Gambar 2. Skema kajian. Keterangan: = Waduk = Bendung = AWLR = Embung = Saluran HLD = Sungai

SIMULASI POLA OPERASI WADUK PANDANDURI DENGAN OPTIMASI FAKTOR K IRIGASI M. Yura Kafiansyah1, Widandi Soetopo2, Jadfan Sidqi Fidari 2 1. Mahasiswa Program Sarjana Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya 2. Dosen Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan Mayjen Haryono No. 167 Malang 65145 – Telp. (0341) 567886 Email1: [email protected] ABSTRAK Waduk Pandanduri (29,690 juta m3) telah beroperasi sejak 2015, terletak di WS Lombok dan sebagai waduk regulator untuk meningkatkan cropping intencity (CI) 8 daerah irigasi (DI) dengan total areal irigasi 8.823 ha. Inflow dari sungai Palung, suplesi Babak-RenggungRutus (existing) dan suplesi B. Tempasan (rencana). Permasalahan waduk Pandanduri adalah rendahnya inflow tahunan. Keluaran akhir kajian adalah dapat memberikan pedoman operasi optimal. Tujuan kajian adalah memaksimumkan CI tiap DI, mengatur beban tampungan operasi tahun berikutnya (dV) dan mengetahui distribusi air dalam jaringan irigasi melalui optimasi faktor K. Proses simulasi optimasi pola operasi waduk (deterministik) dilakukan secara simultan dan menggunakan program linier (LP) serta keandalan (80%, 50% & 20%) dengan Ms. Excel 2013-VBA. Simulasi menggunakan skenario K = 100% dan optimasi faktor K dengan kombinasi awal musim tanam dan alternatif jenis tanam. Hasil K = 100%, waduk tidak mampu memaksimumkan CI tiap DI dan frekwensi distribusi air adalah tidak terdistribusi. Hasil CI optimasi K dengan kombinasi terbaik adalah DI Pandanduri = 289%, DI Swangi = 167%, DI sistem Rere Penembem = 246% dan dV = 67% serta frekwensi distribusi air adalah terdistribusi. Kesimpulan adalah melalui optimasi faktor K, hasil pedoman operasi menjadi optimal. Kata Kunci: simulasi, operasi waduk, optimasi, faktor K, program linier ABSTRACT Pandanduri reservoir (29,690 MCM) has been operational since 2015, located in Lombok River-Basin and as regulator to increase its cropping intencity (CI) for 8 irrigated area (DI) with 8.823 ha irrigation area. Inflow are from Palung river, suplesi BabakRenggung-Rutus (existing) and suppletion B. Tempasan (plan). The issue of Pandanduri reservoir are lack of annual inflow. The output of the study is the optimal operating rule. Objective of study is maximizing CI value, regulating storage assesment for next year operation (dV) and to discover the water distribution in irrigation network by K factor optimization. The reservoir operation rule of simulation optimization process carried out simultaneously and using linear programming (LP) and dependable flow (80%, 50% & 20%) by Ms. Excel 2013-VBA. The simulation is using K = 100% scenario and K factor optimization using combination of cropping season start and alternative cropping type. Result of K = 100% that the reservoir is unable to maximize the CI value for each DI and water distribution frequently undistributed. Result of CI value of the K factor optimization with the best combination are DI Pandanduri = 289%, DI Swangi = 167%, DI Rere Penembem system = 246% and dV = 67% also water distribution frequently distributed. Conclusion of this study is through optimization the K factor, the result of operating rule can be optimal. Keywords: simulation, reservoir operation, optimization, K factor, linear programming

PENDAHULUAN Waduk Pandanduri terletak di WS Lombok, volume efektif 29,690 106 m3 dan melayani irigasi 8.823 ha untuk 3 daerah irigasi (DI), DI Pandanduri, DI Swangi dan DI Sistem Rere Penembem. Inflow waduk dari HLD BabakRenggung-Rutus (existing) dan rencana east diversion (HLD B. Tempasan / Qsup). Masalahan yang terjadi adalah penurunan kinerja waduk karena minimnya inflow waduk dan pola operasi waduk yang tidak mempertimbangkan faktor K irigasi. Hal ini dibuktikan dengan data dari BWS NT – I 2016, bahwa waduk tidak pernah mengalami spillout sejak awal operasi (2015). Pada kajian ini dilakukan simulasi pola operasi waduk melalui optimasi faktor K irigasi. Dengan program linier (LP) dalam model simulasi (deterministik), bertujuan untuk memaksimumkan intensitas tanam (CI), selisih volume akhir tahun – volume efektip rendah (dV) dan mengetahui distribusi air dalam jaringan irigasi untuk tiap DI tiap skenario simulasi. Selain itu, kajian ini bertujuan mengetahui ketersedian air (QA) CA Swangi dan CA sistem Rere Penembem dengan model F.J Mock, kebutuhan air irigasi maksimum (QD max) DI Pandanduri, DI Swangi dan DI sistem Rere Penembem dan perbandingan CI existing dan CI Kajian. METODE 1. Lokasi dan skema kajian Waduk berlokasi (administratif) di Desa Pandanduri, Kec. Terara, Kab. Lombok Timur, P. Lombok. Waduk Pandanduri

