan baru yang telah diperoleh. 3.1.5 Penilaian Melaksanakan tugas penilaian untuk penyelesaian belajar peserta pelatihan



Edisi: 1-2012


3.2

3.3


Metode Pelatihan Terdapat tiga prinsip metode belajar yang dapat digunakan. Dalam beberapa kasus, kombinasi metode belajar mungkin dapat digunakan. 3.2.1

Belajar secara mandiri Belajar secara mandiri membolehkan peserta pelatihan untuk belajar secara individual, sesuai dengan kecepatan belajarnya masing-masing. Meskipun proses belajar dilaksanakan secara bebas, peserta pelatihan disarankan untuk menemui instruktur setiap saat untuk mengkonfirmasikan kemajuan dan mengatasi kesulitan belajar.

3.2.2

Belajar berkelompok Belajar berkelompok memungkinkan peserta pelatihan untuk datang bersama secara teratur dan berpartisipasi dalam sesi belajar berkelompok. Walaupun proses belajar memiliki prinsip sesuai dengan kecepatan belajar masing-masing, sesi kelompok memberikan interaksi antar peserta, instruktur dan pakar/ahli dari tempat kerja.

3.2.3

Belajar terstruktur Belajar terstruktur meliputi sesi pertemuan kelas secara formal yang dilaksanakan oleh instruktur atau ahli lainnya. Sesi belajar ini umumnya mencakup topik tertentu.

Rancangan Pembelajaran Materi Pelatihan Rancangan pembelajaran materi pelatihan bertujuan untuk melengkapi hasil analisis kebutuhan meteri pelatihan. Rancangan pembelajaran materi pelatihan memberikan informasi yang bersifat indikatif yang selanjutnya dapat dijadikan oleh instruktur sebagai pedoman dalam menyusun rencana pembelajaran (session plan) yang lebih operasional dan yang lebih bersifat strategis untuk membantu para peserta pelatihan mencapai unit kompetensi yang merupakan tugasnya sebagai instruktur. Rancangan Pembelajaran Materi Pelatihan sebagai berikut:

Unit Kompetensi

Melakukan Aplikasi Model Matematis jaringan irigasi

Elemen Kompetensi 1

Melakukan persiapan proses aplikasi model matematis jaringan irigasi

Kriteria Unjuk Kerja/Indikator Unjuk Kerja Perangkat lunak (software) untuk pembuatan aplikasi model dipilih dengan teliti sesuai dengan kebutuhan 1) Dapat menjelaskan tujuan penggunaan perangkat lunak

Metode Sumber/ Tahapan Pelatihan yang Referensi yang Pembelajaran Disarankan Disarankan Pada akhir 1. Ceramah 1. Menjelaskan a. Pedoman pembelajaran 2. Diskusi tentang tujuan atau sesi ini, peserpenggunaan peraturan ta dapat perangkat tentang memilih lunak pada perencanaan perangkat aplikasi model irigasi lunak matematis b. Manual (software) jaringan irigasi Pemograman untuk 2. Menjelaskan c. SOP pembuatan tentang jenis perencanaan aplikasi model perangkat irigasi yang dengan teliti lunak untuk dimodelkan sesuai dengan pembuatan

No 1.1

Tujuan Pembelajaran

Jam Pelajaran Indikatif 10 menit



Edisi: 1-2012


No

1.2

Kriteria Unjuk Kerja/Indikator Unjuk Kerja pada aplikasi model matematis jaringan irigasi 2) Dapat menyebutkan jenis perangkat lunak untuk pembuatan aplikasi model matematis jaringan irigasi 3) Mampu mengidentifikasi jenis perangkat lunak untuk pembuatan aplikasi model 4) Mampu menentukan jenis perangkat lunak untuk pembuatan aplikasi model sesuai dengan kebutuhan 5) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam memilih perangkat lunak (software) untuk pembuatan aplikasi model Gambar layout jaringan irigasi definitive disiapkan sesuai dengan kebutuhan 1) Dapat menjelaskan gambar layout jaringan irigasi yang sudah definitif 2) Dapat menjelaskan kelengkapan gambar lainnya terkait dengan aplikasi model yang akan digunakan 3) Mampu menunjukkan gambar layout jaringan irigasi definitive sesuai kebutuhan 4) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam

Tujuan Pembelajaran


Metode Pelatihan yang Disarankan

Tahapan Pembelajaran

Sumber/ Referensi yang Disarankan

kebutuhan

aplikasi model matematis jaringan irigasi 3. Memberikan contoh cara mengidentifika si jenis perangkat lunak untuk pembuatan aplikasi model 4. Memberikan contoh cara menentukan jenis perangkat lunak untuk pembuatan aplikasi model sesuai dengan kebutuhan 5. Memberikan contoh cara memilih perangkat lunak (software) untuk pembuatan aplikasi model dengan cermat dan teliti

Pada akhir 1. Ceramah pembelajaran 2. Diskusi sesi ini, peserta mampu menyiapkan gambar layout jaringan irigasi definitive sesuai dengan kebutuhan

1.Menjelasakan a. Pedoman tentang atau gambar layout peraturan jaringan irigasi tentang yang sudah perencanaan definitif irigasi 2. Menjelaskan b. Manual tentang Pemograman kelengkapan c. SOP gambar perencanaan lainnya terkait irigasi yang dengan dimodelkan aplikasi model yang akan digunakan 3. Memberikan contoh cara menunjukkan gambar layout jaringan irigasi definitive sesuai kebutuhan 4. Memberikan contoh cara menyiapkan gambar layout jaringan irigasi definitive

Jam Pelajaran Indikatif

10 menit



Edisi: 1-2012


No

1.3

Kriteria Unjuk Kerja/Indikator Unjuk Kerja menyiapkan gambar layout jaringan irigasi definitive sesuai kebutuhan Data-data yang terkait dengan aplikasi model matematis dikelompokkan sesuai dengan kebutuhan 1) Dapat menjelaskan data yang diperlukan dalam proses aplikasi model matematis 2) Mampu mengidentifikasi data-data yang terkait dengan aplikasi model matematis untuk dikelompokkan 3) Mampu menyusun datadata yang terkait dengan aplikasi model matematis untuk dikelompokkan 4) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam mengelompokan data-data yang terkait dengan aplikasi model matematis

Tujuan Pembelajaran






sesuai kebutuhan dengan cermat dan teliti Pada akhir 1. Ceramah pembelajaran 2. Diskusi sesi ini, peserta mampu mengelompok kan data-data yang terkait dengan aplikasi model matematis sesuai dengan kebutuhan

1. Menjelaskan a. Pedoman tentang data atau yang peraturan diperlukan tentang dalam proses perencanaan aplikasi model irigasi matematis b. Manual 2.Memberikan Pemograman contoh cara c. SOP mengidentifika perencanaan si data-data irigasi yang yang terkait dimodelkan dengan aplikasi model matematis untuk dikelompokkan 3.Memberikan contoh cara menyusun data-data yang terkait dengan aplikasi model matematis untuk dikelompokkan 4.Memberikan contoh cara mengelompok an data-data yang terkait dengan aplikasi model matematis dengan cermat dan teliti

15 menit

Diskusi: Dilakukan setelah selesai penjelasan atau ceramah untuk setiap materi yang diajarkan

Unit Kompetensi


Elemen Kompetensi 2

Mengaplikasikan model matematis yang dibutuhkan untuk perencanaan jaringan irigasi

Kriteria Unjuk Kerja/Indikator Unjuk Kerja

Tujuan Pembelajaran

2.1 Program aplikasi model matematis jaringan irigasi disiapkan sesuai dengan prosedur

Pada akhir pembelajaran sesi ini, peserta dapat menyiapkan

No

Metode Sumber/ Pelatihan Tahapan Referensi yang yang Pembelajaran Disarankan Disarankan 1. Ceramah 1.Menjelaskan a. Pedoman 2. Diskusi tentang cara atau mengoperasika peraturan n program tentang aplikasi model perencanaan

