Bab III Studi Kasus
BAB III STUDI KASUS 3.1.
SEKILAS SUNGAI CITARUM
Sungai Citarum merupakan sungai terpanjang di Propinsi Jawa Barat dan merupakan adalah satu yang terpanjang di pulau Jawa (nomor tiga terpanjang di Pulau Jawa). Sumber air sungai Citarurn berasal dan mata air Gunung Wayang dan beberapa anak sungai Citarum yang tersebar di beberapa tempat. Daerah tangkapan hujan dan daerah hulu Sungai Citarum meliputi area kurang lebih seluas 4500 km2. Area tersebut setidaknya meliputi 4 (empat) wilayah kabupaten dan kotamadya di Propinsi Jawa Barat, yaitu meliputi sebagian kabupaten Bandung, Kabupaten Sumedang, Kabupaten Cianjur, serta seluruh daerah Kotamadya Bandung.
Gambar 3. 1 Posisi Sungai Citarum terhadap Daerah Studi
3‐ 1
Bab III Studi Kasus 3.2.
LETAK ADMINISTRATIF
Secara administratif, letak Waduk Saguling termasuk dalam wilayah administratif Kabupaten Bandung. Di sekeliling Waduk Saguling terdapat empat wilayah Kecamatan yaitu Kecamatan Sindangkerta, Kecamatan Batujajar, Kecamatan Cipongkor dan Kecamatan Cililin. Waduk Saguling terletak sekitar 20 km dari kota Kecamatan Raja Mandala yang terletak antara jalan raya Bandung – Cianjur sedangkan untuk mencapai sisi-sisi waduk lainnya dapat ditempuh dari kota-kota kecamatan terdekat yang terletak di sekitar waduk Saguling. Secara geografis, waduk Saguling terletak pada koordinat UTM (Universal Traverse Mercator) antara X: 760000 – 778000 dan Y: 9227500 – 9240500 untuk lebih jelasnya lokasi waduk Saguling dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Sungai citarum sebagai sumber utama waduk Saguling sebenarnya terdapat tiga buah waduk yang beroperasi secara Kaskade. Sungai Citarum mengalir sepanjang sekitar 270 kilometer dengan cakupan seluas 6.540 kilometer persegi, yaitu mulai dari Gunung Wayang hingga Tanjung, Karawang. Dari hulu ke hilir terdiri dari waduk Saguling yang terletak pada ketinggian +643 m dari permukaan air laut (dpal), Waduk Cirata terletak pada ketinggian +220 m dpal dan waduk Jatiluhur pada ketinggian +107 m dpal. Waduk Saguling dan Waduk Cirata hanya memproduksi listrik dengan kapasitas masing-masing terpasang 700 MW dan 1.008 MW, sedangkan Waduk Jatiluhur berfungsi sebagai waduk serbaguna dengan tugas pokok sebagai penyedia air irigasi untuk sawah seluas kurang lebih 200.000 HA untuk kawasan Subang, Karawang dan Bekasi serta sebagai penyedia air minum bagi DKI Jakarta serta memproduksi listrik dengan kapasitas terpasang hanya 175 MW. Ketiga waduk tersebut terikat pada sistem waduk Kaskade Citarum yang saling mempengaruhi.
3‐ 2
Bab III Studi Kasus
Gambar 3. 2 Sistem waduk kaskade
3.3.
WADUK SAGULING
3.3.1. Profil Umum Waduk/PLTA Saguling terletak sekitar 30 km sebelah barat Kotarnadya Bandung dan 100 km sebelah tenggara DKI Jakarta. Daerahnya sangat ideal untuk dibangun waduk PLTA karena memiliki topografi yang berbukit (sehingga dapat menghasilkan head yang tinggi) dan memiliki curah hujan yang tinggi (kurang lebih 2.6 milyar m3 pertahun). Pada system waduk kaskade Citarum, waduk Saguling berada di daerah paling hulu dibandingkan kedua waduk lainnya.