Gambar 1. Lokasi waduk Pandanduri Sumber: www.pu.go.id

Gambar 2. Skema kajian Keterangan: = Waduk = Bendung = AWLR = Embung = Saluran HLD = Sungai 2.

Ketersediaan air (F.J Mock) Model F.J Mock merupakan analisis yang menghitung besaran ketersediaan air (QA) dari data hujan, misal isohyet. Berikut adalah tahapan analisis untuk model F.J Mock: a) Penentuan awal musim hujan (AMH) berdasarkan BMKG (ZOM) dan jumlah hari dalam periode (n), b) Hujan wilayah (isohyet) untuk CA Swangi atau sistem Rere Penembem atau R (sesuai periode), c) Menghitung evapotranspirasi standar (ETo),dengan persamaan: =

×

dengan: ETo = Evapotranspirasi standar (mm/hari) Kp = Koef. panci kelas A (0,80) Ep = Evaporasi panci (mm/hari) d) Nilai koefisien bulan basah atau nilai exposed surface (m),

e) Menghitung nilai evapotranspirasi aktual (ETa) tiap periode dengan persamaan: =

×

l)

Run off (RO) atau limpasan permukaan adalah jumlah dari BF dan DRO m) Debit yang tersedia (QA) adalah:

×

QA = (ROt × A)/ n

dengan: ETa = Evapotranspirasi aktual (mm) n = Jumlah hari dalam periode ETo = Evapotranspirasi potensial (mm/hari) m = Koefisien exposed surface f) Menghitung volume air dalam tanah dengan prinsip keseimbangan air, g) Nilai kelebihan air (WS) merupakan selisih dari Vcal t Vend, h) Nilai infiltrasi (I) adalah nilai koefisien infiltrasi (CI) yang dikalikan dengan nilai WS. i) Menghitung nilai simpanan air tanah (Vn) dengan persamaan: Vn t = (0,5 × 1 + K × I t-1) + (K × Vn t-1) dengan: K = Koefisien resesi tanah I = Nilai infiltrasi pada periode ke – t (mm) Vn t-1 = Nilai simpanan air tanah pada periode t-1 (mm) j)

Nilai aliran dasar (B) atau base flow dihitung dengan persamaan: Bt = It - ∆Vnt ∆Vn t = Vn t - Vn t-1

dengan: Bt = Base flow pada periode ke – t (mm) It = Infiltrasi pada periode ke – t (mm) ∆Vn t = Selisih simpanan air tanah (mm) k) Direct run off (DRO) atau limpasan permukaan langsung adalah selisih dari WS dengan I pada periode ke – t,

dengan: QA = Debit tersedia (lt/dt) ROt = Aliran air diatas permukaan pada periode ke – t (m) A = Luas daerah tinjauan (m2) n = Jumlah hari dalam periode. Pada kajian ini, analisis F.J Mock untuk CA Swangi dan CA sistem Rere Penembem. Kedua CA ini tidak terdapat AWLR. Koefisien F.J Mock didapatkan dari BWS NT-I yang telah terkalibrasi. Koefisien tersebut adalah m, K, I, GWS dan WS. Sehingga hasil analisis ini telah terkalibrasi. 3.

Kebutuhan air a) Aliran pemeliharaan sungai Sesuai Surat Edaran Dir. Jen. Sumber Daya Air 2016, perlindungan sungai dilakukan pula terhadap aliran pemeliharaan sungai (QM) sehingga untuk menjaga ekosistem sungai diambil dari ketersediaan debit andalan 95%. b) Kebutuhan air irigasi Persamaan yang digunakan untuk mengetahui kebutuhan air irigasi maksimum (QD max) dan kebutuhan air tanaman (NFR), sesuai KP – 02 (2013:123): =

8,64 ×

×

NFR = ETc + P + WLR – Re dengan: QD max = Kebutuhan air irigasi (lt/dt) AC = Areal tanam (m2) e = Efisiensi saluran irigasi (%) NFR = Kebutuhan air di sawah (mm/hari) ETc = Kebutuhan air tanaman (consumptive use), mm/hari WLR = Penggantian lapisan air

P Re 4.

