Modul 9 Pemodelan Alokasi Air · 4) Model Alokasi Air dengan MS-Excel 5) Latihan 6) Rangkuman 7)...

Modul 9 Pemodelan Alokasi Air

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi

MODUL 09

MODUL 9 PEMODELAN ALOKASI AIR

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya

validasi dan penyempurnaan Modul Pemodelan Alokasi Air sebagai Materi Substansi

dalam Pelatihan Alokasi Air. Modul ini disusun untuk memenuhi kebutuhan

kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara (ASN) di bidang Sumber Daya Air.

Modul Pemodelan Alokasi Air Air disusun dalam 5 (lima) bab yang terbagi atas

Pendahuluan, Materi Pokok, dan Penutup. Penyusunan modul yang sistematis

diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami pemodelan

alokasi air dalam alokasi air. Penekanan orientasi pembelajaran pada modul ini lebih

menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta.

Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim

Penyusun dan Narasumber Validasi, sehingga modul ini dapat diselesaikan dengan

baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang senantiasa

terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi, kebijakan dan

peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat memberikan manfaat

bagi peningkatan kompetensi ASN di bidang Sumber Daya Air.

Bandung, September 2017

Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan

Sumber Daya Air dan Konstruksi

Ir. K. M. Arsyad, M.Sc

.


ii PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................................... i

DAFTAR ISI .................................................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ......................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... v

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ........................................................................ vi

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................................... 1

1.2 Deskripsi singkat ................................................................................................ 2

1.3 Tujuan Pembelajaran ......................................................................................... 2

1.3.1 Hasil Belajar ............................................................................................ 2

1.3.2 Indikator Hasil Belajar ............................................................................. 2

1.4 Materi Pokok dan Sub Materi Pokok .................................................................. 2

BAB II PRINSIP DASAR PEMODELAN ALOKASI AIR ............................................. 5

2.1 Umum ................................................................................................................. 5

2.2 Data Untuk Penyusunan Model Alokasi Air ....................................................... 6

2.3 Tahap Umum Penyusunan Model Alokasi Air ................................................... 6

2.4 Skematisasi Sistem Tata Air .............................................................................. 6

2.5 Model Alokasi Air dengan Ms-Excel .................................................................. 9

2.6 Latihan .............................................................................................................. 10

2.7 Rangkuman ...................................................................................................... 10

2.8 Evaluasi ............................................................................................................ 11

BAB III PEMODELAN UNTUK RENCANA ALOKASI AIR RINCI ............................ 13

3.1 Prinsip Dasar Model Alokasi Air Rinci .............................................................. 13

3.2 Model Alokasi Air Rnci dengan Ms-Excel ........................................................ 14

3.2.1 Contoh Model 2 Daerah Irigasi .............................................................. 14

3.2.2 Contoh Model dengan PDAM ................................................................ 16

3.2.3 Contoh Model dengan Aliran Pemeliharaan Sungai ............................. 17

3.3 Latihan .............................................................................................................. 18

3.4 Rangkuman ...................................................................................................... 18

3.5 Evaluasi ............................................................................................................ 19


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI iii

BAB IV PEMODELAN UNTUK RENCANA ALOKASI AIR TAHUNAN .................... 20

4.1 Prinsip Dasar Model Alokasi Air Tahunan ........................................................ 21

4.2 Model Alokasi Air Tahunan ............................................................................... 25

4.2.1 Form A-02 Neraca Air ............................................................................ 25

4.2.2 Form A-02A Alokasi Air ......................................................................... 28

4.2.3 Simulasi Dengan Makro Pada Ms-Excel ............................................... 29

4.3 Latihan .............................................................................................................. 33

4.4 Rangkuman ...................................................................................................... 34

4.5 Evaluasi ............................................................................................................ 34

BAB V PENUTUP ....................................................................................................... 35

5.1 Simpulan ........................................................................................................... 35

5.2 Tindak Lanjut .................................................................................................... 35

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 36

GLOSARIUM............................................................................................................... 37

KUNCI JAWABAN ...................................................................................................... 39


iv PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Simpul Dan Masukan Serta Keluarannya ................................................... 8

Tabel 4.1. Contoh Form A-02 Neraca Air ................................................................... 27

Tabel 4.2. Form A-02A Alokasi Air ............................................................................. 29


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Model alokasi air Sungai Cisadane di Bendung Pasarbaru dengan

Model WRMM .......................................................................................... 9

Gambar 2.2. Model alokasi air Sungai Cisadane di Bendung Pasarbaru dengan

model Ms-Excel ..................................................................................... 10

Gambar 3.1. Contoh Model 2 Daerah Irigasi .............................................................. 16

Gambar 3.2. Model 2 DI dan PDAM ........................................................................... 17

Gambar 3.3. Model 2 DI, PDAM dan Aliran Pemeliharaan Sungai ............................ 18

Gambar 4.1. Contoh Skema untuk RAAT ................................................................... 26

Gambar 4.2. Grafik Neraca Air terkait Form A-02....................................................... 28

Gambar 4.3. Skematisasi Sistem Tata Air S.Cisadane .............................................. 31

Gambar 4.4. Hasil Simulasi untuk Kondisi Saat Ini..................................................... 32


vi PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Deskripsi

Modul Pemodelan Alokasi Air ini terdiri dari tiga kegiatan belajar mengajar.

Kegiatan belajar pertama membahas Prinsip Dasar Pemodelan Alokasi Air.

Kegiatan belajar kedua membahas Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Rinci.

Kegiatan belajar ketiga membahas Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air

Tahunan.

Peserta pelatihan mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang

berurutan. Pemahaman setiap materi pada modul ini diperlukan untuk

memahami Pemodelan Alokasi Air. Setiap kegiatan belajar dilengkapi dengan

latihan atau evaluasi yang menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta

pelatihan setelah mempelajari materi dalam modul ini

Persyaratan

Dalam mempelajari modul pembelajaran ini, peserta pelatihan diharapkan dapat

menyimak dengan seksama penjelasan dari pengajar, sehingga dapat

memahami dengan baik materi yang merupakan dasar dari Alokasi Air. Untuk

menambah wawasan, peserta diharapkan dapat membaca terlebih dahulu

tentang rencana alokasi air tahunan dan rencana alokasi air rinci.

Metode

Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah

dengan kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/ Fasilitator,

adanya kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi

Alat Bantu/ Media

Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat Bantu/

Media pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/ proyektor, Laptop, white board dengan

spidol dan penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/ atau bahan ajar.


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI vii

Tujuan Kurikuler Khusus

Setelah mengikuti semua kegiatan pembelajaran dalam mata pelatihan ini,

peserta diharapkan mampu memahami dasar-dasar Pemodelan Alokasi Air

dalam mendukung alokasi air yang adil, efisien dan berkelanjutan.


viii PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembukaan UUD 1945 yang antara lain menyatakan bahwa negara

berkewajiban melindungi segenap bangsa Indonesia dan seluruh tumpah

darah Indonesia dan untuk memajukan kesejahteraan umum, maka menjadi

sangat relevan jika Negara berkewajiban melakukan tindakan campur tangan

untuk memenuhi kebutuhan air bagi masyarakatnya.

Bentuk tindakan campur tangan Negara atas air, kita temukan di dalam Pasal

33 ayat (3) UUD 1945 yang menyatakan bahwa: “Bumi, air dan kekayaan

alam yang terkandung di dalamnya dikuasai oleh negara dan dipergunakan

sebesar-besar untuk kemakmuran rakyat”.

Telah ditafsirkan dalam Mahkamah Konstitusi, hak kekuasaan negara adalah

hak kekuasaan pengaturan yang di dalamnya terkandung kewajiban negara

yang bertujuan untuk menghormati, melindungi dan memenuhi hak asasi

rakyat dalam memperoleh akses terhadap air.

Kekuasaan atas air oleh negara ini kemudian diamanatkan

penyelenggaraannya kepada pemerintah melalui UU No. 11/1974 tentang

Pengairan. Karena alasan inilah Pemerintah selaku pemegang amanat

penguasaan negara atas air, berkewajiban melakukan tindakan pengaturan

dan pengelolaan air dan sumber air agar kebutuhan manusia akan air dapat

dihormati, dilindungi dan dipenuhi.

