bab iv analisis dan pembahasan 4.1 kondisi fisik daerah …repository.unika.ac.id/16958/5/13.12.0074...

Tugas Akhir

Analisis Ketersediaan Air Waduk Jatiluhur Sebagai Dasar Operasi PLTA

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

Universitas Katolik Soegijapranata Rumboko Kalbuardhi 13.12.0074

Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil 56

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1 Kondisi Fisik Daerah Penelitian

4.1.1 Daerah Aliran Sungai (DAS) Jatiluhur

Menurut Hadisantosa (2006), Daerah Aliran Sungai (DAS) Jatiluhur

merupakan DAS terbesar di Jawa Barat dengan luas 373,069 Km2 , dan

panjang sungai utama 300 Km DAS Jatiluhur yang pada tahun 1999

dihuni oleh 5,5 juta penduduk memegang beberapa peranan penting,

antara lain:

a) Merupakan salah satu PLTA terbesar di Indonesia dengan produksi

listrik 1000 Kwh/tahun;

b) Mengaliri jaringan irigasi pertanian seluas 30.000 Ha di kawasan

pantura Jawa Barat;

c) Menjadi sumber air minum bagi kawasan urban Bandung, Cimahi,

Cianjur, Purwakarta, Bekasi, Karawang, dan Jakarta.

4.1.1.1 Segmentasi DAS Jatiluhur Berdasarkan Wilayah Administrasi

Menurut Badan Pengelolaan Hidup Provinsi Jabar (2006), DAS

Jatiluhur berada pada wilayah administrasi kabupaten dan kota,

yaitu:DAS Jatiluhur yaitu sungai Citarum sampai dengan Waduk

Jatiluhur pada Kabupaten Purwakarta,Kabupaten Cimahi, Kabupaten

Bandung, dan Kota Bandung. Segmen ini merupakan bagian sungai

yang banyak menampung pencemaran air akibat pertumbuhaan alih

fungsi lahan yang terus meningkat tiap tahunnya. Waduk Cirata yang

menjadi aliran sungai Citarum berada pada Kabupaten Bandung, dan

Kabupaten Purwakarta. Waduk Cirata tersebut banyak menampung

beban pencemaran air akibat limbah Keramba Jaring Apung (KJA).

57 Tugas Akhir




Fakultas Teknik Progam Studi Teknik Sipil

Waduk Jatiluhur berinduk pada sistem sungai di daerah Cekungan

Bandung. Sungai ini memiliki Das utama yaitu Sungai Citarum. DAS

Citarum memiliki hulu yang beragam. Dimana memiliki hulu di daerah

Purwakarta, Cianjur, Garut dan Bandung, Subang, dan Bogorserta

memiliki kaskade waduk yaitu Waduk Saguling dan Cirata. Untuk

menjelaskan waduk Jatiluhur bisa dilihat pada Gambar 4.1.

U

Gambar 4.1 Peta Lokasi Waduk Jatiluhur

(Pusair Jabar, 2003 dalam Wardhani, 2005)

Dilihat dari luas tangkapan DAS, dapat diketahui Sub DAS

potensial sebagai penyedia sumber daya air baku untuk kepentingan

penduduk. Luas DAS utama di DAS Jatiluhur seluas 373,069 km2

dimana luasan meliputi luasan sub DAS Citarum hulu.

4.1.1.2 Kondisi Tata Guna Lahan DAS Jatiluhur

Menurut Wangsaatmaja (2004) , tutupan lahan di Citarum sebagai

DAS utama waduk Jatiluhur mengalami degradasi fungsi terutama lahan

resapan. Perubahan tersebut meliputi: lahan hutan berkurang 54% dan

pertanian pertanian menurun 55%, sebaliknya

58 Tugas Akhir





pemukiman/perkotaan meningkat 233% dan industri berkembang pesat

868%. Hal ini menunjukan bahwa kerusakan (termasuk perubahan

fungsi lahan resapan) DAS Citarum telah terjadi dimulai dari daerah

Hulunya. Pada awalnya, kegiatan pertanian merupakan basis tradisional

ekonomi yang berkembang di Kabupaten Bandung. Namun,

pertambahan jumlah penduduk dan urbanisasi serta pembangunan

industri telah merubah tata guna lahan di DAS Citarum Hulu. Hal ini

disebabkan oleh terjadinya pembukaan lahan dan irigasi sawah pada

beberapa daerah untuk kompleks perumahan, distrik bisnis, dan area

industri (Soetrisno, 1998 dalam Hadisantosa, 2006). Peningkatan

jumlah penduduk yang diiringi oleh meningkatnya kebutuhan untuk

memenuhi hidupnya menjadi salah satu penyebab berubahnya tata guna

lahan di DAS Jatiluhur. Berdasarkan hasil literatur dengan luasan

cakupan 373,069 Km2 , irigasi sebesar 123,11 km2, Agrikultur 130,574

Km2 , Hutan 70,883 Km2, Rawa dan Peternakan Ikan 14,922 Km2 , dan

lainnya 33,576 Km2. Dan berikut adalah gambar peta tata guna lahan

DAS Jatiluhur di Gambar 4.2 diagram lingkaran peta tata guna lahan

DAS Jatiluhur di Gambar 4.3.

59 Tugas Akhir





Gambar 4.2 Peta Penggunaan Lahan WS Citarum Tahun 2008

Sumber : Jasa Tirta II (2010)

Gambar 4.3 Presentase Peta Tata Guna Lahan DAS Jatiluhur

18%

30%

11%4%

35%

2%

Tata Guna Lahan DAS Jatiluhur

Hutan

Perkebunan

Pemukiman

Rawa dan Peternakan Ikan

Agrikultur

Industri

60 Tugas Akhir





4.1.2 Waduk Jatiluhur

Waduk Jatiluhur (waduk Ir. H. Juanda) merupakan salah satu

waduk terbesar di Jawa Barat, terletak di Kecamatan Jatiluhur,

Kabupaten Purwakarta, Provinsi Jawa Barat (±100 kilometer arah

Tenggara Jakarta). Sesuai dengan koordinat geografis, tubuh

bendungan Jatiluhur terletak pada 6o31’ Lintang Selatan dan 107o23’

Bujur Timur. Selain itu, waduk ini merupakan waduk tertua di

Indonesia. Luas keseluruhan Waduk Jatiluhur mencapai 8.300 ha

dengan kapasitas waduk ± 3 miliar m3. Waduk ini memiliki berbagai

macam fungsi, diantaranya sebagai air baku minum dan industri,

PLTA, penyediaan air irigasi pertanian, perikanan, pariwisata, dan

pengendali banjir. Berbagai macam fungsi tersebut maka tak heran

sejak tahun 1957 waduk ini dikenal dengan waduk serbaguna. Waduk

Jatiluhur membendung Sungai Citarum yang sebelumnya dibendung

terlebih dahulu oleh Waduk Saguling dan Waduk Cirata yang

membentuk sistem kaskade dengan total luas daerah pengaliran sungai

sebesar 460.100 ha (PPPTSDA, 2000). Air Waduk Jatiluhur ini

disuplai dari dua waduk yang beada di hulu sepanjang DAS Citarum,

yaitu Waduk Cirata dan bagian paling hulu Waduk Saguling.

Penyuplaian air ini harus seimbang dalam tiga waduk tersebut

diantaranya Waduk Sanguling, Waduk Cirata, dan bagian paling hilir

Waduk Jatiluhur, karena apabila suplai air tidak seimbang maka akan

terjadi konflik antar waduk yang notabene masing-masing waduk

memiliki fungsi pemanfaatan yang sangat penting.