Gambar 3. 3 Waduk Saguling Waduk saguling dibangun dengan fungsi utama sebagai waduk PLTA atau untuk keperluan pembangkitan tenaga listrik. Kapasitas terpasang pada waduk Saguling adalah 700.72 MW dan memiliki kemampuan produksi listrik rata-rata per-tahun
3‐ 3
Bab III Studi Kasus sebesar 2156 GWH. Energi listrik yang dihasilkan oleh PLTA Saguling akan terinterkoneksikan dengan system kelistrikan se-Jawa-Bali. PLTA Saguling dalam system kelistrikan Jawa-Bali ditujukan sebagai pemikul beban puncak (peak load), selain untuk memikul beban puncak, PLTA Saguling juga memiliki fungsi sebagai pengatur frekuensi system kelistrikan Jawa-Bali. Hal ini dimuñgkinkan dengan diterapkannya peralatan LFC (Load Frequency Factor) di PLTA Saguling. Aliran air yang masuk ke waduk ini berasal dan aliran sungai Citarum dan beberapa anak sungai. Luas daerah tangkapan hujan Waduk Saguling mencapai kurang lebih seluas 2.271,7 km2 (berdasarkan UBP Saguling-PT. Indonesia Power)
Gambar 3. 4 PLTA Saguling 3.3.2. Bendungan Bendungan pada waduk Saguling merupakan tipe urugan batu dengan inti kedap air (rockfihl darn with an impervious center core). Tinggi dan bangunan bendungan tersebut ialah 99 m, sedangkan panjang puncaknya adalah 301,4 m. Elevasi puncak bendungan terletak pada +650,5 m di atas permukaan laut. Isi tubuh bendungan diperkirakan mencapai 2,79 juta m3. Dengan bendungan ini, kapasitas tampungan volume waduk (maksimum) yang direncanakan ialah sebesar ±875 juta m3 dengan nilai kapasitas tampungan volume efektifnya mencapai ±611,5 juta ml Elevasi atau tinggi muka air waduk maksimum (HWL-Highest Water Level) direncanakan setinggi ±643 m, sedangkan elevasi muka air minimumnya (LWL-Lowest Water Level) adalah
3‐ 4
Bab III Studi Kasus +623 m. Luas daerah genangan waduk Saguling (pada elevasi +643 m) diperkirakan mencapai 48,695 ha.
Gambar 3. 5 Bendungan Utama Saguling
3.3.3. Spillway Pada salah satu sisi samping tubuh bendungan waduk Saguling terdapat bangunan pelimpah (spilway). Spilway waduk Saguling berupa pelimpah samping yang dilengkapi dengan saluran peluncur (chute type with side flow entrance). Pelimpah samping tersebut terdiri dan 2 (dua) bagian yaitu bagian yang berpintu (gate spiliway) dan bagian yang tidak berpintu (free spillway). Gate spiliway pada waduk Saguling memiliki 3 (tiga) buah pintu yang masing-masing memiliki lebar 10 m dan tinggi 8,3 m. Sedangkan bagian yang tak berpintu (free spillway) dibuat dengan lebar 62 m. Seluruh bagian pelimpah tersebut terbuat dan beton. Elevasi mulut gate spiliway ialah +634,7 m sedangkan elevasi puncak dan bagian free spiliway ialah +643 m. Apabila terjadi banjir, aliran air yang masuk spillway akan dibawa ke hilir melalui sebuah saluran peluncur (chute). Peluncur tersebut dilengkapi dengan peredam energi (energy disipator) jenis stilling basin with baffle pierre. Kapasitas debit maksimum yang dapat mengalir melalui bangunan pelimpah waduk Saguling ini adalh sebesar 2400 m3/s.
3‐ 5
Bab III Studi Kasus
Gambar 3. 6 Bangunan Spillway Waduk Saguling 3.3.4. Intake Intake pada waduk Saguling terpisah dan bangunan spillway. Intake yang digunakan pada waduk Saguling adalah tipe tower yang berjumlah 2 (dua) buah dengan dimensi bangunan intake tersebut secara keseluruhan ialah panjang 29 m dan lebar 50 m. Tiap tower intake pada waduk Saguling dilengkapi pintu air yang masing-masing memiliki lebar 5,8 m dan tinggi 5,8 m. Kapasitas debit maksimum aliran air yang dapat melalui intake pada waduk Saguling adalah 224 m3Is.
Gambar 3. 7 Bangunan Intake Waduk Saguling 3.3.5. Headrace Tunnel Pada waduk Saguling, jenis headrace tunnel yang digunakan adalah pressure tunnel with circular section. Saluran headrace tunnel ini berjumlah 2 (dua) buah dan terbuat
3‐ 6
Bab III Studi Kasus dan beton. Diameter saluran tersebut masing-masing adalah 5,8 m dengan panjang 4689,182 m dan 4689,743 m.
Gambar 3. 8 Headrace Tunnel Waduk Saguling
3.3.6. Surge Tank Pada waduk Saguling, tipe surge tank yang digunakan adalah differential with circular section. Tanki pendatar air yang dibangun pada waduk Saguling berjumlah 2 (dua) buah dan akan melayani penstock yang berjumlah 2 (dua) buah juga. Kedua surge tank tersebut memiliki diameter masing-masing 12 rn serta tinggi 103,6 m dan 98,6 m.
Gambar 3. 9 Bangunan Surge Tank Waduk Saguling 3.3.7. Penstock Penstock yang digunakan pada waduk Saguling berjumlah 2 (dua) buah dengan karakteristik:
3‐ 7
Bab III Studi Kasus • Tipe
: Open steel pipe with ring garden supports
• Jumlah
: 2 (dua) buah
• Diameter dalarn
: 4,3 m s.d. 2,83 m
• Panjang
: 1868 m dan 1768 m
Gambar 3. 10 Penstock Waduk Saguling 3.3.8. Power House Gedung pusat pembangkit (power house) pada PLTA Saguling bertipe semi bawah tanah dengan 2 (dua) lantai di atas dan 5 (lima) lantai di bawah tanah. Gedung ini secara umum memiliki bentuk persegi panjang dengan panjang 104,4 m dan lebar 32,5 m serta memiliki
42,5
tinggi
m.
