BAB III STUDI KASUS -...

17
III-1 BAB III STUDI KASUS 3.1 Gambaran Umum Daerah Studi. Suatu model optimasi dan simulasi operasi waduk sangat tergantung pada sistem yang di tinjau. Umumnya model optimasi dan simulasi disusun khusus untuk sistem tersebut. Oleh karena itu pemahaman terhadap karakteristik waduk yang ditinjau sangar diperlukan. Dalam studi ini sistem yang ditinjau adalah sistem waduk Darma yang terletak di Desa Darma kacamatan Kadu Gede Kabupaten Kuningan Propensi Jawa Barat, kurang lebih 12 km arah barat daya kota Kuningan. Pembangunan di mulai pada tahun 1959 dan selesai pada tahun 1962. waduk darma adalah waduk yang berfungsi untuk memenuhi kebutuhan air minum dan irigasi. Pada saat ini waduk Darma dikelola oleh Dinas PSDA – Balai Pendayagunaan Sumber Daya Air (PSDA) wilayah sungai Cimanuk-Cisanggarung. Wilayah kerja BPSDA dapat dilihat pada gambar 3.1. Air yang masuk (inflow) ke waduk darma berasal dari sungai Cisanggarung dengan luas daerah aliran sungai (DAS) seluas 28 km 2 (23,50 km 2 langsung dan 4,5 km 2 tidak langsung). Gambar daerah aliran sungai tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.2. waduk Darma mendapat suplesi dari Bandung Cilutung dan beberapa sungai kecil (S.Cikupa, S.Cinangka, S.Cilandak, S,Cireungit) dan beberapa mata air yang dapat dilihat pada Gambar 3.3. Kemiringan sungai Cisanggarung dari kaki hilir bandung sampai sekitar km 72,00 bervariasi dari 2,87%-0,23% dan sampai kelaut Jawa menjadi landai sekitar 0,05%. Keadaan topografi disekitar Waduk Darma merupakan pegunungan dan perbukitan dengan elevasi sekitar +1,107 m. Bukut-bukit dengan kemiringan lereng yang cukup besar berada pada posisi kanan Sungai Cisanggarung, sedangakan pada sisi kiri lebih landai. Pemukiman penduduk lebih banyak terdapat pada sisi kiri sungai Cisanggarung.

Transcript of BAB III STUDI KASUS -...

Page 1: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-1

BAB III

STUDI KASUS

3.1 Gambaran Umum Daerah Studi.

Suatu model optimasi dan simulasi operasi waduk sangat tergantung pada sistem

yang di tinjau. Umumnya model optimasi dan simulasi disusun khusus untuk

sistem tersebut. Oleh karena itu pemahaman terhadap karakteristik waduk yang

ditinjau sangar diperlukan.

Dalam studi ini sistem yang ditinjau adalah sistem waduk Darma yang terletak di

Desa Darma kacamatan Kadu Gede Kabupaten Kuningan Propensi Jawa Barat,

kurang lebih 12 km arah barat daya kota Kuningan. Pembangunan di mulai pada

tahun 1959 dan selesai pada tahun 1962. waduk darma adalah waduk yang

berfungsi untuk memenuhi kebutuhan air minum dan irigasi. Pada saat ini waduk

Darma dikelola oleh Dinas PSDA – Balai Pendayagunaan Sumber Daya Air

(PSDA) wilayah sungai Cimanuk-Cisanggarung. Wilayah kerja BPSDA dapat

dilihat pada gambar 3.1.

