direktorat pengairan dan irigasi – bappenas · pdf filedirektorat pengairan dan irigasi...

37
0 KEMENTERIAN NEGARA PERENCANAAN PEMBANGUNAN NASIONAL/ BADAN PERENCANAAN PEMBANGUNAN NASIONAL Tren Global Pembangunan Infrastruktur Sumber Daya Air yang Berkelanjutan Oleh : Prof. Arwin Sabar Guru Besar Teknik Lingkungan Ketua Kelompok Keahlian Teknologi Pengelolaan Lingkungan Fakultas Teknik Sipil & Lingkungan ITB Dalam rangka Diskusi Pakar Perumusan Kebijakan Eco-Efficient Water Infrastructure Indonesia Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav 71-73, Pancoran, Jakarta Selatan

Upload: lamthu

Post on 05-Feb-2018

222 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

0  

KEMENTERIAN NEGARA PERENCANAAN PEMBANGUNAN NASIONAL/

BADAN PERENCANAAN PEMBANGUNAN NASIONAL

   

Tren Global Pembangunan Infrastruktur  Sumber Daya Air yang Berkelanjutan 

 Oleh : 

Prof. Arwin Sabar   Guru Besar Teknik Lingkungan 

Ketua Kelompok Keahlian Teknologi Pengelolaan Lingkungan  Fakultas Teknik Sipil & Lingkungan ‐ITB 

Dalam rangka Diskusi Pakar Perumusan Kebijakan Eco-Efficient Water Infrastructure Indonesia

Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas

Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav 71-73, Pancoran, Jakarta Selatan

Page 2: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

1  

Daftar Isi  

I. PENDAHULUAN  

1.1. Sumber dan Hidrologi. 1.2. Daerah Aliran  Sungai Hulu & Hilir 1.3. Mitigasi & Adaptasi 

 II. PERENCANAAN WATER INSFRASTRUKTUR  

2.1. Debit  rencana 2.2. Pengembangan  SPAM    2.3. Keandalan  sumber Air   2.4. Pedoman Alokasi Sumber air untuk sektor  DMI & Irigasi 2.5. Pengembangan  Model  Kontinu  Prakiraan  Debit  Air  Sungai    –  Optimasi 

Pengelolaan  Infrastruktur SDA 2.6. Management of Water  Insfrastructures 2.6.1  Pengelolaan  Dam intuitif . 2.6.2. Pengelolaan Optimasi  Dam  Multisektor.  

III. SUMBER AIR  SPAM DI KAWASAN PESISIR PASUT DIURNAL   

3.1. Umum. 3.2. Pasut Pesisir Kapuas &  Kualitas air  3.3. Barrage Long Storage Ambawang  Nonpasut 

 IV. MANAJEMEN AIR   CEKUNGAN BANDUNG –KAWASAN STRATEGIS NASIONAL 

  4.1. Degradasi  Lahan  Mintakat Lembang( DAS Cikapundung Hulu) 4.2. Waduk Multiguna PLTA Dago 4.3. Strategi Pengembangan SPAM di Cekungan Bandung    V. KESIMPULAN & SARAN  

   

    

 

Page 3: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

2  

Tren Global Pembangunan Infrastruktur  Sumber Daya Air yang Berkelanjutan 

Oleh : Prof. Arwin Sabar  

 I. PENDAHULUAN  

1.1. Sumber dan Hidrologi. 

Sumber  air  adalah  sumberdaya  alam  yang  dapat  diperbaharui  melalui  siklus  Hidrologi, tergantung  oleh  iklim  (subtropis/tropis)  dipengaruhui  faktor  kosmik,  regional    dan  lokal membentuk Rezim Hidrologi   dimana  komponennya  (P,Q) berkarakter   variabel acak dan stokastik  dan pengaliran  air menuju laut merupakan  fenomena deterministik.  Ketidakpastian  iklim,cuaca    mempengaruhi  langsung  komponen  Hujan  (P)  dari  Siklus Hidrologi    dan  sesampai  hujan  di  permukaan  tanah    dipengaruhi  oleh  tutupam  lahan 

terdistribusi  menjadi air tanah  dan air permukaan (lihat  Gambar 1.2 )                  

  

Gambar 1.1. Siklus Hidrologi 

8

PROSES

Sifat tanah, batuan,

Morfologi, topografi

Tutupan lahan

INPUT(Curah hujan)

OUTPUTCadangan air tanahAir permukaan

Besaran InputVariabel Acak/Stokastik Besaran Out put

Variabel Acak/Stokastik

Climat change(Kosmik,regional & lokal )

Massa air tetap ( Ik+ C=1)

Prof.Arwin Sabar bid keahlian PSDA & Konservasi ,ITB  

Gambar  1.2. Iklim & Konvesi lahan terhadap Keseimbangan  Air 

 

Page 4: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

3  

1.2. Daerah Aliran  Sungai Hulu & Hilir  

Pembagian fungsi ruang hidrologi  menjadi 2(dua) kawasan utama yaitu kawasan konservasi ( DAS Hulu  ) dan kawasan kerja(DAS Hilir),dalam upaya   menjamin kelangsungan sumber‐sumber  air  serta mengendalikan  limpasan  air    permukaan  terhadap  ancaman  banjir  &  kekeringan dikawasan hilir .  

Berdasarkan karakteristik hidrologis kawasan konservasi air merupakan  suplai  sumber air utama   untuk daerah bawahnya, dicirikan : Curah hujan relatif tinggi, batuan relatif muda, morfologi  bergelombang  kasar,  rentan  terhadap  erosi  dan  longsor  sehingga  ditetapkan sebagai kawasan konservasi air dan tanah. 

Hidrologi  adalah  ilmu  yang  memperlajari  pergerakan  air  di  muka  bumi  baik  kuantitas maupun kualitas  air dalam ruang dan waktu  dimana komponen‐komponen siklus hidrologi merupakan variabel acak dan fenomena stokastik.  Pengaruh pemanasan global dan faktor regional  seperti  perubahan  temperatur  di  Samudera  Pasifik  dan  faktor  lokal  seperti perambahan  hutan/  konversi  lahan  terbangun  berpengaruh  terhadap  komponen‐komponen  hidrologi  seperti  hujan(P),  debit    air(Q)    dan    tinggi  muka  laut.  Pengaruh‐pengaruh  tersebut  tercatat melalui pos‐pos pengamatan   komponen siklus   hidrologi dan pos  observasi  muka  laut.  Dari  arsip  data  hidrologi  sebagai  input  data,  dapat  dianalisa fenomena degradasi  rezim hidrologi dengan pendekatan model hidrologi  statistik  seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.3.    

HYDROLOGY MODEL

Kawasan Hulu

Boundary Hilir

Q Boundary Hulu

Persamaan Saint Venant :

( ) 01 2

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

∂∂

+∂

∂+

∂∂

fSxhhgB

xhQ

BtQ

bthB

xQ

=∂∂

+∂

DAS HULU (Watershed Model)

DAS HILIR ,aliran permukaanbebas (Deterministik Model)

 Gambar 1.3. Model Hidrologi 

Dari data time series  debit sumber air  dari pos duga air  Q DAS tsb diatas :  menunjukkan kejadian  besaran  debit  air  tidak  menentu  dalam  berjalannya  waktu  (t).  Ketidakpastian besaran   debit  air proses waktu, dalam    ilmu  statistik  karakter  tsb disebut Variabel  acak (Lihat Gambar 1.3 dan 1.4). 

Page 5: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

4  

 

0

100

200

300

400

500

600

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Time Series

Deb

it (m

3/de

t)

Debit Harian 

Gambar 1.4. Variabel acak  debit  sumber air permukaan Q( 1994‐2006)  Dari  fluktuasi  debit  air  dalam  berjalannya  waktu,  menunjukkan  terdapat  2  (dua)  fase  pengaruh  iklim  terhadap   komponen utama Siklus Hidrologi, yaitu musim penghujan dan musim  kemarau.    Dapat  dijelaskan    pada   musim  kemarau,  debit    air    didominasi  oleh limpasan akifer yang morfologinya terpotong  (muncul   mata air dan  limpasan air tanah di kiri–kanan  sungai)  sedangkan musim  penghujan,  debit  air    didominasi  oleh  limpasan  air permukaan sedangkan aliran dasar (limpasan air  tanah) relatif kecil ,tidak  signifikan (lihat Gambar 1.3). Dari Model Fisik Hidrologi, besaran debit air pada musim kemarau debit air‐ lebih  dependent  (cadangan  akifer maksimal  pada    akhir musim  penghujan/awal musim kemarau dstnya pada  periode musim kemarau tidak terjadi pengisian akifer, cadangan  air  tanah menurun seiring menurunnya pada akifer menuju akhir musim kemarau/awal musim penghujan)    seperti  diketahui      aliran    limpasan  air  tanah  ke  badan  air  sungai  dalam berjalannya    waktu  dependent  sedangkan  pada  musim  penghujan    debit  air    lebih independent, karena  pengaruh limpasan air hujan yang jatuh di DAS.  Ditemukan sumber air, berturut‐turut dari  independent –dependent   adalah air hujan, air permukaan  air  tanah,  dan mata  air.  Sehingga    pada musim  penghujan  besaran  kejadian  debit  air   didominasi pergaruh  limpasan  air hujan  (independent)  sedangkan pada musim kemarau  didominasi limpasan air tanah.(dependent)  1.3. Mitigasi & Adaptasi  Perubahan  iklim  dan  cuaca   mempengaruhi  variabel  utama  siklus  Hidrologi  :  terutama Curah Hujan (P), setelah sampai dipermukaan tanah terdistribusi  tergantung tutupan lahan  terinfiltrasi  (tersimpan  akifer)  setelah  jenuh  menjadi  limpasan  air  permukaan.  Seiring langkah terhadap perubahan iklim terhadap keberlanjutan sumber air (Water Sustainable), respon dilakukan  dengan dua langkah utama, yaitu mitigasi dan adaptasi.   Mitigasi  adalah  meminimalkan  dampak  pengaruh  iklim    terhadap  ancaman  banjir  dan kekeringan  dengan meningkatkan  pengendalian  limpasan  air/pencemaran  air  di  daerah Aliran  Sungai.  Upaya  ini  dapat  dilakukan  dengan  perencanaan  tata  ruang  (kawasan konservasi  dan  kawasan  kerja),  pengendalian  pemanfaatan  lahan,  intrumen  Indeks Konservasi  (Keppres  No.114  1999  Kawasan  Konservasi  Bopuncur),  reboisasi,  artificial 