Kapasitas daya yang terpasang pada PLTA Saguling adalah sebesar 4x 175,18 MW (700,72 MW). Jumlah turbin dan generator yang terdapat pada power house di PLTA Saguling ialah masing-masing 4 (empat) buah. Adapun karakteristik dan turbin dan generator yang digunakan adalah seperti disebutkan di bawah sebagai berikut:
1. TURBIN • Merk
: Toshiba
• Tipe
: Francis Vertical
• Jumlah
: 4 (empat)
• Kapasitas
: 4x 178,8 MW
• Putaran
: 333 rpm
• Debit pada head normal
: 4x 54,8 m3/s
• Head (maks./normal/min.) : 363,6/355,7/343,3 m
3‐ 8
Bab III Studi Kasus 2. GENERATOR • Merk
: Mitsubishi
• Tipe
: Setengah payung, 3phase, Synchronous
• Jumlah
: 4 (empat)
• Kapasitas
: 4x 206,1 MW
• Putaran
: 333 rpm
• Tegangan
: 16,5 kV
• Arus
:72l2Ampere
• Frekuensi
: 50 Hz
Energi listrik yang dihasilkan oleh generator akan dinaikkan tegangannya melalui trafo utama (main transformer) dengan karakteristik sebagai berikut: • Merk dan tipe
: Mitsubishi, 3 phase special,OFAF, pasangan luar
• Kapasitas
: 2x 4 12,2 MVA
• Rasio tegangan
: 16,5 kV/500 kV
Selanjutnya energi atau arus listrik tersebut akan dialirkan menuju pelataran/serandang hubung (switch yard), untuk Iebih lanjut diinterkoneksikan dengan system kelistrikan JawaBali. Switch yard yang terdapat di PLTA Saguling memiliki tegangan 500 kV.
Gambar 3. 11 Bangunan Power House Waduk Saguling 3.3.9. Kurva Hubungan TMA, Luas Genangan, dan Volume Kurva yang menyatakan hubungan tinggi muka air, luas genangan, dan volume air waduk untuk Waduk Saguling dapat dilihat pada grafik dibawah ini:
3‐ 9
Bab III Studi Kasus
Gambar 3. 12 Kurva hubungan antara tinggi muka air (elevasi), luas genangan, serta volume
Efektif untuk Waduk Saguling (diplot berdasarkan data-data dan Bagian Monitoring UBP Saguling) dengan acuan nilai volume efektif pada elevasi +623 m sama dengan ) (nol)
Kurva hubungan tinggi muka air, luas genangan, dan volume di atas diplot berdasarkan table data hubungan tinggi muka air, luas genangan, dan volume efektif yang disusun oleh bagian Monitoring UBP Saguling pada tahun 1999. Pada kurva diatas, perlu diperhatikan bahwa nilai volume yang ditampilkan pada kurva adalah nilai volume efektifnya. Biasanya suatu kurva ubungan tinggi muka air, luas genangan, serta volume suatu waduk akan menampilkan nilai volume untuk volume total (volume efektif + dead storage). Data dan kurva tahun 1999 tersebut (yang disusun oleh Bagian Monitoring UBP Saguling) disusun dengan acuan nilai volume efektif pada elevasi mulut pemasukan bangunan intake di waduk Saguling tersebut.
3.4. DATA HIDROLOGI Persiapan data meliputi penyusunan data sehingga dapat digunakan sesuai dengan keperluan. Kegiatan ini juga terdiri dari pengecekan kelengkapan data dan analisa konsistensi data. Kelengkapan data terdiri dari penyusunan curah hujan dan data debit bulanan secara series. Dalam penyusunan tugas akhir ini, telah dikimpulkan data curah hujan bulanan,data rata-rata bulanan nilai inflow, outflow, serta tinggi muka air
3‐ 10
Bab III Studi Kasus Waduk Saguling dari tahun 1988 s.d. 2002. Selain itu juga diperoleh data nilai indeks/ tinggi evaporasi yang dipergunakan untuk memperkirakan besarnya evaporasi yang terjadi di Waduk Saguling.
3.4.1. Data curah hujan Dalam tugas akhir ini disiapkan data curah hujan selama kurun waktu 15 tahun antara tahun 1988 s/d tahun 2002. Pos-pos stasiun hujan terdiri dari sebelas stasiun dan dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 3. 13 Lokasi Stasiun Pengamatan Hujan
Pos stasiun pengamatan hujan yang terdapat pada waduk saguling adalah : 1.
Stasiun Cicalengka
2.
Stasiun Paseh
3.
Stasiun Chicona
4.
Stasiun Ciparay
5.
Stasiun Ujung Berung
6.
Stasiun Bandung
7.
