pola operasi waduk

7/21/2019 Pola Operasi Waduk

http://slidepdf.com/reader/full/pola-operasi-waduk 1/38

POLA OPERASI WADUKPOLA OPERASI WADUK



Pembuatan pola operasi waduk

Klasifikasi dari waduk

Waduk dengan manfaat tunggal

INFLOW

Waduk dengan berbagai manfaatFaktor yang mempengaruhi

Masukan air ke waduk

Karakteristik waduk

Prakiraan sedimentasi

Keluaran dari wadukNeraca air O!FLOW

Pola operasi waduk

MATERI OLA O ERASI WADUK

ATERI OLA O ERASI WADUK

"IN#L$%$"$%&OI%



POLA OPERASI WADUK TUNGGALPOLA OPERASI WADUK TUNGGAL

M W S

N W S

Top set Slope

'oarse "edimen

Original … Slope

Fine Sedimens

Outlets

Foreset Slope

Pivot Point



Waduk tunggal

"uatu tampungan yang tidak berhubungan dengan waduk tunggal atau waduk

(amak lainnya

Waduk berfungsi tunggal

"uatu tampungan yang pemanfaatan airnya hanya digunakan untuk satu (enis

kebutuhan sa(a

Pembuatan Pola Operasi Waduk

Klasifikasi dari Pengoperasian Waduk Waduk dan pengoperasiannya sering diklasifikasikan berdasarkan pada

waduk yang akan digunakan untuk suatu tu(uan ) manfaat tertentu atau waduk

untuk berbagai tu(uan ) manfaat* Waduk dengan manfaat tunggal relatif

sangat mudah dalam perencanaan operasinya dan ini akan bertambah

kompleks bila merupakan suatu bagian sistim yang besar dan terintegrasi*

Waduk dengan berbagai manfaat lebih kompleks baik dalam perencanaannyamaupun pengoperasiannya* "emua waduk untuk berbagai macam manfaat

perlu mempunyai outlet yang cukup besar untuk mengantisipasi kemungkinan

ter(adinya ban(ir yang sangat besar atau beberapa ke(adian ban(ir besar yang

berurutan*



Waduk Dengan Manfaat Tunggal (Single Purpose

Waduk yang diperuntukkan bagi rekreasi atau perikanan pada

umumnya menghendaki ele+asi yang konstan, tidak terlalu banyak

perubahan muka air di waduk terkecuali (ika ter(adi ban(ir besar atauter(adinya e+aporasi yang besar* ntuk kondisi dimana tidak ada pintu

diatas pelimpah maka pengendalian keluaran dibuat pada lebarnya dari

pelimpah* ntuk pengendalian ban(ir, waduk akan diusahakan kosong

kecuali selama ter(adinya ban(ir* ntuk kondisi daerah pengaliran

sungai yang besar - sistim (aringan sungai yang luas yang mempunyai

beberapa waduk didalamnya. maka keluaran dari hulu waduk sangatmempengaruhi pola operasi dari waduk dihilirnya* ntuk waduk dengan

manfaat tunggal seperti irigasi sangat membutuhkan suatu outlet untuk

mengendalikan air yang dikeluarkan dan memungkinkan untuk

mengontrol muka air yang ada diwaduk*

Waduk dengan !erbagai Manfaat (Multi Purpose Kombinasi dari berbagai manfaat pada umumnya dimaksudkan

untuk dapat mengoptimumkan kondisi yang ada serta meningkatkan

kelayakan pembangunan suatu waduk* Pola operasi yang terbaik dalam

kondisi ini adalah kompromi antara berbagai kebutuhan*



Waduk dengan !erbagai Manfaat (Multi Purpose

Kombinasi dari berbagai manfaat pada umumnya dimaksudkanuntuk dapat mengoptimumkan kondisi yang ada serta meningkatkan

kelayakan pembangunan suatu waduk* /al yang harus diperhatikandalam mengoperasikan waduk dengan berbagai manfaat adalah konflikkepentingan terutama pada waduk yang memiliki sumber daya air yangterbatas*Pola operasi yang terbaik dalam kondisi ini adalah kompromiantara berbagai kebutuhan*