Page 6: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

5  

recharge   dsb. Bentuk konkrit   upaya mitigasi   secara undirect : penerbitan   peraturan/UU pengendalian  limpasan/pencemaran air dan  direct  : Insentif & dissentif, sbb:  1. Un Direct (Tak langsung ):  penerbitan UU dan Peraturan terkait pengendalian 

lingkungan air. • UU no  26  th. 2007 tentang  Penataan ruang   • UU  no 7 th 2004  tentang Sumber  daya air  • UU Kehutanan No.41 Tahun 1999 Pasal 18 Ayat 2 yang menyatakan bahwa: ‘…..luas 

hutan suatu DAS minimal 30% dengan sebaran yang proporsional’.  • UU Lingkungan hidup / PP Amdal  • PP No. 16  tahun 2005  tentang Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum • Keppres  114 th 1999  Kawasan Konservasi air dan tanah  Bopuncur  

2.  Direct (Langsung )   :  Insentif dan Dissentif   Adaptasi meliputi rekayasa teknologi dan sosial untuk beradaptasi terhadap keacakan debit air  terhadap ancaman banjir dan kekeringan   pengaruh perubahan  iklim. Bentuk adaptasi  terhadap  ketidakpastian besaran debit air ,langkah pendekatan  ditrapkan “debit rencana” (banjir dan kekeringan).  II. PERENCANAAN WATER INFRASTRUKTUR  

2.1. Debit  rencana 

Variabel acak adalah suatu kejadian dimana besarannya  tidak menentu dalam proses ruang dan waktu.  Ketidakpastian komponen utama  Hidrologi (P,Q) terukur melalui pengamatan (pos   hujan   atau pos duga air)  , hal  ini   mengantar para ahli   meneliti   perilaku   debit air historikal  untuk  dapat  mengetahui ambang  batas besaran kejadian debit air masa depan.  

Ancaman  bajir  dan  kekeringan    ke  masa  depan    ,  ditempuh  langkah        “adaptasi”:   menerapkan  konsep  debit  rencana  . Hubungan      Keandalan  keberhasilan    dan    periode ulang diekspresikan, sbb:  (1‐P  )= 1/R    , dimana  :   P= keandalan /keberhasilan   komponen Hidrologi ( %) dan R= periode Ulang kejadian. 

Misalnya : Suplai sumber air untuk  memenuhi sektor irigasi :  keandalan/  keberhasilan P= 80 %   maka   ekivalen   dengan   periode Ulang (R = 100/20 = 5 thn ), berarti     dalam selang 100 (seratus ) tahun  terjadi  20  kali  dan setiap 5(tahun) terjadi  1(satu)  kali nilai ambang dapat dilampaui.   

Pengendalian  banjir & kekeringan :  

• Drainase mikro ( Drainase permukiman perkotaan) :  QR= 2‐15 tahun • Drainase makro ( Drainase alamiah –sungai ) : QR =20‐50 thn • Drainase Rel  Kereta api/ Jalan TOL :QR=50 thn • Drainase bandara udara :  Q R= 50 ‐100 tahun • Intake air baku  untuk sektor irigasi  : QR =5 thn • Intake   air baku untuk  sektor DMI  ( Domestik  ,Municipallity  ,industri)  : QTr= 10‐20 

thn.  

 

Page 7: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

6  

2.2. Pengembangan  SPAM    

Penegembangan  Sistem  Penyediaan  Air  Minum  Perkotaan  terbagi  dalam  3  (tiga  ) Komponen  ,yaitu    berturut‐turut    disebut  Komponen  sumber  Air  baku,  Komponen Pengolahan Air dan Komponen Pelayanan Air  (lihat Gambar 2.1). Pada  tingkat komponen pelayanan air dimana kepuasaan konsumen memenuhi standart: kualitas air, kuantitas air, Kontinuitas  air dan  harga jual air yang kompetitif.                    

  

    Untuk mendapatkan debit rencana  banjir & kekeringan melalui  analisa Hidrologi statistik: tes  kecocokan  distribusi  teoritis  debit  air  historik,  supaya  dapat menentukan    distribusi statistik    sehingga    dapat  menentukan  debit  rencana    air  didasarkan  pada  keandalan  besaran debit air ke masa depan.  

Tabel 2.1.  Kriteria Teknis Alokasi  Air  Baku Sumber Air Sungai 

Desain Sumber Air Baku 

Debit Air Suksesif Kering 

DMI                               (Domestik Municipality Industri)

Irigasi 

1‐15 hari  R =10‐20 thn  15‐30 hari  R=5 thn Sumber:: Tamin, Modifikasi   Kriteria Disain  Air Baku   MBA  PU Cipta Karya (2009) 

    

 

Gambar 2.1. Pengembangan  Sistem Penyediaan Air Minum Perkotaan   

Page 8: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

7  

2.3. Keandalan  sumber Air   

Definisi debit rencana  air baku :  Keandalan  Q95%  ( QR‐20 thn) dengan durasi 1 (satu) hari  artinya dalam 100 tahun  rata‐rata terjadi 5(lima ) kali  kejadian debit kering tidak dipenuhi  atau dalam periode 20 tahun terjadi paling sedikit 1 (satu) kali debit sumber air baku tidak dapat dipenuhi.   Bila  rentang  karakter  acak  sumber  air,  berurut‐urutan  disusun  dari    independen    ke dependen dari hasil penelitian dan disusun berurut‐urutan: Air hujan, air permukaan, air tanah  dan  mata  air,    didapatkan  air    permukaan  lebih  ”dependend”  dari  air    hujan, sedangkan Mata air lebih “depended ” dari air permukaan.  Pos  pengamatan  debit    air  dibagi  2(dua)  yaitu  pos  debit  air  primair  dan  pos  debit  air sekundair.    Pos  pengamatan  debit  air  primair, merupakan    pos  yang  dijadikan  referensi dalam  pengembangan  sumber  air  waktu  pengamatan  relatif  panjang  lebih  50  tahun, sedangkan pos pengamatan debit air sekundair di gunakan   untuk kepetingan proyek   (air baku  domestik  atau  irigasi, waduk)    pengamatan  relatif  singkat  (5‐10)  tahun.    Semakin panjang  data  pengamatan    debit  air, maka  kualitas  data  semakin  baik  sehingga  faktor penyebab  keacakan variabel hidrologi terwakili, yaitu faktor kosmik, regional dan lokal.  Menurut    UU  No.  7  tahun  2004    pasal  34  ,ayat  (1):  pengembangan  sumber  daya  air ditujukan  untuk  kemanfaatan  sumber  daya  air   memenuhi    kebutuhan    air  baku  untuk rumah tangga(domestik), pertanian(irigasi)  ,industri dstnya dan untuk berbagai keperluan lainnya. Pengembangan sumber air baku dari   sungai, perlu dibangun suatu kriteria disain air  baku  terutama  untuk  air  baku  sektor  DMI  dan  irigasi.  Sebagai  pedoman  dapat digunakan  kriteria   disain  air baku    ,yakni memodifikasi    keandalan debit  air   digunakan pada Metropolitan  Bandung  Urban  Development  Program  (MBUDP),  2004  (  lihat  Tabel 2.1). Dari data   pengamatan   debit mata air     disusun debit   minimum   suksesif   dengan durasi  ( 1, 2  , 7, 15, 30 dan 60  ) hari yang  terjadi   pada   periode musim –musim kering, masing‐masing   rangkaian data dengan durasi (1, 2, 7, 15, 30 dan 60 ) hari  dilakukan   tes kecocokan   distribusi  teoritis dengan  tes goodness–of‐fit  .  setelah mengetahui   distribusi  teoris yang cocok,dilakukan perhitungan debit air rencana   sesuai periode ulang   2, 5, 10, 15, 20 dan 50 tahun dan selanjutnya dibuat kurva debit keandalan debit air pada  musim‐musim  kemarau, menggunakan   kriteria    teknis   alokasi   air baku Bandung Metropolitan Area (1994). Kisaran debit rencana untuk sumber air baku   DMI  berkisar  debit air rencana kering    periode  ulang  20  tahun  dengan  durasi  1  hari    sampai  debit  air    rencana  kering  periode ulang 10 tahun  dengan durasi  14 hari .  Analisa Statistik Untuk meneliti   nilai‐nilai variabel acak dari debit air, dilakukan tes   pencocokan distribusi teoritis  tertentu pada nilai‐nilai observasi acak hasil pengamatan debit air  (Chow, 1964). Nilai observasi   debit  air di  sini  adalah data debit harian minimum.  Jenis distribusi  yang sering   digunakan untuk menganalisa debit ekstrim kering  (Lindsley, 1969 dan Soewarno, 1995), yaitu: ‐   Distribusi ekstrim tipe III (Weibull atau Gumbel tipe III). - Distribusi Log‐Pearson tipe III. - Distribusi Log‐Normal. 

Sebagai pembanding distribusi normal turut diperhitungkan dalam pencocokkan distribusi teoritis.  Jadi,  ada  empat  distribusi  teoritis  yang  diujikan  kepada  data  debit  harian 

Page 9: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

8  

minimum.Keempat  distribusi  dengan  menggunakan  uji  goodness‐of‐fit  yang  berfungsi untuk memilih  fungsi  distribusi    yang  sesuai  dengan  sampel  dengan  cara menentukan kesesuaian antara sampel dengan distribusi teoritis tertentu. Uji goodness‐of‐fit bertujuan unutk menguji  hipotesis Ho  (sampel  berasal  dari  ddistribusi  teoritis  yang  diuji melawan hipotesis H1 (sampel bukan berasal dari distribusi teoritis yang diuji). Untuk menguji kedua hipotesis tersebut, terdapat dua uji yang dapat digunakan, yaitu: 

- Uji χ2 (chi‐kuadrat) 

- Uji Kosmogorov‐Smirnov (K‐S) Uji  χ2  lebih  sesuai  untuk menguji  fungsi  distribusi  diskrit,  sedangkan uji  K‐S  lebih  sesuai untuk menguji distribusi kontiniu dengan nilai parameter telah diketahui atau  tidak perlu ditentukan dari sampel. Dua  faktor yang menentukan dua  jenis uji yang digunakan dapat dilihat pada Tabel  2.2.  