Dengan pengelolaan air serta sumber air yang profesional diharapkan dapat

menjamin ketersediaan air pada jaringan sumber air (sungai, danau, telaga,

waduk, rawa, dan cekungan air tanah) dan dapat mendayagunakan secara

adil, berkelanjutan, dan terkendali baik kuantitas maupun kualitasnya.

Pengalokasian air merupakan rangkaian tindakan meliputi: tindakan untuk

mengatur jatah/kuota air yang sesuai dengan jenis penggunaan air dan upaya


2 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

agar senantiasa dapat memenuhi jumlah dan mutu air yang sesuai dengan

hak yang dijamin oleh negara.

Model alokasi air merupakan alat bantu utama dalam penyusunan Rencana

Alokasi Air Tahunan (RAAT) dan Rencana Alokasi Air Rinci (RAAR), dengan

manfaat antara lain adalah: 1) memungkinkan dilakukannya perhitungan

alokasi air secara adil, efisien dan berkelanjutan, yang pada umumnya

melibatkan perhitungan yang rumit; 2) sebagai sarana untuk menyamakan

persepsi para pemilik kepentingan mengenai dampak yang akan terjadi untuk

suatu kebijakan alokasi air.

1.2 Deskripsi singkat

Modul pelatihan ini membahas berbagai materi terkait dengan: Prinsip Dasar

Pemodelan Alokasi Air; Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Rinci; serta

Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Tahunan.

1.3 Tujuan Pembelajaran

1.3.1 Hasil Belajar

Setelah mengikuti semua kegiatan pembelajaran dalam mata pelatihan ini,

peserta diharapkan mampu memahami dasar-dasar Pemodelan Alokasi Air

dalam mendukung alokasi air yang adil, efisien dan berkelanjutan.

1.3.2 Indikator Hasil Belajar

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta pelatihan diharapkan dapat:

a) Menjelaskan prinsip dasar pemodelan alokasi air

b) Menyusun model komputer untuk mendukung Rencana Alokasi Air Rinci

c) Menyusun model komputer untuk mendukung Rencana Alokasi Air

Tahunan

1.4 Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

a) Materi Pokok 1 : Prinsip Dasar Pemodelan Alokasi Air

1) Data untuk Penyusunan Model Alokasi Air

2) Tahap Umum Penusunan Model Alokasi Air

3) Skematisasi Sistem Air



4) Model Alokasi Air dengan MS-Excel

5) Latihan

6) Rangkuman

7) Evaluasi

b) Materi Pokok 2 : Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Rinci

1) Prinsip Dasar Model Alokasi Air Rinci

2) Model Alokasi Air Rinci dengan MS-Excel

3) Latihan

4) Rangkuman

5) Evaluasi

c) Materi Pokok 3 : Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Tahunan

1) Prinsip Dasar Model Alokasi Air Tahunan

2) Model Alokasi Air Tahunan

3) Latihan

4) Rangkuman

5) Evaluasi



BAB II

PRINSIP DASAR PEMODELAN ALOKASI AIR

2.1 Umum

Model komputer untuk mendukung alokasi air pada prinsipnya adalah

menelusuri perjalanan air dari hulu ke hilir, memeriksa apakah kebutuhan air

terpenuhi, dan mengendalikan infrastruktur seperti bendung, waduk, pompa.

Beberapa contoh model alokasi air antara lain DSS-Ribasim, WRMM, dan Ms-

Excel.

DSS-Ribasim, merupakan model simulasi yang dibuat oleh Delft Hydraulics

yang sekarang berubah nama menjadi Deltares - dari Belanda, digunakan

pertama kali di Indonesia di proyek Cisadane-Cimanuk Integrated Water

Resources Development (BTA-155) pada tahun 1985, yang dapat dipandang

sebagai suatu bentuk pendekatan Integrated Water Resources Management

(IWRM) pertama di Indonesia. Penggunaan selanjutnya adalah pada Basin

Water Resources Planning (BWRP), dan penyusunan Pola dan Rencana

Pengelolaan Sumber Daya Air sejak tahun 2006 sampai dengan saat ini.

Water Resources Management Model (WRMM) dibuat oleh Optimal Solution

dari Kanada, merupakan program optimasi linear programming, yang

meminimumkan jumlah penalti. Pernah digunakan pada awal kegiatan BWRM,

dan saat itu tampilannya digabung dengan GIS-MapInfo.

Ms-Excel untuk alokasi air di Indonesia diperkenalkan oleh Hatmoko (1992)

yang saat itu menggunakan lembar kerja elektronik Lotus dan Symphony.

Sejak kegiatan BWRM yang antara lain meningkatkan kemampuan alokasi air

dari Balai Pengelolaan Sumber Daya Air Provinsi pada tahun 2000, model Ms-

Excel yang mudah diterapkan untuk skema tata air yang sederhana menjadi

semakin populer, dan sampai dengan saat ini banyak digunakan dalam

penyusunan Rencana Alokasi Air Tahunan (RAAT).

Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menjelaskan prinsip dasar pemodelan alokasi air



2.2 Data Untuk Penyusunan Model Alokasi Air

Data yang diperlukan untuk menunjang penyusunan model alokasi air adalah

sebagai berikut:

a) Peta topografi yang memuat garis kontur, sungai dan anak sungai, lokasi

bendung dan batas administrasi yaitu batas, desa, kecamatan dan

kabupaten/kota. Peta ini digunakan untuk menetapkan batas DAS atau

Sub-DAS

b) Peta hidrologi (pos hidrologi dan klimatologi)

c) Peta dan skema jaringan irigasi yang ada dan data daerah irigasi

d) Peta tata guna lahan (land use maps)

e) Data lokasi stasiun pengamat muka air (pos duga) debit air sungai

f) Data perijinan pengambilan air pada jaringan

g) Daftar lokasi pengambilan air yang sudah berijin dan yang belum ada ijin

di sepanjang jaringan

h) Data pengguna air di kanan dan kiri jaringan serta data debit bendung

2.3 Tahap Umum Penyusunan Model Alokasi Air

Secara umum, tahapan penyusunan model alokasi air adalah sebagai berikut:

a) Buat skematisasi sistem tata air, yang menunjukkan sumber-sumber air

yang akan diperhitungkan dalam alokasi air, para pengguna air yang akan

dikaji, dan lingkungan yang juga memerlukan air untuk keberlangsungan

ekosistem;

b) Hitung jumlah air yang tersedia pada setiap sumber air pada skematisasi

c) Hitung kebutuhan air para pengguna air yang ada

d) Tentukan prioritas masing-masing pengguna air

e) Alokasikan air sesuai prioritasnya, secara adil, efisien dan berkelanjutan

2.4 Skematisasi Sistem Tata Air

Langkah pertama dari setiap penyusunan model alokasi air adalah menyusun

skematisasi sistem tata air. Skematisasi sistem tata air perlu dibuat

sedemikian rupa sehingga cukup sederhana akan tetapi dapat

menggambarkan kondisi infrastruktur pengairan dalam kaitannya untuk



alokasi distribusi air, sehingga skematisasi tersebut cukup menggambarkan

kondisi hidrologis dari daerah aliran sungai ditinjau. Skematisasi sistem tata

air terdiri atas simpul-simpul yang menyatakan sumber air, kebutuhan air dan

infrastruktur, dan cabang-cabang yang menyatakan sungai, saluran atau pipa.

Simpul-simpul terdiri atas tiga jenis, yaitu simpul biasa, simpul aktivitas, dan

simpul kendali.

