HIDROLOGI ,

KETERSEDIAAN DAN

KEBUTUHAN AIR

M O D U L 0 5

TUJUAN PEMBELAJARANHASIL BELAJAR:

Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan

mampu memahami hidrologi, ketersediaan dan kebutuhan air.

INDIKATOR HASIL BELAJAR:

Setelah pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu:

• Menjelaskan ketersediaan air

• Menjelaskan kebutuhan air

• Menjelaskan neraca ketersediaan dan kebutuhan air

M A T E R I P O K O K

K e t e r s e d i a a n A i r

K e b u t u h a n A i r

N e r a c a K e t e r s e d i a a n d a n

K e b u t u h a n A i r

KETERSEDIAAN AIR

Satuan ketersediaan air?

m3/s, milyar m3/tahun,

milimeter/hari,

Dimana?

di bendung, pos duga air, di

waduk, di WS, Di DAS di

provinsi, di kabupaten.

Bilamana?

• Suatu waktu tertentu (Debit di

Pos Duga Air S. Biyonga di

Kayu Bulan,10 Agustus 2015)

• Secara umum (1 angka saja)

Konsistensi Data

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Debit

(m3 /dt

)

Debit bulanan (m3/dt)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Deb

it m

3/dt

Debit harian rata-rata

Grafik Seri Debit Bulanan Sungai BengawanSolo Di Napel

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1971 1978 1985 1992 1999

Bes

ar A

liran

(m3/

s)

Debit Bulanan (m3/st)

Karakter i s t ik Bulanan Debit Sungai BengawanSo lo Di Napel

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Bes

ar A

liran

(m3/

s)

Debit Bulanan Rata-rata (m3/s)

Rata-rata Max Q80% Q90% Min

Kurva Duras i A l i ran Sungai Bengawan So lo Di Napel

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Bes

ar A

liran

(m3/

s)

Lengkung Lama Aliran (m3/s)

Perhitungan Ketersediaan AirAnalisis

Potensi

Tersedia data debit

> 10 tahunTidak

Ya

Data Debit diurut dari

B ke K

Hitung Frekwensi (Dist.)

Plot Hubungan Frekwensi

Vs Debit

Perhitungan

Potensi Aliran

Tersedia Data Hujan

Ya

Tersedia Data Debit

< 5 tahun

Ya

Pemilihan Model R - R

Kalibrasi Model

Generating Data Debit

Sinthetis

Pemilihan

Model R - R

Generating Data Debit

Sinthetis

Tidak Analisa Regional

Tersedia Data

MeteorologiTidak

Ya

T

Metode Regional

Jika sama sekali tidak ada data, gunakan Metode Regional1. Berbanding luas, atau dari tebal aliran mm/hari2. Disesuaikan dengan hujan tahunan3. Model hujan-aliran dengan parameter yang sama

• Keandalan menurut satuan waktu

Rt = n/N x 100%

n adalah jumlah waktu kebutuhan air terpenuhi

N adalah jumlah seluruh waktu

• Keandalan menurut volume = Faktor-K

Rv = v/V x 100%

v adalah volume penyediaan air; dan

V adalah volume air yang dibutuhkan

• Jika keandalan sistem adalah R, maka resikokegagalan (F)

F = 1 – R

• Apakah irigasi boleh mengalami kegagalanpenyediaan air?

KeandalanPenyediaan

Sumber DayaAir

• Persyaratan keandalan

– Irigasi: 80%

– Air baku 90%

– Aliran pemeliharaan sungai 95 %

• Bagaimana meningkatkan keandalan?

– Tampungan / waduk / embung

– Suplesi dari sungai lain / inter-basin-transfer

– Pelestarian daerah tangkapan air

Kriteria KeandalanPenyediaan

Sumber Daya Air

• Cara Plotting Position Weibul (dianjurkan)

– Urutkan data dari yang besar ke kecil

– Beri urutan r dari 1 sampai dengan N

– Probabilitas urutan ke r adalah r/(N+1)

– Interpolasi untuk mendapatkan probabilitas 80%, 90% dan 95%

• Cara statistik (asumsi distribusi Normal)

– Hitung rata-rata xrata dan simpangan baku stdev

– Q80% = xrata - 0,84 * stdev

– Q90% = xrata –1,28 * stdev

– Q95% = xrata - 1,64 * stdev

• Cara percentile

– Menggunakan fungsi Ms-Excel PERCENTILE

• Q80% = PERCENTILE(range, 0.2)

• Q90% = PERCENTILE(range, 0.1)

