BAB III METODE ANALISA DATA 3.1 Lokasi
Transcript of BAB III METODE ANALISA DATA 3.1 Lokasi
34
BAB III
METODE ANALISA DATA
3.1 Lokasi
Waduk Tukul terletak di Desa Karanggede, Kecamatan Arjosari,
Kabupaten Pacitan. Data administrasif Kabupaten Pacitan yaitu dengan luas
wilayah ± 138.987,16 Ha. Letak geografis berada antara 110º55’-111 º25’ Bujur
Timur dan 7º55’-8º17’ Lintang Selatan. Adapun batas-batas administratif dari
Kabupaten Pacitan :
- Sebelah timur : Kabupaten Trenggalek
- Sebelah selatan : Samudra Indonesia
- Sebelah barat : Kabupaten Wonogiri
- Sebelah utara : Kabupaten Ponorogo
Waduk Tukul dibangun dengan memanfaatkan Sungai Telu yang terletak
di Desa Karanggede, Kecamatan Arjosari, Kabupaten Pacitan. Luas DAS Telu
adalah 47,80 Km2 dengan panjang sungai 17,50 Km.
Gambar 3.1 Peta Kabupaten Pacitan
Sumber (https://id.images.search.yahoo.com) diakses tanggal 14 Januari 2018
35
Gambar 3.2 Peta Lokasi DAS Telu di Kabupaten Pacitan Skala 1:25.000
Sumber : PT Brantas Abipraya, Laporan Hidrologi
3.2 Data untuk Perhitungan Pemanfaatan Air Waduk
Data-data yang diperlukan dalam studi ini meliputi data-data sekunder terkait
dengan pemanfaatan air waduk. Berdasarkan batasan dan rumusan masalah pada
bab I, maka data-data yang diperlukan adalah sebagai berikut :
1. Data klimatologi (temperatur, kelembapan relatif, kecepatan angin, dan
kecerahan matahari).
36
Tabel 3.1 Data Klimatologi Rerata Bulan Stasiun Meteorologi Kelas III Pacitan
Bulan Temperatur Kelembapan Relatif Kecepatan Angin Kecerahan Matahari
(T) °C (RH) % (U) Km per hari (n/N) dalam %
Januari 27.23 85.09 6.66 39.62
Februari 27.31 84.46 6.53 53.44
Maret 27.24 83.56 6.55 57.43
April 27.26 84.48 6.67 57.72
Mei 27.55 83.82 6.67 56.47
Juni 26.06 83.44 7.34 53.08
Juli 25.17 81.84 7.56 53.94
Agustus 24.75 78.43 8.39 64.89
September 23.89 79.39 9.10 74.61
Oktober 26.40 79.29 9.16 68.39
November 26.98 83.98 7.79 50.91
Desember 27.00 86.04 6.47 45.21
(Sumber : PT Brantas Abipraya)
2. Data curah hujan. Data yang digunakan adalah data curah hujan harian yang
diambil dari stasiun hujan Nawangan.
Tabel 3.2 Curah Hujan Nawangan
TAHUN BULAN
JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGS SEP OKT NOV DES
2007 64 368 171 556 184 54 4 0 0 42 256 533
2008 270 239 533 291 77 0 0 0 0 191 446 141
2009 184 437 171 196 220 42 23 3 0 28 210 201
2010 413 413 393 283 255 190 35 136 248 128 421 449
2011 347 387 389 410 193 0 0 0 0 23 210 308
2012 284 390 330 242 82 11 0 0 0 62 210 313
2013 492 226 180 137 45 269 32 0 0 0 262 629
2014 371 293 379 355 179 17 0 0 0 0 204 267
2015 381 348 554 303 329 253 125 157 216 289 666 278
2016 298 431 242 484 89 107 31 6 111 0 0 0
Rerata 310.4 353 334.2 325.7 165 94.3 25 30.2 57.5 76.3 288.5 311.9
Max 492 437 554 556 329 269 125 157 248 289 666 629
Min 64 226 171 137 45 0 0 0 0 0 0 0
(Sumber : PT Brantas Abipraya
37
3. Data jumlah penduduk.
Data jumlah penduduk yang digunakan adalah data penduduk Desa Karanggede,
Desa Karangrejo, Desa Gayuhan, dan Desa Jatimalang tahun 2016. Data diperoleh
dari Badan Pusat Statistik Pacitan dalam angka tahun 2017.
