PERENCANAANPENGEMBANGAN SUMBER DAYA AIR

Di dalam perencanaan PSDA, perlu diingat jangan sampai terjadi hal-hal yang dapat menimbulkan bahaya/bencana. Bencana akibat dari air dapat berupa banjir, kekeringan, maupun penurunan kualitas air secara drastis dalam jumlah yang besar

Sehingga perencanaan haruslah memperhatikan berbagai jenis pemakai air, berbagai jenis tujuan dan berbagai jenis aspek.

A. Pemanfaatan Sumber Daya AirPemanfaatan SDA perlu adanya pertimbangan yang seimbang secara keseluruhan dalam satu sistem sehingga diperoleh hasil yang optimal. Hal ini memerlukan studi manajemen air untuk menganalisis optimalisasi pemanfaatan SDA yang ada.

Pemanfaatan SDA antara lain untuk :Pemanfaatan SDA antara lain untuk :

1.1. IrigasiIrigasi

Yang perlu diingat adalah dalam memanaj air tersebut Yang perlu diingat adalah dalam memanaj air tersebut agar jangan sampai terjadi konflik ataupun agar jangan sampai terjadi konflik ataupun overlapping/berlebihan dalam pemanfaatannya. Hal-overlapping/berlebihan dalam pemanfaatannya. Hal-hal yang perlu diperhatikan yaitu :hal yang perlu diperhatikan yaitu :

• Kebutuhan air tanaman pada petak sawah/lahan Kebutuhan air tanaman pada petak sawah/lahan pada tingkat jaringan irigasi atau pada intake (pintu pada tingkat jaringan irigasi atau pada intake (pintu pengambilan)pengambilan)

• Kualitas air (berbeda untuk setiap jenis tanaman)Kualitas air (berbeda untuk setiap jenis tanaman)• Metoda (cara) pemberian airnyaMetoda (cara) pemberian airnya• Agar penggunaan air efisien, dibuat bangunan yang Agar penggunaan air efisien, dibuat bangunan yang

benar-benar diperlukanbenar-benar diperlukan• Diperlukan manajemen air yang baik, agar sampai Diperlukan manajemen air yang baik, agar sampai

pada tingkat pemakai airpada tingkat pemakai air

2.2. Pembangkit Tenaga ListrikPembangkit Tenaga Listrik

Karena air tidak mempunyai polusi, maka air sebagai Karena air tidak mempunyai polusi, maka air sebagai sumber tenaga listrik yang aman. Untuk bangunan sumber tenaga listrik yang aman. Untuk bangunan mikrohidro dibutuhkan tinggi terjunan minimum 3 mikrohidro dibutuhkan tinggi terjunan minimum 3 meter. Atau untuk yang lebih besar, dibuatlah meter. Atau untuk yang lebih besar, dibuatlah bendunganbendungan

Pada pemanfaatan air sebagai sumber tenaga listrik Pada pemanfaatan air sebagai sumber tenaga listrik dapat dikategorikan menjadi 2 macam, yaitu :dapat dikategorikan menjadi 2 macam, yaitu :1.1. Langsung memanfaatkan aliran sungai (“Run of Langsung memanfaatkan aliran sungai (“Run of

river”)river”)2.2. Dengan membuat bangunan waduk/BendunganDengan membuat bangunan waduk/Bendungan

3.3. Air BakuAir Baku

Untuk kepentingan air baku, maka aliran air harus Untuk kepentingan air baku, maka aliran air harus ditampung terlebih dahulu baru di prosesditampung terlebih dahulu baru di proses

4.4. PenggelontoranPenggelontoran

Berfungsi untuk menggelontorkan sungai yang tercemar Berfungsi untuk menggelontorkan sungai yang tercemar akibat limbah industri atau limbah rumah tanggaakibat limbah industri atau limbah rumah tangga

5.5. Lalu Lintas AirLalu Lintas AirBanyak terdapat di pulau-pulau yang besar yang Banyak terdapat di pulau-pulau yang besar yang mempunyai sungai besar dan panjang dengan lalu mempunyai sungai besar dan panjang dengan lalu lintas darat tidak dapat dicapai. Sungai tersebut lintas darat tidak dapat dicapai. Sungai tersebut dimanfaatkan sebagai salah satu sarana lalu lintas. dimanfaatkan sebagai salah satu sarana lalu lintas. Tapi sampai aat ini belum ada kriteria yang jelas dari Tapi sampai aat ini belum ada kriteria yang jelas dari persyaratan dapat atau tidaknya lintasan air persyaratan dapat atau tidaknya lintasan air digunakan sebagai lalu lintas air, hanya digunakan sebagai lalu lintas air, hanya diperhitungkan dari segi ekonomisnya saja. Namun diperhitungkan dari segi ekonomisnya saja. Namun demikian yang perlu dipertimbangkan adalah demikian yang perlu dipertimbangkan adalah kedalaman, lebar dan arah arus dari sungai tersebut.kedalaman, lebar dan arah arus dari sungai tersebut.