Stasiun Cililin
8.
Stasiun Montaya
9.
Stasiun Sukawarna
10. Stasiun Saguling 11. Stasiun Cisondari
3‐ 11
Bab III Studi Kasus Data curah hujan tiap stasiun pencatat hujan dalam bentik grafik disajikan pada grafik berikut:
Gambar 3. 14 Curah Hujan Stasiun Cicalengka
Gambar 3. 15 Curah Hujan Stasiun Paseh
Gambar 3. 16 Curah Hujan Stasiun Chicona
3‐ 12
Bab III Studi Kasus
Gambar 3. 17 Curah Hujan Stasiun Ciparay
Gambar 3. 18 Curah Hujan Stasiun Ujung Berung
Gambar 3. 19 Curah Hujan Stasiun Bandung
3‐ 13
Bab III Studi Kasus
Gambar 3. 20 Curah Hujan Stasiun Cililin
Gambar 3. 21 Curah Hujan Stasiun Montoya
Gambar 3. 22 Curah Hujan Stasiun Sukawarna
3‐ 14
Bab III Studi Kasus
Gambar 3. 23 Curah Hujan Stasiun Saguling
Gambar 3. 24 Curah Hujan Stasiun Cisondari
3.4.2. Data Inflow, Outflow dan TMA Data rata-rata inflow dan outflow bulanan pada waduk saguling adalah seperti di tujukan pada table 3-1 dan table 3-2 di bawah ini.
3‐ 15
Bab III Studi Kasus DATA INFLOW SAGULING 1988-2002 (M3/S) TAHU N 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
JAN 197.00 183.00 101.00 102.00 132.80 242.79 242.55 116.82 136.66 145.56 66.97 165.27 131.55 117.22 175.29
FEB 123.00 142.00 223.00 75.40 166.72 168.98 226.24 104.44 110.15 110.25 193.90 113.33 97.75 127.89 118.87
MAR 163.00 115.00 116.00 178.00 244.09 220.83 187.38 141.45 124.26 60.58 239.92 133.04 73.66 120.37 174.10
APR 79.20 149.00 174.00 173.00 256.32 184.10 253.98 132.15 153.80 102.97 213.50 128.50 143.69 215.09 48.11
MAY 140.00 155.00 92.70 65.00 123.21 78.78 77.35 97.15 56.67 96.49 117.59 107.51 149.34 109.09 48.11
BULAN JUN JUL 65.70 20.00 107.00 70.90 72.40 35.10 24.30 19.50 75.96 40.80 68.53 31.94 31.12 23.39 98.60 75.56 28.52 41.72 21.72 15.26 115.36 99.22 54.83 26.95 45.24 36.33 75.95 47.38 37.42 35.45
AUGUST 19.40 40.20 56.90 14.40 48.85 48.35 12.79 17.79 31.79 7.46 54.89 12.09 16.03 25.92 12.85
SEP 13.00 20.60 24.80 16.00 61.45 29.28 8.72 20.06 32.80 5.28 48.74 8.44 21.13 35.48 10.38
OCT 83.20 19.60 13.30 14.70 129.78 26.23 10.00 60.66 69.03 8.29 101.07 60.01 44.26 118.60 10.49
NOV 116.00 77.70 22.30 145.00 134.45 60.09 44.13 149.99 225.50 14.57 166.24 137.65 149.74 251.75 21.81
DES 53.00 128.00 108.00 152.00 202.11 167.64 76.76 98.72 167.43 61.90 121.44 122.33 48.43 79.25 120.73
Tabel 3. 1 Data Inflow Debit Waduk Saguling
Gambar 3. 25 Debit Aliran Waduk Saguling Tahun 1988-2002
3‐ 16
Bab III Studi Kasus DATA OUTFLOW SAGULING 1988-2002 (M3/S) TAHU N 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
JAN 150.72 86.66 85.96 73.33 91.35 147.81 147.05 74.36 97.38 103.92 43.80 86.70 90.20 42.41 93.01
FEB 144.67 81.70 95.83 68.28 157.64 158.99 177.24 63.28 86.16 78.14 119.10 71.94 73.57 75.73 140.63
MAR 126.94 86.70 127.65 78.76 159.34 117.69 138.26 50.97 55.81 44.18 136.92 98.18 49.18 72.37 105.51