Tabel 2.2 Faktor yang Menentukan Jenis Uji Statistik Jenis Distribusi  Parameter Sampel  Uji yang Digunakan 

Diskrit  Diketahui  χ2 Diskrit  Diperkirakan χ2Kontiniu  Diketahui K‐SKontiniu  Diperkirakan χ2

Sumber: Statistical procedures for Engineering, Management and Science 

 Uji  penentu  lainnya  adalah  data.  Untuk  uji  χ2,  dibutuhkan  minimal  empat  data  yang berbeda untuk variabel kontiniu dengan frekuensi setiap data atau kelas data. Jika kondisi tidak memnuhi, maka digunakan uji K‐S. Karena  uji ini tidak bergantung pada jumlah data (Blank, 1980). Uji χ2 mengukur perbedaan relatif antara frekuensi hasil pengamatan dengan frekuensi yang diharapkan dari sebuah distribusi teoritis, jika sampel berasal dari distribusi teoritis yang diujikan.   Besarnya perbedaan antara frekuensi hasil pengamatan dengan frekuensi yang diharapkan dari  distribusi  teoritis dinyatakan  sebagai  χ2  yang ditentukan  dengan persamaan  berikut (Blank, 1980): 

χ2 = ∑=

−k

i i

ii

EEO

1

2)(             

Ei = n.Pi Dimana:  

k    :  jumlah variabel yang berbeda atau jumlah kelas Oi   :  frekuensi hasil pengamatan Ei   :  frekuensi yang diharapkan dari distribusi teoritis n    :  jumlah data Pi   :  peluang dari distribusi teoritis 

 Uji  K‐S menetapkan  suatu  titik  dimana  terjadi  penyimpangan  terbesar  antara  distribusi teoritis  dan  sampel.  Sebelum  data  sampel  uji,  terlebih  dahulu  data  diurutkan  dari  nilai terkecil sampai nilai terbesar. Untuk menggambarkan serangkaian data debit sebagai suatu kurva frekuensi kumulatif, maka perlu diputuskan apakah probabilitas atau periode ulang yang  digunakan  dalam  penggambarannya.    Ada  bermacam‐macam  persamaan  untuk  menetapkan  nilai  ini,  yang  dikenal  sebagai  posisi  penggambaran  (position  plotting) (Benson,  1962).  Dari  metode‐metode  tersebut,  metode  Weibull  merupakan  metode 

Page 10: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

9  

metode  yang  paling  sering  digunakan  untuk  analisis  peluang  dan  periode  ulang  data hidrologi  (Soewarno, 1995  ). Nilai penyimpangan  terbesar ditentukan melalui persamaan berikut:     Dn = Maksimum IF0(X)‐SN(X)I                                                   Jika distribusi  teoritis  telah  terpilih baru dicari debit  andalan dari  sungai  tersebut. Debit andalan adalah debit minimum yang terjadi atau terlampaui secara rata‐rata pada periode ulang tertentu.Dengan ditetapkannya debit andalan yang tersedia pada sumber air, maka dapat diketahui peluang kegagalan dari suatu kriteria desain dalam usaha penyediaan air minum sehingga dapat dilakukan tindakan antisipasi.  

 Diagram Alir Penelitian Keandalan sumber Air  Flow diagram penelitian  Keandalan  sumber Air (lihat Gambar 2.2) dapat  dijelaskan ,sbb:  1. Data            Data debit harian yang digunakan dalam penelitian adalah data debit harian minimum  

terukur 2. Pengolahan awal data debit harian  

Sebelum data debit harian diuji dengan uji goodness‐of‐fit, terlebih dahulu dilakukan pengolahan data awal dengan langkah‐langkah berikut:  Pengolahan data debit harian minimum pos pengamatan debit yang dianalisis   Pengurutan  data  debit  harian minimum  hasil  pengelompokkan  dari  yang  terkecil sampai yang terbesar untuk setiap durasi.  

Penentuan berbagai parameter data sample 3.   Penentuan distribusi terpilih 

Untuk masing‐masing uji statistik, dicari untuk distribusi normal, log‐normal, gumbel dan log‐pearson III.  Uji Kosmogorov Smirnov  Uji χ2 (chi‐kuadrat) 

4.  Penentuan Debit Andalan Debit andalan dihitung untuk durasi 1,2,7,15,30 dan 60 hari dan Periode Ulang 5, 10, 20, 50 tahun. 

5.  Pembuatan Kurva Debit Andalan  Mata Air           Jika kurva debit andalan sudah dibuat, maka dibandingkan dengan kebutuhan air baku 

disain  PDAM dan dilihat range debit andalan untuk durasi dan Periode Ulang  tertentu. 

  

Page 11: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

10  

Diagram Alir Analisis Peluang Debit Air musim kering(Ekstrim Kering)

Seleksi data & urutan data debit air 1,2,7,15,30 dan setengah bulanan kalender

Pemilihan distribusi teoritis ( Normal, Gumbel dan log Person III) yang cocok

dengan Uji Goodness-of-fit

Hitung debit air minum Periode Ulang5, 10, 20, 50 tahun dengan distribusi teoritis terpilih

Debit air minimum dengan Periode Ulang 5,10,20 dan 50 tahun

Kurva peluang debit air minimum ekstrem kering

Keandalan Debit Air Baku

Kawasan Hulu

Boundary Hilir

Q Boundary Hulu

Keandalan sumber air

Q = C (P.A)+ b

C= f( P,I,φ, Tutupan lahan)

P : variabel bebas ( Randown variabel)

A : Luas tanggapan hujan

Q: variabel tergantung( Randown variabel)

b : aliran dasar ( tutupan lahan, batuan )

  

Gambar 2.2. Diagram alir   Keandalan  sumber air permukaan  Dari  data  debit    harian  historikal  tercatat  (1994‐2006),  menggunakan  diagram    alir penentuan  keandalan  sumber    air  pada  musim–musim  kemarau,  untuk  memperoleh  ambang  batas  keandalan  debit  sumber  air    proses waktu,  dapat    dipresentasikan  pada  Tabel  2.3. 

Tabel  2.3.   Keanadalan sumber air sungai  untuk  Pengembangan SPAM 

Durasi  2 Tahun  5 Tahun 10 Tahun 20 Tahun 50 Tahun Distribusi 

1  12.19  7.98  6.43  5.4  4.45  Log Pearson 

2  12.47  8.41 6.95 5.99 5.1 Log Pearson 

3  12.77  8.65 7.23 6.31 5.48 Log Pearson 

7  14.5  10.09  8.58  7.61  6.74  Log Pearson 

10  15  10.63  9.16  8.22  7.39  Log Pearson 

15  15.54  11.31  9.9  9  8.21  Log Pearson 

30  18  13.18  11.39  10.19  9.07  Log Pearson 

60  20  14.23 12.03 10.53 9.11 Log Pearson 

Page 12: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

11  

Simulasi  kejadian    keandalan  sumber    air  : durasi  1(satu  ) hari dengan periode ulang  20 tahun vs kejadian  debit air  sungai dari 1994 s/d 2006 ,dipresentasikan pada  Gambar.  2.3 

Keandalan Air Baku Q 95% SPAM (1994-2006)

0

100

200

300

400

500

600

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Time Series

Deb

it (m

3/de

t)

Debit Harian Debit Andalan

 Gambar 2.3.. Keandalan sumber  air  SPAM VS Debit Sumber Air Historikal  

  2.4.  Pedoman Alokasi Sumber air untuk sektor  DMI & Irigasi 

UUD  fasal  33  ayat  3:  Air  dan  tanah  digunakan  sebesar‐besar  untuk  kepentingan  rakyat banyak ( antara lain : kebutuhan air pokok  Sektor irigasi dan Domestik Muncipality industri dst) Kebutuhan air baku untuk sektor  DMI  dan sektor irigasi merupakan kebutuhan pokok  sedangkan    Sumber  air    terbatas  ,    seiring  perkembangan  permukiman  perkotaan  laju kebutuhan air Domestik Municipality  Industri(DMI) meningkat pesat sehingga sangat  logis  dan adil bila   berbagai  sumber   air  ( DMI dan  irigasi  )    sesuai   UUD  fasal 33 ayat 3 perlu berbagai sumber air   sehingga   perlu dibuat pedoman alokasi air   berdasarkan   ketentuan baku   Dep. PU   Dirjen SDA dan Dirjen Cipta Karya seperti diperlihatkan pada Gambar 2.4. diagram alir pedoman alokasi air sungai untuk sektor Irigasi dan DMI. 