6.6. RekreasiRekreasi

Selain untuk pariwisata air juga untuk sarana olah Selain untuk pariwisata air juga untuk sarana olah raga airraga air..

7.7. PerikananPerikanan

Dimanfaatkan dengan membuat kolam, tambak Dimanfaatkan dengan membuat kolam, tambak (karamba), baik di sungai, waduk, danau ataupun di (karamba), baik di sungai, waduk, danau ataupun di laut. Seperti halnya pemanfaatan untuk irigasi, untuk laut. Seperti halnya pemanfaatan untuk irigasi, untuk perikananpun ada beberapa syarat yaitu :perikananpun ada beberapa syarat yaitu :

Kualitas airKualitas air Banyaknya airBanyaknya air Cara pemberian airnyaCara pemberian airnya

Waduk/ReservoirWaduk/Reservoir Adalah bangunan yang berfungsi untuk menampung air Adalah bangunan yang berfungsi untuk menampung air

sungai. Biasanya banyak dibanguan pada daerah yang sungai. Biasanya banyak dibanguan pada daerah yang mempunyai kelebihan hujan saat musim hujan dan mempunyai kelebihan hujan saat musim hujan dan kekurangan air saat musim kemarau.kekurangan air saat musim kemarau.

Pada bangunan ini perlu diperhatikan bangunan Pada bangunan ini perlu diperhatikan bangunan bendungannya (termasuk bangunan spillway), kapasitas bendungannya (termasuk bangunan spillway), kapasitas tampungan waduk, sedimentasi dan pengoperasiannya.tampungan waduk, sedimentasi dan pengoperasiannya.

Berdasarkan fungsinya waduk dibagi menjadi 2 macam, Berdasarkan fungsinya waduk dibagi menjadi 2 macam, yakni :yakni :

1.1. Single purpose, biasanya dimanfaatkan untuk :Single purpose, biasanya dimanfaatkan untuk : Pemberian air irigasi, Pembangkit listrik dan Pengendalian Pemberian air irigasi, Pembangkit listrik dan Pengendalian

banjirbanjir

2.2. Multi purpose, digunakan untuk :Multi purpose, digunakan untuk : Pembangkit tenaga listrik, Pengendalian banjir, Rekreasi, Pembangkit tenaga listrik, Pengendalian banjir, Rekreasi,

Perikanan, Penggelontoran, Air minum dan lain-lainPerikanan, Penggelontoran, Air minum dan lain-lain

BendunganBendunganBahan konstruksi bendungan dapat terbuat dari beton, Bahan konstruksi bendungan dapat terbuat dari beton,

timbunan batu, urugan tanah dan lain-lain.timbunan batu, urugan tanah dan lain-lain.

Bangunan harus diabuat stabil, kuat, awet dan tidak Bangunan harus diabuat stabil, kuat, awet dan tidak

rembes air.rembes air.

Lokasi bendungan ditentukan oleh : Lokasi bendungan ditentukan oleh :

1.1. Pertimbangan kelayakan ekonomis/biaya :Pertimbangan kelayakan ekonomis/biaya :

Biasanya dilihat dari masalah pemilihan bahan Biasanya dilihat dari masalah pemilihan bahan

bangunan yang dipakai, (tersedia/tidaknya disekitar bangunan yang dipakai, (tersedia/tidaknya disekitar

lokasi yang berhubungan dengan masalah biaya) dsb. lokasi yang berhubungan dengan masalah biaya) dsb.

2.2. Pertimbangan teknisPertimbangan teknis : :

Dilihat dari kondisi geologi dan tanah dasar yang dapat Dilihat dari kondisi geologi dan tanah dasar yang dapat

mendukung beban bangunan, pemilihan jenis mendukung beban bangunan, pemilihan jenis

bendungan, bendungan, ketersediaan air, jumlah sedimenketersediaan air, jumlah sedimen

3.3. Pertimbangan sosial/politikPertimbangan sosial/politik : :Diperhitungkan jangan sampai terjadi Diperhitungkan jangan sampai terjadi

konflik/keresahan konflik/keresahan masyarakat (terutama masyarakat (terutama status/keberadaan tanah yang akan status/keberadaan tanah yang akan terpakai oleh terpakai oleh lokasi bendungan tersebut)lokasi bendungan tersebut)

Dalam hal pemilihan lokasi bendungan yang perlu di- Dalam hal pemilihan lokasi bendungan yang perlu di- perhatikan adalah pembagian ruas wilayah sungai, pada perhatikan adalah pembagian ruas wilayah sungai, pada umumnya ditetapkan di ruas hulu sebagai lokasi umumnya ditetapkan di ruas hulu sebagai lokasi bendungan (elevasi tertinggi dengan konsisi topografi bendungan (elevasi tertinggi dengan konsisi topografi tanah yang sempit dan dalam). tanah yang sempit dan dalam).