Waduk Jatiluhur dijadikan waduk serbaguna karena selama ini

waduk Jatiluhur memiliki banyak manfaat, dari segi ekonomi waduk

ini bersumbangsih terhadap kebutuhan ikan air tawar nasional sebesar

2% kebutuhan ikan tawar nasional melalui 20 ribu keramba jaring

apung yang menyebar di waduk ini, di waduk ini juga ada saran

pariwisata dengan menyediakan villa, hotel, resto, cafe, dari segi

61 Tugas Akhir





irigasi waduk jatiluhur mengaliri 240 ribu Ha sawah didaerah Jabar,

serta dari segi PLTA waduk ini mampu menghasilkan 187 MW dari 6

turbin yang ada, kemudian PJT II juga memiliki terobosan di bidang

pendistribusian PDAM dimana waduk Jatiluhur sebagai pemasok

utama air di daerah Jabar dengan proses WTP. Proses perencanaan

pembangunan bendungan di Sungai Citarum dimulai dari penetapan

lokasi. Berdasarkan gagasan awal Prof. Dr. Ir. W.J. van Blommestein

berjudul “Integrated Water Resources Development in the Western

Part of Java Island”, direncanakan dibangun tiga buah bendungan di

Jatiluhur. Penyelidikan-penyelidikan pertama dilakukan oleh

Perusahaan Listrik Negara (PLN) yang waktu itu masih dibawah

Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga, dengan mempekerjakan

tenaga-tenaga ahli dari Perancis. Pada tahun 1950, Ir. Agus

Prawiranata selaku Kepala Jawatan Irigasi memikirkan

pengembangan jaringan irigasi untuk mengantisipasi kecukupan beras

dalam negeri, dan ide itu menjadi bahan tertawaan karena Indonesia

tidak memiliki cukup uang untuk itu. Ide tersebut dibicarakan dengan

Ir. Sediyatmo, selaku Kepala Direksi Konstruksi Badan Pembangkit

Listrik Negara. Kemudian Ir. Sediyatmo menugaskan Ir. PK.

Haryasudirja (sekarang Prof. Dr. Ir. PK. Haryasudirja) untuk

merancang bendungan jatiluhur ini. Haryasudirja membuat spesifikasi

bendungan Jatiluhur meniru gaya bendungan terbesar di dunia, yaitu

bendungan Aswan di Mesir dengan menggunakan konsultan dari

Perancis yang sudah berpengalaman dalam membangun bendungan

besar. DAS Waduk Jatiluhur memiliki keunikan dimana ada sungai

Citarum yang merupakan aliran utama waduk ini pertama mengaliri

untuk Waduk Saguling kemudian Cirata dan baru megaliri Jatiluhur.

Selain itu, waduk Jatiluhur juga memiliki DAS di bagian hilir sungai

citarum yang berhulu di kawasan hutan perbukitan di kabupaten

Purwakarta.

62 Tugas Akhir





Jadi, untuk stasiun hujan DAS Jatiluhur itu sendiri berada di daerah

Cirata, Darangdan, Sindanglaya di aliran Sungai Citarum. Untuk debit

inflow rata-rata dari sekitar 150 m3/detik, itu yang masuk lewat sungai

Citarum, sedangkan dari curah stasiun hujan DAS Jatiluhur

mengalami fluktuatif yang tidak terlalu signifikan dikarenakan

perubahan iklim dan isu pemanasan global 10 tahun belakangan, untuk

lebih detailnya nanti bisa dilihat di data PJT II yang nanti akan kami

berikan. Saat ini pengelola dari sumber daya air di waduk Jatiluhur

yaitu BUMN Perum Jasa Tirta II, yang berwenang mengelola dan

memanfaatkan denga sebesar-besarnya potensi SDA Jatiluhur, melalui

airan irigasi, PLTA, Pariwisata, KJA, sebagai temapat Balai besar

penelitian perikanan air tawar, PDAM, dan yang terbaru kami

mengelola SDA air mineral dalam kemasan namun dari sumber air

yang berbeda di Jatiluhur ini. Untuk tinggi uka air di bendungan

Djuanda memiliki ketinggian maksima 110 m, biasanya pada musi

penghujan dapat mencapai ketinggian 109 m, sehingga air limpasan

yang masuk ke turbin berlimpah ruah, termasuk untuk pemanfaatan

untuk irigasi, sedangkan untuk menjaga kestabilan di musim kemarau

kami menggunakan pintu cadangan dengan ketinggian muka bendung

87.5 m dan terkadang jika sednag dilakukan maintenanance pintu air

bendung kami tutup (Hermoko, Kepala PJT II, 2017).

Sebagian besar luasan wilayah Waduk Jatiluhur dimanfaatkan

usaha perikanan KJA (Keramba Jaring Apung). Jumlah KJA pada

Waduk Jatiluhur tiap taun kian meningkat dan data terakhir

menunjukan bahwa jumlah KJA mencapai 30.000 KJA. Pada Waduk

Sanguling dan Waduk Cirata juga terdapat KJA (Keramba Jaring

Apung) yang lebih banyak dibandingkan Waduk Jatiluhur, sehingga

mengakibatkan penambahan pencemaran air baku di Waduk Jatiluhur.

Sementara itu, Pemanfaatan air baku tersebut dikelola oleh Perum Jasa

Tirta II (PJT II). Dan berikut adalah gambaran dari bendungan utama

63 Tugas Akhir





Waduk Jatiluhur yaitu bendungan Ir. H Djuanda dapat dilihat pada

Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Bendungan H. Ir Djuanda

Sumber: dokumentasi pribadi (2017)

4.1.2.1 Data Teknis Bendungan Jatiluhur

1. Bendungan Utama

a) Nama bendungan : Ir. H. Djuanda/Jatiluhur

b) Tipe bendungan : Rock fill with inclined clay core

c) Tinggi bendungan : 105 m

d) Panjang bendungan : 1.220 m

e) Elevasi puncak : +114.,5 m.dpl

f) Elevasi normal : +107 m.dpl

g) Elevasi banjir max : +111,6 mdpl

64 Tugas Akhir





h) Volume urugan : 9.100.000 m3

2. Menara Pelimpah Utama Spillway

a) Tipe pelimpah : Morning Glory

b) Tinggi pelimpah : 110 m

c) Diameter pelimpah : 90 m

d) Panjang pelimpah : 151,5 m

e) Elevasi puncak pelimpah : +114,5 mdpl

f) Elevasi banjir pelimpah : +111,6 mdpl

g) Elevasi mercu pelimpah : +107 mdpl

h) Jumlah jendela pelimpah : 14 buah

i) Kapasitas maksimum : 3.000 m3/detik

di TMA +116,6 m

3. Pintu Spillway

a) Tipe pintu spillway : Hollo jet valve

b) Jumlah pintu spillway : 2 buah

c) Panjang Pintu spillway : 17 m

d) Diameter pintu spillway : 3.850 mm

e) Kapasitas pintu spillway : 270 m3/detik

3. Waduk

a) Volume tampungan : ± 2.448.000.000 m3

b) Luas genangan: 8.300 ha.

65 Tugas Akhir





Gambar 4.5 Genangan Waduk Jatiluhur

(Pusair Jabar, 2003 dalam Hadisantosa, 2006

4.1.2.2 Karakteristik Volume Waduk

Berdasarkan ciri morfometrik , Waduk Ir. H. Djuanda termasuk

perairan terbuka yang cukup dalam, daerah tangkap hujan yang yang

luas, dan produktivitas perairan umumnya didominasi fitroplankton

(simarmata, 2007). Menurut Sukimin (1999), ekosistem Waduk Ir. H.

Djuanda secara gradient longitudinal dibagi kedalam zona mengalir

66 Tugas Akhir





(riverine), zona transisi dan zona menggenang (lacustrine).

Karakteristik volume waduk dapat digambarkan pada Tabel 4.1 dan

Gambar 4.6 berikut ini.

Tabel 4.1. Karakteristik Waduk Ir. H. Djuanda Jatiluhur

Elevasi

(m)

Luas Permukaan Waduk

(km2)

Volume Waduk

(x106m3)

Volume Kumulatif

(x106m3)

37 0.05 0.06 0.06

40 0.14 0.27 0.33

45 2.86 6.04 6.37

50 8.98 28.2 34.6

55 13.7 56.3 90.9

60 18.5 80.3 171

65 24.7 108 279

70 30.1 137 416

75 35.9 165 581

80 42.3 193 773

85 46.4 219 992

90 57.4 259 1251

95 67.1 311 1562

100 73.0 350 1912

105 78.9 380 2292

107 80.2 387,2 2324

110 82.2 398,1 2331

Sumber: PJT II (2017)

67 Tugas Akhir





Gambar 4.6 Karakteristik Waduk Ir. H. Djuanda Jatiluhur

Berdasarkan Grafik Karakteristik Volume waduk Jatiluhur diatas

diketahui volume waduk pada kondisi stabil pada ketinggian 105 m, dan

total volume kumulatif sebesar 2.448.000.000 m3.