Faktor "ang Mempengaru#i

Faktor0faktor yang mempengaruhi dalam operasi waduk adalah

0 prediksi besarnya masukan ke waduk,

0 karakteristik waduk

0 sedimentasi

0 keluaran yang sangat tergantung pada kebutuhan air, debit yang limpasserta besarnya e+aporasi



KON1I"I !IP$ W21K



Masukan air ke $aduk

Masukan yang masuk ke waduk sangat dipengaruhi oleh

karakteristik dari daerah pengaliran sungainya dan karakteristik iklimdidaerah tersebut* Menilik kondisi iklim sulit untuk diperkirakan secara

tepat sehingga datanya merupakan suatu +ariabel acak maka besarnya

masukan yang masuk ke waduk seringkali ber+ariasi dan sangat sulit

untuk dapat diperkirakan secara tepat*

1alam analisis seringkali masukan air ke awduk diklarifikasikan

dalam tiga kondisi, yaitu 3 masukan kondisi basah, normal, dan kering*Perhitungan besarnya masukan untuk kondisi basah, normal, dan kering

dapat dilakukan dengan menghitung besarnya rata0rata masukan dan

standar de+iasinya serta persentasi tingkat akurasi yang diharapkan

2ir yang masuk ke waduk terdiri dari air di sungai yang masuk

kewaduk, air dari daerah pengaliran sungai disekeliling waduk serta air

hu(an yang (atuh langsung ke waduk* ntuk memperkirakan besarnya

masukan yang masuk ke waduk dari sungai dapat dilakukan dengan



Karakteristik waduk sangat diperlukan dalam penyusunan pola

operasi suatu waduk* 1ata karakteristik waduk terdiri dari data phisik dari

waduk tersebut serta data hubungan antara ele+asi 4 luas dan +olume

dari waduk*

1ata fisik dari waduk terdiri dari data pelimpah -lebar danele+asinya., data ada ) tidak adanya pintu diatas pelimpah, data outlet

dari waduk, data ele+asi maksimum pengoperasian, data tampungan

mati dan efektif storage dll* 1ata tersebut diatas mutlak perlu diketahui

bila suatu waduk akan dioptimalkan pola operasinya*

1ata hubungan antara ele+asi 4 luas 4 dan +olume didapatkan darihasil pengukuran ) pemeruman kedalaman waduk* "elan(utnya dapat

dilakukan pemetaan dan penggambaran serta perhitungan besarnya

storage untuk setiap perubahan ele+asi dari waduk*

Karakteristik WadukKarakteristik Waduk



56

76

66

86

96

:6

;6

<=6

<<6

= 6== <=== <6== >=== >6== 5===

%olume (&uta m

'

D M

( m

56

76

66

86

96

:6

;6

<=6

<<6

=<=>=5=7=6=8=9=:=)uas (km*

D M

( m

+,- Spillway crest

Tinggi Operasional Minimum

Kurva DMA vs Volume T h 2000

Kurva DMA vs Luas Th 2000

Kurva DMA vs Volume T h 1995

Kurva DMA vs Luas Th 1995



Prakiraan SedimentasiPrakiraan Sedimentasi

Permasalahan yang sering dialami dari suatu waduk setelah

beroperasi adalah menurunnya kapasitas tampung dari waduk )

pendangkalan waduk karena adanya sedimentasi*"edimentasi ini dapat disebabkan karena adanya perubahan tata

guna lahan dihulu sehingga mengakibatkan rusaknya daerah pengaliran

sebagai akibat dari ter(adinya erosi yang besar*

Penyebab lain ter(adinya sedimentasi diwaduk adalah tidak

optimalnya pengoperasian waduk sehingga ter(adi endapan sedimentasi

yang besar di waduk*ntuk mengantisipasi menurunya umur waduk karena sedimentasi

ini maka perlu dilakukan pemantauan besarnya sedimentasi yang

terbawa aliran masuk ke waduk dan pengambilan contoh air dan butiran

dari sedimen yang masuk ke waduk*

1engan melakukan pengukuran ) pemeruman kedalaman waduk

secara periodik dan dengan menggunakan Model /$'08 dapatdiperkirakan secara tepat lokasi dan besarnya sedimentasi yang