Air yang masuk (inflow) ke waduk darma berasal dari sungai Cisanggarung

dengan luas daerah aliran sungai (DAS) seluas 28 km2 (23,50 km2 langsung dan

4,5 km2 tidak langsung). Gambar daerah aliran sungai tersebut dapat dilihat pada

Gambar 3.2. waduk Darma mendapat suplesi dari Bandung Cilutung dan beberapa

sungai kecil (S.Cikupa, S.Cinangka, S.Cilandak, S,Cireungit) dan beberapa mata

air yang dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Kemiringan sungai Cisanggarung dari kaki hilir bandung sampai sekitar km 72,00

bervariasi dari 2,87%-0,23% dan sampai kelaut Jawa menjadi landai sekitar

0,05%. Keadaan topografi disekitar Waduk Darma merupakan pegunungan dan

perbukitan dengan elevasi sekitar +1,107 m. Bukut-bukit dengan kemiringan

lereng yang cukup besar berada pada posisi kanan Sungai Cisanggarung,

sedangakan pada sisi kiri lebih landai. Pemukiman penduduk lebih banyak

terdapat pada sisi kiri sungai Cisanggarung.

Page 2: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-2

Pada awal dioperasikan pada tahun 1962 luas areal irigasi yang dilayaninya adalah

22,060 ha. Mencakup wilayah kabupaten Kuningan 6,697 ha dan kabupaten

Cirebon 15,363 ha. Namun dengan adanya alih fungsi areal pertanian menjadi

berbagai kepentingan, maka daerah layanan irigasi menjadi berkurang. Dari data

PANIR tahun 2002/2003 areal yang dilayani menjadi 13,458 ha dengan rincian

untuk kabupaten Kuningan 6,827 ha dan Kabupaten Cirebon 6,631 ha. Daerah

irigasi yang mendapat jaminan air langsung maupun tidak langsung disajikan pada

tabel 3.1 dan skema daerah irigasi dapat dilihat dapa Gambar 3.4.

Selain untuk memenuhi kebutuhan air irigasi, waduk darma juga melayani

kebutuhan air baku untuk PDAM kabupaten Kuningan sebesar ± 200 liter/dtk

dalam satu bulan.

Tabel 3.1 Areal yang diairi Waduk Darma

Daerah Luas

(ha)

KABUPATEN KUNINGAN. Daerah Irigasi Yang Mendapat Jaminan Air Langsung Dari Waduk Darma : Irigasi Surakatiga. Irigasi Cipikul Irigasi Bantarwangi. Irigasi Citanggulun. Irigasi Cipangi. Irigasi Ancaran

Daerah Irigasi Yang Mendapat Air Dari Waduk Darma Dan Sungai Lain : Irigasi Ciporang Irigasi Kedungcalong Irigasi Cisande Irigasi Lulagung Irigasi Susukan Irigasi Ciberes Irigasi Kanyere Irigasi Bratakasari KABUPATEN CIREBON Irigasi Cikeusik Irigasi Ambit Irigasi Cangkuang Irigasi Seuseupan

510 428 527 864 293 554

301 259 516 422 515 654 808 517

6791 1522 816 3865

Sumber : BPSDA WS.Cimanuk-Cisanggarung

Page 3: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-3

Page 4: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-4

Gambar 3.2 Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisanggarung

Page 5: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-5

Page 6: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-6

Page 7: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-7

3.2 Data Teknis Bendungan.

Data teknis Waduk Darma adalah sebagai berikut :

a. Dam Utama

• Type : Rockfill dam

• Panjang alas : 227 m’

• Lebar alas : 12 m’

• Lebar bawah : 120 m’

• Elevasi atas bendung : +714,09 m MSL

• Elevasi bawah bendungan : +679.50 m MSL

• TMA maksimum : +712.50 m MSL

b. Spillway

• Type mercu : Free overflow

Bendungan dengan type busur

• Elevasi puncak spillway : +712.50 m

• Panjang puncak spillway : 15,2 m’

• Lebar mercu : 20 m’

• Panjang saluran (chute) : 58,3 m’

• Lebar saluran (chute) : 5,0 m’

• Kemiringan saluran (chute) : 1 : 10

c. Dam pertolongan Babakan.

• Type bendungan : Earthdam

• Elevasi puncak bendungan. : +715,00 m’

• Lebar puncak : 4,0 m’

• Tinggi : 9,0 m’

• Panjang : 480 m’

d. Bangunan pengeluaran/pengambilan air.

• Intake : Pipa pengambilan dari pipa beton Ǿ1,75 m

dan panjang 177 m dilengkapi dengan

trashrack dan pintu pada bagian depan.