 

Page 13: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

12  

 

       Gamb 2.4. Diagram alir pedoman alokasi  air sungai untuk sektor irigasi & DMI 

 

Tes Simulasi Pedoman Alokasi Sumber Air untuksektor Irigasi dan DMI (1994-2006)

0

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250 300 350Time series

Q (m

3/s)

Q Q880% Qirigasi Qdomestik

Gambar 2.5: Keandalan sumber air sektor Irigasi & DMI 

Kelemahan  Pengelolaan  water  infrastruktur  (Dam  irigasi  ,  waduk  )  untuk    obyektif  menjamin  pasokan  sumber  air  misalnya  sektor  irigasi  ,  ditempuh  langkah  adaptasi  terhadap  ketidakpastian debit sumber air fungsi waktu  dengan debit rencana:   keandalan/ 

Page 14: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

13  

keberhasilan Q80 %  untuk setengah bulan kalender (analog  QR =5 tahun) , artinya selang waktu   5 thn terdapat limpasan sumber air yang datang (lihat Gamb 2.5) terbuang melalui spill way. (Lihat Gamb. 2.5)  Obyektif Optimasi   adalah   pemanfaatan sumber air semaksimum mungkin   melalui fungsi ultilitas( water  infrastruktur  ) hal  ini dimungkinkan   bila kita   dapat mengetahui   besaran debit sumber air  yang datang satu langkah ke depan.  Berdasarkan  memoire tercatat pada pos‐pos  pengamatan  Komponen  utama  siklus Hidrologi  ,dengan    korelasi  sparsial    (P,Q) dapat  dibangun Model  Kontinu  Prakiraan      debit  air    satu  setengah  bulan  kalender    ke depan,  sehingga memungkinkan    dilakukan  langkah  optimasi    pemanfaatan  sumber    air   fungsi utilitas  : Dam    irigasi/waduk   untuk dapat memenuhi   kebutuhan/permintaan    laju sektor  domestik ,Municipallity dan Industri (DMI) serta sektor  Irigasi.   2.5.Pengembangan Model Kontinu Prakiraan Debit Air  Sungai    – Optimasi  Pengelolaan  

Infrastruktur SDA  Model Kontinu Prakiraan debit air satu  langkah kedepan, memanfaatkan perubahan  iklim terhada  siklus Hidrologi, membentuk  suatu Rezim Hidrologi  tercatat melalui pengamatan  Pos‐pos utama siklus Hidrologi.   Dengan   meneliti   suatu   satuan periode Rezim Hidrologi  tercatat pada pos –pos utama Hidrologi  (P, Q) membuat   matriks   Ketautan     komponen‐komponen Utama   Siklus Hidrologis dalam ruang dan waktu, dapat dibangun suatu Model disebut  Model Kontinu Prakiraan debit air sehingga pengelolaan Dam Irigasi/waduk  dapat dioptimalkan untuk memenuhi  suplai air  di down stream untuk sektor air irigasi, sektor Air DMI dan  Pembangkit Tenaga Air  (Arwin ,Proseding  PSDA ITB,1993).  Matriks Ketautan Spartial Komponen Utama Hidrologi   Pengembangan   model kontinu   debit air   masa depan   yang tidak menentu dalam proses waktu ( Variabel acak siklus Hidrologi), terdapat  3 (tiga)  model,  yaitu : Model Biner, Model Terner, dan Model Kuaterner.   Model Kontinu   dikembangkan   dari ketautan spartial dan waktu  dari  Komponen  utama  (P,Q)  siklus  Hidrologi.    Ketautan  variabel  utama  siklus Hidrologi dalam ruang dan waktu  F(x,y,z,t) di presetansikan dalam bentuk matrik ketautan  spartial  Komponen Utama Hidrologi (lihat Tabel 2.4 ).    

Tabel 2.4. Matriks Ketautan Komponen utama Siklus Hidrologi            

1 ρ Qt ‐ 1 Qt+1 ρ Qt ‐1 Qtρ Qt ‐1  P3ρ Qt ‐ 1  P2ρ Qt ‐ 1  P1Q t ‐ 1 

1 ρQt+1 Qt

ρQt+1  P3

ρQt+1  P2

ρ Qt+1  P1

Q t+1 

1ρQt  P3

ρQt  P2

ρ Qt  P1

Qt 

1ρP3 P2

ρ P3 P1

P 3 

1ρ P2P1

P 2 

1 P 1 

Q t ‐ 1 Q 

t+1 Qt

P3

P2

P 1

Nilai 

Page 15: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

14  

Matriks  Ketautan  Sparsial    komponen  utama  siklus  Hidrologi    dalam    ruang  dan waktu F(x,y,z,t) didasarkan ketautan 2(dua) variabel acak, menggunakan pendekatan   matematis Koefisen  ketautan. Model  Kontinu    Prakiraan Debit  Air  ,yang  signifikan    terpakai  adalah Model  Kuaterner .  Model Kuaterner (Korelasi Empat Variabel Acak)  Model Kuaterner  terdiri dari empat  stasiun hidrologi  yaitu  stasiun 1  (P1) dengan  curah hujan X1  , stasiun 2  (P2) dengan curah hujan X2 dan stasiun 3  (P3) dengan curah hujan X3 serta stasiun 4  (P4) dengan curah hujan X4. Stasiun 2 (P2) dengan curah hujan X2   dan stasiun 3 (P3) dengan curah hujan X3 serta stasiun 4 (P4) dengan curah hujan X4 bertindak sebagai penjelas bagi stasiun 1 (P1). Stasiun 1 (P1)  dengan  curah  hujan  X1  sebagai  yang  dijelaskan.    Skema  korelasi model  ini  dapat  dituliskan sebagai berikut :             Persamaan regresi linier model kuaterner dinyatakan sebagai berikut : 

x1 = r2x2 + r3x3 + r4x4  + ε             dengan : 

∑ ∑ ∑ ∑++= jjjj xxrxxrxxrxx 4433221           

Asumsi E(εxj) = 0 untuk j = 2,3, dan 4.   Nilai ri dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Yule Walker sebagai berikut:  

11

1

3424

3423

2412

ρρρρρρ

 

4

3

2

rrr

 = 

14

13

12

ρρρ

           

 Koefisien determinasi R2 dan kesalahan relatif ε dihitung dengan persamaan sebagai berikut : 

ε = 1 + r22 + r3

2 + r42 – 2(r2ρ12 + r3ρ13 + r4ρ14) +  

2(r2r3ρ23 + r2r4ρ24 + r3r4ρ34)            

R2 = 1 – ε2                 Koefisien korelasi parsiil dituliskan : 

ΔΔ

= 22r                   

X1

X3

X4 ρ14

ρ34

X2

ρ12

ρ23

ρ24 ρ24

 

Gambar 2.8. Tipe Korelasi Kuaterner 

 

Page 16: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

15  

ΔΔ

= 33r                   

ΔΔ

= 44r                  

dengan : Δ  = 1 – (ρ23

2 + ρ242 + ρ34

2) + 2ρ23ρ24 ρ34         Δ2   = ρ12(1‐ ρ34

2) – ρ13(ρ23 – ρ24 ρ34) – ρ14(ρ24 ‐ ρ23 ρ34)     Δ3   = ρ13(1‐ ρ24

2) – ρ12(ρ23 – ρ24 ρ34) – ρ14(ρ34 ‐ ρ23 ρ24)     Δ4   = ρ14(1‐ ρ23

2) – ρ12(ρ24 – ρ23 ρ34) – ρ13(ρ34 ‐ ρ23 ρ24)      Model  kuaterner  dapat  digunakan  pada  DAS  untuk  pengelolaan  waduk  air  dengan ketidakpastian masa yang akan datang. Model ini terdiri dari empat tipe yaitu Model Terner tipe PPP(Q1), tipe PPQ(Q1), tipe PQQ(Q1) dan tipe QQQ(Q1).  Formula  ketautan  Model  Katerner , dapat dipresentasikan sebagai berikut : 

ε+++= 4433221 prprqrq  

( )2

222 σ

QQq −=  , 

( )3

333 σ

PPp −=  , 

( )4

444 σ

PPp −=  

 dengan : q1   = prakiraan debit air pada waktu t+1 q2   = debit air pengamatan pada waktu t p3    = pengamatan stasiun hujan 1 pada waktu t p4   = pengamatan stasiun hujan 2 pada waktu t 

 Pengetrapan  Model Kontinu  Katener  studi akademik  operasi optimal  Water Infrastruktur , Dam  irigasi Kalibawang – Sungai Progo   dapat diperlihatkan pada Gambar 2.4    , sebagai berikut:  

Peramalan Debit air Dam Kalibawang –S.Progo (1994-2006)

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

Jan-93 Oct-95 Jul-98 Apr-01 Jan-04 Oct-06 Jul-09

Durasi (Bulan)

Q (

m3/

s)

Qhistorik Qsintetik

Gambar  2.9. Simulasi  Model Kontinu  Prakiran debit air S. Progo.  

Page 17: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

16  

Sedangkan   Model   Ketautan Kartener   dari   Prakiraan debit  air   di badan  air Kali Progo dipresentasikan ,sebagai berikut:  

Tabel 2.5. : Model Kontinu Prakiraan debit air Bendung Kalibawang - S. Progo

Bulan Jenis Korelasi Koefisien Persamaan

Januari PPPQ 0.848 Qt = 56.8 + 0.256P3(t) - 0.094P1(t) - 0.044P7(t)

Februari PPQ'Q 0.695 Qt = 23.006 + 0.499Q(t-1) - 0.033P4(t) - 0.141P5(t)

Maret PPQ'Q 0.819 Qt = (-7.812) + 0.677Q(t-1) - 0.085P4(t) + 0.164P5(t)

April PPQ'Q 0.586 Qt = (-5.125) + 0.435Q(t-1) + 0.066P4(t) + 0.125P5(t)

Mei PPPQ 0.431 Qt = 52.442 + 0.101X2(t) + 0.09P4(t) - 0.147P5(t)

Juni PPQ'Q 0.957 Qt = (-1.506) + 0.596Q(t-1) + 0.131P3(t) + 0.186P8(t)

Juli PPQ'Q 0.888 Qt = 1.419 + 0.638Q(t-1) + 0.066P3(t) + 0.011P7(t)

Agustus PPQ'Q 0.852 Qt = 5.442 + 0.577Q(t-1) + 0.259P2(t) - 0.296P3(t)

September PPQ'Q 0.948 Qt = 2.633 + 0.761Q(t-1) + 0.019P1(t) - 0.009P7(t)

Oktober PPQ'Q 0.945 Qt = 9.969 + 0.26Q(t-1) + 0.03P4(t) + 0.054P5(t)

November PPQ'Q 0.906 Qt = 1.017 + 0.913Q(t-1) - 0.023P3(t) + 0.09P4(t)

Desember PPQ'Q 0.748 Qt = (-9.959) + 0.761Q(t-1) + 0.102P3(t) + 0.072P6(t)

 2.6. Management of Water  Insfrastructures 

2.6.1   Operasi  Dam intuitif . 

 Contoh kasus akademik di Dam Kalibawang –Sungai Progo, dengan   memanfatakan   data  debit air setengah bulanan kalender  historikal  ( 1993‐2006) dan tes  pedoman alokasi  air sungai untuk irigasi dan DMI,diperlihatkan pada Gambar 2.10.  

operasi Intuitif Dam Multisektor Kalibawang untuk Irigasi dan Domestik

0

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250 300 350Time series

Q (m3

/s)