4.2 Perhitungan Model Mock

4.2.1 Analisis Data Curah Hujan Rerata Tengah Bulanan DAS

Perhitungan analisis curah hujan untuk mendapatkan hasil dengan

akurasi tinggi, dibutuhkan ketersediaan data yang secara kualitas dan

kuantitas cukup memadai. Dalam analisis perhitungan debit andalan ini

digunakan data curah kurun waktu 10 tahun dari tahun 2006 sampai

2016. Selain itu, curah hujan harian tiap stasiun memiliki jumlah yang

berbeda-beda berdasarkan data alat penakar curah hujan. Dalam studi

ini curah hujan rerata tengah bulanan DAS Jatiluhur menggunakan data

dari 3 stasiun yang tersebar di DAS Jatiluhur yang dihitung dengan

menggunakan metode Polygon Thiessen yang dibantu oleh aplikasi

Arcmap 10.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

20

40

60

80

100

120

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Volume (x 106 m3)

Elev

asi (

m)

Elev

asi (

m)

Luas (km2)

Karakteristik Waduk Jatiluhur

Kontur (m)

Luas Permukaan Waduk (km2)

0

20

40

60

80

100

120

Luas permukaan waduk (km2)

Elevasi (m)

68 Tugas Akhir





Lokasi Stasiun Sindanglaya pada koordinat 107ْ13”40’ S

6ْ38”38’ E, dan berikut data curah hujan rerata tengah bulanan STA

Sindanglaya pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Sindanglaya (mm)

Sta

Sindang

laya

Bulan

Jan Feb Mar April Mei Juni

I II I II I II I II I II I II

2006 20,54 20,09 11,64 17,63 5,70 6,64 12,29 10,54 0,55 3,38 0,95 0,00

2007 20,42 19,33 18,30 7,78 14,51 2,76 2,78 19,44 10,40 2,80 5,46 8,66

2008 17,87 13,59 8,88 14,75 29,29 7,96 9,67 12,70 15,02 0,00 1,78 0,00

2009 20,40 19,36 6,44 16,73 15,17 4,36 2,97 6,06 0,59 5,31 7,52 0,18

2010 16,20 18,52 16,06 16,04 14,47 21,23 5,86 2,97 17,32 10,92 8,70 3,04

2011 16,64 16,86 9,48 2,88 4,30 9,31 8,92 9,04 7,59 2,84 3,30

8,07

2012 11,10 1,74 11,18 6,83 7,58 11,88 13,04 5,40 9,66 1,04 5,59 0,00

2013 16,82 25,11 17,38 3,26 17,91 20,83 17,56 13,32 0,00 10,34 7,16 2,20

2014 11,97 21,48 9,62 11,53 12,54 10,90 3,29 16,00 7,30 8,03 9,24 5,23

2015 1,32 18,12 5,22 8,65 4,16 10,22 13,27 3,76 3,00 0,00 1,12 0,00

2016 11,86

14,14 12,32 80,06 12,86 13,57 11,72 12,10 6,13 9,47 2,52 14,2

69 Tugas Akhir





Tabel 4.2 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Sindanglaya (mm) Lanjutan ...

Sta

Sinda

nglaya

Bulan

Juli Agust Sep Okt Nov Des


2006 0,04 4,99 0,00 0,00 0,00 0,36 1,56 2,88 1,21 4,13 12,18 25,22

2007 0,20 0,32 1,96 1,51 3,32 0,00 2,85 19,33 19,80 13,79 13,70 5,76

2008 0,00 0,00 0,15 2,54 0,13 3,21 0,18 9,70 17,44 10,70 11,80 5,81

2009 0,00 0,00 0,00 0,00 5,84 2,18 4,98 0,05 7,58 9,36 4,04 3,90

2010 4,70 8,30 10,78 6,03 7,96 9,12 7,78 15,42 11,58 15,43 12,75 4,58

2011 0,30

0,00 0,00 0,00 0,00 0,73 1,38 5,10 22,07 15,25 13,5 19,03

2012

2,38 0,00 0,00 0,00 0,10 0,10 1,50 1,34 7,80 24,94 7,14 13,18

2013

5,36 4,40 0,14 0,68 0,40 0,94 3,39 2,63 13,66 5,57 17,10 6,49

2014

3,74 10,20 0,70 0,00 1,21 0,00 0,00 7,98 7,08 3,15 3,34 18,27

2015

2,10 0,00 0,00 0,00 0,12 8,33 1,86 1,33 13,44 9,89 22,15 6,98

2016 11,86 8,24 1,15 5,98 20,10 11,60 14,80 14,70 23,15 0,94 8,65 0,00

70 Tugas Akhir





Data curah hujan di ambil data-data yang diambil dalam jangka waktu

10 tahun terakhir, bermula dari tahun 2006 sampai tahun 2016. Lokasi

Stasiun Cirata pada koordinat 107ْ34”79’ S 6 ْ 63”45’ E, dan berikut

data curah hujan rerata tengah bulanan STA Cirata pada Tabel 4.4.

Tabel 4.3 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Cirata (mm)

Sta Cirata

Bulan



2006 23,27 22,07 12,06 16,70 8,64 8,74 11,36 8,77 2,53 2,95 1,16 0,41

2007 21,73 11,31 18,72 6,85 17,45 4,86 1,85 17,67 12,38 2,37 5,67 9,07

2008 19,18 15,57 9,30 13,82 32,23 10,06 8,74 10,93 17,00 4,88 1,99 0,59

2009 21,71 21,34 6,86 15,80 18,11 6,46 2,04 4,29 2,57 0,00 7,73 0,00

2010 17,51 20,50 16,48 15,11 17,41 23,33 4,93 1,20 19,30 10,49 8,91 3,45

2011 17,95 18,84 9,90 1,95 7,24 11,41 7,99 7,27 9,57 2,41 3,51 8,48

2012 12,41 13,72 11,60 5,90 10,52 13,98 12,11 3,63 11,64 0,61 5,80 0,00

2013 18,13 27,09 17,80 2,33 20,85 22,93 16,63 11,55 1,98 0,00 7,37 2,61

2014 13,28 23,46 10,04 10,60 15,48 13,00 2,36 14,23 9,28 7,60 9,45 0,00

2015 2,63 20,10 5,64 7,72 7,10 12,32 12,34 1,99 4,98 9,91 1,33 5,64

2016 13,17 16,12 12,74 7,13 15,80 15,67 10,79 10,33 8,11 9,04 2,73 14,65

71 Tugas Akhir





Tabel 4.3 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Cirata (mm) Lanjutan ....

Sta

Cirata

Bulan

Juli Agust Sep Okt Nov Des


2006 0,92 5,87 0,88 1,50 0,88 1,24 2,44 3,76 2,09 5,01 13,06 26,10

2007 0,20 0,20 1,84 1,39 3,20 2,73 19,68 19,21 0,00 13,67 13,58 5,64

2008 1,93 2,12 2,08 0,00 2,06 5,14 2,11 0,00 19,37 12,63 13,21 7,74

2009 1,54 0,00 3,21 0,00 4,40 0,74 3,54 0,00 6,14 7,92 2,60 2,46

2010 0,00 8,30 10,78 6,03 7,96 9,12 7,78 15,42 11,58 15,43 12,75 4,58

2011 2,02 7,23 2,45 0,00 1,72 0,00 3,10 6,82 23,79 16,97 15,22 20,75

2012 0,00 0,00 0,12 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 5,64 22,78 4,98 11,02

2013 7,08 5,16 0,90 1,44 1,16 1,98 4,15 3,39 14,42 6,33 17,86 7,25

2014 5,46 10,96 0,00 4,76 0,00 1,76 0,00 0,00 5,66 1,73 1,92 16,85

2015 3,82 0,76 0,00 0,00 0,12 0,00 1,86 1,33 13,44 9,89 22,15 6,98

2016 13,58 9,00 0,00 5,98 21,54 13,04 16,24 16,14 24,59 0,00 10,09 1,44

72 Tugas Akhir





Data curah hujan di ambil data-data yang diambil dalam jangka waktu 10

tahun terakhir, bermula dari tahun 2006 sampai tahun 2016. Lokasi Stasiun

Darangdan pada koordinat 107ْ18”42’ S 6ْ52”28’E, dan berikut data curah

hujan rerata tengah bulanan STA Darangdan pada Tabel 4.6.