APR 85.37 107.74 84.96 140.02 162.38 170.72 180.04 96.11 99.46 50.46 191.65 100.47 114.13 153.25 184.17
MAY 71.24 107.43 72.01 77.91 96.39 97.47 93.84 80.57 71.50 51.39 96.44 105.67 126.66 119.73 81.60
BULAN JUN JUL 72.28 63.80 106.14 85.05 74.16 61.10 83.22 91.00 79.63 69.27 65.22 67.51 36.29 40.93 63.23 89.83 43.26 51.47 52.31 25.88 111.76 110.30 53.15 56.98 63.02 60.89 99.02 87.68 53.52 53.25
AUGUST 27.24 88.94 47.07 30.94 60.35 63.49 42.96 88.41 55.02 30.58 77.31 40.99 53.06 66.90 38.89
SEP 11.50 48.93 72.10 37.35 65.67 71.79 49.51 62.81 85.41 14.94 58.93 29.40 48.91 62.75 50.38
OCT 45.36 41.41 67.90 20.52 102.55 55.63 52.24 91.35 85.92 26.59 126.70 86.28 48.71 113.04 35.40
NOV 96.12 71.16 41.26 21.87 91.61 35.88 34.06 104.28 135.12 15.34 153.32 131.11 98.07 175.11 35.17
DES 54.80 87.80 50.20 97.95 99.54 43.94 76.77 103.67 165.80 42.97 74.98 74.98 113.90 142.15 80.88
Tabel 3. 2 Data Outflow Debit Waduk Saguling
Gambar 3. 26 Outflow Waduk Saguling Tahun 1988-2002
3‐ 17
Bab III Studi Kasus DATA TMA SAGULING 1988-2002 (M) TAHU N 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
JAN 627.61 631.99 631.59 635.99 639.41 642.46 639.60 628.18 630.78 629.74 629.28 633.79 634.75 629.91 634.08
FEB 631.84 637.84 637.70 636.14 642.57 641.70 642.58 630.95 631.64 631.39 633.45 636.90 637.05 636.65 638.22
MAR 629.32 639.93 639.40 639.83 642.75 642.31 641.57 635.10 635.45 631.06 637.60 639.81 637.90 637.87 640.22
APR 631.04 640.88 638.63 642.92 643.22 643.12 643.26 640.29 640.95 634.76 641.47 640.72 639.71 641.79 642.95
MAY 632.53 641.78 639.78 641.96 642.79 942.19 641.85 640.99 640.71 634.64 640.86 641.46 640.99 642.23 641.00
BULAN JUN JUL 633.64 628.74 642.35 639.75 639.61 638.42 638.57 633.64 642.51 640.28 632.04 639.16 640.92 639.31 640.92 642.09 640.17 639.23 634.79 632.28 641.82 639.47 640.96 639.82 640.12 638.41 641.41 639.57 639.35 637.68
AUGUST 624.80 636.18 636.89 631.14 636.88 636.66 636.85 638.10 637.03 630.57 638.47 636.90 635.11 635.85 635.33
SEP 623.83 632.75 634.76 628.28 636.63 632.76 633.39 632.65 633.24 628.31 635.66 635.10 632.18 633.07 632.07
OCT 625.43 629.71 630.68 625.63 636.19 627.41 628.39 629.68 628.52 625.68 632.90 633.22 630.17 631.80 627.65
NOV 628.12 630.02 626.18 630.63 634.54 625.58 625.95 627.62 629.87 624.50 631.30 630.82 631.56 633.65 625.65
DES 626.54 630.27 631.48 638.55 639.99 633.26 626.36 628.75 632.92 627.79 628.99 628.99 629.07 634.59 626.65
Tabel 3. 3 Data Tinggi Muka Air Waduk Saguling
3.5. DATA SEDIMEN Dalam penyusunan tugas akhir ini, telah dikumpulkan data rata-rata bulanan nilai banyaknya sediment yang ada pada Waduk Saguling dan tahun 1988 s.d. 2004. Kondisi sedimen ini sangat berdampak buruk buat system operasi Waduk Saguling. Berikut data sediment yang telah diperkfrakan masuk ke Waduk Saguling berdasarkan debit inflow yang masuk ke Waduk Saguling.
