TUGAS AKHIR

ANALISIS KETERSEDIAAN AIR WADUK JATILUHUR SEBAGAI

DASAR OPERASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR

( Studi Kasus: PLTA Waduk Jatiluhur Kabupaten Purwakarta, Jawa Barat)

Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memenuhi Pendidikan Tingkat Sarjana

Strata 1 (S-1) Pada Progam Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Katolik Soegijapranata

Disusun oleh :

Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2017/2018

i

ii

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan yang Maha Esa, karena

berkat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir Analisis Ketersediaan Air

Waduk Jatiluhur Sebagai Dasar Polas Operasi PLTA (Studi Kasus: PLTA Waduk

Jatiluhur Kab. Purwakarta, Jawa Barat.

Penulis mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak dalam penulisan

tugas akhir ini, sehingga semuanya dapat berjalan lancar. Oleh karena itu, Penulis

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Perum Jasa Tirta II selaku pengelola waduk Jatiluhur yang telah bersedian kami

lakukan studi literatur dan telah meberikan data-data sekunder waduk Jatiluhur.

2. Bapak Dr. Ir. Djoko Suwarno, MSi selaku pembimbing I dan selaku Dekan

Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Semarang yang telah

banyak mengarahkan penyusunan laporan dan mencari bantuan pencarian data

sekunder yang sukar didapatkan.

3. Bapak Daniel Hartanto, ST., MT selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik Unversitas Soegijapranata Semarang dan selaku dosen

pembimbing II tugas akhir serta penyusunan laporan serta memberikan masukan

serta arahan agar tugas akhir ini dapat terselesaikan.

4. Bapak Ir. Budi Santosa selaku Dosen Penguji II, dan Ibu Rudatin Ruktriningsih,

ST. MT selaku dosen penguji III.

5. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Unika Soegijapranata 2013 yang terus

memberikan semangat dan bantuan dalam pelaksanaan tugas akhir.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu,

Penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi

kesempurnaan laporan ini. Semoga Laporan Kerja Praktik ini dapat bermanfaat bagi

pembaca khususnya mahasiswa teknik sipil.

Hormat penulis,

iv

v

vi

vii

LAMPIRAN KEPUTUSAN REKTOR

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

Nomor : 0047 /SK.Rek/V/2018

Tanggal : 21 Mei 2018

Tentang : PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI TUGAS AKHIR

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI TUGAS AKHIR

Dengan ini kami menyatakan bahwa dalam laporan tugas akhir yang berjudul

“TUGAS AKHIR ANALISIS KETERSEDIAAN AIR WADUK JATILUHUR

SEBAGAI DASAR OPERASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (

Studi Kasus: PLTA Waduk Jatiluhur Kabupaten Purwakarta, Jawa Barat)”

ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk laporan tugas akhir, dan

sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah

ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang tertulis di acu dalam naskah ini

dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari ternyata terbukti bahwa laporan tugas akhir ini

sebagian atau seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka kami rela untuk

dibatalkan, dengan segala akibat hukumnya sesuai peraturan yang berlaku pada

Universitas Katolik Soegijapranata dan/atau peraturan perundang-undangan yang

berlaku.

Semarang, 21 Mei 2018

Mahasiswa I

Rumboko Kalbuardhi

(13.12.0074)

viii

FORMULIR SCAN ANTI PLAGIASI

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR .......................................................... i

KATA PENGANTAR ............................................................................................ iii

KARTU ASISTENSI ............................................................................................. iv

LAMPIRAN KEPUTUSAN REKTOR................................................................. vii

FORMULIR SCAN ANTI PLAGIASI .................................................................. ix

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

LAMPIRAN ......................................................................................................... xiv

DAFTAR NOTASI................................................................................................ xv

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

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

1.2 Tujuan Penulisan .................................................................................................................. 3

1.3 Manfaat Penulisan ................................................................................................................ 3

1.4 Batasan Masalah .................................................................................................................. 3

1.5 Sistematika Penulisan........................................................................................................... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................................... 5

2.1 DAS (Daerah Aliran Sungai) ............................................................................................... 5

2.2 Waduk .................................................................................................................................. 9

2.2.1 Fungsi dan Karakteristik Waduk ................................................................................ 14

2.2.2 Pola Operasi Waduk ................................................................................................... 15

2.3 Analisa Hidrologi ............................................................................................................... 16

2.3.1 Curah Hujan Wilayah dengan Metode Poligon Thiessen ........................................... 21

2.4 Evapotranspirasi ................................................................................................................ 25

x

2.4.1 Cropwat 10 ................................................................................................................. 26

2.4.2 Evapotranspirasi Aktual ............................................................................................. 29

2.5 Ketersediaan Air ................................................................................................................ 30

2.5.1 Parameter Model F.J Mock ....................................................................................... 35

2.5.2 Perhitungan Ketesediaan Air dengan Model Mock .................................................... 37

2.5.3 Kalibrasi Model ......................................................................................................... 40

2.5.4 Debit Andalan (Q80%) ............................................................................................... 41