(mm/hari) = Perkolasi (mm/hari) = Curah hujan efektif (mm/hari)

Kopt AI d G j T

Faktor K Pada Pd-T-08-2005-A (2005:9), telah diatur mengenai pembagian air pada operasi jaringan irigasi.

= Faktor K optimal (%) = Areal irigasi (m2) = Daerah irigasi, d = 1,2,3. = Golongan, g = 1,2,3,4. = MT, j = 1,2,3. = Periode waktu yang digunakan, t = 1,2,3,..,24.

Pembagian ini didasarkan oleh perhitungan faktor K yang dapat dituliskan sebagai berikut: =

× 100%

ℎ

Jika waduk menjadi sumber suplai air untuk DI maka ketersediaan air di pintu intake akan berganti menjadi pengeluaran air (QR) waduk. Persamaan faktor K menjadi: =

× 100%

Gambar 3. Hubungan linier CI (%) dengan AC (ha) 

dengan: VR = Volume lepasan air dari waduk (m3) VD net = Volume kebutuhan air netto atau VD max – VA (m3) K = Faktor K (%) 5.

Model optimasi Model optimasi dilakukan untuk mencari variasi terbaik dalam variabel keputusan dan untuk mempersiapkan model optimasi terdapat tiga tahapan sesuai Pd T-252004-A (2004:2):



Fungsi tujuan (memaksimumkan),

dengan: dV = Selisih volume akhir dan efektif waduk (%) dVx = Aturan selisih dV (%) Vend 24 = Volume waduk di periode ke - 24 (m3) Veff = Volume efektif (m3) Vend t = Volume akhir periode ke – t (m3) Kin = Nilai faktor K tiap periode (%) Kmin = Tetapan nilai faktor K minimum (%) t = Periode waktu yang digunakan, t = 1,2,3,..,24.

= =∑ ∑ = dengan: CI = Intensitas tanam (%) ∑CI = Intensitas tanam total (%) e = Efisiensi irigasi (%) QD = Kebutuhan irigasi (lt/dt) NFR = Kebutuhan air sawah bersih (lt/dt/ha)

Variabel keputusan, 1. K inisial, Kin t ≥ Kmin, 2. K optimal, Kopt t ≥ Kin t 3. Keandalan waduk atau status volume, Vend t ≥ 0 4. Selisih volume waduk (dV), dV ≤ dVx dengan persamaan: dV = 1 × 100%



Fungsi kendala, 1. Keseimbangan waduk, Vcal t+1 = Vbeg t + It – VR t –VLoss t - VM t 2. Volume efektif waduk, Vcal t ≤ Veff 3. Debit suplesi (Qsup t), Qsup t = 460 lt/dt

4. Areal irigasi (AI), ACdgtj ≤ AId dengan: AI = Areal irigasi (ha) AC = Areal tanam (ha) d = Daerah irigasi, d = 1,2,3. g = Golongan, g = 1,2,3,4. j = MT, j = 1,2,3. T = Periode waktu yang digunakan, t = 1,2,3,.,24. Vcal t = Volume pada akhir periode ke – t (m3) Veff = Volume efektif (m3) Vbeg t = Volume waduk pada awal periode ke - t (m3) It = Aliran masuk pada periode ke - t (m3) VR t = Lepasan air atau release periode ke - t (m3) VLoss t = Kehilangan air waduk periode ke - t (m3) VM t = Aliran pemeliharaan sungai periode ke - t (m3) 6.

=

Dalam Sosrodarsono (1989:165), memperkirakan kapasitas filtrasi yang terjadi di tubuh bendungan maka digunakan persamaan – persamaan sebagai berikut untuk perhitungan garis depresi dan trayektori jaringan aliran atau flownet:

×

×

dengan: Qf = Kapasitas filtrasi (m3/hari) K = Koefisien filtrasi (m/dt) H = Tinggi tekanan air total (m) L = Panjang profil melintang tubuh bendungan (m) Nf = Jumlah garis aliran filtrasi Np = Jumlah garis equi-potensial 7. Tahapan Simulasi Optimasi

Kehilangan Air Waduk Sesuai Wilson (1993:53) dan Hadisusanto (2010:94), berikut adalah rumus metode Penman modifikasi: ∗ = × × 1 × × ETo* = Evapot. potensial (mm/hari) c = Angka koreksi W = Faktor pembobot Rn = Energi radiasi (mm/hari) f (u) = Fungsi kecepatan angin (m/dt) es = Tekanan uap jenuh (mbar) ea = Tekanan uap nyata (mbar)