Q Q*80% Qirigasi Qdomestik

 Gambar 2.10. Operasi Intuitif   Dam   untuk sektor DMI & Irigasi 

Page 18: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

17  

 2.6.2.  Optimasi  Dam  Multisektor. 

 Untuk memaksimalkan  alokasi  air    untuk    kebutuhan    pokok  rakyat  banyak  (  irigasi  dan domestik )  . Ketidakpastian datangnya  debit air masa depan ( Variabel acak)  dalam model intuitif  menggunakan pendekatan  adaptif   : menetapkan  secara adaptasi intuitif suplai air irigasi  dengan  ketersediaan debit setengah bulanan kalender dengan  debit rencana kering  80 %         di badan air    sungai  sehingga   Model operasi pengelolaan bendung Multisektor ,dilakukan secara  intuitif   dengam menetapkan   alokasi air untuk  Irigasi  , Ketersediaan air  80 %    dikurangi    suplai  air    domestik  ( Q95%)  sehingga  berpengaruh  pasokan  air  untuk mengairi irigasi berkurang .  Untuk memaksimalkan  pasokan air untuk irigasi   perlu  dapat  mengatasi    besaran  debit  air    yang  datang    setengah  bulan  kalender    ke  depan  dengan membangun   Model Prakiraan debit air   masa depan    sehingga alokasi   air   untuk  irigasi dapat dimaksimalkan  mencapai  suplai maksimal keandalan air baku Q80 %.  Model Prakiraan debit  air    setengah  bulanan  kalender  ke depan  , menggunakan   Model Kontinu   Katerner   Prakiraan debit setengah bulanan kalender   dibangun dari pencatatan komponen‐komponen utama pos‐pos Siklus   Rezim Siklus Hidrologi.    Lingkungan ekonomi  bendungan : 

 Gambar 2.11.  Dam  Multisektor  

  

Obyektif  : optimilisasi  suplai air sektor irigasi  & DMI  Konstrain  :  

1. Kesinambungan masa :   Q S = Q I – Q DMI‐ Q Spill Way    Dimana  :   Qs= Debit  Sungai  ,  variabel acak  Qi = Debit suplai  Irigasi  , variabel  determinant   QDMI = Debit air untuk  Domestik‐Municipality,  variabel determinant 

 2. Suplai air irigasi : (Q80% ‐ Q95%) < QIrigasi < Q80% 

Intake Air Baku

DAM MULTISEKTOR

Air baku SPAM

Page 19: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

18  

3. Q down stream :    0 < Qspill way  < Q Rencana banjir  

Studi  akademik    Kasus    Operasi    Optimal    Bendung  Irigasi  Kalibawang‐S.Progo  , Model Kontinu  Prakiraan  debit  air   menunjukan   mendekati  dengan  debit  air    observasi,dapat dilihat sbb:  

Peramalan Debit air Dam Kalibawang –S.Progo

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

Jan-93 Oct-95 Jul-98 Apr-01 Jan-04 Oct-06 Jul-09

Durasi (Bulan)

Q (

m3/s)

Qhistorik Qsintetik

 Gambar 2.12. Simulasi Model  Kontinu Debit air VS debit air Observasi 

  

Pengelolaan optimal Dam Multisektor Kalibawang untuk Irigasi dan DMI

0

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250 300 350Time series

Q (m3

/s)

Q Q*80% Qirigasi Qdomestik

 Gambar 2.13.  Pengelolaan Optimasi Dam  Multisektor 

  

 

 

 

 

Page 20: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

19  

III.  SUMBER AIR  SPAM  DI KAWASAN PESISIR PASUT SEMI DIURNAL   

3.1. Umum. 

Wilayah    pesisir    pasut    semi  Diurnal  tersebar  di  Nusantara  :  pesisir    Kapuas  Kecil  ,   Mahakam, Barito, Siak, Indragiri, Batanghari , Musi  .   Sungai –sungai  dipesisir pantai  ,yang  pasang‐surutnya semi Diurnal , Sumber air  didominasi : berwarna   &  terancam intrusi air laut jauh kedaratan terutama pada  musim kemarau panjang.  

Salah satu Pesisir  Pantai Kapuas kecil  ,dipengaruhi pasut tipe semi diurnal  dimana dalam satu  periode  terdapat    2(dua  )  kali  pasang  dan  2(dua)    kali  surut    sehingga    pesisir   terbentuk bermorflologi    landai    . Tumbuhan organik  ,yang mati  terendam   di  rawa‐rawa sehingga proses asimilasi dengan udara terhalang , memproduksi materi terlarut  dalam air berwarna.   Sungai Kapuas & S. Landak   merupakan   sungai utama  ,berpotensi    lebih baik  sebagai sebagai sumber air baku dari sisi warna  dan  intrusi air laut.   

Ketersedian air baku   dipesisir Kapuas      ,dari  sisi kuantitas air berlimpah    tapi    terancam  intrusi    air  laut      tergantung    pada  iklim  (Basah,Normal  &  Kering).    Menghadapi ketidakpastian  intrusi air laut  dibangun 2(dua) penyadapan air baku  yakni Intake air baku utama dan  intake air baku Cadangan di Panepat , pengaruh ketidakpastian    intrusi air  laut terhadap  sumber Air baku maka pengoperasian IPA dilakukan  dengan 3(tiga)  cara,yakni: 

• Pada  iklim  tahun  basah    pada   musim  kemarau   basah  intake  air baku utama  tidak terpengaruh intrusi air laut. 

• Pada  iklim  tahun normal   pada musim  kemarau    Intake  air baku utama pada bulan terkering    terintrusi  air  laut  ,dilakukan  pengalihan    penyadap  ke  Intake  air  baku cadangan di Panepat  tidak terintrusi air laut ( Sei Landak) 

• Pada Iklim tahun kering  pada musim kemarau Kering  Intake air baku utama   terintrusi  berat  sampai  Intake    air  baku  cadangan  Panepat  sehingga  Long  Storage  Panepat dioperasikan 

Dari    pengamatan  salinitas  dipesisir  Kapuas  terdapat  tendensi    rambatan  intrusi  air  laut  semakin   jauh ke hulu  dan  frekwensi kejadian  intrusi air  laut  di  intake   air baku semakin tinggi  sehingga      semakin    terancam  pelayanan  air  minum    di  masa  depan  dampak perubahan iklim Global dan ancaman konversi lahan di hulu Sungai. .    

Untuk   pembangunan  keberkelanjutan di Kawasan pesisir    kapuas   menuju Metropolitan Pontianak  ( Kota Pontianak , Kab.Pontianak dan Kab.Kubu Raya ),  memerlukan sumber air baku  layak  (  fresh  water  )    ,tidak  terpengaruh  intrusi  air  laut  pada  musim  kemarau  memanfaatkan potensi kelebihan kwantitas  air di pesisir Kapuas.    

3.2.Pasut Pesisir Kapuas & Kualitas Air  

Propinsi  Kalimantan Barat  terletak di bagian barat pulau  Kalimantan  atau di  antara  garis 2o08 LU serta 3005 LS serta di antara 108o0 BT dan 114o10 BT pada peta bumi. Berdasarkan letak  geografis  yang  spesifik  ini maka,  daerah  Kalimantan  Barat  tepat  dilalui  oleh  garis Khatulistiwa  (garis  lintang 0o)  tepatnya di atas Kota Pontianak. Karena pengaruh  letak  ini pula, maka Kalbar adalah  salah  satu daerah  tropik dengan  suhu udara  cukup  tinggi  serta diiringi kelembaban yang tinggi 

Page 21: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

20  

Kalimatan  Barat  terdapat  Sungai    Kapuas    sangat  mempergaruhi    kehidupan  dalam menghadapi alam terutama dipesisir kapuas . Sungai Kapuas  ,  berawal  dari   pengunungan Kapuas Hulu  & Pengunungan  Muller dan pengunungan Schwaner   mengalir  dari melintasi berturut‐turut Putussibau,Sintang, Sanggau   melintasi  pesisir  Kota Pontianak dan berakhir di laut Selat Karimata ( Lihat Gamb. 3.1. Peta Kalimantan  Barat & Pesisir Kapuas. 

Gamb 3.1.  Peta Kalimatan Barat  & Pesisir  Kapuas 

Muara    S.  Kapuas    di  selat  Karimata    berkarakteristik  Pasut  Semi  Diurnal    sehinga pembentukan  delta di pesisir Kapuas  didominasi  morfologi landai dan berawa , sehingga  pesisir  Kapuas  Kualitas air terintrusi air laut  & kualitas air berwarna.(Lihat Tabel 3.1) 

Selain sungai kapuas yang sangat dominan di pesisir Kapuas  ,terdapat anak sungai Landak ( 7440  Km2)   mengalir  berawal  pengunungan   Gunung Niat  (+  1701)   mengalir mulai  dari Serimbau  terus ke arah Barat‐Selatan bertemu di pesisir  sungai  Kapuas di Kota Pontianak.  Sungai Landak sebelum bermuara di S. Kapuas ,di sebelah selatan S. Landak terdapat  anak sungai  Ambawang  (540 Km2)  berprospek memberikan peluang dijadikan sumber air  non pasut  sepanjang  tahun  relatif  dekat  dari  Pusat  Aktifitas    Pengembangan  Metropolitan Pontianak .(lihat Gamb. 3.2 dan Gamb 3.3) 

Tabel 3.1 :Data Sungai‐sungai & Kualitas air dipesisir kapuas 

Page 22: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

21  

Jarak dari Pontianak

Luas DASDebit 

Rata‐rataDebit 

Andalan

(Km) (Km2) (m3/dt) (m3/dt)

S. Landak (Penepat) 25 7440 370 39  Salinitas terjadi secara periodikS. Landak (Biyun) 32 7385 367 38 Tidak terjadi SalinitasS. Ambawang 5 540 27 4  Salinitas 3 bln per tahun; Air berwarnaS. Malaya 6 93 5 0.56 Air BerwarnaS. Mandor 6 265 15 1.8 Air BerwarnaS. Sengah Temila 24 375 38 5.8 Air Berwarna

Sumber Keterangan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gamb .3.2.   DAS Landak & Sub DAS Ambawang 

 

Page 23: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

22  

 

Gamb 3.3.   Lokasi Intake Air baku Kota Pontianak   & Sungai Ambawang 

Kawasan pesisir Kapuas   dibentuk oleh   Pasang surut   tipe semi diurnal di   Estuary   sungai (Boundary Hilir)   dan     Debit air dari   Hulu sungai   ( Boundary Hulu) dipengaruhi   debit air fungsi  iklim( musim  penghujan  dan  musim  kemarau).  Pada  kawasan    pesisir morfologi   landai  term konveksi  kecepatan air di permukaan bebas (jV/jx = 0)  sehingga  persamaan saint venant dapat dituliskan ,sbb : 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Persamaan diferensial gerak air di permukaan bebas , dengan kemiringan relatif

kecil dapat diekspresikan dalam persamaan differential partial Saint Venant

F(x,t), sbb:

1. Pers. Kesinambungan

0=∂

∂+

∂∂

tHB

xQ

2. Pers. Momentum

0=+∂∂

+∂∂ gSf

xHgA

tQ

 

RACQQ

S f 22=

dimana : Q = debit air, t = waktu(sumbu ordinat) , C = koef. Chezy, R =

Page 24: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

23  

Pers.  differensial  partial  saint  venant    didiskretisasi  dengan  ‘’Finite  difference  (Dx,  Dt  ) Panjang sungai didiskretkan  dalam  ruas‐ruas (DX) ujung ruas disebut node ditempatkan H dan tengah ruas ditempatkan Q  sedangkan   periode pasang surut ( T) di diskretasi(DX).