terdeposit di sungai dan di waduk*

?ilamana ter(adi la(u sedimentasi yang tinggi maka perlu dilakukan

perbaikan dari daerah pengaliran sungai di hulu waduk dengan misalnya

melakukan reboisasi*



Kebutuhan air sangat ditentukan oleh manfaat dari waduk tersebut*

ntuk waduk yang mempunyai manfaat tunggal, keluaran air waduk

dihitung hanya untuk pemenuhan suatu kebutuhan* ?erbeda halnya untuk

waduk yang dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan, keluaran dari wadukperlu mengakomodasi semua kebutuhan dan merupakan total dari seluruh

kebutuhan dari setiap sektor seperti untuk irigagi, PL!2, air baku,

perianan, dll*

Meskipun seringkali ter(adi konflik dalam pengoperasiannya namun

hal tersebut dapat dikompromikan ) disusun sesuai dengan skala prioritasyang telah dituangkan dalam undang0undang pengairan untuk

mendapatkan hasil yang optimal*

Keluaran dari wadukKeluaran dari waduk

Kebutuhan air dalam suatu daerah pada dasarnya dapat dibagi men(adi3

0 Kebutuhan 2ir Minum dan Kegiatan Perkotaan -MPI.0 Kebutuhan 2ir untuk Industri -IN1.

0 Kebutuhan 2ir untuk Pemeliharaan "ungai

0 Kebutuhan 2ir untuk Perikanan

0 Kebutuhan 2ir untuk Peternakan

0 Kebutuhan 2ir untuk Irigasi



"imulasi neraca air waduk merupakan fungsi dari inflow, outflow

dan tampungan waduk yang dapat disa(ikan dalam persamaan

sederhana

I 4 O @ ds ) dt 2tau

I @ O A '"

dengan pengertian 3

I @ inflow

O @ outflow

1" ) 1t @ '" @ perubahan tampungan

2tau secara rinci dapat ditampilkan sebagai berikut3

&t @ &t0< A It A %t 4 $t 4 Lt 4 Ot 4 O"t

dengan pengertian 3

&t @ !ampungan waduk pada periode t

&t0< @ !ampungan waduk pada periode t0< It @ Inflow waduk pada periode t

%t @ /u(an yang (atuh di atas permukaan waduk, pada periode t

$t @ Kehilangan air akibat e+aporasi pada periode t

Lt @ Kehilangan air akibat rembesan dan bocoran

Ot @ !otal kebutuhan air

O"t @ Outflow dari pelimpah

Neraca Air Neraca Air



Kapasitas Waduk -%eser+oir 'apacity and Bield.

Kapasitas dari waduk dapat ditentukan dari beberapa metoda30 2nalisa kur+a masa

0 Membandingkan inflow ke waduk dengan kebutuhan -demand. danmenentukan storage yang dibutuhkan pada kondisi dimana kebutuhan

melebihi inflow*

0 "ecara analitis0 Memasukan semua inflow yang ada dan tentukan kapasitasnya

dengan mengurangkan dengan outflow -numeric dan seCuence depth.0 2nalisa kapasitas storage dengan memilih minimum flow dari inflow

yang ada

0 Pendekatan stokastik

Menggunakan suatu model stokastik untuk membangkitkan masukan, dandata hasil bangkitan tersebut digunakan untuk mendapatkan kapasitas

tampungan



Pla O!erasi WadukPla O!erasi Waduk

%encana dan pedoman operasi harus direncanakan se(ak tahap%encana dan pedoman operasi harus direncanakan se(ak tahapperencanaan dan digunakan untuk menentukan besarnya tampungan efektifperencanaan dan digunakan untuk menentukan besarnya tampungan efektif

dari waduk yang direncanakan*dari waduk yang direncanakan*

$+aluasi dan modifikasi terhadap pola operasi dalam tahap operasional$+aluasi dan modifikasi terhadap pola operasi dalam tahap operasionaldapat disesuaikan lagi sesuai dengan pengalaman operasi yang aktual*dapat disesuaikan lagi sesuai dengan pengalaman operasi yang aktual*