Jam Pelajaran Indikatif 30 menit



Edisi: 1-2012


No

Kriteria Unjuk Kerja/Indikator Unjuk Kerja 1) Dapat menjelaskan cara mengoperasikan program aplikasi model matematis jaringan irigasi 2) Mampu menjalankan program aplikasi model matematis jaringan irigasi sesuai prosedur 3) Harus mampu bersikap taat terhadap prosedur program aplikasi model matematis 4) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam menyiapkan program aplikasi model matematis

2.2 Input data yang dibutuhkan dalam proses aplikasi model matematis dilakukan dengan cermat sesuai dengan prosedur 1) Dapat menjelaskan jenis data yang akan masukan proses aplikasi model matematis 2) Dapat menjelaskan cara meng-input data sesuai dengan prosedur 3) Mampu melakukan input data secara benar sesuai dengan prosedur 4) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam melakukan input data 2.3 Proses aplikasi model matematis dijalankan sesuai dengan prosedur 1) Dapat menjelaskan proses aplikasi

Tujuan Pembelajaran




program aplikasi model matematis jaringan irigasi sesuai dengan prosedur



matematis jaringan irigasi 2. Memberikan contoh cara menjalankan program aplikasi model matematis jaringan irigasi sesuai prosedur 3. Memberikan contoh mentaati prosedur program aplikasi model matematis 4. Memberikan contoh cara menyiapkan program aplikasi model matematis dengan cermat dan teliti Pada akhir 1. Ceramah 1.Menjelaskan pembelajaran 2. Diskusi tentang jenis sesi ini, peserdata yang akan ta dapat mengmasukan input data yang proses aplikasi dibutuhkan model dalam proses matematis aplikasi model 2. Menjelaskan matematis tentang cara dengan cermat meng-input sesuai dengan data sesuai prosedur dengan prosedur 3. Memberikan contoh cara melakukan input data secara benar sesuai dengan prosedur 4. Memberikan contoh cara melakukan input data dengan cermat dan teliti

irigasi b. Manual Pemograman c. SOP perencanaan irigasi yang dimodelkan

a. Pedoman atau peraturan tentang perencanaan irigasi b. Manual Pemograman c. SOP perencanaan irigasi yang dimodelkan

45 menit

Pada akhir pembelajaran sesi ini, peserta dapat menjalankan proses aplikasi model mate-

a. Pedoman atau peraturan tentang perencanaan irigasi b. Manual

55 menit

1. Ceramah 1.Menjelaskan 2. Diskusi tentang proses aplikasi model matematis sesuai dengan prosedur 2. Memberikan



Edisi: 1-2012


No


model matematis sesuai dengan prosedur 2) Mampu menjalankan proses aplikasi model matematis sesuai prosedur 3) Mampu menunjukkan hasil proses aplikasi model matematis 4) Mampu menelusuri proses aplikasi model matematis jika terjadi kesalahan 5) Harus mampu bersikap taat terhadap prosedur dalam menjalankan proses aplikasi model matematis 2.4 Hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis diperiksa dengan teliti 1) Dapat menjelaskan hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis 2) Mampu mengevaluasi hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis 3) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam memeriksa hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis

Tujuan Pembelajaran matis sesuai dengan prosedur

Pada akhir pembelajaran sesi ini, peserta dapat memeriksa hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis dengan teliti




contoh cara 3. Memberikan contoh cara menunjukkan hasil proses aplikasi model matematis 4. Memberikan contoh cara menelusuri proses aplikasi model matematis jika terjadi kesalahan 5. Memberikan contoh cara menjalankan proses aplikasi model matematis dengan cermat sesuai prosedur 1. Ceramah 1. Menjelaskan 2. Diskusi tentang hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis 2. Memberikan contoh cara mengevaluasi hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis 3. Memberikan contoh cara memeriksa hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis dengan cermat dan teliti



Pemograman c. SOP perencanaan irigasi yang dimodelkan


40 menit

Diskusi: Dilakukan setelah selesai penjelasan atau ceramah untuk setiap materi yang diajarkan Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012



Unit Kompetensi


Elemen Kompetensi 3

Membuat rangkuman data hasil aplikasi model matematis jaringan irigasi

No


Tujuan Pembelajaran

Metode Pelatihan yang Disarankan 1. Ceramah 2. Diskusi

3.1 Hasil aplikasi model matematis disusun sesuai format 1) Dapat menjelaskan format yang digunakan dalam penyusunan hasil aplikasi model matematis 2) Mampu menyajikan hasil aplikasi model matematis sesuai dengan format yang ditentukan 3) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam menyusun hasil aplikasi model matematis sesuai format

Pada akhir pembelajaran sesi ini, peserta mampu menyusun hasil aplikasi model matematis sesuai format

3.2 Data hasil aplikasi model matematis dibuat sesuai dengan format standar sehingga mudah dibaca dan dipahami 1) Dapat menjelaskan cara penyajian data hasil aplikasi model matematis sehingga mudah dibaca dan dipahami 2) Dapat menjelaskan tujuan penyajian data hasil aplikasi model matematis 3) Mampu menunjukkan data hasil aplikasi model matematis sehingga mudah dibaca dan

Pada akhir 1. Ceramah pembelajaran 2. Diskusi sesi ini, peserta mampu membuat data hasil aplikasi model matematis sesuai dengan format standar sehingga mudah dibaca dan dipahami




1.Menjelaskan a. Pedoman atau tentang format peraturan yang digunakan tentang dalam perencanaan penyusunan irigasi hasil aplikasi b. Manual model Pemograman matematis c. SOP 2. Memberikan perencanaan contoh cara irigasi yang menyajikan dimodelkan hasil aplikasi model matematis sesuai dengan format yang ditentukan 3. Memberikan contoh cara menyusun hasil aplikasi model matematis sesuai format dengan cermat dan teliti

30 menit

1.Menjelaskan tentang cara penyajian data hasil aplikasi model matematis sehingga mudah dibaca dan dipahami 2. Menjelaskan tentang tujuan penyajian data hasil aplikasi model matematis 3. Memberikan contoh cara menunjukkan data hasil aplikasi model matematis sehingga mudah dibaca dan dipahami 4. Memberikan contoh cara menyajikan data hasil aplikasi model matematis

30 menit




Edisi: 1-2012


No


dipahami 4) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam menyajikan data hasil aplikasi model matematis sehingga mudah dibaca dan dipahami 3.3 Hasil aplikasi model matematis yang telah tersusun dilaporkan kepada pihak terkait sesuai dengan prosedur 1) Dapat menjelaskan format yang digunakan dalam penyusunan laporan hasil aplikasi model matematis 2) Dapat menjelaskan cara menyusun laporan hasil aplikasi model matematis 3) Mampu menyusun laporan hasil aplikasi model matematis sesuai prosedur 4) Dapat menjelaskan pihak-pihak terkait yang harus menerima laporan hasil aplikasi model matematis sesuai prosedur 5) Harus mampu bersikap cermat dan teliti dalam melaporkan hasil aplikasi model mate-matis yang telah tersusun

Tujuan Pembelajaran






sehingga mudah dibaca dan dipahami dengan cermat dan teliti

Pada akhir 1. Ceramah pembelajaran 2. Diskusi sesi ini, peserta mampu melaporkan hasil aplikasi model matematis yang telah tersusun kepada pihak terkait sesuai dengan prosedur

1.Menjelaskan a. Pedoman atau tentang format peraturan yang digunakan tentang dalam perencanaan penyusunan irigasi laporan hasil b. Manual aplikasi model Pemograman matematis c. SOP 2. Menjelaskan perencanaan tentang cara irigasi yang menyusun dimodelkan laporan hasil aplikasi model matematis 3. Memberikan contoh cara menyusun laporan hasil aplikasi model matematis sesuai prosedur 4. Menjelaskan tentang pihakpihak terkait yang harus menerima laporan hasil aplikasi model matematis sesuai prosedur 5. Memberikan contoh cara melaporkan hasil aplikasi model matematis yang telah tersusun dengan cermat dan teliti