Simpul biasa merupakan unsur dalam tata air yang tidak mengatur aliran air,

terdiri atas simpul aliran, simpul akhir, simpul pertemuan, simpul pembangkit

listrik, dan simpul semu. Penjelasan singkat dari masing-masing simpul biasa

adalah sebagai berikut:

- Simpul aliran (inflow node), menyatakan lokasi dimana air memasuki

sistem, misalnya dapat berupa aliran dari Daerah Aliran Sungai di bagian

hulu, air dari sumber mata air atau air tanah;

- Simpul akhir (terminal node): menyatakan batas akhir dari wilayah sungai,

biasanya berupa laut namun dapat juga berupa transfer ke wilayah sungai

lain;

- Simpul pertemuan (confluence node): menyatakan lokasi pertemuan dua

buah atau lebih anak sungai;

- Simpul listrik mikrohidro (run-of-river node): menyatakan pembangkit listrik

tenaga air yang terletak pada sungai atau saluran (tanpa tampungan

seperti pada waduk) misalnya listrik mikrohidro di saluran irigasi;

- Simpul semu (dummy node): menyatakan lokasi tertentu di dalam sistem

yang misalnya dapat digunakan untuk kalibrasi aliran terukur dan

perhitungan; dan

Simpul aktivitas merupakan simpul kebutuhan air, terdiri atas:

- Simpul air bersih (public water supply node), menyatakan lokasi dimana

dilakukan pengambilan air untuk PDAM, industri dan rumah-tangga;

- Simpul aliran rendah (low flow node), menyatakan lokasi dimana suatu

besaran aliran rendah tertentu harus diadakan, misalnya untuk keperluan



penggelontoran, memelihara kedalaman air untuk navigasi, lingkungan,

dan sebagainya;

- Simpul irigasi (irrigation node), menyatakan lokasi daerah irigasi;

- Simpul tambak (fishpond node), menyatakan lokasi tambak;

- Simpul kehilangan air (loss flow), menyatakan lokasi dimana terjadi

kehilangan air, misalnya bocoran, rembesan, penguapan, dan

pengambilan liar.

Simpul kendali merupakan infrastruktur pengairan yang dapat digunakan

untuk mengendalikan sistem tata air, terdiri atas:

- Simpul bendung (diversion node), menyatakan bendung atau bangunan

pengambilan air; dan

- Simpul waduk (reservoir node), menyatakan waduk.

Dalam praktik beberapa jenis simpul yang sering terdapat di lapangan

disajikan pada tabel berikut:

Tabel 2.1. Simpul Dan Masukan Serta Keluarannya Jenis Simpul Data Masukan Hasil Informasi

Irigasi PDAM/ Industri Bendung Waduk Inflow

- Luas Daerah Irigasi (ha) - Kebutuhan air (liter/detik/ha) - Kebutuhan air (m

3/detik)

- Kebutuhan air (m

3/detik)

- Kebutuhan air di hilir (m

3/detik)

- Debit air di hulu (m3/detik)

- Kapasitas (juta m

3)

- Kebutuhan air di hilir (m3/detik)

- Debit air di hulu (m3/detik)

- Debit aliran sungai (m

3/detik)

- Alokasi air (m3/detik)

- Alokasi air (m

3/detik)

- Alokasi air (m

3/detik)

- Air keluar dari waduk

(m3/detik)



2.5 Model Alokasi Air dengan Ms-Excel

Untuk lokasi air perencanaan pengelolaan sumber daya air di Indonesia, yaitu

dalam penyusunan Pola dan Rencana Pengelolaan Sumber Daya Air, sampai

saat ini banyak digunakan model DSS-Ribasim yang cukup canggih dan relatif

mudah digunakan. Akan tetapi dalam menyusun alokasi air tahunan,

kenyataannya model alokasi air yang banyak digunakan oleh para pengelola

wilayah sungai di Indonesia adalah model alokasi air dengan lembar kerja

elektronik, yaitu dengan Microsoft-Excel. Kelebihan model simulasi sederhana

ini cukup mudah digunakan, terutama untuk Daerah Aliran Sungai yang sistem

tata airnya relatif tidak terlalu kompleks. Pada bab berikutnya dibahas model-

model dengan Ms-Excel.

Gambar 2.1. Model Alokasi Air Sungai Cisadane Di Bendung Pasarbaru

Dengan Model WRMM

PDAM Rajeg

S. Induk BaratDI Cisadane Barat9.930 ha

Sek K

edaung

S. In

duk B

ara

t Laut

1.818 ha

Tng

S. C

isadane

Bd. Pasarbaru

PDAM Kota Tng

PDAM Bojongrenged

PDAM Mauk

DI Cisadane Barat Laut8.885 ha

DI Cisadane Utara3.255 ha

Alokasi Air Sungai Cisadane pada Bendung Pasarbaru

Sal. Induk Tanah Tinggi

Mookervaart

Sal. Induk Timur

Sal

. Induk

Uta

ra

Penggelontoran

DI Cisadane Timur787 ha

143 ha

9,93

1,82

0,79

50

8,88

0,01

0

0 0,03

0,053,25

00,02

0,02

0,020,01

0,050

0,35

0,21

0,01

0,01

0,050

0,01

0,01

0,14

50

24,3

2

0,79

20,69

1,8

2

9,93 20,69 20,72

0,0

2

0

9,94 18,87 18,88

0,0

1

8,9

3

0

8,88

0,0

5

4,16 0,86 0,86 0,84 0,82 0,8

3,3

3,2

50,05

0

0,0

2

0,0

2

0,0

2 0,0

1

24,3

2

0

0,01

0,35

0,21

0,01

0,08 0,02 0,010,0

5 0

0,0

1

0,03

0,14



Gambar 2.2. Model Alokasi Air Sungai Cisadane Di Bendung Pasarbaru Dengan Model Ms-Excel

2.6 Latihan

Jawab secara singkat pertanyaan berikut di bawah ini

1. Jelaskan fungsi model alokasi air!

2. Jelaskan tahap penyusunan model alokasi air!

3. Sebutkan berbagai jenis simpul dalam skematisasi sistem tata air!

2.7 Rangkuman

Model alokasi air berfungsi membantu perencanaan alokasi air yang adil,

efisien dan berkelanjutan. Tahap penyusunan model alokasi air adalah: a)

penyusunan skematisasi sistem tata air, yang menunjukkan sumber air dan

penggunaan air; b) perhitungan ketersediaan air; c) perhitungan kebutuhan

air; d) penentuan prioritas; dan e) alokasikan air sesuai prioritas secara adil.

0,000 Kabupaten Tangerang

0,002

1.818 ha 0,002 m3/dt 3.255 ha

1,00 L/dt/ha 1,00 L/dt/ha

1,82 m3/dt 3,26 m3/dt

0,69 Faktor-k 0,69 Faktor-k

0,002

S. Induk Kedaung Bendung Pasarbaru 2,254 Kota Tangerang

1,259

Saluran Induk Barat 3,255 0,050

0,015 0,016 20,633 0,0418 20,633 0,050 m3/dt

13,046 13,047 14,307 14,307 14,332

14,3342

S. Induk Utara

0,0100 m3/dt 0,020

0,0012 m3/dt 0,0006 m3/dt 0,025 m3/dt

0,054 14,344

2,304

3,707 4,042 1,403 0,857

0,908 0,858

0,961 Saluran Induk Timur

18,051

0,350 m3/dt 0,0005 m3/dt

18,401

18,613

0,212 m3/dt

18,825

0,007 m3/dt

Tunas Jaya Motor

Indo Toray Sitetis

PDAM Kota Tng

PDAM Kota Tng

DI. Cisadane Utara

Fajar P. Jipir

PDAM Bojongrenged

Candrasa Prana Guna

Polkrik

DI. Kedaung

Tunggal Maju Asri Cipta Teras A.

Makmur Surya L. I W W I

Ganesha



2.8 Evaluasi

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan cara memilih jawaban yang

paling benar!