Pedoman operasi dapat ber+ariasi dari suatu pola operasi yang dilakukan,Pedoman operasi dapat ber+ariasi dari suatu pola operasi yang dilakukan,misalnya selama ter(adinya ban(ir sampai ke pedoman dalam operasi (angkamisalnya selama ter(adinya ban(ir sampai ke pedoman dalam operasi (angkawaktu lebih lama agar dapat memenuhi kebutuhan*waktu lebih lama agar dapat memenuhi kebutuhan*

Pedoman operasi ini dapat berbentuk grafik, tabulasi atau kombinasinya*Pedoman operasi ini dapat berbentuk grafik, tabulasi atau kombinasinya*Pola dan perioda waktu dalam operasi waduk berkaitan dengan manfaat dariPola dan perioda waktu dalam operasi waduk berkaitan dengan manfaat dariwaduk tersebut* "ebagai contoh 3waduk tersebut* "ebagai contoh 3

Irigasi, waktu)durasi pengoperasian adalah > mingguanIrigasi, waktu)durasi pengoperasian adalah > mingguan

Pengendalian ban(ir, waktu)durasi pengoperasian adalahPengendalian ban(ir, waktu)durasi pengoperasian adalah (am0(aman (am0(aman

PL!2, waktu)durasi pengoperasian adalah (am0(aman) harianPL!2, waktu)durasi pengoperasian adalah (am0(aman) harian 1omestik, waktu)durasi pengoperasian adalah harian1omestik, waktu)durasi pengoperasian adalah harian



ntuk waduk yang bermanfaat mencukupi berbagai macam kebutuhan,ntuk waduk yang bermanfaat mencukupi berbagai macam kebutuhan,sering mengalami konflik dalam pengoperasiannya* 'ontohnya waduk untuksering mengalami konflik dalam pengoperasiannya* 'ontohnya waduk untukpenanggulangan ban(ir dan waduk untuk irigasi atau PL!2*penanggulangan ban(ir dan waduk untuk irigasi atau PL!2*

1alam operasinya waduk yang dikembangkan untuk pengendalian ban(ir1alam operasinya waduk yang dikembangkan untuk pengendalian ban(irmengusahakan agar ele+asi muka air waduk dapat serendah mungkin pada waktumengusahakan agar ele+asi muka air waduk dapat serendah mungkin pada waktuakan memasuki musim hu(an*akan memasuki musim hu(an*

Waduk yang digunakan untuk pembangkitan tenaga listrik, untuk dapatWaduk yang digunakan untuk pembangkitan tenaga listrik, untuk dapatmengoptimalkan energi yang diperolehnya diperlukan untuk senantiasa men(agamengoptimalkan energi yang diperolehnya diperlukan untuk senantiasa men(aga

agar ele+asi muka air di waduk setinggi mungkin, sedangkan waduk yang digunakanagar ele+asi muka air di waduk setinggi mungkin, sedangkan waduk yang digunakanuntuk irigasi akan mengeluarkan air sesuai dengan kebutuhan irigai sehingga padauntuk irigasi akan mengeluarkan air sesuai dengan kebutuhan irigai sehingga padamusim penghu(an berusaha untuk menampung air semaksimal mungkin*musim penghu(an berusaha untuk menampung air semaksimal mungkin*

Konflik operasi untuk waduk0waduk yang digunakan untuk pengendalianKonflik operasi untuk waduk0waduk yang digunakan untuk pengendalianban(ir dan irigasi serta waduk untuk PL!2 dan pengendalian ban(ir seringkali sulitban(ir dan irigasi serta waduk untuk PL!2 dan pengendalian ban(ir seringkali sulituntuk dipecahkan bila dalam pola operasinya tidak ditentukan prioritas dalamuntuk dipecahkan bila dalam pola operasinya tidak ditentukan prioritas dalam

pedoman operasinya dan dilakukan optimalisasi dalam penentuan pola operasinya*pedoman operasinya dan dilakukan optimalisasi dalam penentuan pola operasinya*Pengoperasian waduk dapat dilakukan periode (am0(aman, harian,> mingguan atauPengoperasian waduk dapat dilakukan periode (am0(aman, harian,> mingguan ataubulanan*bulanan*