×

Gambar 4. Susunan model optimasi Simulasi ini menggunakan 15 kombinasi awal musim tanam (AMT) dan alternatif jenis tanam (ALT) dan menggunakan 4 skenario. Pada tabel 3 dan 4 adalah AMT dan ALT tiap DI dan tabel 5 adalah kombinasi ALT – AMT. Untuk tabel 6 adalah skenario simulasi optimasi waduk. Tabel 3. Alternatif Jenis Tanam (ALT) No. 1 2 3

Musim Tanam 1 Padi Padi Padi

Musim Tanam 2 Padi Padi Palawija

Musim Tanam 3 Padi Palawija Palawija

Tabel 4. Awal Musim Tanam (AMT) No. 1 2 3 4 5

DI Pandanduri Nop I Nop II Nop I Nop I Nop I

DI Swangi Nop I Nop II Nop II Nop II Nop I

DI S. Rere Penembem Nop I Nop II Nop II Nop I Nop II

Tabel 5. Kombinasi ALT – AMT No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Kombinasi ALT 1 – AMT 1 ALT 1 – AMT 2 ALT 1 – AMT 3 ALT 1 – AMT 4 ALT 1 – AMT 5 ALT 2 – AMT 1 ALT 2 – AMT 2 ALT 2 – AMT 3 ALT 2 – AMT 4 ALT 2 – AMT 5 ALT 3 – AMT 1 ALT 3 – AMT 2 ALT 3 – AMT 3 ALT 3 – AMT 4 ALT 3 – AMT 5

Tabel 6. Skenario Simulasi Menggunakan Kombinasi ALT – AMT

3. Analisis CI dilakukan dengan cara mengembalikan nilai QR optimal ke perhitungan kebutuhan air irigasi. Keluaran dari tahap ini:  Nilai CI optimal tiap kombinasi (tabel 5) dan skenario (tabel 6). 4. Eliminasi CI untuk mendapatkan nilai CI terbaik. Dengan kriteria, (1) CI >>>, (2) dV <<< dan (3) Musim tanam 2 (MT2) = padi. Keluaran dari tahap ini:  CI optimal (maksimal),  Pedoman operasi terbaik. Nilai faktor K optimum ditentukan dengan proses iteratif menggunakan pernyataan (statement) For – Next dalam kode VBA – Ms. Excel 2013. Proses iteratif digunakan untuk mengulang perhitungan antar periode dan bersifat rekursif. HASIL DAN PEMBAHASAN

Kriteria optimal yang sesuai model matematis pada halaman 17 adalah sebagai berikut: 1. Volume akhir tiap periode (Vend) ≥ 0, 2. Nilai dV ≤ dVx (aturan selisih tampungan), 3. Nilai faktor Kin dan Kopt tiap periode ≥ Kmin. Sesuai gambar 3, untuk mencapai CI optimal maka tahapannya adalah: 1. Optimasi aturan selisih tampungan akhir tahun atau dVx. Keluaran dari tahap ini:  Nilai faktor K awal yang optimal (Kin),  Nilai dVx. 2. Optimasi faktor K optimal atau Kopt. Keluaran dari tahap ini:  Nilai faktor K optimal (Kopt) sehingga QR adalah optimal,  Nilai selisih tampungan akhir atau dV.

1. Ketersedian air (QA) model F.J Mock Berikut adalah QA untuk CA Swangi dan sistem Rere Penembem. Kegunaan QA kedua CA ini adalah untuk mengetahui beban pelayanan waduk dengan cara menselisihkannya dengan kebutuhan air irigasinya (QD net). Tabel 7. Hasil QA Keandalan 80% (lt/dt) Periode Swangi NOV II 110.03

S.Rere Periode Swangi S .Rere Penembem Penembem 620.86

M EI II

45.32

436.31 442.13

DES I

100.31

654.36

JUN I

43.51

DES II

86.17

589.60

JUN II

39.16

420.03

JAN I

92.67

765.34

JUL I

35.24

399.02

JAN II

85.28

784.21

JUL II

29.74

355.38

FEB I

95.16

829.31

AGT I

28.55

360.12

FEB II

92.79

711.99

AGT II

24.09

320.73

M AR I

85.55

724.24

SEP I

23.12

325.01

M AR II

69.08

535.68

SEP II

20.81

308.76

APR I

66.31

542.82

OKT I

18.73

293.32

APR II

59.68

515.68

OKT II

15.80

261.24

M EI I

53.71

489.90

NOV I

15.17

264.72

Sumber: Hasil perhitungan

Tabel 8. Hasil QA Keandalan 50% (lt/dt) Periode Swangi NOV II 102.56

(lanjutan tabel 10.)