Diskretisasi  Rambatan  Pasang surut dipesisir 

Initial condition

Boundary conditionHilir

Boundary conditionHulu

 

Gamb. 3.4. :  Boundary Condition Probleme Rambatan Pasut 

Diskretisasi pada   titik   ganjil (ujung ruas )diletakan   tinggi muka air (H) sedang    , ditengah ruas    (titik  genap) diletakan debit  air  (Q)     maka   dengan   menggunakan   metode beda hingga (finite different ) sketma Implist   Crank Nicholson maka ujung bagian Hilir   (Kondisi batas hilir) merupakan  pasangsurut laut sedangkan bagian ujung Hulu ( Kondisi batas hulu )  merupakan kurva  muka air(lihat  Gamb. 3.4. )   

Dengan  menerapkan  pers.  Kesinambungan  air  pada  titik  –titik  ganjil  (  H)  dan  hukum kekekalan momentum  dititik  genap  ( Q)  dengan  sketma  implisit  Crank Nicholson   maka akan  diperoleh    n  persamaan    numerik    (yang  terdiri  dari  persamaan  Numerik kesinambungan air dan Persamaan Numerik Momemtum  ) dan n bilangan anu yang tidak diketahui  .  Bila  dibuat  persamaan  matrik    {  A}  [  b]  =  [c]    dimana  A  koefisien  matrik (diketahui) dan b Kolom matrik merupakan parameter aliran permukaan bebas (Q,H ) pada waktu  t+1(new)  yang  akan  dicari    dimana  ujung  ujungnya  diketahui  merupakan    nilai boundary  Kondisi  pada  waktu  t+1(new)  sedang  C    kolom  matrik  (diketahui  ,dimanai parameter aliran permukaan bebas (Q,H) diketahui pada waktu t (old). Dengan mengetahui parameter aliran bebas  (Q,H)   pada waktu   t‐1  (old)   untuk menentukan parameter aliran permukaan  bebas  (Q,H)  pada  waktu  t  (New  )  dan  seterusnya    parameter  New  telah diketahui dijadikan old(t+1)   untuk mencari  t+2  (new  )   maka   pada waktu  satu periode pasang  surut   dapat diketahui  fluktuasi muka air   disetiap node H atau Q  sepanjang  ruas estuary. 

Persamaan matrik  ,dapat diselesaikan dengan cara Eliminasi atau cara Iteratif( Gaus Seidel 

Rambatan pasut kegaraman , dapat dituliskan sbb: 

Page 25: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

24  

Persamaan transport intrusi air laut di Estuary sungai di ekspresikan ,sbb:

Pers. Transport Kegaraman:

xSDASQT

∂∂

+= ...

Pers. Keseinambungan

0).(=

∂∂

+∂∂

tShB

xT

Dimana :

T = angkutan kegaraman D= Koefisien dispersi

Q= debit air h= Tinggi muka air

S = Salinity B = lebar Sungai.

A= Luas penampang sungai x,t = jarak dan waktu

 

3.3. Barrage Long Storage Ambawang Nonpasut

Saat  ini  PDAM  kota  Pontianak menggunakan  kedua  sungai  ini  sebagai  sumber  air  baku dalam pelayanan Air Minum. Di  lokasi  intake  Imam Bonjol,  intake  Jawi  luar,  intake  Selat Panjang  hampir  setiap  tahunnya  terjadi  salinitas  dengan  kadar  Cl‐  lebih  dari  600  ppm, sehingga dengan IPA yang ada air baku tersebut tidak dapat diolah menjadi air minum.

Intake Penepat yang juga berada di sungai Landak, merupakan penyangga sumber air baku kota Pontianak,  jarak yang cukup  jauh dari  lokasi pengolahan  ( + 24 km  ) sehingga untuk menyalurkan dibutuhkan 3 kali pemompaan. Pengoperasian intake Penepat membutuhkan biaya  tinggi,  sehingga  perlu  dilakukan  evaluasi  apabila  kapasitasnya  akan  ditingkatkan. Alternatif sumber air baku yang sangat mungkin untuk dilakukan kajian dalam pemenuhan air baku kota Pontianak adalah system Long Storage Ambawang.(Lihat Gamb. 3.2. & Gamb 3.3. dan Gamb 3.4) 

Sistem  ini dengan membuat Barrage  (Bendung) di Sungai Ambawang dan membuat kanal dari sungai Landak menuju sungai Ambawang ( supplesi ), diperlukan untuk meningkatkan kualitas  air  sungai  Ambawang  .  Barrage  berfungsi  sebagai  pencegah  salinitas,  sekaligus mengatur ketersediaan air baku untuk Pontianak dan sekitarnya. 

Intake  untuk  kota  Pontianak  dibuat  dilokasi  Barrage,  jarak  (panjang  pipa)  ke  IPA  Imam Bonjol lebih kurang 5 km, sehingga biaya pengoperasian akan lebih murah. 

 

Page 26: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

25  

Gamb. 3.5. Dam Long Storage Ambawang 

Gamb. 3.6.   Tipe Penampang Kanal Suplesi 

 

Gamb. 3.7 :  Barrage  Long Storage Ambawang 

15 m  4 m 

10 m 

2,5 m 

Page 27: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

26  

Kawasan pesisir Kapuas Kota Pontianak , Kab. Pontianak dan Kab. Kubu Raya memerlukan sumber air non pasut ,memenuhi kriteria air baku layak untuk SPAM perkotaan di pesisir pasut ,kontinu sepanjang tahun tidak terintrusi air laut dan harga kompentitif , sehingga usulan Sumber air dari Dam Long Storage Ambawang merupakan suatu pemecahan yang layak diteruskan ,dengan Studi Kelayakan Long Storage Ambawang sebagai Sumber Air baku mempercepat peningkatan pelayanan Air Minum di pesisir Kapuas semakin terancam intrusi air laut pengaruh perubahan Iklim Global.

IV. Manajemen  Air  Cekungan Bandung ‐ Kawasan stategis   Nasional   

4.1. Degradasi  Lahan  Mintakat Lembang( DAS Cikapundung Hulu) 

Dari arsip data historikal  tercatat  (1916 – 2006  )   komponen hujan  (P  ) dan debit air  (Q) sebagai input  “Watershed Model Statitical Hydrology “  diperoleh output berupa koefisien limpasan  (C)  semakin  besar  dengan  berjalannya  waktu  ,  proses  alih  fungsi  lahan  dari hutan,budidaya,  pemukiman  pedesaan  dan  urban    di  DAS  Cikapundung Hulu        dimana  sebelum Perang Dunia II    Ik = 0,8‐0,9 ( tutupan didominasi  lahan hutan ) setelah setengah abab  kemudian  ditemukan      dari  tahun  (1966  s/d  2006)  ,koefisien    C66  =0,25 meningkat menjadi  C2006  =  0,3  (  tutupan  lahan  terkonversi    didominasi  budidaya  pertanian  dan permukiman). Seiring dengan  itu  , fungsi hidrologis  lahan terdegradasi dimana resapan air semakin kecil  (I)  sehingga mempengaruhi cadangan air  tanah di   mintakat Lembang  (DAS Cikapundung  Hulu)    ,ditandai  semakin  menurunnya  debit  aliran  dasar  (b)  dan    juga  ditemukan dampak alih  fungsi  lahan   hujan wilayah dari 1916 s/d 2006     ditandai dengan meningkat   koefisen  limpasan dan semakin kecil debit aliran dasar (b)   (lihat Gambar 4.1). Hal ini berdampak pada massa air hujan (P) yang jatuh di DAS.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar  4.1. Degradasi Rezim Hidrologi DAS Cikapundung(1916‐2006)

Hujan WilayahCikapundung 1916-2006

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1916 1922 1928 1934 1940 1946 1952 1958 1964 1970 1976 1982 1988 1994 2000 2006

Tahun

Rai

nfal

l (m

m)

Hujan Tahunan Linear (Hujan Tahunan)

Runoff Coefficient TahunanCikapundung-MARIBAYA 1916-2006

0.00000.0500

0.10000.1500

0.20000.2500

0.30000.3500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90Time Series

Run

off C

oeffi

cien

t (C

)

Run-off CoefficientLi (R ff C ffi i t)

Baseflow TahunanCikapundung-MARIBAYA 1916-2006

0.0000

1.0000

2.0000

3.0000

4.0000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90Time Series

Bas

eflo

w (m

3/s)

Baseflow Linear (Baseflow)

(P1)

(P2)

(P3)

(P5)

(P4)

(P6)

٠Maribaya

(P1)

(P2)

(P3)

(P5)

(P4)

(P6)

(P1)

(P2)

(P3)

(P5)

(P4)

(P6)

٠Maribaya

Page 28: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

27  

Degradasi  lahan    DAS  Cikapundung    di Mintakat  Lembang menyebabkan  cadangan    air tanah  semakin  menurun  dari  tahun  ke  tahun  sehingga    debit  aliran  dasar  (low  flow) semakin  kecil  sebaliknya  debit maksimum  semakin  besar  dari  tahun  ke  tahun    sehingga simpangan baku semakin besar  , dari   analisa statistik diperoleh degradasi   ambang batas debit rencana air  baku  sungai  Cikapundung Hulu ( lihat Tabel 4.1 ) 

Sistem  Penyediaan  Air Minum  Pakar  (IPA  Pakar)  dioperasikan  pada  tahun  1992  ,dengan keandalan  debit  air baku  (terpasang  )  =  0,60 m3/det dengan  garansi  kesinambungan  air selama  20  tahun.  Namun  setelah    beroperasi  15  tahun(  1992‐2007)  terjadi  penurunan keandalan debit air IPA pakar turun menjadi  67 % sebagai dampak degradasi lahan    .Dari  tabel 6  koreksi    keandalan  air baku    ke masa depan   Q = 0,60 m3/det  turun menjadi 10 tahun. 