Page 8: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-8

• Pintu dan valve

− Pintu banjir : Satu buah guard valve Ǿ 1,75 m dan control

valve Ǿ 1,75 m.

− Dua buah pintu irigasi : dua buah irrigation discharge sluice (guard)

valve Ǿ 0,90 m dan dua buah irrigation

discharge sluice (control) valve Ǿ 0,90 m.

− Stiiling basin : Panjang 27,3 m.

Lebar 4,0 m

Bangunan ukur debit ambang lebar dengan

pintu sorong lebar 4,0 m dan tinggi 1,25 m

e. Bangunan pintu Inlaat (Hidrolis)

• Pintu penguras hidrolis : 1 buah.

• Pintu darurat untuk hidrolis : 1 buah.

• Pintu jarum : 2 buah.

• Pintu darurat untuk pintu jarum : 2 buah.

• Pengukur debit otomatic recorder : 1 unitr.

• Pintu schotbalk : 1 buah.

• Pintu sarangan pemecah arus : 1 unit.

• Gorong-gorong panjang. : 150 m.

• Bangunan pintu saringan dan darurat : 1 unit.

f. Saluran pembuang.

• Saluran pembung dari overlaat.

• Saluran pembuang Dam petolongan babakan.

g. Phisometer

Phisometer yang dipasang di Dam Utama (Rock Fill dam) sebanyak 11 buah

dengan type VWP (Vibrating Wire Piezometer) dan di Dam Babakan sebanyak 25

buah dengan type OSP (Open Stand Pipe).

Gambar situasi bendungan, potongan memanjang dan melintang bendungan disajikan

pada lampiran A.

Page 9: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-9

3.3 Elevasi Volume dan Luas Permukaan.

Hubungan antara data elevasi dengan kapasitas tampungan suatu waduk dengan erat.

Sering kali keduanya digambarkan secara grafis atau secara numerik. Tujuannya

adalah agar dapat mengetahui kapasitas tampungan aktual suatu waduk pada tinggi

duga muka air (DMA) tertentu. Kapasitas tampungan suatu waduk cenderung

berkurang dari tahun ke tahun yang diakibatkan oleh adanya pengendapan sediment

didasar waduk. Data hubungan antara elevasi dengan luas permukaan waduk

digunakan untuk mengetahui luas permukaan waduk secara langsung dengan

membaca tinggi DMA. Hubungan antara elevasi, volume dan luas permukaan

disajikan pada tabel 3.2.

Grafik hubungan antara elevasi, volume, dan luas permukaan disajikan pada gambar

3.5. gambar 3.6. dan gambar 3.7. Data volume (historis) yang diperoleh adalah inflow

bulanan selama 11 bulan dalam kurun waktu antara tahun 1990 sampai dengan 2000.

Volume rata-rata bulanan Waduk Darma dapat dilihat pada gambar 3.8. Data volume

selengkapnya disajikan pada Lampiran B.

Tabel 3.2

Hubungan Elevasi, Volume dan Luas Permukaan Elevasi Volume Luas permukaan

(m) (Juta.M3) (km2)702.620 7.540 2.030704.313 11.040 2.453705.697 14.540 2.747706.913 18.040 3.000707.960 21.540 3.230709.014 25.040 3.383710.013 28.540 3.582711.010 32.040 3.841711.935 35.540 3.900712.680 38.620 4.018

Sumber : BPSDA WS Cimanuk-Cisanggarung

Page 10: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-10

Hubungan Elevasi & Volume Waduk Darma

0.005.00

10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.00

702.00 704.00 706.00 708.00 710.00 712.00 714.00

Elevasi (m)

Volu

me

(juta

.m3 )

Gambar 3.5 Grafik Hubungan Antara Elevasi & Volume

Hubungan Elevasi & Luas Permukaan Waduk Darma

0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.50

702.00 704.00 706.00 708.00 710.00 712.00 714.00

Elevasi (m)

Luas

(km

3 )