Tabel 4.4 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Darangdan (mm)

Sta Darangdan

Bulan



2006 18,79 18,34 9,89 15,88 3,95 4,89 10,54 8,79 0,00 1,63 0,00 0,00

2007 21,64 20,55 19,52 9,00 15,73 3,98 4,00 20,66 11,62 4,02 6,68 9,88

2008 20,62 13,59 8,88 14,75 29,29 7,96 9,67 12,70 15,02 0,00 1,78 0,00

2009 21,04 20,00 7,08 17,37 15,81 5,00 3,61 6,70 1,23 0,00 8,16 0,82

2010 14,98 18,30 15,84 15,82 14,25 21,01 5,64 2,75 17,10 10,70 8,48 2,82

2011 14,21 14,43 7,05 0,45 1,87 6,88 6,49 6,61 5,16 0,41 0,87 0,00

2012 13,74 4,38 13,82 9,47 10,22 14,52 15,68 8,04 12,30 3,68 8,23 2,64

2013 16,61 28,02 20,29 6,17 20,82 23,74 20,47 16,23 2,91 0,00 10,07 0,00

2014 14,61 21,05 11,71 13,62 14,63 12,99 5,38 18,09 9,39 10,12 0,00 7,32

2015 3,96 17,69 5,68 9,11 4,62 10,68 13,73 4,22 3,46 0,46 1,58 0,46

2016 14,50 13,71 12,78 8,06 14,97 15,68 13,83 14,21 8,24 11,58 4,63 16,35

73 Tugas Akhir





Tabel 4.4 Curah Hujan Rerata Tengah bulanan STA Darangdan (mm) Lanjutan ...

Sta

Darangdan

Bulan

Juli Agst Sept Okt Nov Des


2006 0,00 3,24 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,13 0,00 2,38 10,43 23,47

2007 1,42 1,54 3,18 2,73 4,54 1,22 4,07 20,55 21,02 15,01 14,92 6,98

2008 0,00 0,00 0,15 2,54 0,13 3,21 0,18 9,70 17,44 10,70 11,28 5,81

2009 0,00 5,95 0,64 6,48 0,00 2,82 5,62 0,69 8,22 10,00 4,68 4,54

2010 4,48 8,08 10,56 5,81 7,74 8,90 7,56 15,20 11,36 15,21 12,53 4,36

2011 5,64 2,67 0,00 4,22 0,00 0,00 0,00 0,00 19,64 12,82 11,07 16,60

2012 5,02 2,64 2,64 2,64 2,74 0,00 4,14 3,98 10,44 27,58 9,78 15,82

2013 0,00 7,31 3,05 3,59 3,31 0,00 6,30 0,00 16,57 8,48 20,07 9,40

2014 5,83 12,29 2,79 1,88 0,00 2,09 3,76 10,07 9,17 5,24 5,43 20,36

2015 2,56 0,46 0,46 0,46 0,58 8,79 2,32 1,79 13,90 10,35 22,61 7,44

2016 0,00 10,35 3,26 8,09 0,00 13,71 16,91 16,81 25,26 3,05 10,76 2,11

74 Tugas Akhir





Dari data curah hujan diambil rerata tengah bulanan dapat dihitung dengan

menggunakan metode Poligon Thiessen yang diterapkan pada aplikasi

Argcis 10, Argcis merupakan perangkat lunak yang terdiri dari produk

perangkat lunak sistem informasi geografis (GIS). Berikut adalah gambar

batas area Polygon Thiessen Das Jatiluhur yang terbentuk di Argcis 10 dan

dapat dicermati pada Gambar 4.7.

Gambar 4.7 Batas Area Pengruh Polygon Thiessen DAS Jatiluhur

Dari hasil metode Polygon Thiessen didapatkan luas DAS Waduk

Jatiluhur meliputi menjadi 3 daerah pembagian, berikut data luasan area

Polygon Thiessen di DAS Jatiluhur pada Tabel 4.5.

Bendungan Jatiluhur

100,783 km2

216,162 km2

56,124 km2

75 Tugas Akhir





Tabel 4.5 Luas area DAS pengaruh polygon thiessen

No Stasiun Hujan Luas

Luas (Km2) %

1 Sindanglaya 56,124 15,04

2 Cirata 100,783 27,02

3 Darangdan 216,162 57,94

Jumlah 373,069 100

Contoh Perhitungan curah hujan rerata di DAS Waduk Jatiluhur (tengah

Bulan Januari ) sebagai berikut:

Diket:

A1 = 56,124 Km2 P1 =20,54 mm

A2 = 100,783 Km2 P2 = 23,27 mm

A3 = 216,162 Km2 P3 = 18,79 mm

Ṕ = 𝐴1.𝑃1+𝐴2.𝑃2+𝐴3.𝑃3

𝐴1+𝐴2+𝐴3

Ṕ = (56,124 .20,54)+(100,783. 23,27)+(216,162.18,79)

373,069

Ṕ = 20,19 mm

Dari data curah hujan rerata akan menjadi acuan utama untuk perhitungan

debit andalan menggunakan metode Mock Berdasarkan perhitungan hujan

rerata dengan menggunakan model Polygon Thiessen selama periode 2006-

2016 dapat dilihat pada Tabel 4.6.

Tugas Akhir





Tabel 4.6 Hujan Rerata Tengah Bulanan DAS (mm/hari)

Bulan

Jan Feb Mar April Mei Juni Juli Agst Sept Okt Nov Des

I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II

2006 20,19 20,75 11,78 17,31 6,69 7,35 11,98 9,94 1,22 3,23 1,02 0,14 0,33 5,28 0,29 0,29 0,29 0,65 1,85 3,17 1,50 4,42 12,47 25,51

2007 20,86 14,68 18,44 7,47 15,50 3,47 2,47 18,84 11,07 2,65 5,53 8,80 0,20 0,28 1,92 1,47 3,28 0,92 8,52 19,29 13,13 13,75 13,66 5,72

2008 16,36 14,25 9,02 14,44 30,27 8,67 9,36 12,10 15,68 1,64 1,85 0,20 0,65 0,71 0,80 1,68 0,78 3,86 0,83 6,43 18,09 11,35 11,93 6,46

2009 20,84 20,02 6,58 16,42 16,16 5,07 2,66 5,46 1,26 3,52 7,59 0,12 0,52 0,32 1,08 0,00 5,36 1,70 4,50 0,03 7,10 8,87 3,56 3,42

2010 16,64 19,18 16,20 15,73 15,46 21,93 5,55 2,37 17,98 10,77 8,77 3,18 3,12 8,30 10,78 6,03 7,96 9,12 7,78 15,42 11,58 15,43 12,75 4,58

2011 17,08 17,52 9,62 2,57 5,29 10,02 8,61 8,44 8,26 2,69 3,37 8,21 0,88 2,43 1,28 0,00 0,58 0,48 1,96 5,68 22,65 15,83 14,08 19,61

2012 11,54 7,72 11,32 6,52 8,57 12,58 12,73 4,80 10,33 0,89 5,66 0,80 1,58 0,34 0,04 0,06 0,07 0,07 0,99 0,89 7,07 24,21 6,41 12,45