Gambar 3. 27 Laju Sedimentasi Pada Waduk Saguling Tahun 1988-2002
3‐ 18
BAB III STUDI KASUS
DATA SEDIMEN Tahun
Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agt
Sep
Okt
Nop
Des
TOTAL
1988
290,855.21
181,599.95
240,656.85
116,932.65
206,699.13
97,000.95
29,528.45
28,642.59
19,193.49
122,838.34
171,265.00
78,250.39
1,583,463
1989
604,846.96
469,334.80
380,095.09
492,471.03
512,302.07
353,653.69
234,336.88
132,868.02
68,086.60
64,781.42
256,812.07
423,062.36
3,992,651
1990
317,705.77
701,469.19
364,889.80
547,334.70
291,597.28
227,741.57
110,410.62
178,984.74
78,010.92
41,836.50
70,146.92
339,724.99
3,269,853
1991
314,511.73
232,492.01
548,853.81
533,436.57
200,424.14
74,927.80
60,127.24
44,401.66
49,335.17
45,326.69
447,100.02
468,684.15
3,019,621
1992
347,829.30
436,672.45
639,319.69
671,352.46
322,711.21
198,954.17
106,863.22
127,947.75
160,949.63
339,919.33
352,150.98
529,365.82
4,234,036
1993
745,629.43
518,952.43
678,188.34
565,387.28
241,940.30
210,461.65
98,090.55
148,487.10
89,921.45
80,554.64
184,541.67
514,837.17
4,076,992
1994
853,932.73
795,510.99
659,698.68
894,173.72
272,321.98
109,562.51
82,347.91
45,029.06
30,700.03
35,206.46
155,366.12
270,244.80
4,205,095
1995
434,376.84
388,343.75
525,959.63
491,379.04
361,237.03
366,628.63
280,958.00
66,149.32
74,589.96
225,554.69
557,714.28
367,074.83
4,139,966
1996
490,166.75
395,081.72
445,690.91
551,643.83
203,261.74
102,294.42
149,639.67
114,023.13
117,645.76
247,594.11
808,814.59
600,531.38
4,226,388
1997
903,302.17
684,178.78
375,941.50
639,001.26
598,788.31
134,787.87
94,699.03
46,294.55
32,766.11
51,445.28
90,417.10
384,133.03
4,035,755
1998
196,787.94
569,765.28
704,993
627,358.88
345,532.23
338,979.49
291,552.92
161,291.47
143,220.01
296,989,05
488,487.78
356,845.26
4,521,803
1999
666,608.77
457,111.22
536,610.58
518,298.71
433,636.53
221,154.23
108,701.56
48,764.45
34,042.34
242,047.51
555,204.80
493,412.30
4,315,593
2000
567,765.35
421,885.69
317,914.07
620,161.18
644,546.38
195,254.31
156,799.05
69,184.94
91,196.36
191,024.66
646,272.77
209,022.24
4,131,027
2001
371,518.32
405,335.93
381,501.96
681,708.54
345,751.01
240,716.74
150,166.68
82,151.12
112,450.69
375,892.10
797,899.13
251,175.79
4,196,268
2002
796,344.48
540,027.77
790,938.30
719,476.73
218,564.28
169,999.49
161,049.76
58,377.70
47,156.46
47,656.19
99,083.08
548,477.77
4,197,152
2003
331,286.14
884,507.45
624,120.46
387,003.88
256,576.44
75,229.32
44,109.90
44,918.20
86,141.33
389,310.29
434,921.32
627,873.27
4,185,995
2004
601,498.51
620,909.61
770,596.25
472,648.09
553,437.60
146,787.26
108,603.90
33,613.15
79,511.81
40,935.32
139,563.38
522,822.11
4,090,927
Tabel 3. 4 Data Sedimen Waduk Saguling
III-19
Bab III Studi Kasus 3.6.1. Inflow Sedimen Data inflow sedimen sangat diperlukan untuk memperhitungkan sedimen kumulatif yang terdapat pada waduk. Perhitungan sedimen kumulatif inilah yang akan digunakan untuk perhitungan kapasitas volume waduk aktual. Biasanya, data inflow sedimen yang ada adalah data pengukuran setiap 5 tahun atau lebih, sedangkan yang dibutuhkan adalah bulanan selama 1 tahun. Berdasarkan hal tersebut, maka data yang diperoleh selama 5 tahunan harus didistribusikan ke dalam bulanan. Untuk proses pendistribusian inflow sedimen ini maka digunakan asumsi bahwa semakin besar Inflow (Int) maka akan semakin besar pula inflow sediment (Insed-t) pada waktu yang sama. Dengan menggunakan prinsip tersebut, maka dengan data inflow sedimen ada diplot dengan data inflow dengan waktu yang sama, lalu dicari hubungan antara inflow dan inflow sediment berdasarkan persamaan matematik yang dihasilkan.