S .Rere Periode Swangi S .Rere Penembem Penembem

FEB I

1877

3426

FEB II

1723

3181

3052

1085

2336

2133

1006.76

MEI II

68.56

800.73

MAR I

2884

DES I

101.05

1058.62

JUN I

69.48

811.40

MAR II

1340

2078

1820

DES II

91.52

1080.41

JUN II

66.00

770.83

APR I

2231

2684

2272

JAN I

115.14

1369.76

JUL I

62.70

732.29

APR II

2865

3180

2775

JAN II

99.05

1275.77

JUL II

55.85

652.20

3340

FEB I

113.40

1388.22

AGT I

56.59

660.89

FEB II

112.09

1360.52

AGT II

50.40

588.61

M AR I 106.42

1322.30

SEP I

51.07

596.46

M AR II

94.25

1083.84

SEP II

48.52

566.63

APR I

98.13

1110.34

OKT I

47.33

538.30

APR II

86.94

962.89

OKT II

84.49

514.08

M EI I

76.98

899.06

NOV I

98.08

712.21


Tabel 9. Hasil QA Keandalan 20% (lt/dt) S .Rere Periode Swangi S .Rere Penembem Penembem

NOV II 158.46

1412.78

MEI II

102.83

1256.03

DES I

148.81

1477.72

JUN I

104.20

1272.78

DES II

134.08

1433.33

JUN II

98.99

1209.14

JAN I

156.46

1894.97

JUL I

94.04

1148.68

JAN II

154.86

1796.08

JUL II

83.76

1023.04

FEB I

166.74

1977.92

AGT I

84.87

1036.68

FEB II

167.02

1938.42

AGT II

75.59

923.30

M AR I 149.16

1914.48

SEP I

76.60

935.61

M AR II 141.81

1855.63

SEP II

72.77

888.83

153.82

1891.11

OKT I

110.27

890.02

APR II 135.54

1644.78

OKT II 150.37

1161.52

M EI I

1423.01

NOV I

1326.14

APR I

115.63

164.25


2. Kebutuhan air irigasi (QD max) Sesuai dengan ALT dan AMT, nilai QD max untuk DI Pandanduri, Swangi dan sistem Rere Penembem dapat diketahui. Sebagai contoh dengan AMT Nopember II dan ALT 2 (kombinasi 7) memiliki QD max sebagai berikut. Tabel 10. Hasil QD Max 80% Dengan Kombinasi 7 (lt/dt) Pe riode NOV I

Sis. Re re Pandan Swangi Pe ne mbe m duri 0

0

3758

3981

4758

5000

4207

JUN I

4199

4392

3708

JUN II

3562

3727

3146 3438

JUL I

3893

4072

JUL II

3104

3247

2741

AGT I

2125

2223

1877

AGT II

1224

1280

1113

SEP I

262

475

525

SEP II

149

481

571

OKT I

0

0

0

OKT II

0

0

0

Sumber: Hasil perhitungan 6000

PANDANDURI SWANGI

5000

SISTEM RERE

4000

QD max (lt/dt)

Periode Swangi

MEI I MEI II

3000 2000 1000 0

Periode

Gambar 5. Hasil QD max 80% dengan kombinasi 7 (lt/dt) Sumber: Hasil perhitungan 3. Kehilangan air waduk (Qloss) - Evapotranspirasi waduk (ETo*) Tabel 11. Hasil ETo* (mm) Periode ETo* Periode

ETo*

NOV II

71.55

M EI II

51.19

DES I

66.31

JUN I

44.92

DES II

68.51

JUN II

43.19

JAN I

65.03

JUL I

47.03

JAN II

71.66

JUL II

52.94 61.18

FEB I

63.22

AGT I

0

FEB II

65.23

AGT II

65.49

64.64

SEP I

74.40

SEP II

75.35

NOV II

1233

1224

1223

M AR I

DES I

2091

2824

2367

M AR II 70.92

DES II

3428

3765

3085

JAN I

2761

4382

3581

JAN II

2309

3846

2997

APR I

51.93

OKT I

75.92

APR II

56.95

OKT II

86.03

M EI I

49.51

NOV I

75.83


-

Kapasitas filtrasi waduk Menghitung kapasitas filtrasi sesuai dengan jumlah garis equipotensial (Np) = 9 dan garis filtrasi (Nf) = 10.