2da beberapa pendekatan dan metoda yang dapat digunakan dalam



2da beberapa pendekatan dan metoda yang dapat digunakan dalam

pembuatan pola operasi* Pola operasi dapat dibuat sederhana atau

dapat dibuat dengan mengoptimalkan kondisi yang ada*

. Pola Konvensional O/TF)OW

I II III

Min Kritis MaD "torage

?ila tampungan di waduk pada kondisi I antara Min storage -ele+asi

minimum pengoperasian. dan Kondisi awal kritis maka outflow dari waduk

lebih kecil dari target -kebutuhan., bila tampungan berada pada kondisi II,

maka keluaran dari waduk adalah sesuai dengan kebutuhan air yang

diperlukan namun bila storage pada kondisi III dimana melebihi daritampungan maksimum pengoperasian -ele+asi maksimum pengoperasian.

maka keluaran adalah besarnya kebutuhan ditambah dengan besarnya

debit yang terbuang melalui pelimpah*

Pola operasi yang optimal berusaha untuk men(aga agar tidak sering

ter(adi limpasan diatas pelimpah dan tidak adanya pengurangan

kebutuhan akibat storage yang cenderung menurun dibawah titik ) ambangkritis



*

. Metoda Simulasi

Penentuan pedoman operasi dapat dilakukan dengan membuat simulasi

terhadap pola operasi* Metoda simulasi berusaha dengan trial and error

dan berbagai kondisi tipe inflow serta karakteristik waduk untukmensimulasikan ele+asi waduk agar didapatkan gambaran ele+asi waduk

bila ter(adi kondisi normal, basah dan kering*

2da tiga ambang batas yang akan ditentukan dari hasil simulasi yaitu

suatu ambang batas untuk pengoperasian waduk pada kondisi basah,

ambang untuk kondisi normal dan ambang untuk kondisi kering* 1engan

diketahuinya ketiga ambang tersebut maka pengeluaran dari waduk

dapat dikendalikan sedemikian rupa sehingga tidak samapi waduk dalam

kondisi yang sangat kritis* 2tau dengan perkataan lain waduk pada waktu

awal operasi dimana muka air penuh dapat dicapai kembali pada akhir

operasi sebelum masuk pada tahun pengoperasian selan(utnya* 1alamtahap operasional pengoperasian waduk ) outflow dari waduk sangat

tergantung pada inflow dan ele+asi waduk pada tiap akhir perioda

-mingguan, bulanan.*

Model yang cocok digunakan untuk simulasi ini adalah ""2%% Model

-Streamflow Synthetic and Reservoir Regulation.



"tart Operasi

!M2

-m.K

;*=

:*=

9*=

8*=

6*=

7*=

5*=

>*=

<*=

2pril MayEune Euly

2ugust "ept Oct No+ 1ec Ean Febr

March

K 3 Kering#ambar 6*< Penentuan 2mbang Operasi !ahun Kering



"tart Operasi

!M2

-m.

?

N

K

;*=

:*=

9*=

8*=

6*=

7*=

5*=

>*=

<*=

2pril MayEune Euly

2ugust "ept Oct No+ 1ec Ean Febr

March

? 3 ?asah, N 3 Normal, K 3 Kering

#ambar 6*> Pola Operasi Waduk

M t d O ti i



. Metoda Optimasi

1alam tahap operasional, pengoperasian suatu waduk dapat dilakukan

dengan menggunakan tehnik optimasi dengan menggunakan linear

programming -pemerograman linear. ) dynamic programming

-pemrograman dinamis.* 1alam pemrograman linear karakteristik dari

kur+a hubungan antara ele+asi dan storage dibuat linear denganmembagi kur+a men(adi beberapa bagian yang dapat dilinearkan*

1alam pemrograman dinamis, pengoperasian dilakukan setiap step )

tahapan* Optimasi ini dibuat untuk mengantisipasi kemungkinan inflow

yang masuk ke waduk yang sangat tidak menentu -random.*



'ontoh Perhitungan

Inflow Bang Masuk Ke Waduk

0Kondisi Kering0Kondisi Normal

0Kondisi ?asah



Inflow Bang Masuk Ke Waduk

Pola Pengoperasian Waduk

pola operasi waduk

Documents