30 menit

Diskusi: Dilakukan setelah selesai penjelasan atau ceramah untuk setiap materi yang diajarkan



Edisi: 1-2012



BAB IV PENGGUNAAN MODEL MATEMATIS JARINGAN IRIGASI

4.1

Umum Bab ini berisi uraian mengenai kegiatan persiapan proses aplikasi model matematis jaringan irigasi, penggunaan aplikasi model matematis pada perencanaan jaringan irigasi, serta pembuatan rangkuman data hasil aplikasi model matematis jaringan irigasi. Berdasarkan informasi yang dimuat dalam Buku Pengelolaan Alokasi Air pada Wilayah Sungai yang diterbitkan oleh Pusat Penelitian Dan Pengembangan Sumber Daya Air 2011, terdapat beberapa model matematis/perangkat lunak (software) yang bisa dipakai untuk perhitungan alokasi air. Model tersebut dapat berupa model sederhana memanfaatkan fasilitas yang ada dalam Ms-Excel, maupun model yang lebih advance menggunakan bahasa pemrograman. Modelmodel tersebut antara lain: a) Model WRMM b) Pemodelan sederhana dengan lembar kerja elektronik c) Model alokasi air Ms-Excel untuk pengelolaan real-time d) Model alokasi air Ms-Excel untuk perencanaan strategis dan tahunan A. Model WRMM Penggunaan model komputer dalam alokasi air secara meluas di Indonesia telah didorong oleh proyek Basin Water Resources Management (BWRM) dari tahun 1999 sampai dengan 2010, yang fungsinya memperkuat Balai Pengelolaan Sumber Daya Air Provinsi. Model yang digunakan untuk membantu pengelolaan alokasi air secara tepat waktu atau real-time ini adalah model WRMM (water resources management model) dan model sederhana dengan Microsoft-Excel. WRMM dibuat oleh Optimal Solutions Ltd. untuk Alberta Environment di Kanada. Di Indonesia telah digunakan pada Studi Pola Tata Air SWS Jratunseluna; Perencanaan Sistem Irigasi di Lombok Barat; dan Studi Pola Tata Air SWS Tondano Ranowangko. Pada proyek Java Irrigation and Water Management Project (JIWMP, 1995-1999) pada paket Basin Water Resources Management (BWRM) di DPS Ciujung, Cisanggarung, Jratunseluna, Progo-Opak-Oyo, dan Sampean telah diperkenalkan model WRMM sebagai model alokasi air real-time. Penggunaan WRMM dilanjutkan pada proyek BWRM II (1999-2000) di seluruh SWS di Pulau Jawa (Virama Karya dkk, 2000). Model WRMM ini yang bersifat deterministik dan steady-state ini merupakan neraca air yang menitik beratkan pada distribusi air, yaitu mensimulasikan kebijaksanaan operasi alokasi air dan dampaknya terhadap debit aliran di seluruh



Edisi: 1-2012



sistem tata air. Model akan membuat alokasi air yang terbaik berdasarkan kendala fisik dan operasional yang ada. Model WRMM ini dapat dipergunakan antara lain untuk: 1) evaluasi kelayakan pembangunan infrastruktur, mengkaji seberapa jauh pembangunan saluran, waduk dan bendung dapat mencapai sasaran yang ditetapkan; 2) menentukan ukuran infrastruktur yang akan dibangun, misalnya menentukan kapasitas waduk yang paling optimal, dan luas areal irigasi yang akan dikembangkan; 3) analisis waktu pengisian waduk, dengan berbagai skenario air masuk waduk (inflow); 4) mengkaji dampak dari suatu kebijakan pengoperasian, misalnya mengevaluasi dampak dari cara alokasi air yang memprioritaskan air minum dan industri, dan menentukan cara pengoperasian waduk yang paling optimal. B. Pemodelan sederhana dengan lembar kerja elektronik Kenyataannya model alokasi air yang banyak digunakan oleh para pengelola wilayah sungai di Indonesia adalah model alokasi air dengan lembar kerja elektronik, misalnya dengan Microsoft-Excel. Model simulasi sederhana ini cukup mudah digunakan, terutama untuk Daerah Aliran Sungai yang sistem tata airnya relatif tidak terlalu kompleks. Langkah pertama dari setiap penyusunan model alokasi air adalah menyusun skematisasi sistem tata air. Skematisasi sistem tata air perlu dibuat sedemikian rupa sehingga cukup sederhana akan tetapi dapat menggambarkan kondisi infrastruktur pengairan dalam kaitannya untuk 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. Simpul biasa merupakan unsur dalam tata air yang tidak mengatur aliran air, terdiri atas simpul aliran, simpul akhir, simpul pertemuan, simpul pembangkit listrik, dan simpul semu. Penjelasan singkat dari masing-masing simpul biasa adalah sebagai berikut: a. 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; b. simpul akhir (terminal node): menyatakan batas akhir dari wilayah sungai, biasanya berupa laut namun dapat juga berupa transfer ke wilayah sungai lain; c. simpul pertemuan (confluence node): menyatakan lokasi pertemuan dua buah atau lebih anak sungai; d. 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; Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012



e. simpul semu (dummy node): menyatakan lokasi tertentu di dalam sistem yang misalnya dapat digunakan untuk kalibrasi aliran terukur dan perhitungan; dan Simpul aktivitas merupakan simpul kebutuhan air, terdiri atas: a. simpul air bersih (public water supply node), menyatakan lokasi dimana dilakukan pengambilan air untuk PDAM, industri dan rumah-tangga; b. simpul aliran rendah (low flow node), menyatakan lokasi dimana suatu besaran aliran rendah tertentu harus diadakan, misalnya untuk keperluan penggelontoran, memelihara kedalaman air untuk navigasi, lingkungan, dan sebagainya; c. simpul irigasi (irrigation node), menyatakan lokasi daerah irigasi; d. simpul tambak (fishpond node), menyatakan lokasi tambak; e. simpul kehilangan air (loss flow), menyatakan lokasi dimana terjadi kehilangan air, misalnya bocoran, rembesan, penguapan, dan pengambilan liar. Simpul kendali merupakan infrastruktur pengairan yang dapat digunakan untuk mengendalikan sistem tata air, terdiri atas: a. simpul bendung (diversion node), menyatakan bendung atau bangunan pengambilan air; dan b. simpul waduk (reservoir node), menyatakan waduk. Dalam praktek beberapa jenis simpul yang sering terdapat di lapangan disajikan pada tabel berikut. Tabel 4.1. Simpul dan masukan serta keluarannya



Edisi: 1-2012



C. Model alokasi air Ms-Excel untuk pengelolaan real-time Untuk alokasi air secara tepat waktu atau 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; dan 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. Alokasi pembagian air dilakukan pada setiap bendung dan waduk. Untuk setiap bendung dapat dilakukan berbagai kebijakan alokasi air, antara lain prioritas pada yang dibelokkan, proporsi yang konstan, dan proporsional dengan air yang dibutuhkan. Prioritas pada air yang dibelokkan (diverted), mengakibatkan 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. Metode proporsi yang konstan adalah berdasarkan air yang tersedia, misalnya air yang dibelokkan mendapat 60% dari air yang tersedia, dan 40% sisanya ke hilir sungai. Cara sederhana ini dapat dilakukan antar pengguna air yang sama, misalnya irigasi. Sedangkan metode proporsional dengan air yang dibutuhkan ini merupakan metode yang paling adil dan sebaiknya digunakan bilamana memungkinkan. Metode ini memerlukan perhitungan kebutuhan air di hilir bendung. Bentuk umum dari rumus alokasi air secara proporsional dengan kebutuhannya ini adalah sebagai berikut: alokasi = (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. D. Model alokasi air Ms-Excel untuk perencanaan strategis dan tahunan Perencanaan alokasi air strategis dan taktis memerlukan simulasi selama paling tidak setahun, dengan langkah waktu bulanan atau tengah-bulanan. Penyusunan model alokasi air dengan MSExcel ini terdiri atas tahapan-tahapan sebagai berikut: 1) Penggambaran skematisasi; 2) Penyusunan tabel kebutuhan dan ketersediaan air; Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012


3) 4) 5) 6) 7)


Perhitungan kebutuhan air pada setiap titik; Alokasi pemberian air; Menjalankan simulasi; Perhitungan kekurangan air; dan Penyajian hasil simulasi.