Gambar 6. Hasil penggambaran garis equipotensial (Np) dan filtrasi (Nf) Sumber: Hasil perhitungan =

×ℎ× ×

= 5,39. 10

× 42,5 × 950 ×

= 2,42. 10 m3/dt Nilai Qf dikontrol < 1% dari rata – rata inflow (I) waduk. 1% rata – rata I =2,42.10-4 m3/dt dan Qf = 0,030 m3/dt sehingga Qf < nilai kontrol. 4. Hasil simulasi K = 100% Nilai CI tiap MT sangat dipengaruhi oleh nilai I dan VD net. Hal ini dikarenakan pada aturan lepasan berdasarkan kebutuhan (K=100%) sehingga nilai CI dapat menjadi sangat rendah walaupun dengan penambahan suplesi dari bendung Tempasan dan tanpa pengaturan selisih dV.

Pada gambar 7, K adalah nilai faktor K = 100%, I adalah nilai inflow, VD net adalah volume kebutuhan netto, VR adalah volume lepasan dan VEnd adalah volume akhir periode. Gambar 7 juga menjelaskan bahwa VEnd sering bernilai 0 atau waduk kosong. Apabila ini terjadi maka tampungan waduk akan mengalami kesulitan untuk operasi tahun berikutnya sehingga diperlukan aturan selisih tampungan atau dVx dan optimasi faktor K. Tabel 12. Hasil Luas Tanam (Ac) Dan Intensitas Tanam (CI) Simulasi K = 100% DI

AC (ha)

CI (% )

MT I MT II MT III MT I MT II MT III

Pandanduri

753

233

753

Swangi

120

46

151

100% 31% 100% 15%

Sis. Rere Penembem 665

540

665

100% 81% 100%

6%

19%


Tabel 12 adalah hasil simulasi K = 100% dengan kondisi 80% dan kombinasi 7. Dari tabel tersebut, nilai CI untuk musim tanam (MT) II masih rendah.

Gambar 8. Hubungan AC dan CI untuk simulasi K = 100% secara kumulatip Sumber: Hasil perhitungan

Gambar 7. Hasil simulasi K=100% pada kondisi 80% dengan kombinasi 7 Sumber: Hasil perhitungan

5. Hasil simulasi optimasi faktor K Dari setiap simulasi dengan kombinasi yang berbeda maka CI maksimum untuk keandalan 80% adalah dengan skenario no. 4 (empat) dan ALT 2 AMT 2 atau kombinasi 7. Hal ini mengartikan bahwa waduk Pandanduri sangat tergantung dari tambahan air dari east diversion

sebesar 460 lt/dt tiap periodenya untuk meningkatkan CI di tiap – tiap daerah layanan.

6. Aturan Operasi Waduk Optimal Aturan operasi waduk yang terbaik adalah dengan skenario keempat dan kombinasi ketujuh (AMT 2 – ALT 2), dengan hasil sebagai berikut. Tabel 14. Aturan operasi waduk optimal

Gambar 9. Hasil simulasi optimasi K pada kondisi 80% dengan kombinasi 7 Sumber: Hasil perhitungan

Pada gambar 9, K adalah nilai faktor K = 100%, I adalah nilai inflow, VD net adalah volume kebutuhan netto, VR adalah volume lepasan dan VEnd adalah volume akhir periode. Dengan menggunakan optimasi K maka Vend menurun sesuai dengan Kopt sehingga di periode Nopember I (periode ke – 24) volume waduk kembali sebesar selisih dVx dan ini berdampak positif pada operasi waduk tahun berikutnya. Tabel 13. Hasil Luas Tanam (AC) Dan intensitas Tanam (CI) Simulasi Optimasi K AC (ha)

CI (% )

MT I MT II MT III MT I MT II MT III

Pandanduri

753

672

753

100% 89% 100%

Swangi

589

356

585

75%

Sis. Rere Penembem 665

665

665

100% 100% 100%

45%

Sumber: Hasil perhitungan 14000000

74%


12000000

Volume Lepasan atau VR (m3)

DI

10000000

8000000

6000000

4000000

2000000

0

Periode

Gambar 10. Hubungan AC dan CI untuk simulasi optimasi K secara kumulatip Sumber: Hasil perhitungan

80% (Dry)

50% (Normal)

20% (Wet)

Gambar 11. Volume lepasan optimal tiap keandalan Sumber: Hasil perhitungan

7. Perbandingan CI Berikut adalah perbandingan hasil CI existing dengan CI kajian. Dari perbandingan CI existing dengan CI kajian (optimasi K) untuk AMT 2 dan ALT 2 maka CI kajian untuk DI Swangi < CI existing.

Tabel 19. Nilai Jumlah CI Skenario IV Tiap Keandalan Dan dV

Tabel 15. Perbandingan Jumlah CI Existing Dengan Jumlah CI Kajian (optimasi K)


CI existing

CI kajian dry normal 1 Pandanduri 232% 289% 300% 2 Swangi 265% 194% 241% 3 Sistem Rere Penembem* 217% 300% 300% Sumber: Hasil perhitungan No.