Pilih jawaban yang benar

1. Tahap pertama pemodelan alokasi air adalah.....

a. Perhitungan kebutuhan air

b. Perhitungan ketersediaan air

c. Mengalokasikan air sesuai prioritas

d. Menyusun skematisasi sistem tata air

2. Jika neraca air menunjukkan kondisi defisit, maka alokasi air dilaksanakan

berdasarkan.....

a. Posisinya di sungai

b. Prioritas penggunaannya

c. Pemilik lahan

d. Penyewa lahan

3. Prioritas Utama alokasi air adalah.....

a. Aliran pemeliharaan sungai

b. Energi

c. Kebutuhan pokok sehari-hari

d. Perikanan



BAB III

PEMODELAN UNTUK RENCANA ALOKASI AIR RINCI

3.1 Prinsip Dasar Model Alokasi Air Rinci

Permasalahan alokasi air rinci, atau secara tepat waktu (real-time), adalah

bagaimana membagi air pada saat ini, pada berbagai pengguna air secara

adil, sesuai dengan prioritasnya.

Langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah:

a) Penyusunan skematisasi sistem tata air;

b) Perhitungan kebutuhan air secara kumulatif dari hilir ke hulu; dan

c) Alokasi pembagian air, dari hulu ke hilir.

Agar dapat melakukan alokasi pembagian air di bendung atau waduk, maka

terlebih dahulu harus diketahui berapa jumlah kebutuhan air di hilir bendung

atau waduk tersebut. Untuk itu perlu dijumlahkan semua kebutuhan air dari

hilir ke hulu sampai dengan bangunan pembagi air tersebut, sehingga dapat

diketahui berapa jumlah kebutuhan air secara kumulatif dari hilir ke hulu.

Alokasi pembagian air dilakukan pada setiap bendung dan waduk. Untuk

setiap bendung dapat dilakukan berbagai kebijakan alokasi air, antara lain: a)

prioritas pada yang dibelokkan atau pengambilan air; b) proporsi yang konstan

antara yang diambil dengan yang mengalir ke hilir; dan c) proporsional dengan

air yang dibutuhkan.

Metode alokasi dengan prioritas pada air yang dibelokkan (diverted),

mengakibatkan hilir sungai hanya mendapat sisanya. Sistem ini dapat

digunakan pada pengambilan air bersih yang memang selalu merupakan

prioritas tertinggi, atau pada bendung yang dibagian hilir sungainya tidak atau

belum dimanfaatkan lagi.

Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menyusun model komputer untuk mendukung Rencana Alokasi Air Rinci.



Metode proporsi yang konstan adalah berdasarkan air yang tersedia, misalnya

air yang dibelokkan mendapat 60% dari air yang tersedia, dan 40% sisanya ke

hilir sungai. Cara sederhana ini dapat dilakukan antar pengguna air yang

sama, misalnya irigasi.

Metode proporsional dengan air yang dibutuhkan ini merupakan metode yang

paling adil dan sebaiknya digunakan bilamana memungkinkan. Metode ini

memerlukan perhitungan kebutuhan air di hilir bendung. Bentuk umum dari

rumus alokasi air secara proporsional dengan kebutuhannya ini adalah

sebagai berikut:

(

)

dimana jumlah kebutuhan adalah pada bendung pembagi, meliputi seluruh

kebutuhan air dari hilir yang meminta air dari bendung tersebut.

3.2 Model Alokasi Air Rnci dengan Ms-Excel

Berikut ini diberikan beberapa contoh aplikasi lembar kerja Ms-Excel untuk

alokasi pembagian air, mulai dari yang sangat sederhana yaitu suatu sistem

tata air yang hanya terdiri atas dua buah daerah irigasi dan sebuah inflow.

3.2.1 Contoh Model 2 Daerah Irigasi

Permasalahan

Pada Gambar 3.1 terdapat dua buah daerah irigasi, yaitu DI Hulu dan di

bagian hilirnya adalah DI Hilir. Kedua DI tersebut mendapat pasokan air dari

catchment area (CA) atau Daerah Tangkapan Air (DTA) di hulu yaitu pada

simpul Inflow. Bagaimana mengalokasikan air untuk DI Hulu dan Hilir secara

adil?

Langkah Pengerjaan

Pada masing-masing simpul irigasi terdapat informasi mengenai hal-hal

karakteristiknya, yaitu: a) luas (ha); b) satuan kebutuhan air (liter/detik/ha);

kebutuhan air (m3/detik), yang merupakan perkalian antara a) dan b); dan d)



faktor-k, merupakan indeks pemenuhan kebutuhan air, yaitu rasio antara

pasok (supply) dan kebutuhan (demand), dimana berapa besarnya pasok

baru dapat diketahui setelah dilakukan perhitungan simulasi alokasi

pembagian air. Sedangkan simpul inflow memuat besarnya debit aliran sungai

dalam satuan meter-kubik per-detik.

Setelah gambar skematisasi sistem tata air beserta informasinya diselesaikan,

maka langkah selanjutnya adalah: 1) menghitung jumlah kebutuhan air, dari

hilir ke hulu; dan 2) melakukan alokasi pembagian air, dari hulu ke hilir.

Perhitungan jumlah kebutuhan air dari hilir, dicatat pada setiap ruas sungai

dengan huruf miring (italics) berwarna merah. Terlihat bahwa kebutuhan air

dari DI Hilir sebesar 3 m3/detik; dan dijumlahkan dengan DI Hulu menjadi 4

m3/detik.

Alokasi pembagian air dari hulu, yang hanya sebesar 3 m3/detik harus dibagi

pada bendung pengambilan air DI Hulu secara proporsional, yaitu:

DI Hulu mendapat = ¼ x 3 m3/detik = 0,75 m3/detik

DI Hilir mendapat sisanya, yaitu 3 – 0,75 = 2,25 m3/detik

Yang juga sama dengan ¾ x 3 m3/detik = 2,25 m3/detik



Gambar 3.1. Contoh Model 2 Daerah Irigasi

3.2.2 Contoh Model dengan PDAM

Gambar berikut serupa dengan contoh 2 DI, akan tetapi ada sebuah

Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) yang memasok air bersih untuk

penduduk, dengan kebutuhan 200 liter/detik. Dengan adanya PDAM yang

melayani kebutuhan pokok sehari-hari masyarakat, maka prioritasnya lebih

tinggi dibandingkan dengan irigasi. Dengan demikian, maka air jatah irigasi

yang harus dibagi antara DI Hulu dan DI Hilir menjadi (3 – 0,2) m3/s.

Akibatnya DI Hulu mendapat 0,7 m3/s, dan DI Hilir 2,1 m3/s. Kedua Daerah

Irigasi memiliki faktor-K yang sama, yaitu 70%.



Gambar 3.2. Model 2 DI dan PDAM

3.2.3 Contoh Model dengan Aliran Pemeliharaan Sungai

Pada 2 model terdahulu, air yang ada dihabiskan tanpa sisa sehingga sungai

di bagian hilir tidak ada aliran sama sekali. Untuk menjaga keseimbangan

ekosistem, maka perlu adanya debit aliran pemeliharaan sungai, misalnya

pada model kita ini adalah 100 liter/detik. Akibatnya pada irigasi terjadi

pengurangan jatah, sehingga faktor-K untuk kedua daerah irigasi turun

menjadi 68%.



Gambar 3.3. Model 2 DI, PDAM dan Aliran Pemeliharaan Sungai

3.3 Latihan

Jawab secara singkat pertanyaan latihan berikut ini.

1. Jelaskan prioritas alokasi air!

2. Jelaskan berbagai metode alokasi air pada sungai dengan sebuah

bendung irigasi!

3. Jelaskan langkah-langkah untuk menyusun model alokasi air rinci!

3.4 Rangkuman

Model alokasi air rinci membantu mengalokasikan air saat ini secara adil,

efisien dan berkelanjutan. Yang dimaksudkan dengan adil adalah sesuai



prioritas, dan pengguna air dengan prioritas yang sama sebaiknya memiliki

tingkat pemenuhan kebutuhan air yang sama, yaitu rasio pasok dan

kebutuhan air faktor-K.

3.5 Evaluasi


paling benar!