2.6 Penelitian Terdahulu .......................................................................................................... 43

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................................................44

3.1 Tahapan penelitian ............................................................................................................. 44

3.1.1 Survey pendahuluan ................................................................................................... 44

3.1.2 Studi literatur.............................................................................................................. 45

3.1.3 Pengumpulan data ...................................................................................................... 46

3.1.3.1 Data Debit .......................................................................................................... 46

3.1.3.2 Data Curah Hujan ............................................................................................... 48

3.1.3.3 Data Klimatologi ................................................................................................ 48

3.1.3.4 Data Bendungan dan PLTA ................................................................................ 48

3.1.3.5 Analisa Data / Tahap Perhitungan ...................................................................... 49

3.2 Bagan alir Penelitian .......................................................................................................... 50

3.3 Bagan Alir Penentuan Batas DAS ...................................................................................... 52

3.4 Bagan Alir Poligon Thiessen .............................................................................................. 53

3.5 Bagan Alir Kalibrasi Model ............................................................................................... 54

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN.....................................................................56

4.1 Kondisi Fisik Daerah Penelitian ......................................................................................... 56

4.1.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) Jatiluhur ...................................................................... 56

4.1.1.1 Segmentasi DAS Jatiluhur Berdasarkan Wilayah Administrasi ....................... 56

4.1.1.2 Kondisi Tata Guna Lahan DAS Jatiluhur ....................................................... 57

xi

4.1.2 Waduk Jatiluhur ........................................................................................................ 60

4.1.2.1 Data Teknis Bendunagn Jatiluhur ................................................................... 63

4.1.2.2 Karakteristik Waduk ....................................................................................... 65

4.2 Perhitungan Model Mock ................................................................................................... 67

4.2.1 Analisis Data Hujan Rerata Tengah Bulanan DAS .................................................... 67

4.2.2 Perumusan Model ...................................................................................................... 77

4.2.2.1 Evapotranspirasi Potensial Cara Pennman (cropwat 10) .................................... 77

4.2.3 Parameter Metode Mock ............................................................................................ 74

4.2.4 Analisa Model F.J Mock ........................................................................................... 82

4.2.5 Kalibrasi ................................................................................................................... 104

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................................................107

5.1 Kesimpulan ...................................................................................................................... 107

5.2 Saran ................................................................................................................................ 107

Daftar Pustaka .............................................................................................................................. 108

Lampiran... ................................................................................................................................... 111

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Peta DAS Jatiluhur.......................................................................................................... 6

Gambar 2.2 Bentuk DAS....................................................................................................................8

Gambar 2.3 Area WTP (Water Treatment Plant) Jatiluhur................................................................10

Gambar 2.4 Aliran Sungai Citarum....................................................................................................11

Gambar 2.5 Bendungan Ir. H Djuanda...............................................................................................11

Gambar 2.6 Menara Pelimpah dan PLTA Jatiluhur...........................................................................12

Gambar 2.7 Keramba Jaring Apung (KJA)........................................................................................13

Gambar 2.8 Area Wisata Waduk Jatiluhur.........................................................................................14

Gambar 2.9 Hujan rata-rata metode aritmatik..................................................................................17

Gambar 2.10 Hujan rata-rata metode polygon thiessen..................................................................... 18

Gambar 2.11 Hujan rata-rata metode Isohiet....................................................................................19

Gambar 2.12 Contoh Poligon Thiessen..............................................................................................25

Gambar 3.1 Genangan Waduk Jatiluhur............................................................................................47

Gambar 3.2 Lokasi Bendungan Jatiluhur...........................................................................................49

Gambar 3.3 Bagan Alir Penelitian......................................................................................................50

Gambar 3.4 Bagan Alir Batas DAS....................................................................................................52

Gambar 3.5 Bagan Alir Poligon Thiessen..........................................................................................53

Gambar 3.6 Bagan Alir Kalibrasi Model...............................................................................................54

Gambar 4.1 Peta Lokasi Waduk Jatiluhur.........................................................................................57

Gambar 4.2 Peta Tata Guna Lahan DAS Jatiluhur............................................................................59

Gambar 4.3 Presentase Peta Tata Guna Lahan DAS Jatiluhur..........................................................59

Gambar 4.4 Bendungan H. Ir Djuanda..............................................................................................63

Gambar 4.5 Aliran Genangan Waduk Jatiluhur.................................................................................65

Gambar 4.6 Karakteristik Waduk Ir.H. Djuanda Jatiluhur................................................................67

Gambar 4.7 Batas Area Pengruh Polygon Thiessen DAS Jatiluhur............................................... 74

Gambar 4.8 Grafik debit aliran waduk Jatiluhur........................................................................99

Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Q model dengan Qobs...........................................................100

Gambar 4.10 Grafik Keterediaan air Q80%................................................................................106

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan luas catchment area dengan jumlah stasiun pengamat hujan.......................... 17

Tabel 2.2 Derajat Curah Hujan dan Intensitas Curah Hujan.................................................................22