Daerah Irigasi

wet 300% 291% 300%

Berikut adalah hasil nilai CI untuk tiap keandalan (80%, 50% dan 20%) sesuai dengan kombinasi terbaik, yaitu kombinasi 7 (AMT 2 – ALT 2). Serta frekwensi distribusi air sesuai dengan hasil nilai CI untuk tiap keandalan (80%, 50% dan 20%). Tabel 16. Nilai Jumlah CI Skenario I Tiap Keandalan No

D.I

1 2

Pandanduri Swangi Sis. Rere Penembem

3

Keandalan 80% 50% 20% 231% 200% 297% 16% 36% 54% 198%

261%

295%


Tabel 17. Nilai Jumlah CI Skenario II Tiap Keandalan No

D.I

1 2


3

Keandalan 80% 50% 20% 231% 200% 300% 16% 114% 122% 198%

261%

295%


Tabel 18. Nilai Jumlah CI Skenario III Tiap Keandalan Dan dV No

D.I

1 2


3

Keandalan 80% 50% 20% 238% 300% 300% 47% 190% 259% 203%


288%

300%

No

D.I

1 2


3

80% 289% 167% 246%

Keandalan 50% 20% 300% 300% 193% 280% 288%

300%

Tabel 20. Nilai Frekwensi Distribusi Air Skenario I Tiap Keandalan Per Tahun No

D.I

1 2


3

80% 3 3 3

Keandalan 50% 20% 5 5 5 5 5

5


Tabel 21. Nilai Frekwensi Distribusi Air Skenario II Tiap Keandalan Per Tahun No

D.I

1 2


3

80% 4 4 4

Keandalan 50% 20% 7 7 7 7 7

7


Tabel 22. Nilai Frekwensi Distribusi Air Skenario III Tiap Keandalan Per Tahun Dan Nilai dV No

D.I

1 2

Pandanduri Swangi Sis. Rere Penembem dVx dV

3

80% 20 20

Keandalan 50% 20% 24 24 24 24

20

24

24

98% 97,8%

42% 41,6%

0% 0%


Tabel 23. Nilai Frekwensi Distribusi Air Skenario III Tiap Keandalan Per Tahun Dan Nilai dV No

D.I

1 2

Pandanduri Swangi Sis. Rere Penembem dVx dV

3

80% 24 24

Keandalan 50% 20% 24 24 24 24

24

24

24

67% 66,7%

17% 16,5%

0% 0%


KESIMPULAN Dari hasil simulasi dengan skenario yang berbeda, dapat disimpulkan beberapa poin sebagai berikut: 1. Perhitungan QA untuk CA Swangi dan sistem Rere Penembem dengan model F.J Mock yang AMH (awal musim hujan) disesuaikan pada prakiraan BMKG dan menggunakan koefisien model terkalibrasi, memiliki nilai maksimum pada periode Nopember I untuk keandalan 80% dan nilai minimum terletak pada periode Oktober II. 2. Waduk Pandanduri memiliki beban permintaan (QD max) yang cukup besar, dengan nilai terbesar (maksimum) adalah pada periode Mei II untuk keandalan 80% dan nilai minimum pada periode Nopember I. 3. Dari perhitungan ETo* dengan Penman modifikasi, memiliki nilai maksimum pada periode Oktober II dan nilai minimum pada Juni II. Nilai filtrasi waduk Pandanduri adalah 0,030 m3/dt dengan metode flownet. 4. Dengan simulasi menggunakan skenario I dan II (K = 100%), menggambarkan bahwa waduk tidak dapat melepaskan air tiap periode karena mengalami kekosongan tampungan dan VEnd 24 mengalami kekosongan atau dV = 100%. 5. Dengan simulasi menggunakan skenario III dan IV (optimasi K), menggambarkan bahwa waduk dapat melepaskan air tiap periode terkecuali jika inflow <<<. Waduk dapat tetap melepaskan air karena faktor K telah optimasi dan nilai dV < dVx (aturan selisih volume akhir tahun dengan volume efektip). 6. Hasil nilai CI dengan skenario I dan II (K = 100%) untuk tiap MT pada tiap DI memiliki nilai yang