1. Skematisasi Penggambaran skematisasi tata air untuk perencanaan, serupa dengan skematisasi untuk pengoperasian secara real-time, dan telah dibahas pada bab sebelumnya. Perbedaannya terletak pada adanya indikator waktu atau time-step, yang dapat dipilih untuk mengkaji kondisi pada suatu saat tertentu. Misalnya kondisi pada tengah-bulan September pertama. 2. Penyusunan tabel kebutuhan dan ketersediaan air Jika skematisasi tata air menyatakan ketersediaan dan kebutuhan air menurut ruang atau secara spasial, maka untuk menyatakan data runtut waktu (timeseries) 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 tersebut diacu dengan menggunakan fungsi: =vlookup(indeks, tabel, kolom) atau =hlookup(indeks, tabel, baris) 3. Perhitungan kebutuhan air pada setiap titik Sebelum alokasi air direncanakan, jumlah kebutuhan air di hilir bendung atau waduk harus diketahui terlebih dahulu. Untuk itu maka dilakukan penjumlahan kebutuhan air dari hilir ke hulu, sehingga pada setiap titik dapat diketahui kebutuhan airnya secara kumulatif dari hilir. 4. Alokasi pemberian air Pemberian air dimulai dengan melakukan penelusuran air yang tersedia dari hulu ke hilir. Permasalahan pengendalian alokasi air muncul pada bangunan air bendung dan waduk. Untuk membagi air pada bendung dapat digunakan beberapa alternatif antara prioritas pada air yang dibelokkan, proporsi yang konstan berdasarkan air yang tersedia, dan proporsional terhadap air yang dibutuhkan. Khususnya pada waduk, untuk setiap langkah waktu kita dihadapkan pada permasalahan berapa air yang harus dikeluarkan. Hal ini bergantung pada kebijakan pengoperasian waduk, dan persamaan neraca air waduk sebagai berikut: S(t+1) = S(t) + I(t) - O(t) + (P(t)-E(t))*A 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. Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012



Dua buah metode sederhana untuk mengoperasikan waduk, yaitu Metode Operasi Sederhana dan Metode Operasi dengan Kurva Atur. Metode Operasi Sederhana dilaksanakan dengan algoritma sebagai berikut: a) Jika air di waduk mencukupi, keluarkan air dari waduk (outflow O) sesuai dengan kebutuhan air di hilir (D) b) Hitung neraca air waduk dari persamaan (1) c) Perhatikan kondisi limpasan dan kekurangan air: 1. jika S(t+1) > Smax maka S(t+1) = Smax; dan O = D + S(t+1) – Smax 2. jika S(t+1) < Smin maka S(t+1) = Smin; O = D + S(t+1) – Smin Cara operasi dengan kurva atur (rule curve) pada prinsipnya menggunakan dua buah kurva atur, yaitu: - Flood control curve (FRC) jika S(t+1) > FRC maka S = FRC; O = D + S(t+1) - FRC - Utility rule curve (URC) jika S(t+1) < URC maka O = f * D, dimana 0 < r < 1 dan neraca air dihitung kembali. Langkah 1) sampai dengan 4) diatas telah dapat menyajikan kebutuhan dan alokasi air dari suatu daerah aliran sungai yang tidak memiliki tampungan waduk pada saat tertentu, misalnya pada suatu bulan di musim kemarau. Untuk mengkaji pemenuhan kebutuhan air pada suatu periode tertentu, terutama jika terdapat tampungan waduk, maka perlu dilakukan simulasi yang berjalan dari awal hingga akhir waktu simulasi. 5. Menjalankan simulasi; Untuk mensimulasikan alokasi air pada suatu periode tertentu (misalnya 1 tahun atau satu kali masa tanam) maka kita perlu menjalankan waktu. Untuk itu maka perlu disusun rangkaian makro pada MS-Excel berupa program Visual Basic, yang prinsipnya menghitung angka, misalnya dari angka 1 sampai dengan 12. Program tersebut pada dasarnya menggunakan perintah for misalnya sebagai berikut: For Tengah_Bulan = 1 to 24 (perhitungan-perhitungan simulasi alokasi air) Next Tengah_Bulan yang menghitung Tengah_Bulan dari 1 sampai dengan 24 sambil melakukan perhitungan simulasi alokasi air.



Edisi: 1-2012



6. Menghitung kekurangan air Alokasi air dilakukan pada jaringan tata air yang dinyatakan sebagai skematisasi tata air, sedangkan kekurangan air untuk seluruh waktu simulasi berada pada tabel. Untuk 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 misalnya pada subprogram hitung sebagai berikut: Sub hitung() For i = 1 To 24 Cells(4, 3) = i Cells(80, i - 1 + 6) = Cells(9, 4) 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: a) Memberi nilai 1 sampai dengan 24 pada sel C4. Langkah ini mengakibatkan di layar dapat disaksikan berubahnya angka pada sel C4 tersebut. b) Memindahkan nilai realisasi pasokan air dari sel D9 ke dalam tabel, yaitu sel F80, G80, sampai dengan S80 c) 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. 4.2

Persiapan Penggunaan Model Matematis Jaringan Irigasi Terkait dengan upaya menjaga keberlanjutan (sustainable) dari suatu system, PDSDA-PAI berusaha untuk memenuhi kebutuhan semua persyaratan berlanjutnya sistem melalui tahapan-tahapan pengembangan yang konkrit, terstruktur, dan terbuka untuk dikembangkan lebih lanjut. Kajian-kajian khusus mengenai kelembagaan, penyusunan perundangan, peningkatan kapasitas sumberdaya manusia dan prosedur operasional standar, telah dilakukan sebagai acuan bagi PDSDA-PAI dan selanjutnya dituangkan ke dalam arsitektur pengembangan PDSDA-PAI yang komprehensif. PDSDA-PAI adalah suatu program Pengolah Data Sumber Daya Air – Pengelolaan Aset Irigasi.