Gambar 3. 28 Grafik hubungan antara Inflow Sedimen dengan Inflow menggunakan Program Regress 1.0
3‐ 20
Bab III Studi Kasus
Gambar 3. 29 Grafik hubungan antara Inflow Sedimen dengan Inflow yang diplot melalui microsoft Excel
Setelah diperoleh persamaan yang menghubungkan antara inflow dan inflow sediment, maka untuk setiap data inflow dapat diperoleh data inflow sediment. Hubungan antara debit aliran dengan debit sedimen dapat ditulis dengan suatu persamaan sebagai berikut : Qs = a Qwb Dimana :
Qs
= laju sediment (ton/hari)
Qw
= debit aliran (m3/detik)
A dan b = konstanta Setelah dihitung dengan metoda optimasi maka secara matematis hubungan antara kedua paramater tersebut dapat ditulis sebagai berikut: Qs = 150.9 Qw 0.931 Dimana :
Qs
= laju sediment (ton/hari)
Qw
= debit aliran (m3/detik)
3.6.2. Evaluasi Inflow Sedimen Setelah inflow sediment diperoleh, inflow sedimen tersebut dicari nilai kumulatifnya. Nilai kumulatif yang diperoleh ditambahkan dengan kumulatif pada tahun sebelumnya sehingga menghasilkan nilai kumulatif sediment dan tahun ke tahun sebelumnya hingga akhir tahun yang dihitung. Volume kumulatif ini akan dibandingkan dengan volume maksimum dead storage (volume maksimum pada elevasi intake), jika volume kumulatif telah sama atau lebih
3‐ 21
Bab III Studi Kasus dari volume maksimum dead storage maka dapat dikatakan waduk sudah tidak efektif lagi, harus dibongkar atau sediment hams dibersihkan. Selanjutnya, jika volume kumulatif sediment lebih kecil dari volume maksimum dead storage maka volume kumulatif akan diperhitungkan terhadap firm energi dari waduk. Firm energi yang dihasilkan waduk akan dipengaruhi oleh volume tampungan waduk, dan volume tampungan waduk dipengaruhi oleh kapasitas waduk. Nilai kumulatif sediment akan mengurangi kapasitas waduk yang akhirnya mempengaruhi firm energi. Sehingga, jika firm energi tidak lagi memenuhi demand maka waduk tidak lagi efektif. 171+1 < StOmax — (Vsed + Iflsedt) Dimana: V+1 = Volume awal tiap-tiap waduk pada bulan ke t+l Sto,, = Kapasitas / Daya Tampung maksimum Waduk Vsed = Volume kumulatif sediment pada bulan ke t- 1 ‘sed-t = Inflow sediment pada bulan ke-t
3.6.3. Input Data Inflow Saguling Data kumulatif Inflow Sedimen Waduk Saguling yang kita miliki dapat dikelompokkan berdasarkan kondisi ketika Tahun Basah, Tahun Normal dan Tahun Kering. Pengelompokkan ini akan diperlukan untuk kepentingan prediksi dan atau forecasting Waduk Saguling dalam operasinya akibat faktor sedimen yang terjadi.
Adapun pengelompokkan ini dibuat berdasarkan curah hujannya. Jika curah hujan diatas rata-rata dalam satu tahun berarti kondisinya adalah basah. Dalam kasus ini, inflow bulanan jenis Tahun Kering, Normal dan Basah kita ambil pengertian matematisnya : 1. Tahun basah, dipakai inflow dengan probabilitas 30% atau mendekati 2. Tahun Normal, dipakai inflow dengan probabilitas 50% atau mendekati 3. Tahun Kering, dipakai inflow dengan probabilitas 70% atau mendekati.
3‐ 22
BAB III STUDI KASUS
Tahun Kering
Tahun Normal
Tahun Basah
JAN 66.97 101.00 102.00 116.82
FEB 75.40 97.75 104.44 110.15
MAR 60.58 73.66 115.00 116.00
APR 48.11 79.20 102.97 128.50
MAY 48.11 56.67 65.00 77.35
JUN 21.72 24.30 28.52 31.12
JUL 15.26 19.50 20.00 23.39
AUGUST 7.46 12.09 12.79 12.85
SEP 5.28 8.44 8.72 10.38
OCT 8.29 10.00 10.49 13.30
NOV 14.57 21.81 22.30 44.13
DES 48.43 53.00 61.90 76.76
117.22 131.55 132.80
110.25 113.33 118.87
120.37 124.26 133.04
132.15 143.69 149.00
78.78 92.70 96.49
37.42 45.24 54.83
26.95 31.94 35.10
14.40 16.03 17.79
13.00 16.00 20.06
14.70 19.60 26.23
60.09 77.70 116.00
79.25 98.72 108.00
136.66 145.56 165.27
123.00 127.89 142.00
141.45 163.00 174.10
153.80 173.00 174.00
97.15 107.51 109.09
65.70 68.53 72.40
35.45 36.33 40.80
19.40 25.92 31.79
20.60 21.13 24.80
44.26 60.01 60.66
134.45 137.65 145.00
120.73 121.44 122.33
175.29 183.00 197.00 242.55 242.79
166.72 168.98 193.90 223.00 226.24
178.00 187.38 220.83 239.92 244.09
184.10 213.50 215.09 253.98 256.32
117.59 123.21 140.00 149.34 155.00
75.95 75.96 98.60 107.00 115.36
41.72 47.38 70.90 75.56 99.22
40.20 48.35 48.85 54.89 56.90
29.28 32.80 35.48 48.74 61.45
69.03 83.20 101.07 118.60 129.78
149.74 149.99 166.24 225.50 251.75
128.00 152.00 167.43 167.64 202.11
Tabel 3. 5 Data Inflow Sedimen yang telah dikelompokkan berdasarkan inflow sedimen bulanan dan telah diurutkan dari inflow sedimen terkecil ke inflow sedimen terbesar tanpa melihat tahun kejadiannya
III-23
Bab III Studi Kasus
Gambar 3. 30 Kurva inflow bulanan Waduk Saguling untuk tahun kering, normal, dan basah
Pengelompokan inflow sedimen ini dalam kelanjutannya dapat dimanfaatkan untuk kepentingan sistem informasi dan untuk kepentingan prediksi dalam menghitung firm energi pada tahun-tahun yang akan datang.