• Q95% = PERCENTILE(range,0.05)

M E N G H I T U N G D E B I T A N D A L A N Q 8 0 % , Q 9 0 % D A N Q 9 5 %

Kebutuhan pokok sehari-hari

Irigasi

Perkotaan

Industri

Ternak

Perikanan

Energi

Transportasi

Wisata

K E B U T U H A N A I R

Aliran pemeliharaan sungai

Per h i tunga n keb utuha n a i r r um a h -ta ngga , per kota a n da n indus t r i

• Dasar: Pedoman Perencanaan SDA WS (2004)

• Kriteria:

– Kebutuhan 150 l/orang/hari (kota > 1 juta penduduk)

– Kebutuhan 120 l/orang/hari (kota kecil)

– 80 l/orang/hari (pedesaan)

– RPP-HGA: Kebutuhan pokok sehari-hari minimal 60

liter/orang/hari

• Masukan:

– Jumlah penduduk di dalam Wilayah Sungai

– Data yang ada penduduk di Provinsi dan

Kabupaten/Kota

– Perlu di overlay, Kabupaten mana yang masuk ke WS

PerhitunganKebutuhan Air

Industri

• Pada kawasan industri bergantung pada

Jenis industri

Jumlah pekerja (mencerminkan skala

besarnya industri pada jenis industri

tertentu)

• Jika tidak ada informasi mengenai jenis

industri, bisa digunakan perkiraan 1

liter/s/ha

PerhitunganKebutuhan Air

Ir igasi

• Dasar: Pedoman Perencanaan Irigasi KP01

• Cara menghitung :

Dengan template Excel

• Masukan:

– Luas Daerah Irigasi

– Pola dan jadwal tanam

– Hujan efektif, perkolasi (dari jenis tanah)

– Sistem golongan

– Efisiensi saluran irigasi

PerhitunganKebutuhan Air Untuk Ternak

• Dasar: FIDEP (1993)

• Kriteria:

– Ternak besar 40 l/ekor/hari

– Ternak kecil 5 l/ekor/hari

– Unggas 0,6 l/ekor/hari

• Masukan:

– Jumlah ternak besar: sapi kerbau, kuda

– Jumlah ternak kecil: kambing, babi

– Jumlah unggas: ayam, itik

PerhitunganKebutuhan Air

Perikanan

• Dasar FIDEP (1993)

• Kriteria

– 7 mm/hari/ha

• Masukan: Luas kolam

dan tambak ikan

Al i r a n Pem el iha r a a n Sunga i

• PP 38/2011 tentang sungai

• Perlindungan aliran pemeliharaan sungai

ditujukan untuk menjaga ekosistem sungai, mulai

dari hulu sampai muara sungai.

• Dilakukan dengan mengendalikan ketersediaan

debit andalan 95%

• Dalam hal debit andalan 95% tidak tercapai,

pengelola sumber daya air harus mengendalikan

pemakaian air di hulu

• Dengan berfluktuasinya Q95% dalam setahun,

maka untuk setiap bulan, gunakan Q95% pada

periode bulan (atau tengah-bulanan atau 10-

harian) tersebut

NERACA AIR BERDASARKAN

SURAT EDARAN

DIRJEN SDA 2012

• Form A01 Rincian Penggunaan Air

– Inventarisasi semua penggunaan air

– Dengan dan tanpa SIPA

• Form A02 Rencana Neraca Air

– Ketersediaan air (debit andalan)

– Kebutuhan air

• Rumah tangga, kota dan industri (RKI)

• Irigasi

• Perikanan

• Pemeliharaan sungai

– Neraca air = ketersediaan - kebutuhan

Formulir A-01 Rincian Penggunaan Air

Wilayah Sungai, Kode Wil. Sungai : …………………………………………..

SIPA

(L/dt) (L/dt) m3/th1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

I. IRIGASI

a. DI. CISADANE Cisadane 7o 34' 55" Banten - - 21290 - - - - -

II. NON IRIGASI

a. Domestik/Municipal

1. PT. CIPUTRA DEVELOPMENT II Cisadane 7o 31' 05" Banten - 20 20 622.08 693.7/033/PU-Kadis 2004 PU-Kadis -

2. PT. TAMARA GREEN GARDEN Cisadane 7o 29' 15" Banten - 20 10 311.04 693.7/SK.19.1/DPU 2007 DPU -

b. Industri

1. PT. UNIPA DAYA Cisadane 7o 12' 25" Banten - 30 25 777.6 693.7/SK.35.1.2/DPU 2007 DPU -

c. Perikanan - - - - - - - - - -

d. Pemeliharaan sungai Cisadane - Banten - - 1500 - - - - -

Prop. /

Kab.