Edisi: 1-2012



Ada dua hal mendasar yang menjadi pertimbangan dalam pengembangan PDSDA-PAI, yaitu aspek yang terkait dengan biaya pengembangan dan implementasi (efektivitas biaya), dan aspek reliabilitas dari sistem aplikasi yang dikembangkan (kehandalan sistem). Program PDSDA (Pengolah Data Sumber Daya Air) versi 3.0 adalah pengembangan lebih lanjut dari sistem aplikasi PDSDA versi sebelumnya. Beberapa penyempurnaan dan penambahan pada fitur sistem aplikasi diharapkan akan meningkatkan kemampuan sistem untuk memenuhi kebutuhan pengguna yang dinamis. PDSDA dibangun dalam dua versi yang berbeda dalam platform program aplikasi namun terintegrasi, yaitu versi website dan versi PC Based. Hal ini dimaksudkan agar memungkinkan updating data yang efisien, tergeneratenya manfaat bagi pengguna (Pusat, Balai, Propinsi, Kabupaten dan Publik), dan keberlangsungan sistem bisa tetap terjaga. PDSDA versi website bisa diakses di http://sda.pu.go.id, sedangkan versi PC Based dibagi ke dalam dua program aplikasi, yaitu PC Based untuk Pusat, dan Distribusi. PC Based Pusat akan digunakan di Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, sedangkan versi distribusi akan bisa digunakan di Balai PSDA, Propinsi, dan Kabupaten. 4.2.1 Perangkat lunak (software) untuk penggunaan aplikasi model matematis jaringan irigasi. Perangkat lunak (software) yang akan digunakan harus dipilih dengan teliti sesuai dengan kebutuhan. Dalam modul ini disajikan salah satu contoh mengenai software PDSDA-PAI, dengan pertimbangan kedekatan dengan bidang irigasi dan telah mulai disosialisasikan melalui kegiatan pelatihan Pengelolaan Aset Irigasi (PAI) yang berbasiskan Informasi Komunikasi dan Tekhnologi (ICT) yang diselenggarakan oleh PDSDA kabupaten Sukabumi berkerja sama dengan IMRI Jabar sebagai konsultan Irigasi dibawah payung Word bank, dengan target lebih dari 450 P3A (Perkumpulan Petani Pemakai Air) dan GP3A (Gabungan Perkumpulan Petani Pemakai Air). Secara umum tujuan penggunaan perangkat lunak pada aplikasi model matematis jaringan irigasi antara lain adalah: a) untuk mempermudah dan mempercepat pembuatan peta jaringan irigasi. b) Kerapian dan kebersihan gambar c) Ketepatan (presisi) ukuran, dimensi dan skala yang digunakan d) Efisien dan hemat tempat dalam penyimpanan data/ dokumen Spesifikasi perangkat keras minimum (minimum requirement) untuk menjalankan aplikasi PDSDA-PAI adalah sebagai berikut : 1) CPU (Central Processing Unit) Pentium III 2) Monitor 14 inch dengan resolusi 800 x 600 Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012


3) 4) 5) 6) 7)


RAM 64 MB Ruang Hard disk Tersisa 300 MB Mouse Keyboard Printer grafik untuk pencetakan

Sedangkan spesifikasi perangkat lunak yang dibutuhkan adalah sebagai berikut : 1) Sistem operasi berbasis Windows 32 bit (Windows 95/98/NT/2000 atau yang lebih tinggi) 2) Software Database Server (Firebird Opensource) 3) Runtime ESRI Mapobject untuk menjalankan aplikasi peta. Software ini adalah versi deployment sehingga tidak diperlukan lisensi pada saat diinstalasi. 4) Software Spreadsheet (bisa menggunakan Microsoft Excel yang berlisensi atau menggunakan software yang opensource/freeware seperti Star Office for Windows, Open Office for Windows, dan lainlain) untuk melakukan pencetakan data tabular 5) Adobe Acrobat Reader (freeware) untuk membaca panduan 6) Run-time aplikasi sistem aplikasi pengolah data sumber daya air 4.2.2 Menyiapkan Gambar Layout Jaringan Irigasi Definitif Gambar layout jaringan irigasi yang sudah definitif perlu disiapkan sebagai salah satu bahan input data ke dalam software PDSDA-PAI. Struktur menu utama PDSDA adalah terdiri dari : 1) Arsip 2) Data 3) Laporan 4) Supervisor 5) Peta 6) Skin 7) Windows 8) Panduan

Gambar 4.1. Struktur menu PDSDA-PAI Menu Data terdiri dari beberapa sub-menu seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.2.



Edisi: 1-2012



Gambar 4.2. Menu Data dalam PDSDA-PAI Dalam menu data, kita bisa memasukkan data-data yang terkait dengan tujuan dari penggunaan program PDSDA-PAI. Sebagai contoh untuk submenu Daerah Irigasi akan terdiri dari sub-sub menu sebagai berikut.

Gambar 4.3. Sub-sub menu data Daerah Irigasi 1.1. Daerah Irigasi Pemerintah Digunakan untuk melakukan pemeliharaan data daerah irigasi pemerintah. Dalam windows sub-sub menu ini, terdapat beberapa opsi yang bisa dipilih, sesuai dengan peruntukan. Sebagai contoh; a) Pilih propinsi dan kabupaten, selanjutnya gunakan tombol navigasi untuk melakukan pemeliharaan data. b) Untuk melakukan pencarian DI, isikan nama DI. c) Klik infrastruktur untuk pemeliharaan data infrastruktur dan masa tanam untuk pemeliharaan data masa tanam. Catatan : data disimpan dalam series data per tahun. d) Gunakan tombol navigasi untuk melakukan pemeliharaan data



Edisi: 1-2012



Gambar 4.4. Sub-sub menu data Daerah Irigasi Daerah irigasi pemerintah mencakup dua data dinamis, yaitu data infrastruktur dan musim tanam. Klik infrastruktur, maka akan masuk ke pemeliharaan data infrastruktur sebagai berikut.

Gambar 4.5. Data infrastruktur Jika diklik musim tanam, maka akan muncul tampilan sebagai berikut :



Edisi: 1-2012



Gambar 4.6. Data musim tanam Untuk mengganti daerah administrasi (misalkan, suatu daerah irigasi pindah ke kabupaten lain pada saat terjadi pemekaran), maka klik tombol pindah sehingga akan muncul tampilan sebagai berikut :

Gambar 4.7. Ganti Daerah Admnistrasi 1.2. Daerah Irigasi Lintas Digunakan untuk masuk ke modul daerah irigasi lintas. Masukkan kode dan nama daerah irigasi lintas, selanjutnya cari dan masukkan nama-nama daerah irigasi yang merupakan daerah irigasi lintas.



Edisi: 1-2012



Gambar 4.8. Daerah Irigasi Lintas 1.3. Daerah Irigasi Desa Digunakan untuk masuk ke modul daerah irigasi desa. Prosedur penggunaan sama dengan modul daerah irigasi pemerintah. 1.4. Tadah Hujan dan Lahan Kering Digunakan untuk masuk ke modul tadah hujan dan lahan kering. Prosedur penggunaan sama dengan modul daerah irigasi pemerintah. 1.5. Impor data PDSDA PAI Digunakan untuk melakukan memasukkan database PDSDA PAI. Sebagai salah satu input data yang penting, terlepas dari model apa yang akan dipakai, maka perlu kecermatan dan ketelitian dalam menyiapkan gambar layout jaringan irigasi definitive sesuai kebutuhan. 4.2.3

Pengelompokan Data untuk Aplikasi Model Matematis Data dasar sangat diperlukan dalam proses aplikasi model matematis sebagai input data. Sebagaimana telah disebutkan dalam sub-bab sebelumnya, berbagai data dasar terkait dengan pemakaian model matematis jaringan sungai, antara lain: a. Peta/ layout jaringan irigasi definitf b. Daerah irigasi (luas, jenis, sub-das, daerah administrasi, dsb) c. Musim tanam d. Sumber air



Edisi: 1-2012



e. Dan sebagainya Seluruh data-data yang ada di lapangan harus diidentifikasi dan dipilih khususnya yang terkait dengan aplikasi model matematis, kemudian dikelompokkan sesuai dengan jenis input data yang diperlukan. Kegiatan identifkasi dan pengelompokkan ini sangat penting karena akan memudahkan dan mempercepat dalam melakukan input data. Pemahaman terhadap model (software) menjadi penting supaya bisa ditetapkan dan dikelompokkan data apa saja yang terkait dan diperlukan. Secara umum, setiap model akan menyediakan fasilitas bantuan berupa modul atau tutorial singkat mulai dari bagaimana cara menjalankan/ membuka program, menyusun skema model, melakukan input data, memproses hitungan, menyajikan hasil, dan lain-lain. Di dalam menu input data akan ditemukan beberapa data yang diperlukan untuk kajian/ analisis yang diperlukan. Dari sana, bisa diketahui data apa saja yang diperlukan, dikumpulkan, dan kemudian dikelompokkan. Untuk itu perlu adanya kecermatan dan ketelitian dalam mengelompokan data-data yang terkait dengan aplikasi model matematis.