3‐ 24
Bab III Studi Kasus
1 Contents BAB III .................................................................................................................................. 1 3.1. SEKILAS SUNGAI CITARUM............................................................................. 1 3.2. LETAK ADMINISTRATIF ................................................................................... 2 3.3. WADUK SAGULING ............................................................................................ 3 3.3.1. Profil Umum........................................................................................................ 3 3.3.2. Bendungan........................................................................................................... 4 3.3.3. Spillway............................................................................................................... 5 3.3.4. Intake ................................................................................................................... 6 3.3.5. Headrace Tunnel ................................................................................................. 6 3.3.6. Surge Tank .......................................................................................................... 7 3.3.7. Penstock .............................................................................................................. 7 3.3.8. Power House ....................................................................................................... 8 3.3.9. Kurva Hubungan TMA, Luas Genangan, dan Volume ....................................... 9 3.4. DATA HIDROLOGI ............................................................................................ 10 3.4.1. Data curah hujan ............................................................................................... 11 3.4.2. Data Inflow, Outflow dan TMA........................................................................ 15 3.5. DATA SEDIMEN................................................................................................. 18 3.6.1. Inflow Sedimen ................................................................................................. 20 3.6.2. Evaluasi Inflow Sedimen .................................................................................. 21 3.6.3. Input Data Inflow Saguling ............................................................................... 22 Tabel 3. 1 Data Inflow Debit Waduk Saguling ................................................................... 16 Tabel 3. 2 Data Outflow Debit Waduk Saguling ................................................................ 17 Tabel 3. 3 Data Tinggi Muka Air Waduk Saguling ............................................................ 18 Tabel 3. 5 Data Sedimen Waduk Saguling .......................................................................... 19 Tabel 3. 6 Data Inflow Sedimen yang telah dikelompokkan berdasarkan inflow sedimen bulanan dan telah diurutkan ................................................................................................. 23 Gambar 3. 1 Posisi Sungai Citarum terhadap Daerah Studi .................................................. 1 Gambar 3. 2 Sistem waduk kaskade ...................................................................................... 3 Gambar 3. 3 Waduk Saguling ............................................................................................... 3 Gambar 3. 4 PLTA Saguling ................................................................................................ 4 Gambar 3. 5 Bendungan Utama Saguling ............................................................................ 5 Gambar 3. 6 Bangunan Spillway Waduk Saguling ............................................................... 6 Gambar 3. 7 Bangunan Intake Waduk Saguling ................................................................... 6 Gambar 3. 8 Headrace Tunnel Waduk Saguling ................................................................... 7 Gambar 3. 9 Bangunan Surge Tank Waduk Saguling ........................................................... 7 Gambar 3. 10 Penstock Waduk Saguling .............................................................................. 8 Gambar 3. 11 Bangunan Power House Waduk Saguling ...................................................... 9 Gambar 3. 12 Kurva hubungan antara tinggi muka air (elevasi), luas genangan, serta volume Efektif untuk Waduk Saguling (diplot berdasarkan data-data dan Bagian Monitoring UBP Saguling) dengan acuan nilai volume efektif pada elevasi +623 m sama dengan ) (nol) ...................................................................................................................... 10 Gambar 3. 13 Lokasi Stasiun Pengamatan Hujan ............................................................... 11 Gambar 3. 14 Curah Hujan Stasiun Cicalengka .................................................................. 12 Gambar 3. 15 Curah Hujan Stasiun Paseh ........................................................................... 12 Gambar 3. 16 Curah Hujan Stasiun Chicona....................................................................... 12
3‐ 25
Bab III Studi Kasus Gambar 3. 17 Curah Hujan Stasiun Ciparay ....................................................................... 13 Gambar 3. 18 Curah Hujan Stasiun Ujung Berung ............................................................. 13 Gambar 3. 19 Curah Hujan Stasiun Bandung ..................................................................... 13 Gambar 3. 20 Curah Hujan Stasiun Cililin .......................................................................... 14 Gambar 3. 21 Curah Hujan Stasiun Montoya ..................................................................... 14 Gambar 3. 22 Curah Hujan Stasiun Sukawarna .................................................................. 14 Gambar 3. 23 Curah Hujan Stasiun Saguling ...................................................................... 15 Gambar 3. 24 Curah Hujan Stasiun Cisondari .................................................................... 15 Gambar 3. 25 Debit Aliran Waduk Saguling Tahun 1988-2002 ......................................... 16 Gambar 3. 26 Outflow Waduk Saguling Tahun 1988-2002................................................ 17 Gambar 3. 27 Laju Sedimentasi Pada Waduk Saguling Tahun 1988-2002 ........................ 18 Gambar 3. 28 Grafik hubungan antara Inflow Sedimen dengan Inflow menggunakan Program Regress 1.0 ............................................................................................................ 20 Gambar 3. 29 Grafik hubungan antara Inflow Sedimen dengan Inflow ............................. 21 Gambar 3. 30 Kurva inflow bulanan Waduk Saguling ....................................................... 24
3‐ 26