Tabel 2.3 Hubungan Tipe Jenis tanah dengan Koefisien......................................................................30

Tabel 4.1 Karakteristik Waduk Ir. H. Djuanda Jatiluhur......................................................................66

Tabel 4.2 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Sindanglaya .....................................................68

Tabel 4.3 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Sindanglaya (lanjutan).....................................69

Tabel 4.4 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Cirata................................................................70

Tabel 4.5 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Cirata (lanjutan)............................................. 71

Tabel 4.6 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Darangdan.........................................................72

Tabel 4.7 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Darangdan (lanjutan)..................................... ...73

Tabel 4.8 Luas area DAS pengaruh polygon thiessen..........................................................................75

Tabel 4.9 Huja Rerata Tengah Bulanan DAS......................................................................................76

Tabel 4.10 Data Klimatologi Stasiun Cirata........................................................................................77

Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Evapotranspirasi Potensial dengan Aplikasi Cropwat 10................................79

Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2006............................................................................85

Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2007............................................................................86

Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2008............................................................................87

Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2009............................................................................88

Tabel 4.16 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2010...........................................................................89

Tabel 4.17 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2011...........................................................................90

Tabel 4.18 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2012...........................................................................91

Tabel 4.19 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2013...........................................................................92

Tabel 4.20 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2014...........................................................................93

Tabel 4.21 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2015...........................................................................94

Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2016 ..........................................................................95

Tabel 4.23 Rerata Tengah Bulanan Debit Aliran Waduk Tahun 2006-2016 (m3/detik).....................98

Tabel 4.24 Perhitungan Q80%...........................................................................................................101

Tabel 4.25 Data Volume debit inflow waduk jatiluhur tahu.....n 2006-2016 (m3/tahun) .................102

Tabel 4.26 Hasil Perhitungan Q80% (m3/detik)................................................................................103

Tabel 4.27 Perbandingan debit model dan lapangan...................................................................104

xiv

LAMPIRAN

Lampiran 1 Data Curah Hujan Rerata tengah bulanan stasiun Sindanglaya………............... 112

Lampiran 2 Data Curah Hujan Rerata tengah bulanan stasiun Cirata………........................ 113

Lampiran 3 Data Curah Hujan Rerata tengah bulanan stasiun Darangdan………............... 114

Lampiran 4 Data Debit Waduk Jatiluhur 2006……………………………………............... 115

Lampiran 5 Data Debit Waduk Jatiluhur 2007……………………………………............... 116

Lampiran 6 Data Debit Waduk Jatiluhur 2008………………………………………............... 117

Lampiran 7 Data Debit Waduk Jatiluhur 2009………………………………………............... 118

Lampiran 8 Data Debit Waduk Jatiluhur 2010………………………………………............... 119

Lampiran 9 Data Debit Waduk Jatiluhur 2011……………………………………...................120

Lampiran 10 Data Debit Waduk Jatiluhur 2012……………………………………..................121

Lampiran 11 Data Debit Waduk Jatiluhur 2013………………………………..…...................122

Lampiran 12 Data Debit Waduk Jatiluhur 2014………………………………………...…..123

Lampiran 13 Data Debit Waduk Jatiluhur 2015……………………………………..................124

Lampiran 14 Data Debit Waduk Jatiluhur 2016……………………………………..................125

Lampiran 15 Tabel hubungan antara T,W,F(t)…............................…....….…......................126

Lampiran 15 Tabel hubungan c Koreksi….....................................…....….….......................127

Lampiran 15 Tabel hubungan garis lintang…....….…............................................................128

xv

DAFTAR NOTASI

P = Hujan rerata tengah bulanan DAS (mm);

Pn = Curah hujan yang tercatat dalam stasiun hujan (mm);

An = Luas daerah pengaruh polygon thiessen stasiun hujan (km2);

ETp = Evapotranspirasi Potensial (mm/hari);

ea = tekanan uap jenuh (mm/Hg);

ed = tekanan uap sebenarnya (mm/Hg);

S = rasio penyinaran matahari (%);

R = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir atau angka angot

(mm/hari);

r = koefisien refleksi;

K = koefisien kekasaran evaporasi permukaan (1,0);

w = kecepatan angin ( mil/hari).

t = suhu bulanan rata-rata (oC);

Rh = kelembapan relatif bulanan rata-rata (%);

S = kecerahan matahari bulanan (%);

w = kecepatan angin bulanan rata-rata ( m/dt);

ETa = Evapotrasnpirasi aktual;

E = perbedaan antara evapotrasnpirasi potensial dengan evapotranspirasi aktual;

ETp = Evapotranspirasi potensial;

d = Jumlah hari kering atau tanpa hujan dalam 1 bulan;

m = singkapan lahan terbuka;

dV = perubahan kandungan air tanah;

V = kandungan air tanah;

k = koefisien resesi aliran tanah diambil antara 0 – 0,1;

Ro = Aliran Permukaan (mm);

BF = Aliran dasar (mm);

DRo = Aliran limpasan langsung (mm).