4.3

Penggunaan Aplikasi Model Matematis pada Perencanaan Jaringan Irigasi Sebagai illustrasi pemakaian model matematis pada perencanaan jaringan irigasi, dalam modul ini akan diberikan contoh kasus penerapan pemodelan alokasi air di sumber air dan di jaringan irigasi dengan software sederhana. Sebagai contoh 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. Model alokasi air diharapkan akan dapat membantu para pengelola sumberdaya air dalam memecahkan beberapa permasalahan dalam berbagai tingkat pengelolaan air sebagai berikut: a. Perencanaan strategis, membantu proses studi penyusunan Rencana Induk Pengembangan Sumberdaya Air (water resources master plan) dan studi kelayakan (feasibility study), terutama dalam mengkaji dampak dari berbagai skenario (misalnya kondisi tahun kering) dan upaya (misalnya upaya perubahan pola tanam, pembangunan infrastruktur, dan perubahan cara pengoperasian waduk). Penggunaan model alokasi air untuk perencanaan strategis ini biasa menggunakan data hidrologi yang cukup panjang (minimum 20 tahun), dengan asumsi bahwa kondisi hidrologi pada masa silam tidak akan berubah pada masa mendatang.



Edisi: 1-2012



b. Perencanaan taktis, membantu memperkirakan dampak dari suatu peluang atau permasalahan yang muncul secara mendadak. Contoh perencanaan taktis ini antara lain adalah sebagai berikut: 1. Kajian neraca air dalam rangka pemberian ijin pengambilan air sungai untuk suatu industri. 2. Perencanaan alokasi air tahunan (lampiran Surat Keputusan Bupati). Dalam hal ini maka model biasa dijalankan untuk periode waktu satu tahun, sehingga dampak dari suatu tindakan, yang misalnya berupa lamanya kekurangan air, dapat diperkirakan sebelumnya. c. Pengelolaan operasional, menyarankan bagaimana air harus dialokasikan secara adil dan optimal; memberikan informasi mengenai dampak dari suatu tindakan alokasi air tertentu. Pengelolaan operasional ini biasa dilaksanakan secara tepat-waktu atau real-time, dalam periode tengah-bulanan atau sepuluh-harian. Dengan demikian terdapat dua jenis aplikasi model alokasi air, yaitu untuk perencanaan (jangka panjang maupun tahunan), dan aplikasi pengelolaan operasional yang bersifat sesaat atau real-time. Contoh model alokasi air yang biasa digunakan untuk perencanaan adalah Ribasim dan WRMM. Sedangkan untuk real-time contohnya adalah Model Kowater di Kedungombo, dan WRMM di proyek BWRM. 4.3.1

Menyiapkan Program Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi Untuk menerapkan model alokasi air dengan MS-Excel sebagai contoh model matematis jaringan irigasi, ada beberapa tahapan persiapan sebagai berikut: 1) Penyusunan/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. Penyusunan/Penggambaran Skematisasi Sistem Tata Air Skematisasi sistem tata air perlu dibuat sedemikian rupa sehingga cukup sederhana akan tetapi dapat menggambarkan kondisi infrastruktur pengairan dalam kaitannya untuk alokasi distribusi air, sehingga



Edisi: 1-2012



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. Simpul biasa merupakan unsur dalam tata air yang tidak mengatur aliran air, terdiri atas: a. 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; b. simpul akhir (terminal node): menyatakan batas akhir dari wilayah sungai, biasanya berupa laut namun dapat juga berupa transfer ke wilayah sungai lain; c. simpul pertemuan (confluence node): menyatakan lokasi pertemuan dua buah atau lebih anak sungai; d. 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; e. simpul semu (dummy node): menyatakan lokasi tertentu di dalam sistem yang misalnya dapat digunakan untuk kalibrasi aliran terukur dan perhitungan; dan Simpul aktivitas merupakan simpul kebutuhan air, terdiri atas: a. simpul air bersih (public water supply node), menyatakan lokasi dimana dilakukan pengambilan air untuk PDAM, industri dan rumahtangga; b. simpul aliran rendah (low flow node), menyatakan lokasi dimana suatu besaran aliran rendah tertentu harus diadakan, misalnya untuk keperluan penggelontoran, memelihara kedalaman air untuk navigasi, lingkungan, dan sebagainya; c. simpul irigasi (irrigation node), menyatakan lokasi daerah irigasi; d. simpul tambak (fishpond node), menyatakan lokasi tambak; e. simpul kehilangan air (loss flow), menyatakan lokasi dimana terjadi kehilangan air, misalnya bocoran, rembesan, penguapan, dan pengambilan liar. Simpul kendali merupakan infrastruktur pengairan yang dapat digunakan untuk mengendalikan sistem tata air, terdiri atas:



Edisi: 1-2012



a. simpul bendung (diversion node), bangunan pengambilan air; dan

menyatakan

bendung

atau

b. simpul waduk (reservoir node), menyatakan waduk. Pada prakteknya beberapa jenis simpul yang sering terdapat di lapangan adalah sebagai berikut pada tabel dibawah ini. Tabel 4.2. Masukan dan Keluaran Simpul Jenis Simpul

Data Masukan

Hasil Informasi

Irigasi

 Luas Daerah Irigasi (ha)  Kebutuhan air (liter/detik/ha) 3  Kebutuhan air (m /detik)

 Alokasi air (m /detik)

PDAM/ Industri

 Kebutuhan air (m /detik)


Bendung

 Kebutuhan air di hilir 3 (m /detik) 3  Debit air di hulu (m /detik)


Waduk

 Kapasitas (juta m )  Kebutuhan air di hilir 3 (m /detik) 3  Debit air di hulu (m /detik)

 Air keluar dari waduk 3 (m /detik)

Inflow

3

3

3

3

3

3

- Debit aliran sungai (m /detik)

Pada tahap ini, terdapat indikator waktu (time-step), yang dapat dipilih untuk mengkaji kondisi pada suatu saat tertentu. Misalnya kondisi pada tengah-bulan September pertama.

2. Penyusunan Tabel Kebutuhan dan Ketersediaan Air Jika 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)



Edisi: 1-2012



3. 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. 4. Alokasi Pemberian Air a). Pembagian Air di Bendung Pemberian air dimulai dengan melakukan penelusuran air yang tersedia dari hulu ke hilir. Permasalahan pengendalian alokasi air muncul pada bangunan 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 yang dibelokkan mendapat 60% dari air yang tersedia, dan 40% sisanya ke hilir sungai. 3) Proporsional dengan air yang dibutuhkan.

b). Pengaturan 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

dimana: S

adalah tampungan waduk

I

adalah air masuk waduk

O

adalah air keluar dari waduk

P

adalah curah hujan

E

adalah evaporasi



Edisi: 1-2012


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 neraca air waduk dari persamaan di atas, kemudian perhatikan kondisi limpasan dan kekurangan air sebagai berikut dibawah ini:  jika S(t+1) > Smax maka S(t+1) = Smax; O = D + S(t+1) - Smax  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:  Flood control curve (FRC) jika S(t+1) > FRC maka S = FRC; O = D + S(t+1) - FRC  Utility rule curve (URC) jika S(t+1) < URC maka O = f * D, dimana 0 < r < 1 dan neraca air dihitung kembali. 5. Menjalankan Simulasi Langkah 1) sampai dengan 4) diatas telah dapat menyajikan kebutuhan dan alokasi air dari suatu daerah aliran sungai yang tidak memiliki tampungan waduk pada saat tertentu (misalnya pada suatu bulan di musim kemarau). Untuk mengkaji pemenuhan kebutuhan air pada suatu periode tertentu, terutama jika terdapat tampungan waduk, maka perlu dilakukan simulasi yang berjalan dari awal hingga akhir waktu simulasi. Untuk mensimulasikan alokasi air pada suatu periode tertentu (misalnya 1 tahun atau satu kali masa tanam) maka kita perlu menjalankan waktu. Untuk itu maka perlu disusun rangkaian makro pada MS-Excel berupa program Visual Basic, yang prinsipnya menghitung angka (misalnya dari 1 sampai dengan 12). Program tersebut pada dasarnya menggunakan perintah for misalnya sebagai berikut:

For Tengah_Bulan = 1 to 24 (perhitungan-perhitungan simulasi alokasi air) Next Tengah_Bulan



Edisi: 1-2012



yang menghitung Tengah_Bulan dari 1 sampai dengan 24 sambil melakukan perhitungan simulasi alokasi air. 6. Perhitungan 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) 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 diatas menghitung waktu tengah-bulanan dari 1 sampai dengan 24, dan pada saat yang sama melakukan hal-hal sebagai berikut: a) Memberi nilai 1 sampai dengan 24 pada sel C4. Jadi di layar dapat disaksikan berubahnya angka pada sel C4 tersebut. b) Memindahkan nilai realisasi pasokan air dari sel D9 ke dalam tabel, yaitu sel F80, G80, sampai dengan S80 c) Memindahkan nilai dari sel F9, F32, dan F16 ke dalam tabel. 7. Penyajian 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.