Hal lain yaitu kekuatan dari daya dukung tanah serta Hal lain yaitu kekuatan dari daya dukung tanah serta mekanika tanahnya.mekanika tanahnya.

Kapasitas WadukKapasitas WadukUntuk penetapan kapasitas waduk harus berdasarkan kurva massa dan Untuk penetapan kapasitas waduk harus berdasarkan kurva massa dan garis kebutuhan debit (cara Rippl). Keandalan waduk dengan berbagai garis kebutuhan debit (cara Rippl). Keandalan waduk dengan berbagai kapasitas dapat diperkirakan dengan adanya data sintetis. Waduk dapat kapasitas dapat diperkirakan dengan adanya data sintetis. Waduk dapat dikatakan andal, jika dapat memenuhi kebutuhan air sepanjang tahun, dikatakan andal, jika dapat memenuhi kebutuhan air sepanjang tahun, selama umur rencana. Umur rencana dari waduk adalah berkisar 50 – selama umur rencana. Umur rencana dari waduk adalah berkisar 50 – 100 tahun, yaitu saat sedimen mmencapai tinggi muka air minimum.100 tahun, yaitu saat sedimen mmencapai tinggi muka air minimum.

Dalam perancangan perlu adanya analisis hubungan antara produksi Dalam perancangan perlu adanya analisis hubungan antara produksi dan kapasitas. dan kapasitas.

Produksi wadukProduksi waduk adalah volume air yang dapat disediakan oleh waduk adalah volume air yang dapat disediakan oleh waduk dalam suatu interval waktu tertentu.dalam suatu interval waktu tertentu.

Sedangkan Kapasitas waduk dibutuhkan untuk memenuhi keperluan air Sedangkan Kapasitas waduk dibutuhkan untuk memenuhi keperluan air sepanjang tahun selama umur rencana.sepanjang tahun selama umur rencana.

Untuk keperluan perencanaan maupun pengoperasiannya perlu Untuk keperluan perencanaan maupun pengoperasiannya perlu diketahui karakteristik waduk, seperti hubungan antara elevasi air, diketahui karakteristik waduk, seperti hubungan antara elevasi air, volume tampungan dan luas genangan.volume tampungan dan luas genangan.

Untuk Untuk menentukan kapasitas wadukmenentukan kapasitas waduk dapat dilakukan dengan dapat dilakukan dengan menggunakan :menggunakan : Kurva masa debit, sebagai perancangan awalKurva masa debit, sebagai perancangan awal Metode simulasiMetode simulasi

Muka air pada kondisi debit banjir rencana

Debit limpasan

Mercu bangunan pelimpah

Tampungan Lembah

Dasar sungai sebelum pembendungan

Tampungan mati

Bangunan pengambilan

Tampungan efektif

M.A. Minimum

Zona-zona Volume Suatu Waduk untuk Spillway Tanpa Pintu Pengatur

Sedimentasi WadukSedimentasi WadukSedimentasi terbawa oleh aliran sungai masuk kedalam waduk.Sedimentasi terbawa oleh aliran sungai masuk kedalam waduk.

Sedimentasi dibedakan menjadi 2 macam :Sedimentasi dibedakan menjadi 2 macam :1.1. Sedimen melayang (suspended load sedimen)Sedimen melayang (suspended load sedimen)

2. Sedimen yang berupa bahan padat yang bergerak disekitar dasar 2. Sedimen yang berupa bahan padat yang bergerak disekitar dasar sungai (bed load sediment)sungai (bed load sediment)

Jika sedimen terdiri dari bahan pasir yang halus dengan berat jenis Jika sedimen terdiri dari bahan pasir yang halus dengan berat jenis

tertentu akan naik ke atas yang yang diakibatkan oleh adanya alirantertentu akan naik ke atas yang yang diakibatkan oleh adanya aliran

turbulen dan akan terbawa arus masuk ke waduk. Kemudian akan turbulen dan akan terbawa arus masuk ke waduk. Kemudian akan mengendapmengendap

di waduk yang diakibatkan oleh kecepatan air di dalam waduk relatif di waduk yang diakibatkan oleh kecepatan air di dalam waduk relatif kecil.kecil.