1. Perhitungan kebutuhan air sebaiknya dengan cara.....

a. Dari kanan ke kiri

b. Dari kiri ke kanan

c. Dari hulu ke hilir

d. Dari hilir ke hulu

2. Perhitungan alokasi air sebaiknya dengan cara.....

a. Dari kanan ke kiri

b. Dari kiri ke kanan

c. Dari hulu ke hilir

d. Dari hilir ke hulu

3. Alokasi air untuk pengguna air dengan prioritas yang sama adalah.....

a. Dahulukan yang di bagian hulu

b. Dahulukan yang di bagian hilir

c. Proporsional sesuai dengan kebutuhan air

d. Jumlah air yang dialokasikan dibuat sama



BAB IV

PEMODELAN UNTUK RENCANA ALOKASI AIR TAHUNAN

4.1 Prinsip Dasar Model Alokasi Air Tahunan

Perencanaan alokasi air tahunan memerlukan simulasi setahun, dengan

langkah waktu bulanan, tengah-bulanan pada umumnya di Indonesia, dan 10

harian sebagaimana di Jawa Timur. Penyusunan model alokasi air dengan

MS-Excel ini terdiri atas tahapan-tahapan sebagai berikut:

a) Penggambaran skematisasi;

b) Penyusunan tabel kebutuhan dan ketersediaan air;

c) Perhitungan kebutuhan air pada setiap titik;

d) Alokasi pemberian air;

e) Menjalankan simulasi;

f) Perhitungan kekurangan air; dan

g) Penyajian hasil simulasi.

Langkah 1. Skematisasi

Penggambaran skematisasi tata air untuk perencanaan, serupa dengan

skematisasi untuk pengoperasian secara rinci atau real-time, dan telah

dibahas pada bab sebelumnya. Perbedaannya terletak pada adanya indikator

waktu atau time-step, yang dapat dipilih untuk mengkaji kondisi pada suatu

saat tertentu. Misalnya kondisi pada tengah-bulan September pertama.

Langkah 2. Penyusunan tabel kebutuhan dan ketersediaan air

Jika skematisasi tata air menyatakan ketersediaan dan kebutuhan air menurut

ruang atau secara spasial, maka untuk menyatakan data runtut waktu (time-

series) dari ketersediaan air pada simpul aliran dan kebutuhan air pada

Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menyusun model komputer untuk mendukung Rencana Alokasi Air Tahunan.



berbagai simpul kebutuhan air perlu dibuat pula tabel-tabel. Untuk

menyatakan ketersediaan dan kebutuhan air pada suatu saat yang disajikan

pada skematisasi, maka tabel tersebut diacu dengan menggunakan fungsi:

=vlookup(indeks, tabel, kolom) atau

=hlookup(indeks, tabel, baris)

Langkah 3. Perhitungan kebutuhan air pada setiap titik

Sebelum alokasi air direncanakan, jumlah kebutuhan air di hilir bendung atau

waduk harus diketahui terlebih dahulu. Untuk itu maka dilakukan penjumlahan

kebutuhan air dari hilir ke hulu, sehingga pada setiap titik dapat diketahui

kebutuhan airnya secara kumulatif dari hilir.

Langkah 4. Alokasi pemberian air pada bendung

Pemberian air dimulai dengan melakukan penelusuran air yang tersedia dari

hulu ke hilir. Permasalahan pengendalian alokasi air muncul pada bangunan

air bendung dan waduk. Untuk membagi air pada bendung dapat digunakan

beberapa alternatif antara prioritas pada air yang dibelokkan, proporsi yang

konstan berdasarkan air yang tersedia, dan proporsional terhadap air yang

dibutuhkan.

Alokasi pemberian air pada waduk

Khususnya pada waduk, untuk setiap langkah waktu kita dihadapkan pada

permasalahan berapa air yang harus dikeluarkan. Hal ini bergantung pada

kebijakan pengoperasian waduk, dan persamaan neraca air waduk sebagai

berikut:

S(t+1) = S(t) + I(t) - O(t) + (P(t)-E(t))*A

dimana:

S adalah tampungan waduk

I adalah air masuk waduk

O adalah air keluar dari waduk

P adalah curah hujan

E adalah evaporasi

A adalah areal waduk



Dua buah metode sederhana untuk mengoperasikan waduk, yaitu Metode

Operasi Sederhana, dan Metode Operasi dengan Kurva Atur.

Operasi waduk sederhana

Metode Operasi Sederhana dilaksanakan dengan algoritma sebagai berikut:

Jika air di waduk mencukupi, keluarkan air dari waduk (outflow O) sesuai

dengan kebutuhan air di hilir (D)

Hitung neraca air waduk dari persamaan (1)

Perhatikan kondisi limpasan dan kekurangan air:

jika S(t+1) > Smax maka S(t+1) = Smax; dan O = D + S(t+1) – Smax

jika S(t+1) < Smin maka S(t+1) = Smin; O = D + S(t+1) – Smin

Operasi waduk dengan kurva atur

Cara operasi dengan kurva atur (rule curve) pada prinsipnya menggunakan

dua buah kurva atur, yaitu:

- Flood control curve (FRC)

jika S(t+1) > FRC maka S = FRC; O = D + S(t+1) – FRC

artinya air dibuat agar tidak melampaui batas FRC

- Utility rule curve (URC)

jika S(t+1) < URC maka O = f x D, dimana 0 < f < 1 dan neraca air

dihitung kembali, artinya dilakukan penghematan, pemberian air lebih kecil

dari kebutuhan air.

Langkah 1) sampai dengan 4) diatas telah dapat menyajikan kebutuhan dan

alokasi air dari suatu daerah aliran sungai yang tidak memiliki tampungan

waduk pada saat tertentu, misalnya pada suatu bulan di musim kemarau.

Untuk mengkaji pemenuhan kebutuhan air pada suatu periode tertentu,

terutama jika terdapat tampungan waduk, maka perlu dilakukan simulasi yang

berjalan dari awal hingga akhir waktu simulasi.



Langkah 5. Menjalankan simulasi;

Untuk mensimulasikan alokasi air pada suatu periode tertentu (misalnya 1

tahun atau satu kali masa tanam) maka kita perlu menjalankan waktu. Untuk

itu maka perlu disusun rangkaian makro pada MS-Excel berupa program

Visual Basic, yang prinsipnya menghitung angka, misalnya dari angka 1

sampai dengan 12. Program tersebut pada dasarnya menggunakan perintah

for misalnya sebagai berikut:

For Tengah_Bulan = 1 to 24

(perhitungan-perhitungan simulasi alokasi air)

Next Tengah_Bulan

yang menghitung Tengah_Bulan dari 1 sampai dengan 24 sambil melakukan

perhitungan simulasi alokasi air.

Langkah 6. Menghitung kekurangan air

Alokasi air dilakukan pada jaringan tata air yang dinyatakan sebagai

skematisasi tata air, sedangkan kekurangan air untuk seluruh waktu simulasi

berada pada tabel. Untuk mengetahui kekurangan air, maka terlebih dahulu

harus diketahui realisasi pasokan air hasil simulasi dari skema tata air yang

dipindahkan ke dalam tabel dengan menggunakan makro yang disimpan

misalnya pada subprogram hitung sebagai berikut:

Sub hitung()

For i = 1 To 24

Cells(4, 3) = i

Cells(80, i - 1 + 6) = Cells(9, 4)

Cells(83, i - 1 + 6) = Cells(9, 6)

Cells(86, i - 1 + 6) = Cells(32, 6)

Cells(89, i - 1 + 6) = Cells(16, 6)

Next i

End Sub



Program hitung tersebut di atas menghitung waktu tengah-bulanan dari 1

sampai dengan 24, dan pada saat yang sama melakukan hal-hal sebagai

berikut:

Memberi nilai 1 sampai dengan 24 pada sel C4. Langkah ini mengakibatkan di

layar dapat disaksikan berubahnya angka pada sel C4 tersebut.

Memindahkan nilai realisasi pasokan air dari sel D9 ke dalam tabel, yaitu sel

F80, G80, sampai dengan S80

Memindahkan nilai dari sel F9, F32, dan F16 ke dalam tabel.