Kec. /

Desa

AktualNo. Ijin TahunSungai Koordinat

Dikeluarkan

Oleh

FORMULIR A-01

RINCIAN PENGGUNAAN AIR

Nama Pengelola SDA Wilayah Sungai : ……………………………….

No. Kategori / Nama Pengguna

Penggunaan Air SIPA

KET.

CONTOH

Contoh Form A02 Bendung Manganti di Sungai Citanduy

Sungai Citanduy di Bendung Manganti Periode : 2013

1 Citanduy a. Ketersediaan Air

Prakiraan (Q andalan 80%) Bendung Manganti 72.7 143.8 161.0 170.0 153.2 127.5 92.3 46.5 30.1 44.9 65.4 54.7 96.8

b. Kebutuhan Air

Rencana kebutuhan air 62.6 62.6 60.7 58.3 58.3 58.3 46.9 41.3 31.8 31.8 49.4 62.6 52.0

Rencana kebutuhan air tanpa aliran pemeliharaan 44.4 44.4 42.6 40.1 40.1 40.1 28.7 23.1 13.6 13.6 31.2 44.4 33.9

Rincian Keb. Air

1 PDAM 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39

2 Irigasi

Luas (ha) dan liter/s/ha 26,406 1.67 1.67 1.60 1.50 1.50 1.50 1.07 0.86 0.50 0.50 1.17 1.67

Keb. Air Tanaman (m3/s) 44.01 44.01 42.16 39.70 39.70 39.70 28.34 22.71 13.20 13.20 30.81 44.01 33.46

3 Perikanan

Rencana keb. air perikanan - - - - - - - - - - - - -

4 Pemeliharaan sungai

Rencana keb. air pemeliharaan sungai 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20 18.20

Neraca Air ( NA ) 10.12 81.19 100.30 111.68 94.91 69.19 45.37 5.25 -1.74 13.16 15.98 -7.89 44.79

Status ( NA ) S S S S S S S S D S S D S

DesJun Jul Agst Sept Okt NovMei

RENCANA NERACA AIR BBWS Citanduy

No.Nama

KondisiBulan (m3/s) Rata-rata

TahunanKeterangan

DAS / DP Jan Feb Mar Apr

Contoh Form A02 Bendung Manganti di Sungai Citanduy

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agst Sept Okt Nov Des

Ketersediaan Air Q80% 72.7 143.8 161.0 170.0 153.2 127.5 92.3 46.5 30.1 44.9 65.4 54.7

Kebutuhan Air 62.6 62.6 60.7 58.3 58.3 58.3 46.9 41.3 31.8 31.8 49.4 62.6

Kebutuhan Air Konsumtif 44.4 44.4 42.6 40.1 40.1 40.1 28.7 23.1 13.6 13.6 31.2 44.4

-

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

180.0

m3/

s

Neraca Ketersediaan dan Kebutuhan Air

1. Mana yang lebih besar antara debit andalan Q80% dengan Q90% ?2. Jelaskan cara menghitung debit andalan Q80%3. Bagaimana cara meningkatkan tingkat keandalan pasokan air?4. Jelaskan berbagai jenis penggunaan air!5. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air rumah-tangga!6. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air irigasi!7. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air untuk aliran pemeliharaan sungai!8. Data apa yang diperlukan untuk penyusunan neraca air?9. Di mana neraca air biasa disusun?10. Bagaimana neraca air yang digunakan untuk alokasi air?

L A T I H A N

•Simpulan

Untuk alokasi air diperlukan neraca ketersediaan dan kebutuhan air

Ketersediaan air dinyatakan dengan tingkat keandalan tertentu, misalnya Q80%

Kebutuhan air meliputi kebutuhan air konsumtif yaitu rumah-tangga, perkotaan dan industri, irigasi, perikanan dan peternakan; serta non-konsumtif antara lain aliran pemeliharaan sungai

Form A-02 memuat neraca air beserta statusnya, yaitu surplus atau defisit.

•Tindak Lanjut

Tindak lanjut dari pelatihan ini, peserta diharapkan mengikuti modul berikutnya dalam teknik alokasi air, yaitu Rencana Alokasi Tahunan, Rencana Alokasi Air Rinci, Monitoring dan Evaluasi, dan Pemodelan Alokasi Air.

P E N U T U P