cukup rendah karena terdapat banyak periode dengan tanpa distribusi air dari waduk. 7. Hasil nilai CI dengan skenario III dan IV (optimasi K) untuk tiap MT pada tiap DI memiliki nilai yang tinggi karena terdapat banyak periode dengan terdistribusinya air dari waduk. 8. Aturan operasi waduk memiliki hasil yang optimal dengan mengoptimasi faktor K. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2013. Peta Wilayah Sungai Lombok.http://www.pu.go.id/upload/s ervices/infopublik (diakses 29 Februari 2016). Aziz, A & Jayadi, R. 2015. Optimasi Pemanfaatan Sumberdaya Air Waduk Pandanduri Di Lombok Timur Nusa Tenggara Barat. Jurnal Ilmiah. D.I Yogyakarta: Universitas Gajah Mada. BWS NT – I. 2014. Detail Desain East Diversion Canal di Kabupaten Lombok Timur. Mataram: BWS NT – I. BWS NT – I. 2015. Rancangan Alokasi Air Global (RAAG). Mataram: BWS NT – I. Cheol Tai, Kim. 2001.Rotational Irrigation Schedulin in Rice Paddy with The Operation Rule Curve of Irrigation Reservoir. Korea Selatan: University Changnam National. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. 2004. Pedoman Pengoperasian Waduk Tunggal (Pd T25-2004-A). Jakarta: Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. Departemen Pekerjaan Umum. 2005. Penguatan Masyarakat Petani Pemakai Air Dalam Operasi dan Pemeliharaan Jaringan Irigasi (Pd T-08-2005-A). Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum. Direktorat Jenderal Pengairan Pekerjaan Umum. 2013. Kriteria Perencanaan Bagian Jaringan Irigasi (KP-01).

Jakarta: Direktorat Jenderal Pengairan Pekerjaan Umum. Direktorat Jenderal Pengairan Pekerjaan Umum. 2013. Kriteria Perencanaan Bagian Jaringan Irigasi (KP-02). Jakarta: Direktorat Jenderal Pengairan Pekerjaan Umum. Farriansyah, A.M., Corsel, A.R., dan Novelia, G.R. 2014. Alokasi Air RealTime (Kasus: Sungai Jangkok). Prosiding PIT HATHI – XXXII, Malang: HATHI. Hal 279 – 287. Fayaed, S, S. & El-Shafie, A. 2013. Reservoir System Simulation and Optimization Technique. Jurnal Internasional.Springer-Verlag: Jerman. Hadisusanto, N. 2010. Aplikasi Hidrologi. Malang: Jogja Mediautama. Limantara, M.L. & Soetopo, W. 2009. Pengantar Manajemen Teknik Sumber Daya Air. Malang: Citra Malang. Limantara, M.L. 2010. Hidrologi Praktis. Cetakan I. Bandung: Lubuk Agung. Marsudi & Marjono. 2012. Aljabar Liniear. Malang: Universitas Brawijaya Press. McMahon T, A. & Mein R, G. 1986. River and Reservoir Yield. Amerika Serikat: Water Resources Publication. Peraturan Menteri PU-PR No.27/PRT/M/2015 tentang Bendungan. Peraturan Menteri PU-PR No.28/PRT/M/2015 tentang Penetapan Garis Sempadan Sungai dan Garis Sempadan Danau. Samosir C, S. 2015. Optimasi Pola Operasi Waduk Untuk Memenuhi Kebutuhan Energi Pembangkit Tenaga Air (Studi kasus waduk Wonogiri). Tesis. Tidak dipublikasikan. Malang: Universitas Brawijaya. Soetopo, W. 2011. Model – Model Simulasi Deterministik Untuk Sistem Sumberdaya Air. Malang: Citra Malang. Soetopo, W. 2010. Operasi Waduk

Tunggal. Malang: Citra Malang. Soewarno. 1995. Hidrologi: Aplikasi Metode Statistik Untuk Analisa Data.Jilid I. Bandung: NOVA. Sosrodarsono, S & Takeda, K. 1977. Hidrologi untuk Pengairan. Jakarta: Pradnya Paramita. Sosrodarsono, S & Takeda, K. 1989. Bendungan Type Urugan. Jakarta: Pradnya Paramita. Surat Edaran Dirjen SDA, Kementrian PU-PR No. 05/SE/D/2016 tentang Pedoman Penyelenggaraan Kegiatan Operasi dan Pemeliharaan Prasarana Sungai Serta Pemeliharaan Sungai. USBR. 1987. Design of Small DAMS. Amerika Serikat: USBR. William, W-G, Yeh. 1985. Reservoir Management And Operation Models: A State-of-the- Art Review. Jurnal Internasional. Vol. 21. Water Resources Research. Wilson, E., M. 1993. Hidrologi Teknik. Bandung: ITB. Wurbs R, A. 2005. Comparative Evaluation of Generelized River/Reservoir System Models. Texas: Texas Water Resources Institute.

Gambar 2. Skema kajian. Keterangan: = Waduk = Bendung = AWLR = Embung = Saluran HLD = Sungai

Recommend Documents