Gambar 3.6 Grafik Hubungan Antara Elevasi & Luas Permukaan

Page 11: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-11

Hubungan Elevasi & Voleme Waduk Darma

2.03

2.53

3.03

3.53

4.03

4.53

7.54 12.54 17.54 22.54 27.54 32.54 37.54 42.54

Volume (Juta m3)

Luas

(km

3 )

Gambar 3.7 Grafik Hubungan Antara Volume & Luas Permukaan

3.4 Bocoran (Seepage).

Sejak permulaaan waduk dioperasikan terjadi 2(dua) bocoran/seepage, yaitu

dibendungan utama dan bendungan babakan. Namun yang mengkhawatirkan adalah

bocoran/seepage yang terjadi dibendungan utama (Rockfill dam). Besar kecilnya

debit bocoran/seepage dibendungan utama sangat berkaitan dengan besar kecilnya

volume waduk. Berbagai usaha secara teknis dengan instansi terkait telah

dilaksanakan untuk menangani bocoran/seepage tersebut, namun belum

menampakkan hasil yang maksimum.

Debit bocoran/seepage dibendungan utama selalu dipantau dengan alat ukur

Cippoleti. Data debit bocoran/seepage yang terjadi berkisar antara 5 – 60 liter/dtk

atau 0,005 – 0,060 m3/dtk. Hubungan antara elevasi, volume dan bocoran (seepage)

disajikan pada tabel 3.3. Grafik hubungan antara elevasi dan bocoran (seepage)

disajikan pada Gambar 3.8.

Page 12: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-12

Tabel 3.3

Hubungan Elevasi, Volume dan Bocoran (seepage) Elevasi Volume Luas permukaan

(m) (Juta.M3) (m3/dtk)702.620 7.540 0.008704.313 11.040 0.008705.697 14.540 0.008706.913 18.040 0.011707.960 21.540 0.014709.014 25.040 0.020710.013 28.540 0.025711.010 32.040 0.030711.935 35.540 0.053712.680 38.620 0.060

Sumber : BPSDA WS Cimanuk-Cisanggarung

Hubungan Elevasi & Kebocoran Waduk Darma

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

702.000 704.000 706.000 708.000 710.000 712.000 714.000

Elevasi (m)

Keb

ocor

an (m

3 /dtk

)

Gambar 3.8 Grafik Hubungan Antara Elevasi & Kebocoran

3.5 Air Masuk (inflow) & Air Keluar (Release).

Data inflow (historis) yang diperoleh adalah inflow bulanan selama 11 tahun dalam

kurun waktu antara tahun 1990 sampai dengan tahun 2000. Air masuk (inflow) dan

air keluar (outflow/release) rata-rata bulan Waduk Darma dapat dilihat pada gambar

3.9 dan gambar 3.10 data inflow dan release selengkapnya disajikan pada lampiran B.

Page 13: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-13

Inflow Rata-Rata Bulan Waduk Darma(Tahun 1999-2000)

0

2

4

6

8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bulan

Inflo

w(J

uta.

m3 )

Gambar 3.9 Grafik Inflow Rata-Rata Bulanan Waduk Darma

Release Rata-rata Bulanan Waduk Darma(Tahun 1999-200)

0

2

4

6

8

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bulan

Rel

ease

(Jut

a.m

3 )

Gambar 3.10 Release Rata-Rata Bulanan Waduk Darma

Page 14: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-14

3.6 Net Evaporasi.

Data net evaporasi diperoleh dari hubungan antara volume, luas permukaan dan laju

evaporasi rata-rata. Data laju evaporasi rata-rata dan net evaporasi rata-rata bulanan

waduk Darma dapat dilihat pada tabel 3.4 dan gambar 3.11. Data net evaporasi

selengkapnya disajikan pada Lampiran B.