2013 17,26 25,77 17,52 2,95 18,90 21,53 17,24 12,72 0,67 6,86 7,23 2,34 5,94 4,66 0,40 0,94 0,66 1,29 3,65 2,89 13,92 5,83 17,35 6,75

2014 12,41 22,14 9,76 11,22 13,53 11,60 2,98 15,40 7,97 7,88 9,31 3,47 4,32 10,46 0,46 1,60 0,57 0,59 0,34 5,29 6,60 2,67 2,86 17,79

2015 3,71 18,78 5,36 8,34 5,15 10,93 12,96 3,16 3,67 3,34 1,19 1,90 2,68 0,26 0,19 0,47 0,12 3,90 1,86 1,33 13,44 9,89 22,15 6,98

2016 12,30 14,80 12,46 41,49 13,85 14,27 11,41 11,50 6,80 9,32 2,59 14,38 12,44 8,50 0,76 5,98 20,58 12,08 15,28 15,18 23,63 10,62 9,13 5,21

77 Tugas Akhir





4.2.2 Perumusan Model

4.2.2.1 Evapotranspirasi Potensial Cara Pennman (Cropwat 10)

Untuk perhitungan evapotranspirasi dengan metode Penman dapat

menggunakan pendekatan dengan data yang diperlukan untuk adalah data

klimatologi bulanan (temperature maksimum-minimum atau rata-rata,

penyinaran matahari, kelembapan udara, dan kecepatan angin). Data

klimatologi diambil dari STA Cirata untuk mewakili temperature

maksimum-minimum atau rata-rata, penyinaran matahari, kelembapan

udara, dan kecepatan angin di DAS Jatiluhur, berikut adalah data

klimatologi kurun waktu 20012-2016 yang diambil dari stasiun klimatologi

Cirata dan ditujukan pada Tabel 4.7 yang kemudian akan diolah didalam

apikasi CROPWAT 10 ditujukan pada Tabel 4.8.

Tabel 4.7 Data Klimatologi Stasiun Cirata

Tahun

Data

Sat

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Ags

Sep

Okt

Nov

Des

2012

Suhu Udara

Kel Udara Peny.Mthri(8jam)

Kec.Angin(10m)

°C

% %

Km/j

26.9

83

46

5.6

26.6

82

48

9.1

26.6

83

53

5.6

27.6

80

69

5.5

28.6

72

88

6.6

27.5

77

75

5.9

27.4

72

74

7.1

27.1

70

94

6.4

28.3

72

94

6.5

28

80

55

5.8

27

83

46

5.5

27.2

84

46

5.2

2013

Suhu Udara

Kel Udara Peny.Mthri(8jam) Kec.Angin(10m)

°C

% % Km/j

26.5

84

43

4.8

26.5

83

64

5.1

27.1

78

72

3.7

27.6

78

60

3

28.7

47

69

6.4

28.1

74

66

6.8

27.4

68

80

6.2

27.7

70

83

7

27.8

71

91

6.4

28.5

67

91

6

28.3

74

51

5.2

27.4

78

46

5.5

2014

Suhu Udara

Kel Udara

Peny.Mthri(8jam) Kec.Angin(10m)

°C

%

% Km/j

26.6

85

45 5.6

26.2

86.3

41 8.1

27.6

77.8

72 5.4

27.1

83.8

61 4.4

28.1

72.5

87 5.9

27.7

70.8

90 5.8

27.5

67.8

94 6.3

27.1

66.3

99 5.9

27.9

64.8

92 5.9

28.8

64.8

95 6.8

27.8

76.5

66 5.1

27.1

82.3

51 4.3

2015

Suhu Udara Kel Udara


°C %

% Km/j

26.5

84.5

43 4.8

26.5

83.3

64 5.1

27.1

78.8

72 3.7

27.6

79.8

69 3.9

28.7

72

69 6.4

28.1

74

66 6.8

27.4

68.8

80 6.2

27.7

70

83 7

27.8

71.8

91 6.4

28.5

67.8

91 6

28.3

74.5

51 5.2

27.4

78

46 5.5

2016

Suhu Udara Kel Udara


°C %

% Km/j

27.1

82

49 6.4

27.2

82

50 5.9

27.4

82

50 5.9

28.2

78

61 6.3

28.8

72

70 7.1

28

78

66 6.5

27.5

72

71 6.3

27.6

70

72 6.2

28.1

72

70 6.2

28.2

75

64 5.6

28.3

75

58 5.4

27

83

23 4.7

(Sumber: Badan Meteorologi dan Geofisika Jawa Barat, 2017

Hasil perhitungan datanya disajikan dalam bentuk tabel dengan metode

penman pada Tabel 4.5 dengan persamaan sebagai berikut (diambil contoh

bulan Januari):

ETp = c . ETp

78 Tugas Akhir





ETp = w (0,75 Rs – Rn-1 + (1-w) f(u) (ea-ed)

ETp = 0,755 (0,75 . 12,482- (5,4+ (1- 0,755)) . 1,77 .(83,7)

= 4,6072 mm/hari . 1,04 = 4,43 mm/hari (pada Tabel 4.8).

Dimana:

- w = 0,755 ( Lamp 15)

- Rs = (0,25+0,54) 15,8

= 12,482

- Ra = (Tabel Lampiran 15 angka angot untuk daerah

Indonesia

- Rn1 = radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari).

= F(t) + F (ed)+ F(u)

= 15,9 + (-51,28)+ 40,78

= 5,4

- f(t) = 15,9

- f(ed) = fungsi tekanan uap

= 0,34 – 0,44 . 117,32 = -51,28

- f(n/N) = fungsi Kecerahan Penyinaran

= 0,1+0,9. 45,2 = 40,78

- f(u) = fungsi dari kecepatan angin ketinggian 2 m (m/dt)

= 0,27 (1+0,864 u)

= 0,27 (1+0,864 . 6,44) = 1,77 m/dt

- u = 6,44 m/dt

- ed = ea+Rh =33,62 + 83,7 = 117,32

- Rh = Kelembapan relatif (%)

- ea = Tekanan uap jenuh =33,62 (Lihat Lam 15)

- ed = tekanan uap sebenarnya

- c = angka koreksi Pennaman =1,04.

79 Tugas Akhir





Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Evapotranspirasi Potensial dengan Aplikasi Crowpat 10

Berdasarkan Hasil perhitungan evapotranspirasi potensial (Eto) yang

dilakukan dengan aplikasi Cropwat 10 diketahui hasil Eto rata-rata 4,1

mm/hari, dengan nilai Eto max 4,46 mm/hari di bulan Februari, dan Eto min

3,5 mm/hari pada bulan Juni.

4.2.3 Parameter Model Mock

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan

model Mock. Untuk perhitungannya meiputi evapotrasnpirasi, hujan rerata

tengah bulan, intersepsi, hujan permukaan, limpasan permukaan, infiltrasi,

aliran antara, perkolasi, aliran dasar, dan aliran sungai dengan

menggunakan perhitungan sesuai dengan rumus pemodelan. Setelah itu di

kalibrasi dengan menerapkan cara trial error pada program solver berbasis

Microsoft Excel. Untuk Solver berhenti saat hasil data sudah mendapatkan

hasil yang baik. Untuk analisis endiri menggunakan Root Mean Square

Error (RMSE). Parameter pada metode yang perlu dikalibrasi guna

Bulan A B

Humidity (%)

Wind (km/jam)

Penyinaran Matahari (%)

Eto (mm/hr)

Januari 26,6 27,1 83 5 45,2 4,43

Februari 26,2 27,1 83 7 53,4 4,46

Maret 26,6 27,6 79 5 63,8 4,36

April 27,1 28,2 79 6 64 4

Mei 28,1 28,8 67 6 74,8 3,66

Juni 27,5 28,1 74 6 72,6 3,5

Juli 27,4 27,5 74 6 79,8 3,54

Agustus 27,1 27,6 69 6 86,2 3,79

September 27,8 28,3 69 6 87,6 4,19

Oktober 28 28,8 69 6 79,4 4,43

November 27 28,3 70 5 54,4 4,37

Desember 27 27,1 81 5 42,4 4,39

Average 27,2 27,9 75 6 66,96 4,1

80 Tugas Akhir





mendapatkan nilai debit simulasi yang mendekati nilai debit terukur yang

berpengaruh terhadap kalibrasi model untuk menganalisa DAS Waduk

Jatiluhur dilakukan berdasarkan catatan data debit terpakai meliputi periode

10 tahun data dari 2006 -2016 dengan satuan periode 15 harian. Dan berikut

adalah parameter-parameter pada perhitungan mock:

1. Menentukan besarnya parameter presentase permukaan

lahan terbuka (m) dengan ketetntuan karakteristik hidrologi

pada bukaan lahan:

- m = 0% untuk lahan dengan hutan lebat;

- m = 10 – 40% untuk lahan tererosi;

- m = 30 50% untuk lahan pertania yang diolah.