Edisi: 1-2012



Mengingat pentingnya langkah pertama dalam menjalankan suatu model, maka perlu adanya ketaatan terhadap prosedur program aplikasi model matematis, serta perlunya kecermatan dan ketelitian dalam menyiapkan program aplikasi model matematis. 4.3.2 Proses input Data Tahap penyusunan model alokasi air dengan Ms-Excel adalah: pembuatan skematisasi sistem tata air; perhitungan kebutuhan air dari hilir ke hulu; dan 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. contoh cara melakukan input data secara benar sesuai dengan prosedur. Sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 4.2, maka beberapa komponen data yang diperlukan sebagai input data adalah: a) Jenis simpul; informasi mengenai keberadaan Irigasi, PDAM/Industri, Bendung, Waduk, dan Inflow b) Luas daerah irigasi (ha) c) Kebutuhan air irigasi (m3/det), kebutuhan air PDAM/industry (m3/det), kebutuhan air di hulu dan hilir bendung (m3/det) dan kapasitas tampungan waduk (m3), serta kebutuhan air di hulu dan hilir waduk (m3/det), serta inflow berdasarkan debit aliran sngai (m3/det). Masing-masing data tersebut kemudian dimasukkan dalam model, dan siap untuk diproses hitungannya. Mengingat model bekerja secara “otomatis” dimana sangat tergantung pada data yang dimasukkan, jika data yang dimasukkan benar maka hasilnya akan mendekati benar, sebaliknya jika ada kesalahan dalam input data maka hasilnya cenderung akan over-predict atau under-predict. Oleh karena itu, perlunya kecermatan dan ketelitian dalam melakukan input data untuk setiap model yang dipakai.

4.3.3 Menjalankan Proses aplikasi model matematis Sebagai contoh aplikasi dari model simulasi alokasi air dengan MS-Excel ini, diterapkan pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane. 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 Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012



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 4.9 bagian atas, yang menyajikan debit dalam meter-kubikper-detik pada masing-masing titik untuk Bulan September tengah bulan kedua, dengan kondisi pasok air debit andalan Q80%.

Gambar 4.9 Skematisasi Sistem Tata Air S.Cisadane

Jika model ini diterapkan pada DAS yang kompleks, maka akan dijumpai beberapa kesulitan dalam penyusunan (development) dan pelacakan (debugging) program. Solusinya adalah dengan mengundang intervensi pemakai dalam menentukan alokasi yang paling adil dan optimal, sehingga Judul Modul: Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi


Edisi: 1-2012



model tidak lagi berfungsi sebagai alat optimasi, melainkan sebagai sarana simulasi, untuk alat negosiasi. Perlunya ketaatan terhadap prosedur dalam menjalankan proses aplikasi model matematis. 4.3.4

Memeriksa hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis 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. Gambar 4.10 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. PASARBARU BARAT

40.0

D. I. PASARBARU TIMUR 14.0

35.0 12.0 30.0

Q (m3/det)

Q (m3/det)

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

21

Demand

23

Supply

AIR BAKU SERPONG

10.0

10.0

9

Bulan

Supply

9.0 8.0

8.0

Q (m3/det)

Q (m3/det)

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

Bulan

7

9

11

13

15

17

19

Demand

21

23

Supply

Gambar 4.10 Hasil Simulasi Kondisi Saat Ini



Edisi: 1-2012



Berdasarkan hasil simulasi model, agar dapat diambil langkah-langkah strategis untuk menyelesaikan permasalahan yang mungkin ada, maka perlu adanya kecermatan dan ketelitian dalam memeriksa hasil analisis perencanaan jaringan irigasi berdasarkan aplikasi model matematis.

4.4

Rangkuman Data Hasil (Penggunaan) Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi Hasil penerapan model matematis jaringan irigasi selanjutnya dirangkum, sehingga terdokumentasi dengan baik dan dapat dilaporkan/ dikonsultasikan kepada pihak pengambil keputusan dan kebijakan dalam menentukan langkah strategis penyelesaian. 4.4.1

Menyusun Hasil (penggunaan) aplikasi model matematis Penyusunan hasil aplikasi model matematis umumnya mengikuti format yang sudah ditentukan. Secara garis besar, informasi yang disusun setidaknya memuat; a) Tabel-tabel data input dan data hasil simulasi b) Gambar skematis awal dan skematis hasil simulasi c) Gambar atau grafik yang menunjukkan imbangan air (water balance) untk setiap titik simpul dan setiap waktu yang ditinjau. Contoh penyajian hasil aplikasi model matematis yang telah disusun dalam bentuk gambar skematis dan grafik disajikan dalam Gambar 4.11 sampai dengan Gambar 4.13. Perlunya kecermatan dan ketelitian dalam menyusun hasil aplikasi model matematis sesuai format agar mudah dibaca dan dipahami.

4.4.2

Menyajikan data hasil aplikasi model matematis 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. Gambar 4.11 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.



Edisi: 1-2012



Gambar 4.11 Alokasi Air setelah ada Waduk



Edisi: 1-2012



D. I. PASARBARU BARAT

40.0

D. I. PASARBARU TIMUR 14.0

35.0 12.0 30.0 10.0

Q (m3/det)

Q (m3/det)

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

23

1

D.I. EMPANG

3

Bulan

Supply

5

7

11

13

15

17

19

21

Demand

23

Supply

AIR BAKU SERPONG

10.0

10.0

9

9.0 8.0

8.0

Q (m3/det)

Q (m3/det)

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

Bulan

11

13

15

17

19

Demand

21

23

Supply

Gambar 4.12 Hasil Simulasi Setelah ada Waduk

Gambar 4.13 menunjukkan tata-letak (layout) lembar-kerja dengan komponen sebagai berikut: a. Skematisasi sistem tata air, pada bagian atas; b. Gambar grafik kebutuhan dan realisasi pasok air terletak di bagian tengah; dan c. Tabel inflow, kebutuhan air dan realisasi pasokan air untuk 24 buah tengah bulanan diletakkan pada bagian bawah.