Tebel 3.4 Laju Evaporasi Rata-rata

Evaporasi(mm/hari)

Januari 1.600Februari 2.000Maret 1.700April 1.730Mei 1.750Juni 2.050Juli 1.820

Agustus 1.820September 2.120

Oktober 2.350Nopember 1.930Desember 2.000

Bulan

Net Evaporasi Rata-rata Bulanan Waduk Darma(Tahun 1999-200)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bulan

Net E

vapo

rasi

(Jut

a.m

3 )

Gambar 3.11 Net Evaporasi Rata-Rata Bulanan Waduk Darma

Page 15: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-15

3.7 Pola Operasi.

Pola operasi Waduk Darma dilaksanakan dengan mengacu kepada pedoman operasi

Waduk Darma. Waduk Darma dimanfaatkan untuk menampung air untuk kebutuhan

air irigasi, air minum, dan perikanan. Periode pemberian air untuk keperluan air

irigasi dan perikanan adalah sepanjang tahun, sesuai dengan jadwal tata tanam. Agar

air waduk dapat mencukupi untuk keperluan irigasi dan perikanan maka perlu

diupayakan agar muka air waduk pada bulan mai atau pada awal bulan juni mencapai

elevasi +712,50 m, yaitu tinggi muka air maksimum (tinggi muka air minimum

+698,45 m).

Tarap muka air normal perlu dijadikan pedoman dalam mengoperasikan waduk. Tarif

muka air normal yang ditentukan sebagai permulaan adalah pada bulan mai dan atau

pada awal bulan juni dimana tinggi air waduk diusahakan mencapai elevasi

maksimum, karena pada bulan itu pemakaian air melebihi debit yang masuk waduk

dan untuk menjamin kebutuhan air pada masa tanam berikutnya.

Taraf muka air minimum juga sedapat mungkin tidak melampaui lebih rendah. Hal

ini dimaksudkan sebagai tindakan pembatasan agar pada waktu pengisian waduk

kurang (debit pemasukan kurang) taraf muka air tidak terlalu rendah terutama pada

musim kemarau.

Taraf muka air maksimum sedapat mungkin tidak dilampaui lebih tinggi, hal ini

untuk menjaga agar apabila datang banjir yang besar tidak menimbulkan bahaya.

Untuk mencegah bahaya akibat banjir, maka air waduk antara bulan Nopember

sampai dengan bulan Februari diusahakan dibawah air tertinggi elevasi +712,50 m,

sedangkan mulai bulan maret muka air waduk dapat mencapai elevasi +712,50 m

Tinggi muka air waduk pada saat banjir ditetapkan maksimum adalah +714,03 m,

yaitu pada keadaan banjir maksimum (PMF). Apabila banjir masih besar dan muka

Page 16: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-16

air masih cenderung masih naik, maka segera membuka pintu banjir sesuai dengan

aturan untuk menahan naiknya muka air waduk.

Pelepasan air untuk irigasi disesuaikan dengan jadwal dan banyaknya debit dan harus

mengikuti rencana kebutuhan air irigasi untuk masa tanam yang berlaku dan harus

memperhatikan taraf muka air waduk. Pelepasan air waduk pada dasarnya hanya

untuk mencukupi keperluan air irigasi, sedangkan untuk perikanan menyesuaikan

kemampuan tersedianya air. Apabila tersedia kelebihan air waduk, pelepasan air

dapat dilakukan untuk keperluan-keperluan lain antara lain untuk memelihara alur

sungai.

Pola operasi Waduk Darma dalam 10 tahun terakhir dapat dilihat pada gambar 3.12.

dan gambar 3.13. Pola operasi yang ditampilkan pada gambar tersebut adalah pola

operasi berdasarkan air yang keluar (release/outflow) dan volume waduk.

RELEASE WADUK DARMA(Tahun 1990 - 1999)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 20 40 60 80 100 120

Bulan

Rele

ase

(juta

.m3 )

Gambar 3.12. Grafik Pola Operasi Berdasarkan Release

Page 17: BAB III STUDI KASUS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/545/jbptitbpp-gdl-fahmiriska-27243-3... · • Panjang saluran (chute) : 58,3 m’ • Lebar saluran ... Gambar

III-17

VALUME WADUK DARMA

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100 120

Bulan

Volu

me

(Jut

a.m

3 )

Gambar 3.13. Grafik Pola Operasi Berdasarkan Volume Waduk