Berdasarkan pengamatan di lapangan dan pengamatan peta

tata guna lahan untuk daerah aliran sungai Jatiluhur Untuk

lahan pertanian yang diolah (sawah dan ladang) ditaksir

harga m sebesar 30-50%, yaitu asumsi I m = 40%, dan telah

dilakukan kalibrasi nilai m = 40 % terlalu besar, sehingga

selisih antara Etp dan Eta < 1, hasil kalibrasi menghasilkan

nila m sebesar 35% dan selisih antara Etp dan Eta > 1.

2. Menentukan kandungan kelembapan air tanah. Jika nilai ∆S

> 0 , maka kandungan kelembapan air didalam tanah adalah

0, sebaliknya jika ∆S < 0, maka besarnya kandungan

kelembapan air dalam tanah adalah nilai ∆S itu sendiri, ini

berarti bila harga ∆S positif ( P > ETa ) maka air akan masuk

ke daalm tanah bila kapasitas kembapan tanah belum

terpenuhi, dan sebaliknya akan melimpas apabila kondisi

tanah jenuh. Bila harga ∆S negatif (P < ETa ) sebagia air

tanah akan keluar dan aka terjadi kekurang (deficit).

3. Menentukan parameter kapasitas kelembapan tanah (SMC).

Berdasarkan hubungan Nilai SMC dengan jenis tanah DAS

81 Tugas Akhir





Jatiluhur yaitu Slightly permeable, party cultivated or with

vegetation maka diasumsikan pada awal bulan januari pada

periode pertama asumsi I sebesar 200 mm (ketentuan 150 –

300 mm). Untuk bulan/periode berikutnya, tergantung dari

nilai kandungan kelembapan air dalam tanah. Jika nilainya

negatif, maka besarnya SMC pada bulan berikutnya

merupakan selisih dari nilai SMC bulan/periode sebelumnya

dengan nilai ∆S berikutnya. Setelah didapatkan hasil

kalibrasi nilai asumsi I 200 mm terlalu besar karena nilai

kalibrasi RMSE >1%, setelah dilakukan kalibrasi nilai SMC

sebesar 200 mm dan menghasilkan kalibrasi RMSE < 1%.

4. Menentukan besarnya Initial Storage dengan menentukan

jenis tanah DAS Jatiluhur yaitu slighty permeable, party

cultivated or with vegetation memeiliki besaran IS sebesar

10-100.

5. Koefisien Infiltrasi (i) dengan dlam model mock dengan

ketentuan 0 – 1, berdasarkan hubungan koefisien infiltrasi

dengan luasan catchment area, dimana DAS Jatiluhur

memiliki type area slighty permeable, party cultivated or

with vegetation maka besar 0,4-0,6. Maka asumsi i = 0,5 dan

hasilnya memenuhi syarat nilai kalibrasi.

6. Koefisiensi Aliran (K) dengan cara kalibrasi optimal dimana

hubungan koefisien aliran berdasarkan hubungan antara

koefisien aliran (K) dengan type are DAS Jatiluhur yaitu

memiliki type area slighty permeable, party cultivated or

with vegetation dengan ketentuan 0,6-0,8. Setelah dilakukan

kalibrasi didapatkan hasil koefisiensi aliran (K) Sebesar 0,7

dan memenuhi ketentuan kalibrasi yang <1%.

82 Tugas Akhir





4.2.4 Analisa Model F.J Mock

Metode untuk menganalisa ketersediaan air dengan F J Mock ini adalah

untuk mensimulasikan kesetimbangan air bulanan pada suatu catchment

area tertentu dinjukan untuk menghitung total run-off, dengan

menggunakan data hujan bulanan, evapotranspirasi dan kelembapan

tanah. Proses kesetimbangan air yang sudah umum, adalah bahwa hujan

yang jatuh diatas permukaan tanah dan tumbuhan penutup lahan, sebagian

air akan meresap masuk kedalam tanah. Infiltrasi ini akan keluar menuju

sungai menjadi aliran dasar.

Untuk waduk setelah dioptimalisasikan dan Berikut secara garis besar

langkah contoh perhitungan pada tahun 2006, perhitungan dari tabel

keterangan masing-masing kolom adalah sebagai berikut:

I. Input data curah hujan 15 harian

II. Menentukan besarnya nilai evapotranspirasi aktual (ETa)

1. Input data Evapotranspirasi potensial (ETp) pada bulan

januari yang diperoleh perhitungan sebelumnya yaitu

sebesar 4,43 mm/hari;

2. Menentukan besarnya parameter permukaan lahan terbuka

(m). Untuk lahan pertanian yang diolah (sawah dan

ladang) ditaksir harga m sebesar 35%;

3. ∆S = P – ETp = 20,19 – 4,43 = 15,76 mm

4. m/20.(18-n) = 0,35 / 20.(18-7) = 10,5 %

5. E = ETp (m/20.(18-h))

= 4,43 . 0,105

= 0,47 mm

6. ETa = ETp – E

= 4,43 – 0,47

= 3,96 mm/hari

83 Tugas Akhir





III. Menentukan besarnya parameter keseimbangan air dalam tanah

1. Menghtiung besarnya air hujan yang mencapai permukaan

tanah (WS)

(WS) = P - ETa

= 20,19 – 3,96

= 15,76 mm/ hari

2. Pada bulan januari P > ETa, sehingga ∆S > 0, karena itu

besarnya kandungan kelembapan air tanah pada bulan

januari adalah 0.

3. Jadi pada bulan januari periode pertama nilai WS sama

sebesar 15,76 mm/hari.

IV. Menentukan besarnya aliran dan tampungan air tanah

1. Menghitung besarnya Infiltrasi (I)

I = WS.i

= 15,76 . 0,5

= 7,88 mm/hari

i adalah nilai parameter, yakni koefisien infiltrasi

berdasarkan kondisi porositas tanah dan kemiringan daerah

pengaliran.Untuk daerah ini ditaksir harga i sebesar 0,5.

2. 0,5 x (1+K) I = (0,5 x (1+0,70) x 7,88) = 6,7 mm/hari

k adalah besarnya parameter, yakni faktor resesi aliran air

tanah yang ditaksir sebesar 0,7.

3. K.Vn-1 = 70 mm/hari

Vn-1 adalah kandungan air tanah pada bulan sebelumnya.

Untuk penentuan pada awal bulan (initial storage) ditaksir

sebesar 100 mm.

4. Menentukan besarnya volume penyimpanan air tanah (Vn)

Vn = k . Vn-1 + 0,5 (1+k).I

= 70 + 6,7

= 76,7 mm/hari.

84 Tugas Akhir





5. Menentukan besarnya perubahan volume air (dVn)

dVn = Vn – Vn-1

=76,7– 100

= -23,30 mm/hari

6. Menentukan besarnya aliran dasar (BF)

BF = I - dVn

= 7,88 – (-23,30)

= 31,18 mm/hari

7. Menentukan besarnya aliran permukaan (DRo)

DRo = WS – I

= 15,76 – 7,88

= 7,88 mm/hari

8. Menentukan besarnya aliran (Ro)

Ro = BF + DRo

= 31,18 + 7,88

= 39,06 mm/hari

V. Menentukan besarnya debit aliran sungai pada DAS

1. Menentukan debit aliran,

diket A = Catchment Area 373,069 km2

Stream Flow = 𝑅𝑜

1000 x A x 106 / (n.24.3600)

= 39,06

1000 x A x 106 / (15.24.3600)

= 11,24 m3/detik

Jadi, Debit Aliran pada tengah bulan Januari sebesar 11,24 m3/detik.