Partikel-partikel yang lebih halus dan sampah akan terapung lebih Partikel-partikel yang lebih halus dan sampah akan terapung lebih lama danlama dan

akan mengendap di bagian hilir waduk.akan mengendap di bagian hilir waduk.

Muatan sedimen melayang satuannya dinyatakan dalam Muatan sedimen melayang satuannya dinyatakan dalam part per millionpart per million (ppm). (ppm).

Untuk mengetahui apakah air mengandung sedimen atau Untuk mengetahui apakah air mengandung sedimen atau tidak (untuk mengetahui jumlah kandungan sedimen), tidak (untuk mengetahui jumlah kandungan sedimen), dilakukan pengujiandilakukan pengujian dengan mengambil contoh air dengan mengambil contoh air dengan cara memisahkan berat sedimen dan air, kemudian dengan cara memisahkan berat sedimen dan air, kemudian dikeringkan dan ditimbang, hasilnya adalah berat kering dikeringkan dan ditimbang, hasilnya adalah berat kering dibagi dengan jumlah total sedimen yang melewati setiap dibagi dengan jumlah total sedimen yang melewati setiap penampung sungai.penampung sungai.

Laju produksi sedimenLaju produksi sedimen adalah volume sedimen tahunan adalah volume sedimen tahunan rata-rata. Laju produksi sedimen ini dipakai untuk umur rata-rata. Laju produksi sedimen ini dipakai untuk umur rencana waduk rencana waduk

Umur rencana wadukUmur rencana waduk adalah waktu sampai penuhnya adalah waktu sampai penuhnya volume tampungan mati oleh sedimen yang masuk ke volume tampungan mati oleh sedimen yang masuk ke wadukwaduk

Pengoperasian WadukPengoperasian WadukPengoperasian waduk disesuaikan dengan :Pengoperasian waduk disesuaikan dengan :

Kebutuhan air air yang masuk ke waduk kondisi fisik waduk faktor yang lain. Kebutuhan air air yang masuk ke waduk kondisi fisik waduk faktor yang lain. Besarnya tampungan air masuk ke waduk disimulasikan dengan Besarnya tampungan air masuk ke waduk disimulasikan dengan mempertimbangkan faktor-faktor keseimbangan air yang masuk ke waduk, mempertimbangkan faktor-faktor keseimbangan air yang masuk ke waduk, simpanan air waduk, keluaran air dari waduk dalam periode bulanan.simpanan air waduk, keluaran air dari waduk dalam periode bulanan.

Persamaannya adalah :Persamaannya adalah :

Sj =Sj-1 + Oj + Rj (A) – Ij – Ej (A) – Oj – Spj (A)Sj =Sj-1 + Oj + Rj (A) – Ij – Ej (A) – Oj – Spj (A)

Dimana :Dimana :

Sj Sj = tampungan waduk pada akhir bulan ke j= tampungan waduk pada akhir bulan ke j

Sj-1 Sj-1 = tampungan waduk pada akhir bulan sebelumnya= tampungan waduk pada akhir bulan sebelumnya

Oj Oj = debit masuk ke waduk pada bulan ke j= debit masuk ke waduk pada bulan ke j

Rj (A)Rj (A) = hujan yang jatuh ke waduk pada bulan ke j sebagai fungsi luas permukaan waduk = hujan yang jatuh ke waduk pada bulan ke j sebagai fungsi luas permukaan waduk

IjIj = pengambilan air waduk pada bulan ke j= pengambilan air waduk pada bulan ke j

Ej (A) Ej (A) = penguapan dari waduk pada bulan ke j sebagai fungsi luas, permukaan waduk= penguapan dari waduk pada bulan ke j sebagai fungsi luas, permukaan waduk

OjOj = debit limpasan sebagai outflow melewati bangunan pelimpah pada bulan ke j= debit limpasan sebagai outflow melewati bangunan pelimpah pada bulan ke j

Spj(A)Spj(A) = rembesan keluar dari waduk dalam bulan ke j sebagai fungsi luas permukaan air di = rembesan keluar dari waduk dalam bulan ke j sebagai fungsi luas permukaan air di wadukwaduk

Berdasarkan persamaan efektif dapat diketahui Berdasarkan persamaan efektif dapat diketahui volume tampungan waduk setiap bulannyavolume tampungan waduk setiap bulannya

Skematik Keseimbangan Air di WadukSkematik Keseimbangan Air di Waduk

Waduk

Sj : Sj-1

Rj (A)

Oj

Spj (A)

Ij

Qj

Ej (A)