4. Data teknis waduk.
Data teknis Waduk Tukul Pacitan :
a. Lokasi
Desa = Karanggede
Kecamatan = Arjosari
Kabupaten = Pacitan
Provinsi = Jawa Timur
b. Daerah Pengaliran Sungai
Nama sungai = Kali Telu
Luas DAS = 47,8 Km2
Panjang Sungai = 17,5 Km
Data Curah Hujan Stasiun Nawangan
c. Waduk Tukul
Luas genangan pada MAN = 40,25 Ha
Elevasi dasar sungai = + 130,00 m
Elevasi tampungan mati = + 175,91 m
Elevasi muka air normal = + 192,10 m
d. Tubuh Bendungan
Elevasi Puncak Bendungan = +198,30 m
Elevasi Dasar Sungai = +38,00 m
Elevasi Dasar Pondasi = +32,00 m
Tinggi Bendungan = 74,30 m
Panjang Puncak = 233,00 m
Lebar Puncak = 10,00 m
e. Spillway (Bangunan Pelimpah)
Elevasi Ambang Pelimpah = +192,10 m
Elevasi Banjir PMF = +197,22 m
38
0100.000200.000300.000400.000500.000
135
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
195
200
205
210
0 2.000.000 4.000.000 6.000.000 8.000.000 10.000.000 12.000.000
<--- Luas (m2)
Elev
asi (
m) -
->
Kapasitas Waduk ( m3) --->
Grafik Hubungan Elevasi Muka Air terhadap Vol. tampungan dan Luas genanganWaduk Tukul
Elevasi Apron = +188,60 m
Panjang Apron = 32,00 m
Lebar ambang = 40,00 m
Panjang Pelimpah Total = 336,07 m
f. Volume tampungan waduk
Tabel 3.3 Lengkung Kapasitas Waduk Tukul
Elevasi Luasan Volume Komulatif Genangan
Ha (m2) (m3) (m3)
135 0,05 470,78 0,00 0,00
140 1,76 17.598,70 45.174,00 45.173,71
145 3,63 36.268,99 134.669,00 179.842,95
150 5,23 52.250,65 221.299,00 401.142,05
155 7,03 70.274,98 306.314,00 707.456,13
160 9,61 96.142,16 416.043,00 1.123.498,99
165 13,75 137.511,45 584.134,00 1.707.633,02
170 17,35 173.448,35 777.400,00 2.485.032,54
175 22,22 222.232,34 989.202,00 3.474.234,28
180 26,21 262.067,91 1.210.751,00 4.684.984,91
185 31,46 314.555,52 1.441.559,00 6.126.543,49
190 36,91 369.085,25 1.709.102,00 7.835.645,43
195 42,92 429.229,50 1.995.787,00 9.831.432,31
200 49,56 495.558,05 2.311.969,00 12.143.401,19
(Sumber : PT Brantas Abipraya, 2011)
Gambar 3.3 Lengkung Kapasitas Waduk
(Sumber : PT Brantas Abipraya, 2011)
39
Dari lengkung kapasitas ini diperoleh :
Elevasi muka air normal : +192,10
Elevasi tampungan mati : +175,91
Volume tampungan mati : 3,70 juta m3
Volume tampungan efektif : 4,98 juta m3
Volume tampungan total : 8,68 juta m3
(Sumber : PT Brantas Abipraya, 2011)
3.3 Tahap Pelaksanaan Analisa
Tahap Pelaksanaan Analisa Pemanfaatan Air Waduk sebagai berikut :
1. Data Jumlah Penduduk
Data jumlah penduduk digunakan untuk memproyeksikan jumlah
penduduk dan menghitung kebutuhan air baku dalam jangka menengah 10
tahun dan jangka panjang 25 tahun.
2. Data Klimatologi
Data klimatologi digunakan untuk menghitung evaporasi dan
evapotranspirasi.
3. Data Pola Tata Tanam
Data pola tata tanam digunakan untuk mengitung kebutuhan irigasi setelah
diketahui besarnya evapotranspirasi.
4. Data Curah Hujan dan Data DAS
Kedua data ini dugunakan untuk perhitungan debit aliran rendah
menggunakan metode F.J Mock, selanjutnya debit aliran rendah
dibangkitkan menjadi 25 tahun menggunakan metode Thomas Fiering
untuk debit inflow waduk.