Langkah 7. Menyajikan hasil simulasi

Hasil simulasi untuk setiap saat tertentu dapat dilihat pada gambar

skematisasi tata air. Untuk menyajikan hasil simulasi keseluruhan dapat

disajikan dalam gambar grafik antara kebutuhan air dan realisasi pasok air

selama periode simulasi, atau kriteria keandalan berupa persentase

terpenuhinya kebutuhan air untuk seluruh simpul kebutuhan air.

4.2 Model Alokasi Air Tahunan

Model alokasi air tahunan mendukung penyusunan rencana alokasi air

tahunan (RAAT), yang dinyatakan sebagai neraca air pada Form A-02, dan

alokasi air pada Form A-02A.

4.2.1 Form A-02 Neraca Air

Neraca air pada Form A-02, merupakan neraca air dalam setahun, untuk

setiap bulan, tengah-bulan, atau 10-harian. Form ini pada prinsipnya memuat

ketersediaan air yang pada umumnya menggunakan debit andalan Q80%,

kebutuhan air untuk berbagai pengguna air, dan neraca air yang menyatakan

sisa air tersedia, yang dapat berupa “surplus” dan “defisit”.



Gambar 4.1. Contoh Skema untuk RAAT

Skema sistem tata air pada Gambar 4.1 mirip dengan skema untuk alokasi air

rinci. Perbedaannya adalah adanya penunjuk waktu bulan, yang jika diisi

angka tertentu, misalnya angka 9, maka skema menyatakan kondisi pada

bulan September. Dengan demikian untuk melihat skema alokasi air tahunan

pada langkah waktu bulanan, diperlukan 12 buah gambar mewakili masing-

masing bulan.

menyatakan contoh Form A-02 Neraca Air yang terpadu dengan skema yang

disajikan pada Tabel 4.1, dimana ada dua daerah irigasi, PDAM yang

melayani air rumah tangga, perkotaan dan industri (RKI), dan aliran

pemeliharaan sungai.



Tabel 4.1. Contoh Form A-02 Neraca Air

Tabel diatas pada umumnya menunjukkan kondisi surplus, kecuali pada bulan

Juli dan Agustus terjadi kondisi defisit untuk kebutuhan air yang konsumtif,

dan defisit hampir sepanjang tahun kecuali bulan Maret-April dan Oktober

sampai dengan Desember jika neraca memasukkan kebutuhan aliran

pemeliharaan sungai.

Form A02: Rencana Neraca Air

Komponen Neraca Air Satuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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

Ketersediaan Air Q80% m3/s 115.6 164.9 195.5 126.3 77.0 37.1 5.0 4.1 5.7 15.8 111.8 117.9

Kebutuhan Irigasi di sawah (l/s/ha) 0.9 0.9 0.1 1.1 1.1 0.7 0.7 0.7 0.1 0.3 1.3 1.3

Efisiensi saluran irigasi 60%

Kebutuhan Irigasi di bendung (l/s/ha) 1.4 1.4 0.2 1.9 1.9 1.2 1.2 1.2 0.2 0.4 2.1 2.1

DI Kanan (ha) 6,000

Keb. Irigasi DI Kanan (m3/s) 8.5 8.5 1.0 11.3 11.3 7.3 7.3 7.3 1.0 2.5 12.5 12.5

DI Kiri (ha) 22,000

Keb. Irigasi DI Kiri (m3/s) 31.2 31.2 3.7 41.3 41.3 26.6 26.6 26.6 3.7 9.2 45.8 45.8

Jumlah Kebutuhan Irigasi m3/s 39.7 39.7 4.7 52.5 52.5 33.8 33.8 33.8 4.7 11.7 58.3 58.3

PDAM m3/s 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Jumlah Kebutuhan Air Konsumtif m3/s 40.7 40.7 5.7 53.5 53.5 34.8 34.8 34.8 5.7 12.7 59.3 59.3

Neraca Air Kebutuhan Air Konsumtif 74.9 124.2 189.8 72.8 23.5 2.3 -29.8 -30.7 0.1 3.1 52.4 58.6

S S S S S S D D S S S S

Kebutuhan Aliran Pemeliharaan Sungai m3/s 79.0 127.4 76.9 65.0 74.7 13.5 2.8 3.3 2.1 1.6 12.8 23.4

Neraca Air Termasuk AP Sungai -4.0 -3.2 113.0 7.8 -51.1 -11.3 -32.6 -34.0 -2.0 1.5 39.7 35.2

D D S S D D D D D S S S

Bulan



Gambar 4.2. Grafik Neraca Air terkait Form A-02

4.2.2 Form A-02A Alokasi Air

Form A-02A Alokasi Air berfungsi untuk menyatakan alokasi air tahunan dari

berbagai pengguna air. Form ini serupa dan merupakan lanjutan dari Form A-

02 Neraca Air. Jika Form A-02 menyatakan kondisi neraca air surplus atau

defisit, maka Form A-02A mengalokasikan air yang ada. Jika terjadi kondisi

defisit maka alokasi air dilaksanakan sesuai prioritasnya. Pada contoh tabel

berikut prioritas pertama adalah air untuk rumah-tangga perkotaan dan

industri (RKI), yang selalu kebutuhannya dipenuhi. Prioritas kedua adalah

irigasi, yang jika terjadi defisit maka hanya diberikan air seadanya, secara adil

antar pengguna irigasi, yang dinyatakan dengan faktor-K (rasio pasok dan

kebutuhan) yang sama. Jika masih ada sisa maka air yang ada digunakan

sebagai aliran pemeliharaan sungai.


Pemeliharaan Sungai 79.0 127.4 76.9 65.0 74.7 13.5 2.8 3.3 2.1 1.6 12.8 23.4

Irigasi 39.7 39.7 4.7 52.5 52.5 33.8 33.8 33.8 4.7 11.7 58.3 58.3

RKI 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Q80% 115.6 164.9 195.5 126.3 77.0 37.1 5.0 4.1 5.7 15.8 111.8 117.9

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0m

3/s



Tabel 4.2. Form A-02A Alokasi Air

Besarnya alokasi masing-masing pengguna air, yaitu RKI, irigasi dan aliran

pemeliharaan sungai juga sesuai dengan Gambar 4.2 yang meletakkan

diagram batang bertumpuk (stacked) sesuai urutan prioritasnya.

4.2.3 Simulasi Dengan Makro Pada Ms-Excel

Makro adalah kumpulan perintah pada Ms-Excel. Dengan menggunakan

makro maka komputer dapat mensimulasikan seluruh langkah waktu dalam

setahun, dan memindahkan alokasi air pada skema tata air ke tabel Form A-

02 dan Form A-02A.

Sebagai contoh aplikasi model simulasi alokasi air dengan MS-Excel dan

makro, diterapkan pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane. Pada DAS

Cisadane ini terdapat bendung Empang yang mengairi 6.661 hektar sawah

dan bendung Pasarbaru yang mengairi Daerah Irigasi Pasarbaru Barat seluas

21.783 hektar dan Daerah Irigasi Pasarbaru Timur seluas 9.143 hektar. Untuk

menunjang kebutuhan air minum kawasan Serpong dan sekitarnya, maka

Form A02: Rencana Neraca Air

Komponen Neraca Air Satuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Ketersediaan Air Q80% m3/s 115.6 164.9 195.5 126.3 77.0 37.1 5.0 4.1 5.7 15.8 111.8 117.9

Kebutuhan Irigasi di sawah (l/s/ha) 0.9 0.9 0.1 1.1 1.1 0.7 0.7 0.7 0.1 0.3 1.3 1.3

Efisiensi saluran irigasi 60%

Kebutuhan Irigasi di bendung (l/s/ha) 1.4 1.4 0.2 1.9 1.9 1.2 1.2 1.2 0.2 0.4 2.1 2.1

DI Kanan (ha) 6,000

Keb. Irigasi DI Kanan (m3/s) 8.5 8.5 1.0 11.3 11.3 7.3 7.3 7.3 1.0 2.5 12.5 12.5

DI Kiri (ha) 22,000

Keb. Irigasi DI Kiri (m3/s) 31.2 31.2 3.7 41.3 41.3 26.6 26.6 26.6 3.7 9.2 45.8 45.8