                   Tabel  4.1: Degradasi debit rencana  Kering untuk  SPAM 

 

 

 

 

 

 

4.2. Waduk Multiguna PLTA Dago 

Semakin ekstrimya debit air menyebabkan krisis ketersedian sumber air baku pada musim kemarau  dan banjir pada musim penghujan . Seiring dengan berkembangnya perkotaan di kawasan  kerja menjadi kota Jasa dan Industri sehingga laju permintaan air meningkat pesat , pengendalian banjir   dan kecendrungan   semakin penting   pembangkit energi  listrik   dari sumber dapat diperbaharui sehingga perlu dilakukan pemberdayaan  sumber  air  membalik ancaman banjir dan kekringan menjadi bermanfaat dengan optimasi pemanfaatan sumber daya air  dengan pembangunan waduk multiguna ( Sumber air baku, banjir , PLTA ) dengan menggunakan  metode Fenomena Hurs  diuraikan ,sebagai berikut:        

    Ω optimum = k T n       

dimana : Ω = volume tampungan  

 T =  tahun‐tahun air ( T = 1,2,5,10,20,30 dan 60 tahun) 

 n = koefisien Hurst  (  0,5 <n < 1) ....... n= 0,5...... indenpendent 

Keseimbangan air  waduk : Ωt+1 = Ωt + Qin – QT 

dimana: Ω = variabel determinan  

t  = langkah waktu 

Qin = variabel acak 

Dampak Degradasi Rezim Hidrologi terhadap Keandalan Air baku SPAM Dago - Pos Maribaya DAS Cikapundung (M3/det)

Keandalan air baku rencana 1992

Koreksi Keandalan Air baku 2007

Keterangan

Durasi 5 thn 10 thn 20 thn 5 thn 10 thn 20 thn 1 hari 0,99 0,85 0,76 0,83 0,60 0,44 2 hari 1,18 1,08 1,02 1,12 1,03 0,91 7 hari 1,27 1,17 1,09 1,21 1,11 1,04 15 hari 1,34 1,22 1,13 1,24 1,13 1,09 30 hari 1,45 1,32 1,22 1,32 1,20 1,18

Page 29: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

28  

QT= variabel  output  (variavel di komandokan) 

 Optimalisasi pemanfaatan sumber daya air terjadi apabila  kita dapat memprediksi debit air dengan  ketidakpastian masa  yang  akan  datang  yang  tepat    sesuai  dengan  kondisi  data komponen Hidrologi  tersedia    ( Qin  adalah  variable  acak besaran  tidak menentu   proses waktu    tergantung  iklim  )  sehingga  dapat melakukan    pengelolaan    air   waduk    optimal  menjamin  kebutuhan  air  di  hilir  (PLTA,  irigasi  dan  Sumber  air  baku  )    .  Telah mengembangkan  metode    Prakiraan  debit  air  input  waduk    disebut  metode  kontinu parakiraan debit air.(Arwin  , Disertasi 1992)  , didasarkan pada korelasi spartial komponen utama siklus hidrologi hujan dan debit air. 

        Dampak  Degradasi  Rezim  Hidrologi  di  DAS  Cikapundung  terhadap  kinerja  PLTA Bengkok/dago dan keandalan air baku  IPA Pakar dago   Bandung  . Keandalan   pasokan air baku  IPA Dago   dari  semula   ambang   batas debit  rencana  air baku     periode   20  tahun (1992), setelah 15 tahun(2007) kemudian  turun  debit rencanan air baku  menjadi 10 tahun dan seterusnya terjadi penurunan produksi listrik  PLTA Bengkok /dago terjadi pada musim kemarau   pengaruh   degradasi  lahan  terhadap ekstrimitas debit air   ancaman banjir dan kekeringan di kawasan hilirnya .  Pemecahan  diperlukan  pengendalian air ekstrimitas debit air  di DAS Cikapundung  dengan pengembangan sumber daya air multiguna( pengendalian banjir, PLTA dan air baku )  berupa  Waduk Multiguna Pakar  memerlukan volume  27 Juta m3  (  revitalisasi  PLTA  Bengkok/Dago  dengan  kapasitas  terpasang  produksi  listrik  Turbin bengkok  terpasang  12  x  3050  kilowat/tahun  dan  Turbin Dago  12  x  700  kilowatt/tahun  , penambahan  kapasitas  air  baku  dari  0,6  m3/det  menjadi  1,6  m3/det untuk pengembangan SPAM Kota Bandung( lihat Gambar 4.2) , dapat untuk pariwisata air dan mengurangi banjir di hilir Kota Dajeuh kolot .

Keseimbangan air  waduk : Ωt+1 = Ωt + Qin – QT 

dimana: Ω = variabel determinan  

t. = langkah waktu 

Qin = variabel acak 

QT= variabel  keluaran (variavel di komandokan) 

Prakiraan debit air input  ( Qin) menggunakam metode kontinu , didasarkan korelasi spartial komponen hidrologi  utama  : hujan(P). debit air(Q)   dan hasil  bangkitan debit air diperlihatkan pada  Gambar  4.3 

 

Page 30: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

29  

Inflow

600 l/d

IPA PAKAR

Release

Vbanjir

Smax

Smin

Spillway

Transmisi PLTAMax: 3,5 m3/d

Intake Bengkok

IPA 2x500l lps

3x1,05 MW

1x0,7 MW

60 l/s Mini Plant Pakar

Domestic

Domestic

Power Plant

KTHSmax (30.000 m3)

Smin (12.500 m3)

Lingkungan Ekonomi Waduk

S.Cikapundung overflow

Waduk Multiguna Pakar dago

Gambar 4.2. Rencana Waduk Multiguna Pakar Dago

Korelasi Debit Historik dan Prediksi MODEL KONTINUECIKAPUNDUNG-Maribaya 2000-2006 (Qt+1)

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

Jan

MaySep Ja

nMay

Sep Jan

MaySep Ja

nMay

Sep Jan

MaySep Ja

nMay

Sep Jan

MaySep

Bulan

Deb

it (m

3/s)

historik prediksi

Gambar 4.3 . Prakiraan debit air Model Kontinu - Qinput Waduk

4.3. Strategi Pengembangan SPAM di Cekungan Bandung  

Laju  permintaan  air  bersih  di  Bandung  Metropolitan  Area  (BMA)  semakin  meningkat. Peningkatan  tersebut  seiring  dengan  laju  pertumbuhan  penduduk  dan  aktivitas pembangunan sebagai bentuk implikasi dari ditetapkannya BMA sebagai Kawasan Strategis 

Page 31: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

30  

Nasional  (PP No. 26 Tahun 2008 tentang RTRWN, Lampiran X), serta  fungsi Kota Bandung sendiri sebagai inti kawasan.    

2008‐2009

2010‐2014

Perlu dukungansarana danprasarana

 

Landsat TM DAS Citarum Hulu Th 2002

Zona-Zona Industri di DAS Citarum

 Gamb. 4.3    Zona  DMI  di Cekungan Bandung 

 Sementara  itu,  DAS  Citarum  hulu  sebagai  sumber  air  utama  kawasan  ini  mengalami penurunan  kualitas  dan  kuantitas  (degradasi).  Degradasi  telah  berakumulasi  karena berbagai hal, antara lain : perubahan iklim (lokal, regional, global) 

Page 32: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

31  

konversi lahan  Pencemaran yang terus meningkat (limbah cair maupun sampah)  Abstraksi air tanah yang tidak terkendali  Sistem pengelolaan yang bersifat sektoral  Serta law enforcement yang lemah 

 Faktor‐faktor tersebut menyebabkan terjadinya perubahan rezim hidrologi yang mengarah pada  terjadinya ekstrimitas  (hujan maupun debit)  serta ketidakseimbangan antara  supply dan  demand.  Kondisi  ini  semakin  parah  dengan  tingkat  pencemaran  sumber  air  yang melebihi amabang batas  self purification secara alamiah. Oleh Karena itu diperlukan usaha untuk  mengembangkan  air  baku  dengan  memanfaatkan  potensi  waduk  Saguling  untuk memenuhi  kebutuhan  air  bersih  dimasa  yang  akan  datang.  Konsekuensi  logis  dari keputusan ini adalah: 

Perlunya pengaturan ruang  Pengendalian pencemaran di kawasan utama   Optimalisasi pengelolaan waduk  Dukungan  kebijakan,  baik  terkait  dalam  pengaturan  ruang maupun  pengendalian pencemaran 

 Skematis  konsekuensi  pengalihan  fungsi  Waduk  Saguling  dari  waduk  tunggal  menjadi multisektor dapat digambarkan sebagai berikut : 

Pengaturan  ruang  di  BMA  dengan memperhatikan  pembagian  ruang  hidrologis menjadi kawasan konservasi (dengan morfologi bergelombang halus‐kasar, > 750 dpl) dan kawasan kerja (relative datar, < 750 dpl), seperti yang ditunjukkan pada Gambar berikut .  