Hasil nilai parameter yang sudah dikalibrasi dengan hasil paling

mendekati kesalahan data lapangan, kemudian dilanjutkan perhitungan

debit andalan keseluruhan dari bulan januari 2006 hingga desember

2016, hasil perhitungan disajikan pada Tabel 4.9 - 4.19.

Tugas Akhir





Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Debit andalan tahun 2006

Tugas Akhir






96 Tugas Akhir





Berdasarkan perhitungan di tahun 2006, dan dapat dilanjutkan dengan

langkah yang sama di tahun berikutnya hingga tahun 2016. Sesuikan dengan

perhitungan diatas didapatkan angka parameter dapat berubah dengan cara

pengoptimasian dengan cara optimasi nilai parameter dengan bantuan aplikasi

microsoft excel 2013, Setelah diketahui debit aliran sungai dari DAS Jatiluhur

langkah selanjutnya yaitu menghitung ketersediaan air. Data debit aliran rerata

tengah bulanan didapatkan dari hasil data perhitungan model mock dimana

parameter dilakukan kalibrasi agar mencapai hasil yang mendekati nilai nol,

agar data perhitungan tidak jauh berbeda dari data lapangan. Berikut adalah

angka pendugaan hasil perhitungan debit andalan dengan metode mock dan di

lihat pada Tabel 4.20.

Data debit aliran rerata tengah bulanan ini sebagai acuan untuk

perhitungan debit andalan yang terlampaui 80%, dilihat dari tabel diatas debit

aliran tiap tengah bulan mengalami fluktuatif namun tidak signifikan, ini

menandakan aliran di DAS Jatiluhur masih bisa di optimalkan agar dapat

ditampung di Waduk Jatiluhur agar dapat dimanfaatkan dalam lingkup

masyarakat luas. Perhitungan data rerata debit aliran DAS Jatiluhur dan berikut

adalah gambar grafik dari perhitungan debit andalan periode 2006-2016 dapat

dilihat pada Gambar 4.8.

Berdasarkan Gambar 4.8 didapatkan aliran debit andalan mengalami

fluktuatif namun besaran angka dari 10 tahun terakhir tidak terlalu signifikan,

dan dalam keadaan aman karena debit andalah tiap tahun rata-rata diatas 2

m3/detik (PJT II, 2016) yang mana merupakan ambang minimal turbin dapat

beroperasi. Setelah didaptakan debit aliran masing-masing tahun dan parameter

kalibrasi sudah optimal maka setelah itu dilanjutkan untuk perhitungan debit

andalan 80% DAS Jatiluhur, dengan menggunakan data-data dari perhitungan

debit aliran yang telah dihitung.

Berdasarkan Hasil perhitungan volume debit model yang sudah di

kalibrasi data debit tercatat yan telah diuraikan diatas, selanjutnya diteruskan

97 Tugas Akhir





diterusan dengan simulasi untuk data parameter pada tahun 2006-2016 dari data

curah hujan. Pada tahap simulasi ini, digunakan data hasil kalibrasi yang

diperoleh dari perhitungan tahap sebelumnya yang tinggal diteruskan

perhitungannya saja. Hasil Perbandingan Q model dengan Q obs menghasilkan

gambar grafik seperti Gambar 4.9.

Untuk mendapatkan nilai volume ketersediaan air, diawali dengan model

rangking, hasil model rangking dengan cara mengurutkan dari nilai debit

terbesar ke terkecil pada setisp periode waktu 2 minggu, dan hasil model

rangking dapat dilihat pada Tabel 4.21.

Setelah mengetahui data debit andalan pada Tabel 4.21, kemudian

dikonversikan ke dalam tahun dapat dilihat pada Tabel 4.22. Berdasarkan data

dari Tabel 4.22 Q 80% = 𝑛

5 + 1 =

10

5 + 1 = 3 (diambil urutan ke-3 dari terkecil

ke terbesar), setelah diketahui debit andalan tiap periode 2 minggu , kemudian

mengkonversikannya dalam tahun untuk mengetahui volume ketersediaan air

tiap tahun, yang akan dijadikan sebagai data dasar operasional pembangkit

listrik tenaga air waduk Jatiluhur.

98 Tugas Akhir





Tabel 4.20 Rerata Tengah Bulanan Debit Aliran Waduk Tahun 2006-2016 (m3/detik)

Tahun



2006 11,24 8,74 6,45 6,99 3,61 2,66 3,05 2,48 1,55 1,78 1,60 1,33 1,25 0,83 1,05 1,14 1,12 0,96 0,97 1,43 1,25 0,50 1,71 4,05

2007 3,88 2,92 3,68 2,27 2,98 0,99 0,54 2,95 2,90 1,10 0,81 2,56 1,42 0,16 1,08 0,76 1,47 0,84 1,01 1,68 1,06 1,83 2,16 1,00

2008 3,95 1,93 2,14 3,07 5,05 2,36 3,25 1,89 3,67 1,76 2,49 0,98 1,14 0,70 0,68 0,66 0,62 1,60 0,18 1,49 0,36 0,65 1,88 1,22

2009 2,99 3,16 1,48 3,28 3,00 1,20 0,60 0,76 0,66 0,24 2,04 1,08 1,09 6,49 1,03 0,27 1,58 0,70 1,87 0,16 1,05 1,06 0,30 0,11

2010 2,18 2,81 2,88 3,40 3,01 3,88 1,74 0,82 2,51 1,69 2,33 1,51 1,36 1,37 2,06 1,07 1,12 1,41 2,91 1,66 1,23 2,20 2,15 0,88

2011 2,69 2,86 1,95 0,74 0,76 1,30 1,27 1,25 2,06 1,11 0,38 2,17 1,25 0,38 1,21 0,98 1,16 0,90 0,55 1,87 0,49 1,78 2,02 3,17

2012 4,55 0,76 1,87 1,01 1,36 1,59 2,09 1,14 2,93 0,31 2,46 0,65 1,40 7,91 0,81 0,52 1,17 1,02 1,24 0,17 1,04 3,08 1,44 3,11

2013 2,47 3,98 3,44 1,30 3,32 3,76 3,62 2,92 0,95 1,29 2,11 0,80 1,15 0,67 0,95 1,07 1,04 0,74 1,25 1,28 0,80 0,55 2,35 1,01

2014 1,84 3,36 1,99 2,41 2,45 2,05 0,77 2,50 1,48 1,01 2,14 1,20 1,21 1,61 1,09 1,33 1,27 1,25 0,48 0,88 1,10 0,13 0,42 2,33

2015 0,45 2,57 0,93 1,41 0,68 1,41 2,00 0,54 1,11 1,31 0,99 0,93 1,02 8,55 0,76 0,95 0,41 1,25 1,24 1,42 0,77 1,04 3,28 1,32

2016 2,02 2,35 2,26 8,17 3,59 3,19 2,81 2,61 1,43 2,44 0,90 1,31 1,07 1,21 0,27 1,48 1,93 0,21 1,04 0,87 0,83 1,19 1,18 0,59

99 Tugas Akhir





0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00



m3/d

etik

periode (2 minggu)

Debit Aliran Waduk Jatiluhur

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Gambar 4.8 Grafik debit aliran waduk Jatiluhur

Kalibrasi = 0,063341%

100 Tugas Akhir





0,00000

0,50000

1,00000

1,50000

2,00000

2,50000

3,00000


Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

Deb

it (

m3/d

etik

)

Periode

perbandingan Qmodel dengan Qobs

Q Model (m3 /hari) Q Data (m3 /detik)

Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Q model dengan Q obs

Q data (m3/detik) Q Model (m3/hari)

101 Tugas Akhir





Tabel 4.21 Perhitungan Q80% (m3/detik)