Edisi: 1-2012



Gambar 4.13 Layout Lembar Kerja

Untuk dapat memberikan informasi yang tepat mengenai hasil simulasi model kepada para pengambil keputusan, maka perlu adanya kecermatan dan ketelitian dalam menyajikan data hasil aplikasi model matematis sehingga mudah dibaca dan dipahami. 4.4.3

Laporan Hasil Aplikasi Model Matematis Jaringan Irigasi Hasil akhir dari penerapan model matematis yang telah dirangkum, kemudian dilakukan finalisasi dalam bentuk laporan. Laporan hasil aplikasi model matematis jaringan irigasi disusun mengikuti format yang sudah ditentukan. Secara umum format laporan hasil aplikasi model setidaknya memuat informasi tentang:



Edisi: 1-2012



a)

Pendahuluan; berisi uraian mengenai permasalahan yang ada dalam suatu DAS maupun daerah irigasi tertentu. Apa yang menjadi kendala utama, kondisi batas dan target/ tujuan yang ingin dicapai untuk menyelesaikan permasalahan tersebut.

b)

Review dan pengumpulan data; berisi uraian mengenai segala informasi yang terkait dengan DAS atau daerah irigasi yang bersangkutan. Sebagai contoh informasi tentang apa yang telah terjadi saat ini, bila ada bendung; tahun berapa didirikan, bagaimana kondisi fisik bangunan, bagaimana tingkat pelayanan, dan sebagainya. Dalam bagian ini juga dicantumkan beberapa data terkait yang diperlukan untuk input data.

c)

Metodologi; berisi uraian mengenai metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan masalah, termasuk model atau software yang akan dipakai untuk mensimulasikan permasalahan yang ada dan penyelesaian yang mungkin. Beberapa batasan dan asumsi yang digunakan juga perlu disebutkan, kenapa hal tersebut ditetapkan; apakah memang datanya tidak ada, tidak ada pengukuran, dan sebagianya.

d)

Hasil dan pembahasan; berisi uraian mengenai hasil simulasi dengan model atau software yang digunakan. Semua hasil simulasi dari berbagai skenario yang mungkin perlu disajikan dalam bentuk tabel, gambar skematik dan grafik. Berdasarkan hasil-hasil tersebut, selanjutnya dilakukan pembahasan apakah hasil yang ada memang sesuai dengan kenyataan di lapangan (validasi), bila jauh berbeda; dijelaskan kenapa bisa terjadi perbedaan, apa yang menyebabkan, bagaimana menurut teori yang ada, dan sebagainya. Interpretasi terhadap hasil simulasi model dapat menunjukkan apakah model yang dipakai sudah cukup bagus atau perlu diperbaiki.

e)

Kesimpulan dan saran; berisi kesimpulan dari hasil simulasi dan pemakaian model; apakah ditemukan solusi terbaik untuk mengatasi permasalahan yang ada, skenario mana yang memberikan hasil terbaik (memenuhi fungsi kendala dan fungsi tujuan), apakah model sudah cukup handal atau masih perlu diperbaiki, serta saran/ rekomendasi yang diperlukan untuk menindaklanjuti kesimpulan yang ada. Sebagai contoh, saran yang bisa diberikan dari contoh kasus di atas diberikan sebagai berikut:



Edisi: 1-2012



1. Menerapkan model alokasi air dengan lembar-kerja Ms-Excel ini, terutama untuk wilayah sungai dengan DAS yang tidak terlalu kompleks. 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 kemungkinankemungkinan untuk: a. Optimasi dengan metode program linear maupun non-linear b. Memberi kemudahan bagi pemakai dalam pemasukan data, maupun pengkajian hasil simulasi uraian tentang pihakpihak terkait yang harus menerima laporan hasil aplikasi model matematis sesuai prosedur

Berdasarkan uraian di atas, maka perlu adanya kecermatan dan ketelitian dalam melaporkan hasil aplikasi model matematis yang dipakai, sehingga mudah dibaca, dipahami, dan dapat diambil langkah-langkah penyelesaian yang strategis dan applicable.



Edisi: 1-2012



BAB V SUMBER-SUMBER YANG DIPERLUKAN UNTUK PENCAPAIAN KOMPETENSI 5.1

Sumber Daya Manusia 5.1.1

Instruktur Instruktur dipilih karena dia telah berpengalaman. Peran instruktur adalah untuk : 1) Membantu peserta untuk merencanakan proses belajar. 2) Membimbing peserta melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar. 3) Membantu peserta untuk memahami konsep dan praktek baru dan untuk menjawab pertanyaan peserta mengenai proses belajar. 4) Membantu peserta untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk belajar. 5) Mengorganisir kegiatan belajar kelompok jika diperlukan. 6) Merencanakan seorang ahli dari tempat kerja untuk membantu jika diperlukan.

5.1.2 Penilai Penilai melaksanakan program pelatihan terstruktur untuk penilaian di tempat kerja. Penilai akan : 1) Melaksanakan penilaian apabila peserta telah siap dan merencanakan proses belajar dan penilaian selanjutnya dengan peserta. 2) Menjelaskan kepada peserta mengenai bagian yang perlu untuk diperbaiki dan merundingkan rencana pelatihan selanjutnya dengan peserta. 3) Mencatat pencapaian / perolehan peserta. 5.1.3 Teman kerja / sesama peserta pelatihan Teman kerja /sesama peserta pelatihan juga merupakan sumber dukungan dan bantuan. Peserta juga dapat mendiskusikan proses belajar dengan mereka. Pendekatan ini akan menjadi suatu yang berharga dalam membangun semangat tim dalam lingkungan belajar/kerja dan dapat meningkatkan pengalaman belajar peserta. 5.2

Sumber-sumber Kepustakaan ( Buku Informasi ) 5.2.1 Sumber pustaka penunjang pelatihan Pengertian sumber-sumber adalah material yang menjadi pendukung proses pembelajaran ketika peserta pelatihan sedang menggunakan materi pelatihan ini. Sumber-sumber tersebut dapat meliputi :



Edisi: 1-2012


    


Buku referensi (text book)/ buku manual servis Lembar kerja Diagram-diagram, gambar Contoh tugas kerja Rekaman dalam bentuk kaset, video, film dan lain-lain.

Ada beberapa sumber yang disebutkan dalam pedoman belajar ini untuk membantu peserta pelatihan mencapai unjuk kerja yang tercakup pada suatu unit kompetensi. Prinsip-prinsip dalam pelatihan Berbasis Kompetensi mendorong kefleksibilitasan dari penggunaan sumber-sumber yang terbaik dalam suatu unit kompetensi tertentu, dengan mengijinkan peserta untuk menggunakan sumber-sumber alternatif lain yang lebih baik atau jika ternyata sumber-sumber yang direkomendasikan dalam pedoman belajar ini tidak tersedia/tidak ada. 5.2.2 Sumber-sumber bacaan yang dapat digunakan:

5.3

Judul Pengarang Penerbit Tahun terbit

: : : :

Pedoman Kriteria Perencanaan 01-07 dan B01-02 2006

Judul Pengarang/Penghimpun Penerbit Tahun terbit

: Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu :-


: : : :


: Peraturan Pemerintah No. 20 tentang Irigasi : : :

::Undang-undang tentang Pengelolaan SDA -

Daftar Peralatan/Mesin dan Bahan 5.3.1

Peralatan yang digunakan: 1) Naskah Undang-undang tentang SDA; 2) Naskah PP dan Perda tentang Irigasi 3) Naskah irigasi air tanah



Edisi: 1-2012


5.3.2


Bahan yang dibutuhkan: 1) Kriteria Perencanaan Irigasi 01 s.d. 07 dan B01-02; 2) Undang-undang tentang Pengelolaan SDA 3) Peraturan Pemerintah tentang Irigasi 4) Alberta Environmental Protection, 1993. WRMM (Water Resources Management Model), Program Description, Calgary, Canada. 5) Delft Hydraulics, 1993. Ribasim, River Basin Simulation Model, User Manual. 6) Katelaars, A. L. E., 1991. Water Resources Simulation Model on Symphony Spreadsheet (WAFLEX), Application to Incomati river basin in Mozambique, IHE-Delft, Netherlands. 7) Pusat Litbang Pengairan and Delft Hydraulics, 1989. Cisadane Cimanuk Integrated Water Resources Development (BTA-155), Vol XIII WRD Analysis Cisadane-Jakarta-Bekasi Area, Ministry of Public Works, Indonesia. 8) Virama Karya et al, 2000. Pedoman Penyusunan Model Alokasi Air dengan Ms-Excel, Departemen Permukiman dan Pengembangan Wilayah 9) Virama Karya et al, 2000. Pedoman Penyusunan Model Alokasi Air dengan WRMM, Departemen Permukiman dan Pengembangan Wilayah



Edisi: 1-2012

DAFTAR ISI. Kata Pengantar... i Daftar Isi... 1

Recommend Documents