5. Skenario Operasi Waduk
Skenario operasi waduk adalah alternatif yang digunakan untuk
menghitung kebutuhan air baku dan air irigasi. Ada 4 skenario yang
digunakan dalam penelitian ini adalah :
Padi – Padi – Jagung , Air Baku = 90%
40
Padi – Padi – Padi , Air Baku = 90%
Padi – Jagung – Padi , Air Baku = 90%
Padi – Jagung – Jagung , Air Baku = 90%
6. Kebutuhan Air Waduk
Setelah dilakukan perhitungan kebutuhan air baku dan air irigasi maka
diperoleh kebutuhan air waduk agar dapat mencapai pemanfaatan air
waduk yang optimal.
7. Simulasi Waduk
Dilakukan simulasi pola operasi waduk agar mendapatkan keandalan
waduk yang dibutuhkan.
8. Jika keandalan waduk >80% maka akan mendapatkan kondisi akhir
tampungan waduk, jika keandalan waduk <80% maka melakukan skenario
optimasi waduk yang baru sampai keandalan waduk tercapai yaitu >80%.
3.4 Analisa Data (Pengolahan dan Perhitungan Data)
3.4.1 Analisa Hidrologi
Analisa hidrologi untuk perhitungan curah hujan efektif, curah hujan
andalan, dan analisa debit aliran rendah menggunakan metode F.J Mock. Data
yang digunakan adalah data curah hujan tahun 2007 – 2016 stasiun hujan
Nawangan.
3.4.2 Analisa Kliamtologi
Analisa klimatologi untuk perhitungan evapotranspirasi menggunakan
metode FAO dan evaporasi menggunakan rumusan Pennman. Data klimatologi
meliputi suhu, lama penyinaran matahari, kecepatan angin, dan kelembapan
relatif. Data yang digunakan tahun 2012-2014.
3.4.3 Analisa Kebutuhan Air
Analisa Kebutuhan Air
Pada analisa kebutuhan air, dibahas mengenai beberapa analisis
diantaranya :
41
Analisa kebutuhan air irigasi.
Pada analisa ini, kebutuhan air untuk irigasi disesuaikan dengan data
pola tanam eksisting. Perhitungan air irigasi berdasarkan Standar
Perencanaan Irigasi KP-01.
Analisa kebutuhan air baku.
Analisa kebutuhan air baku dibagi menjadi kebutuhan sektor
domestik dan non domestik. Kebutuhan air baku disesuaikan dengan
jumlah penduduk yang diproyeksikan menggunakan metode Geometrik.
3.5 Simulasi Pemanfaatan Air Waduk
Pola operasi waduk menggunakan simulasi tampungan dengan prosedur sebagai
berikut :
1. Menentukan bulan dan periode serta jumlah hari.
2. Menentukan tampungan awal bulan atau tampungan awal operasi, dalam
studi ini tampungan awal yang diambil berdasarkan tampungan efektif.
3. Elevasi awal bulan berdasarkan elevasi muka air normal.
4. Menentukan debit masukan inflow di waduk.
Debit inflow waduk ditentukan berdasarkan debit inlow yang telah
dibangkitkan menggunakan metode Thomas Fiering.
5. Menentukan kehilangan air di waduk akibat evaporasi.
6. Menentukan debit keluaran (ouflow) dari waduk.
Debit outflow waduk diperoleh dari kebutuhan air baku, air irigasi dan
PLTM.
7. Menghitung besarnya tampungan waduk.
Tampungan waduk (Sn+1) diperoleh dari tampungan efektif ditambah
debit inflow dan dikurangi debit outflow dan evaporasi.
8. Cek apakah St+1< tampungan efektif, maka tidak terjadi limpasan.
9. Proses tersebut berulang hingga tampungan akhir periode ini (1 tahun).
10. Menghitung tingkat keandalan waduk.
42
Gambar 3.4 Diagram Alir Analisa
YA
Mulai
Proyeksi
Pertumbuhan
Penduduk
Sampai 2026
& 2041
Perhitungan
Kebutuhan
Irigasi
Perhitungan :
-Evaporasi (E0)
-Evapotranspirasi
(ET0)
Perhitungan Debit
Menggunakan
Metode F.J Mock
dan Thomas Fiering
Debit Inflow
Waduk
Perhitungan
Kebutuhan
Air Baku
Skenario Operasi Waduk
Keandalan
Waduk
> 80%
.
Selesai
Data Jumlah
Penduduk
Data Pola
Tata Tanam
Data
Klimatologi
Data Curah
Hujan
Data DAS
Kebutuhan Air
Kondisi Tampungan Waduk
Simulasi Waduk Tidak