11,24 8,74 6,45 8,17 5,05 3,88 3,62 2,95 3,67 2,44 2,49 2,56 1,42 1,61 2,06 14,06 1,93 1,60 2,91 1,87 1,25 3,08 3,28 4,05

4,55 3,98 3,68 6,99 3,61 3,76 3,25 2,92 2,93 1,78 2,46 2,17 1,40 1,37 1,21 1,48 1,58 1,41 1,87 1,68 1,23 2,20 2,35 3,17

3,95 3,36 3,44 3,40 3,59 3,19 3,05 2,61 2,90 1,76 2,33 1,51 1,36 1,21 1,09 1,33 1,47 1,25 1,25 1,66 1,10 1,83 2,16 3,11

3,88 3,16 2,88 3,28 3,32 2,66 2,81 2,50 2,51 1,69 2,14 1,33 1,25 0,83 1,08 1,14 1,27 1,25 1,24 1,49 1,06 1,78 2,15 2,33

2,99 2,92 2,26 3,07 3,01 2,36 2,09 2,48 2,06 1,31 2,11 1,31 1,25 0,82 1,05 1,07 1,17 1,02 1,24 1,43 1,05 1,19 2,02 1,32

2,69 2,86 2,14 2,41 3,00 2,05 2,00 1,89 1,55 1,29 2,04 1,20 1,21 0,78 1,03 1,07 1,16 0,96 1,04 1,42 1,04 1,06 1,88 1,22

2,47 2,81 1,99 2,27 2,98 1,59 1,74 1,25 1,48 1,11 1,60 1,08 1,15 0,71 0,95 0,98 1,12 0,90 1,01 1,28 0,83 1,04 1,71 1,01

2,18 2,57 1,95 1,41 2,45 1,41 1,27 1,14 1,43 1,10 0,99 0,98 1,14 0,70 0,81 0,95 1,12 0,84 0,97 0,88 0,80 0,65 1,44 1,00

2,02 2,35 1,87 1,30 1,36 1,30 0,77 0,82 1,11 1,01 0,90 0,93 1,09 0,67 0,76 0,76 1,04 0,74 0,55 0,87 0,77 0,55 1,18 0,88

1,84 1,93 1,48 1,01 0,76 1,20 0,60 0,76 0,95 0,31 0,81 0,80 1,07 0,38 0,68 0,66 0,62 0,70 0,48 0,17 0,49 0,50 0,42 0,59

0,45 0,76 0,93 0,74 0,68 0,99 0,54 0,54 0,66 0,24 0,38 0,65 1,02 0,16 0,27 0,52 0,41 0,21 0,18 0,16 0,36 0,13 0,30 0,11

102 Tugas Akhir





Tabel 4.22 Data debit Lapangan Inflow Waduk Jatiluhur tahun 2006-2016 (m3/detik)

Tahun Bulan Periode Q Data (m3 /detik)

2006-2016

Januari I 2,16000

II 2,39800

Februari I 1,87300

II 1,39100

Maret I 1,40100

II 1,32600

April I 0,80300

II 0,82400

Mei I 1,18400

II 1,19200

Juni I 1,02410

II 1,01300

Juli I 1,20100

II 0,65480

Agustus I 0,79500

II 0,79271

September I 1,14100

II 0,76900

Oktober I 0,57200

II 0,92000

November I 0,89700

II 0,56900

Desember I 1,19600

II 0,89900

103 Tugas Akhir





Tabel 4.23 Hasil Perhitungan Q80 %

No Bulan Periode Q Model (m3

/detik) Vol (m3/tahun)

1 Januari

I 2,02 63.696.990

2 II 2,35 74.128.803

3 Februari

I 1,87 58.818.258

4 II 1,30 41.033.010

5 Maret

I 1,36 42.886.800

6 II 1,30 41.153.781

7 April

I 0,77 24.303.585

8 II 0,82 25.854.603

9 Mei

I 1,11 35.126.960

10 II 1,11 35.126.960

11 Juni

I 1,01 31.881.670

12 II 0,93 29.381.514

13 Juli

I 1,09 34.452.574

14 II 0,67 21.021.144

15 Agustus

I 0,76 24.095.082

16 II 0,76 24.071.693

17 September

I 1,04 32.710.551

18 II 0,74 23.264.171

19 Oktober

I 0,55 17.483.357

20 II 0,87 27.436.320

21 November

I 0,77 24.326.738

22 II 0,55 17.344.800

23 Desember

I 1,18 37.186.022

24 II 0,88 27.614.578

Σ 814.399.963

Jadi, Volume ketersediaan air Q80 % waduk Jatiluhur sebesar 814.399.963,00

m3/tahun, untuk memastikan data yang kita hitung dengan data lapangan hasilnya

akurat dimana selisih error <1% untuk itu perlu dilakukan kalibrasi menggunakan

model root mean square error.

104 Tugas Akhir





4.2.5 Kalibrasi

Dalam perhitungan penellitian ini diketahui bahwa data yang didapatkan

tidak lengkap sehingga hidrograf yang ada di lapangan dan hasil outflow belum

bisa terkalibrasi dengan sempurna. RMSE dilakukan untuk mengetahui

presentase error antara data lapangan dan hasil hitungan.dan berikut data model

hitungan dan debit data lapangan yang ditunjukan pada Tabel 4.24.

Tabel 4.24 Perbandingan debit model dan lapangan

Bulan Periode Hari Q Model (m3

/detik) Q Data (m3

/detik) (p-a)2

Jan I 15 2,01982 2,16000 0,01965

II 16 2,35061 2,39800 0,00225

Feb I 15 1,86511 1,87300 0,00006

II 13 1,30115 1,39100 0,00807

Mar I 15 1,35993 1,40100 0,00169

II 16 1,30498 1,32600 0,00044

Apr I 15 0,77066 0,80300 0,00105

II 15 0,81984 0,82400 0,00002

Mei I 15 1,11387 1,18400 0,00492

II 16 1,11387 1,19200 0,00610

Juni I 15 1,01096 1,02410 0,00017

II 15 0,93168 1,01300 0,00661

Juli I 15 1,09248 1,20100 0,01178

II 16 0,66658 0,65480 0,00014

Agust I 15 0,76405 0,79500 0,00096

II 16 0,76331 0,79271 0,00086

Sept I 15 1,03724 1,14100 0,01077

II 16 0,73770 0,76900 0,00098

Okto I 15 0,55439 0,57200 0,00031

II 15 0,87000 0,92000 0,00250

Nov I 15 0,77140 0,89700 0,01578

II 16 0,55000 0,56900 0,00036

Des I 15 1,17916 1,19600 0,00028

II 15 0,87565 0,89900 0,00055

Jumlah 0,09629

105 Tugas Akhir





Perhitungan RMSE dilakukan dengan membandingkan hasil data di lapangan

dan simulasi outflow DAS Jatiluhur selama kurung waktu 2006-2016

menggunakan rumus:

RMSE : √1

𝑛∑ (𝑝 − 𝑎)2𝑛

𝑖=1

Keterangan:

n = data masukan

p = nilai debit obs

a = nilai debit hasil hitungan

Dari data real lapangan dan data simulasi model dapat diketahui beberapa

data diantaranya sebagai berikut:

Diket:

n = 24

Σ (p-a)2 = 0,09629

RMSE = √0,09629

24

= 0,063341 % < 1% .... OK

Dari Hasil RMSE yang telah dianalisa maka diketahui bahwa parameter yang

digunakan pada simulasi sesuai dengan parameter yang ada dilapangan karena

nilai RMSE kurang dari 1%. Dan berikut adalah grafik ketersediaan air tengah

bulanan yang disajikan dalam Gambar 4.10.

Tugas Akhir





Gambar 4.10 Grafik Ketersediaan air Q80 %

0

0,5

1

1,5

2

2,5


Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

Deb

it (

m3/

det

ik)

Periode m3/detik

Debit Ketersediaan Air

bab iv analisis dan pembahasan 4.1 kondisi fisik daerah …repository.unika.ac.id/16958/5/13.12.0074...

Documents