Jumlah Kebutuhan Irigasi m3/s 39.7 39.7 4.7 52.5 52.5 33.8 33.8 33.8 4.7 11.7 58.3 58.3

RKI m3/s 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Jumlah Kebutuhan Air Konsumtif m3/s 40.7 40.7 5.7 53.5 53.5 34.8 34.8 34.8 5.7 12.7 59.3 59.3

Neraca Air Kebutuhan Air Konsumtif 74.9 124.2 189.8 72.8 23.5 2.3 -29.8 -30.7 0.1 3.1 52.4 58.6

S S S S S S D D S S S S

Kebutuhan Aliran Pemeliharaan Sungai m3/s 79.0 127.4 76.9 65.0 74.7 13.5 2.8 3.3 2.1 1.6 12.8 23.4

Neraca Air Termasuk AP Sungai -4.0 -3.2 113.0 7.8 -51.1 -11.3 -32.6 -34.0 -2.0 1.5 39.7 35.2

D D S S D D D D D S S S

Alokasi Air

Jatah Irigasi 39.7 39.7 4.7 52.5 52.5 33.8 4.0 3.1 4.7 11.7 58.3 58.3

Faktor-K 100% 100% 100% 100% 100% 100% 12% 9% 100% 100% 100% 100%

Alokasi DI Kanan 8.5 8.5 1.0 11.3 11.3 7.3 0.9 0.7 1.0 2.5 12.5 12.5

Alokasi DI Kiri 31.2 31.2 3.7 41.3 41.3 26.6 3.2 2.5 3.7 9.2 45.8 45.8

Alokasi RKI 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Alokasi Aliran Pemeliharaan Sungai 74.9 124.2 189.8 72.8 23.5 2.3 0.0 0.0 0.1 3.1 52.4 58.6

Bulan



telah dilakukan pengambilan air yang pada masa mendatang diperkirakan

akan terus meningkat sejalan dengan bertambahnya jumlah penduduk dan

pemukiman di Jakarta Barat bagian Selatan ini. Skematisasi sistem tata air

DAS Cisadane ini dapat dilihat pada gambar bagian atas, yang menyajikan

debit dalam meter-kubik-per-detik pada masing-masing titik untuk Bulan

September tengah bulan kedua, dengan kondisi pasok air debit andalan

Q80%.

Pada contoh kasus ini dikaji sampai seberapa jauh pengambilan air baku

dapat dilakukan tanpa mengganggu air irigasi untuk produksi padi. Simulasi

dengan debit andalan Q80% pada 24 tengah bulanan menunjukkan bahwa

pengambilan air bersih ternyata berpengaruh terhadap pasokan air untuk

irigasi. Gambar bagian bawah menunjukkan terjadinya kekurangan air yang

cukup serius di Daerah Irigasi Pasarbaru Barat dan Pasarbaru Timur pada

bulan Juni sampai dengan Oktober. Untuk itu perlu dikaji upaya-upaya

penanggulangannya, misalnya dengan pembuatan waduk.

Gambar berikutnya menyajikan hasil simulasi alokasi air yang memberikan

perkiraan kondisi sumberdaya air jika dibangun waduk Parungbadak dengan

kapasitas tampungan sebesar 600 juta m3, sebagaimana yang pernah

diusulkan dalam Rencana Induk tahun 1980 an. Hasil simulasi menunjukkan

bahwa hampir seluruh kebutuhan air dapat dipenuhi, kecuali Daerah Irigasi

Empang yang memang terletak di hulu waduk. Model ini dapat juga

menyarankan sampai seberapa jauh air bersih dapat diambil, atau sebaliknya

berapa kapasitas minimal waduk Parungbadak agar dapat melayani

kebutuhan air di hilirnya.



Gambar 4.3. Skematisasi Sistem Tata Air S.Cisadane



Gambar 4.4. Hasil Simulasi untuk Kondisi Saat Ini

Untuk mensimulasikan alokasi air pada suatu periode tertentu (misalnya 1

tahun atau satu kali masa tanam) maka kita perlu menjalankan waktu. Untuk

itu maka perlu disusun rangkaian makro pada MS-Excel berupa program

Visual Basic, yang prinsipnya menghitung angka (misalnya dari 1 sampai

dengan 12). Program tersebut pada dasarnya menggunakan perintah for

misalnya sebagai berikut:

For Tengah_Bulan = 1 to 24 (perhitungan-perhitungan simulasi alokasi air) Next Tengah_Bulan

yang menghitung Tengah_Bulan dari 1 sampai dengan 24 sambil melakukan

perhitungan simulasi alokasi air.

Alokasi air dilakukan pada jaringan tata air yang dinyatakan sebagai

skematisasi sistem tata air, sedangkan kekurangan air untuk seluruh waktu

simulasi berada pada tabel. Untuk dapat mengetahui kekurangan air, maka

terlebih dahulu harus diketahui realisasi pasokan air hasil simulasi dari skema

D. I. PASARBARU BARAT

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Bulan

Q (

m3/d

et)

Demand Supply

D.I. EMPANG

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Bulan

Q (

m3/d

et)

Demand Supply

AIR BAKU SERPONG

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Bulan

Q (

m3/d

et)

Demand Supply

D. I. PASARBARU TIMUR

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Bulan

Q (

m3/d

et)

Demand Supply



tata air yang dipindahkan ke dalam tabel dengan menggunakan makro yang

disimpan pada sub-program hitung sebagai berikut:

Sub hitung() For i = 1 To 24 Cells(4, 3) = i Cells(80, i - 1 + 6) = Cells(9, 4) Cells(83, i - 1 + 6) = Cells(9, 6) Cells(86, i - 1 + 6) = Cells(32, 6) Cells(89, i - 1 + 6) = Cells(16, 6) Next i

End Sub

Program hitung tersebut diatas menghitung waktu tengah-bulanan dari 1

sampai dengan 24, dan pada saat yang sama melakukan hal-hal sebagai

berikut:

a) Memberi nilai 1 sampai dengan 24 pada sel C4. Jadi di layar dapat

disaksikan berubahnya angka pada sel C4 tersebut.

b) Memindahkan nilai realisasi pasokan air dari sel D9 ke dalam tabel, yaitu

sel F80, G80, sampai dengan S80

c) Memindahkan nilai dari sel F9, F32, dan F16 ke dalam tabel.

Hasil simulasi untuk setiap saat tertentu dapat dilihat pada gambar

skematisasi tata air. Untuk menyajikan hasil simulasi keseluruhan dapat

disajikan dalam gambar grafik antara kebutuhan air dan realisasi pasok air

selama periode simulasi, atau kriteria keandalan berupa persentase

terpenuhinya kebutuhan air untuk seluruh simpul kebutuhan air.

4.3 Latihan

Jawab dengan singkat pertanyaan di bawah ini

1. Jelaskan perbedaan mendasar antara model alokasi air rinci dan model

alokasi air tahunan!

2. Jelaskan fungsi Form A-02!

3. Jelaskan fungsi Form A-02A!



4.4 Rangkuman

Model alokasi air tahunan merupakan rangkaian dari model alokasi air rinci

selama setahun, dalam langkah-waktu bulanan, tengah-bulanan atau sepuluh

harian. Model alokasi air tahunan diwujudkan sebagai neraca air pada Form

A-02, dan alokasi air pada Form A-02A. Neraca air menyatakan kondisi

ketersediaan air dibandingkan dengan kebutuhan air, yang hasilnya dapat

“surplus” atau “defisit”. Jika “surplus” maka alokasi atau penyediaan air sesuai

dengan kebutuhannya, sedangkan jika “defisit” maka alokasi air secara adil,

artinya sesuai prioritas, dan faktor-K yang sama untuk pengguna air yang

sama.

4.5 Evaluasi


paling benar!