 Gambar  4.1. Skema konsekuensi pemanfaatan waduk Saguling  

sebagai sumber air baku BMA 

Page 33: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

32  

  

Gambar 4.1.  Pembagian fungsi  Ruang  Hidrologi  Cekungan  Bandung    

 Agar  terpenuhi pesayaratan waduk Saguling  sebagai  suber air baku maka perlu dilakukan pengelolaan dengan fokus : 

Kawasan  konservasi   memerlukan  pengelolaan  dengan  fokus  proteksi  sebagai kawasan resapan air dan pengendalian pencemaran.  

Kawasan kerja   memerlukan pengelolaan dengan fokus proteksi sumber‐sumber air dari pencemaran dan pemanfaatan yang berlebihan.  

 

Gambar 4.2. Pembagian ruang hidrologis kawasan BMA 

Page 34: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

33  

Kebijakan  dilakukan  baik  secara  langsung/direct  (peraturan),  maupun  secara  tidak langsung/undirect (insentif‐desinsentif). Pembagian  kawasan  tersebut  dan  onsekuensi  pengendaliannya  disebabkan  karena pemanfaatan  sumber  air  akan berdampak pada  kualitas dan  kuantias  air  yang masuk  ke waduk Saguling, seperti ditunjukan pada Gambar berikut :  

 

  

Gambar  4.4.  Proses self purification di badan air    

 Gambar 4.3. Skematik   Manajemen Kualitas Air DMI   

Page 35: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

34  

  

Gamb. 4.5:  Fungsi Ruang Hidrologi  Cekungan Bandung   

Permintaan air bersihyang terus meningkat

Kontinuitas air bakuterancam

(Kuantitas dan kualitas)

Konversi lahan

Pencemaran air (limbah, sampah)

Perubahan iklim

Pengendalian Tata Ruang Utama

(Kawasan konservasidan Kawasan kerja)

Pengelolaan Waduk, Q ?(Intuitif, Optimasi)

Pengelolaan SPAM-BRW dan BDW SUSTAINABILITY

Perlu INTEGRASI dalampengelolaan Sumber daya air

F (x, y, z, t)

Laju pertumbuhanpenduduk dan

aktivitaspembangunan

Sumber air permukaan& waduk, Q ?

(K. Hulu)

Peningkatansumber daya air

(K. Hilir)

Pengendalian pencemaran (kebijakan maupun infrastruktur)Konservasi

(kebijakan maupun infrastruktur)

  

Gamb.4.6:   Pengelolaan Sumber Daya Air  berkelanjutan 

Page 36: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

35  

V. KESIMPULAN & SARAN

1. Ancaman banjir & kekeringan Ketidakpastian variabel utama Komponen Hidrologi (P,Q) oleh pengaruh iklim direspon dengan dengan langkah adaptasi : konsep debit rencana ( Banjir & kekeringan )

2. Pengaruh Climat change dan konversi lahan menyebabkan terjadi ekstrimitas debit air (perubahan watak aliran) sehingga meningkatnya ancaman banjir & kekeringan berdampak pada degradasi fungsi Infrastruktur SDA.

3. Climat change terhadap ancaman banjir & kekeringan semakin perlu peningkatan langkah mitigasi ,penerapan peraturan/UU pengendalian limpasan air /pencemaran air dan insentif/dissentif .

4. Upaya Sumber Air dimanfaatkan sebesar-besar untuk kepetingan rakyat banyak , sumber air potensial terlah terpakai ,untuk pengembangan SPAM mencapai target MDGs 2015 , kecendrungan global strategi memperoleh sumber air :

• Transformasi fungsi utilitas Water Infrastruktur ( Dam/waduk ) dari fungsi tunggal menjadi multsektor

• Dam Irigasi ,berbagai sumber air antara sektor Irigasi dengan sektor DMI , dengan melakukan perubahan pola tanam & perubahan suplessi air

• Dari Waduk tersedia ( waduk Jatiluhur ,Waduk Saguling , Wonogiri)

• Perencanaan waduk Multiguna menghadapi climat change dan konversi lahan dalam rangka pengadilan banjir dan kekeringan (sumber air).

b) Kawasan pesisir pantai landai ( Pasut semi diurnal )

• Barrage long Strorage & suplesi fresh water ( Kasus Kota Pontianak )

5. Kawasan strategis Nasional dimana laju kebutuhan air DMI tinggi ,perlu pengelolaan SDA berkelanjutan ( Pembagian ruang Hidrologi ,konservasi air , pengendalian limpasan air /pencemaran air , relokasi Industri )

6. Meningkatkan Fungsi utilitas Water Infrastruktur ( Dam/waduk) dapat dioptimasikan ,dengan memanfaatkan memoire Rezim Hidrologi komponen utama silklus Hidrologi (P,Q) membangun Model Kontinu Prakiraan debit sumber air satu langkah kedepan. Kelebihan Model Kontinu dapat mengikuti pengaruh perubahan cuaca terhadap komponen Hidrologi (P,Q)

Daftar Pustaka.

Arwin.Simulasi Numeric Implisit of Single Canal Surface Water Flow .Master Thesis, Civil Engineering Department, Bandung Institute of Technology. Bandung, Indonesia. Mars 1984

Arwin,Etude stochatique Rezime des Pluis dans le bassin superieur du Citarum en Indonesie .Mémoire ENSIEEHT Toulouse France . Toulouse Juillet 1988

Page 37: Direktorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas · PDF fileDirektorat Pengairan dan Irigasi – Bappenas Hotel Bumi Karsa Bidakara, Ruang Kunthi 210, Lt. 2 Jl. Jend. Gatot Subroto Kav

36  

Arwin, Modelisation des Resources en Eau et Leur Exploitation Energetique sur L’exemple du Bassin Superieur du Citarum en Indonesie. Disertation INPT France . Toulouse ,9 Juillet 1992.

Arwin,Manajemen Aliran Mantap sungai untuk menjamin kestabilan Produksi Instalasi PDAM untuk Melayani Air Bersih Perkotaan. Makalah pada MAPAM VIII,seminar Teknik PERPAMSI di Padang 15-20 Desember 1997.

Arwin ,Indeks Konservasi sebagai Instrumen Pengendalian Pemanfaatan Ruang di Kawasan Bopuncur . Badan Koord Tata Ruang Nasional –Bappenas , 9 Juli 1999

Arwin,Penerapan Analisa Statistik terhadap ketidakpastian Debit air sungai dalam rangka peningkatan pelayanan air bersih perkotaan Makalah pada MAPAM IX,Seminar Teknik PERPAMSI di Jakarta ,Agustus 2001

Arwin,Kajian Pengaruh Alih Fungsi Lahan terhadap Aliran di DAS Ciliwung- Kawasan Bopuncur dengan Pendekatan Indeks Konservasi. Jurnal Teknik Sipil ITB ,Vol 8 No.2 April 2001 ,ISSN 0853-2982, Akredisasi PDK

Arwin ,”Kajian Aspek Hidrologi,Tata Guna Lahan dan Konservasi Sumber Daya Air di kawasan Bopuncur Buku Manajemen Bioregional Jabodetabek : Profil & Strategi Pengelolaan Sungai & Aliran Air. Jakarta ,Pusat Penelitian Biologi LIPI 2004

Arwin & Y. Mukmin, “kajian keandalan air sungai cisadane Memenuhi laju permintaan air baku pdam kota bogor Jurnal Perencanaan Wilayah dan Kota, Vol.17/No.2, Agustus 2006, hlm. 53-74

Arwin and Desy suktikno “ Numerical Model simulation of single canal surface water flow in a case of down stream boundary condition change . International Symposium on Ecohydrology, 2005, ISBN. 979-3673-70-2, (Proceedings) Kuta Bali 21-26 Nov 2005

Arwin, Rakhmita Aksayanty “ Studi komparatif metode peresap buatan untuk pengendalian limpasan air hujan Lebakgede, Kec Coblong kota Bandung” Jurnal Purifikasi ITS ,Vol 7 no.1 Juni 2006 , ISSN 1411-3465, Akreditasi No.26/DIKTI/Kep/2005, 30 Mei 2005.

Arwin, Kajian Ekstremitas Debit Air dan Pelestarian Air di Kawasan Konservasi (Keppres 114/99 Bopuncur), Proceedings seminar Nasional Perkembangan dan Aplikasi Teknologi Lingkungan dalam menghadapi Era globalisasi , 2003 , ISBN. 979-96276-2-1, ITS Surabaya ,October 1-2 ,2003.

Arwin., Paramastuti,N. “Dampak Degradasi Rezim Hidrologi di Kawasan Andalan Terhadap Kinerja PLTA,Infrastruktur Air dan sanitasi,” Paper Seminar Apresiasi Air dan sanitasi di Kawasan Budidaya Kerma ITB-Ditjen Cipta Karya PU. 31 Maret ,2008.

Arwin,Endang Sri Pujilestari “ Perubahan Iklim,Konversi Lahan dan Ancaman Banjir & Kekeringan Vs Menuju Pembangunan Berkelanjutan . Bappenas ,Expert Group Discusion Strategy reformasi pengendalian ruang di Indonesia,6 Nov. 2008

Nelson, “Analisa Statistik Komponen Utama Hidrologi dan Pengelolaan Aktual Waduk Multiguna Kasus DAS Ciliwung-Bopuncur.” Tesis Magister Program Studi Teknik Lingkungan ITB, 2005

Prof. Arwin ,Pidato Guru Besar –ITB , 27 feb 2009: Iklim,Konversi lahan dan Ancaman banjir & Kekeringan Kasus kawasan Andalan Pesisir Jakarta.

Prof. Arwin ,Ir.LM Ridwan 21 Oktober 2009 : Sumber air baku & peningkatan pelayanan Air Minum Perkotaan Kawasan Pesisir Pantai . Kasus PAM Kota Pontianak. Semiloka Nasional Peningkatan Pelayanan Air Minum Menuju MDGs 2015.

Montgomery Watson 1999. Kalimantan urban Developpment Project IBRD Loan 3854-IND. Kalimantan major Cities Water Supply Studies . Samarinda masterplan Draft Final Report , July 1999.

Tamin M. Zakaria Amin , DPAM Cipta karya-PU. Kebijakan Strategis pengembangan Air Minum di kawasan Andalan Kasus Jagodetabek Paper Seminar Apresiasi Air dan sanitasi di Kawasan Budidaya Kerma ITB-Ditjen Cipta Karya PU. 31 Maret ,2008