1. Model Alokasi air tahunan disusun berdasarkan.....

a. Rencana Neraca Air Tahunan

b. Rencana Neraca Air Bulanan

c. Rencana Neraca Air Mingguan

d. Rencana Neraca Air Harian

2. Jika neraca air menunjukkan kondisi surplus, maka alokasi air adalah.....

a. Sesuai air yang tersedia

b. Sesuai kebutuhannya

c. Mempertimbangkan kebutuhan air di bagian hulu

d. Mempertimbangkan kebutuhan air di bagian hilir

3. Penggunaan program makro lembar kerja elektronik pada model alokasi

air tahunan, fungsinya adalah untuk.....

a. Menghitung waktu dalam setahun

b. Memindahkan hasil perhitungan dari skema ke tabel

c. a) dan b) benar

d. Tidak ada yang benar



BAB V

PENUTUP

5.1 Simpulan

Pemodelan alokasi air bermanfaat untuk menyamakan persepsi stakeholders

dalam merencanakan alokasi air. Untuk RAAT pemodelan alokasi air dengan

Ms-Excel sudah dapat mencukupi, yaitu dengan memadukan Form A-02 dan

A-02A dengan tabel ketersediaan dan kebutuhan air, dan skematisasi yang

menunjukkan alokasi air.

5.2 Tindak Lanjut

Modul pembelajaran pemodelan alokasi air ini merupakan modul terakhir

dalam materi alokasi air. Setelah mengikuti pelatihan ini para peserta

diharapkan dapat mengaplikasikan teknik-teknik alokasi air pada

permasalahan yang dihadapi sehari-hari di lapangan.



DAFTAR PUSTAKA

Alberta Environmental Protection , 1993. WRMM (Water Resources Management

Model), Program Description, Calgary, Canada.

Ditjen Sumber Daya Air, 2012. Surat Edaran Dirjen Sumber Daya Air tentang

Penyusunan Neraca Air dan Penyelenggaraan Alokasi Air.

Delft Hydraulics, 1989. Main Report Cisadane-Cimanuk Integrated Water Resources

Development Study (BTA-155 Project), Pusat Litbang Pengairan dan Delft

Hydraulics.

Delft Hydraulics, 1993. Ribasim, River Basin Simulation Model, User Manual.

Hatmoko, W., 1997. Model Simulasi Alokasi Air dengan Lotus 123. Prosiding

Pertemuan Ilmiah Tahunan HATHI, Medan.

Hatmoko, W., 2006. Alokasi Air pada Sumber Air, Sosialisasi NSPM, Badan Litbang

Pekerjaan Umum.

Goodman, Alvin S., 1984. Principles of Water Resources Planning, Prentice-Hall,

Englewood Cliffs.

Katelaars, A. L. E., 1991. Water Resources Simulation Model on Symphony

Spreadsheet (WAFLEX), Application to Incomati river basin in Mozambique,

IHE-Delft, Netherlands.

Phien, et al, 1994. Kowater, Kedungombo Water Management Model, Ministry of

Public Works, Jakarta.

Pusat Litbang Pengairan and Delft Hydraulics, 1989. Cisadane Cimanuk Integrated

Water Resources Development (BTA-155), Vol XIII WRD Analysis Cisadane-

Jakarta-Bekasi Area, Ministry of Public Works, Indonesia.

Savenije, H. H. G., 1992. Water Resources Management Concept and Tools, Lecture

Notes IHE Delft, Netherlands.



GLOSARIUM

Air permukaan : semua air yang terdapat pada permukaan tanah

Debit : jumlah volume air yang mengalir melewati suatu

penampang melintang saluran atau sungai per

satuan waktu.

Debit andalan : besarnya debit tertentu yang kejadiannya

dihubungkan dengan probabilitas atau kala ulang

tertentu.

Debit andalan Q80% : debit dengan kemungkinan terlampaui 80%

Defisit air : kondisi negatif dari ketersediaan air dikurangi

kebutuhan air.

Daerah Aliran Sungai : suatu wilayah daratan yang merupakan satu

kesatuan dengan sungai dan anak-anak

sungainya, yang berfungsi menampung,

menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari

curah hujan ke danau atau ke laut secara alami,

yang batas di darat merupakan pemisah topografis

dan batas laut sampai dengan daerah perairan

yang masih terpengaruh aktivitas daratan.

Neraca air : keseimbangan antara kebutuhan air dengan

jumlah air yang tersedia.

Pengelolaan sumber daya

air

: upaya merencanakan, melaksanakan, memantau,

dan mengevaluasi penyelenggaraan konservasi

sumber daya air, pendayagunaan sumber daya air,

dan pengendalian daya rusak air.



Pola pengelolaan sumber

daya air

: kerangka dasar dalam merencanakan,

melaksanakan, memantau, dan mengevaluasi

kegiatan konservasi sumber daya air,

pendayagunaan sumber daya air, dan

pengendalian daya rusak air.

Rencana pengelolaan

sumber daya air

: hasil perencanaan secara menyeluruh dan terpadu

yang diperlukan untuk menyelenggarakan

pengelolaan sumber daya air.

Probabilitas : kemungkinan terjadinya variabel debit air di sungai

yang lebih besar atau lebih kecil dari debit tertentu.

Sungai : alur atau wadah air alami dan/atau buatan berupa

jaringan pengaliran air beserta air di dalamnya,

mulai dari hulu sampai muara, dengan dibatasi

kanan dan kiri oleh garis sempadan.

Surplus air : kondisi positif dari ketersediaan air dikurangi

kebutuhan air.

Wilayah sungai : kesatuan wilayah pengelolaan sumber daya air

dalam satu atau lebih daerah aliran sungai

dan/atau pulau-pulau kecil yang luasnya kurang

dari atau sama dengan 2.000 km2.



KUNCI JAWABAN

A. Latihan Materi Pokok 1 : Prinsip Dasar Pemodelan Alokasi Air

1. Jelaskan fungsi model alokasi air

Jawab: Menelusuri perjalanan air, dari hulu ke hilir, memeriksa apakah

kebutuhan air terpenuhi.

2. Jelaskan tahap penyusunan model alokasi air

Jawab: Tahapan: Skematisasi, Perhitungan air tersedia; Perhitungan

kebutuhan air; Alokasi air

3. Sebutkan berbagai jenis simpul dalam skematisasi sistem tata air

Jawab: simpul biasa, simpul aktivitas, simpul kendali.

B. Evaluasi Materi Pokok 1 : Prinsip Dasar Pemodelan Alokasi Air

1. d

2. b

2. c

C. Latihan Materi Pokok 2 : Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Rinci

1. Jelaskan prioritas alokasi air

Jawab: Utamakan kebutuhan pokok sehari-hari dan pertanian rakyat pada

daerah irigasi yang sudah ada.

2. Jelaskan berbagai metode alokasi air pada sungai dengan sebuah

bendung irigasi.

Jawab: a) prioritas pada pengambilan; b) proporsional yang tetap; c)

proporsional dengan kebutuhannya (untuk pengguna air dengan prioritas

yang sama)

3. Jelaskan langkah-langkah untuk menyusun model alokasi air rinci

Jawab: a) skematisasi; b) kebutuhan air; c) Alokasi air.

D. Evaluasi Materi Pokok 2 : Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Rinci

1. d

2. c

3. c



E. Latihan Materi Pokok 3 : Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Tahunan

1. Jelaskan perbedaan mendasar antara model alokasi air rinci dan model

alokasi air tahunan

Jawab: Model Alokasi air rinci menjawab pertanyaan mengenai

bagaimana Alokasi air saat ini, sedangkan model Alokasi air tahunan

merencanakan Alokasi air selama setahun.

2. Jelaskan fungsi Form A-02

Form A-02 berfungsi menghitung rencana neraca air tahunan

3. Jelaskan fungsi Form A-02A

Jawab: , Form A-02A berfungsi menghitung alokasi air tahunan

F. Evaluasi Materi Pokok 3 : Pemodelan Untuk Rencana Alokasi Air Tahunan

1. a

2. b

3. c

Modul 9 Pemodelan Alokasi Air · 4) Model Alokasi Air dengan MS-Excel 5) Latihan 6) Rangkuman 7)...

Documents

Transcript of Modul 9 Pemodelan Alokasi Air · 4) Model Alokasi Air dengan MS-Excel 5) Latihan 6) Rangkuman 7)...