PENGEMBANGAN SUMBER DAYA AIR (PSDA)

  (PSDA) Dosen : Fani Yayuk Supomo, ST., MT

  PERENCANAAN WADUK ( RESERVOIR PLANNING )

1. PENGERTIAN

  Waduk dibangun dengan membendung ( Impounding ) sebagian dari aliran permukaan ( run-off ) pada daerah pengaliran sungai ( DPS ) hulu dengan Konstruksi Bendungan ( Dam ) melintang di alur sungai.

  Prinsip dari penandon ( storage ) waduk dilakukan pada periode debit aliran masuk ( in-flow ) yang lebih besar dari permintaan ( out-flow ), jadi selama priode kebutuhan relatif lebih rendah. Ini berarti bahwa dengan air yang disimpan dan diparkir akan dapat menghasilkan tenaga air yang tetap (konstan) a.l : untuk : Pembangkit Listrik enaga Air atau Navigasi, dan kebutuhan lainnya, yaitu : Irigasi, air bersih, dll.

  

Disamping untuk menanggulangi / mengurangi bahaya banjir di hilir.

Dengan kata lain waduk dapat meningkatkan efisiensi penggunaan

  ( RESERVOIR PLANNING ) a. Pelindung / Proteksi banjir .

  b. Air Tandon c. Menambah / memperbesar Debit Dasar ( base flow ) d. Memperbaiki Ekosistem atau Iklim dan mengurangi Polusi Air .

  e. Mengurangi penyebaran penyakit.

  f. Mereduksi kebutuhan tampang sungai di hilir bendung. Fungsi atau manfaat waduk :

  ( RESERVOIR PLANNING ) Akibat negatif / kelemahan yang merugikan atas dibuatnya waduk : a.

  Tergenangnya areal pertanian di lembah sungai yang subur.

  b.

  Pemindahan penduduk ( problem sosial ) c.

  Menurunnya kapasitas sungai  pembilasan polusi dan

  garam d.

Dampak negatif pada lingkungan / ekosistem disekitar

waduk e.

  Tertahannya endapan lempung / pasir yang subur sebagai pupuk.

  f.

  Tergenangnya areal hutan  pemindahan dan berkurangnya

  satwa serta flora dan fauna

  _{( RESERVOIR PLANNING )} PERENCANAAN WADUK

2. KLASIFIKASI WADUK

  Waduk Dapat diklasifikasikan sesuai dasar tujuan yang akan dilayaninya, sbb. :

  

Waduk

Waduk Waduk

  Waduk Waduk Waduk Penyeimbang Serbaguna

  Penandon Pengendakli Pendistribusi Banjir Waduk

  Waduk Retarding Detension

  ( RESERVOIR PLANNING )

2. KLASIFIKASI WADUK

a) Waduk Penandon ( Storage Reservoir ) :

   Waduk Penandon juga disebut sebagai waduk konservasi, karena menyimpan air

  sewaktu periode aliran berlebih , sehingga dapat dipelihara pemenuhan air secara terus menerus sesuai kebutuhan yang direncanakan, yaitu a.l. : PLTA , Irigasi, Air bersih untuk

  perkotaan dan industri ,dsb.

  ( RESERVOIR PLANNING )

2. KLASIFIKASI WADUK

b). Waduk Pengendali Banjir :

   Waduk Pengendali Banjir ini menahan sebagian

volume air ( diluar kemampuan daya tampung alur

sungai dihilir ) secara sementara atau selama banjir .

  Dan kemudian melepas / dialirkan kembali setelah

  banjir mereda , atau segera setelah kapasitas alur sungai dihilir memadahi untuk debit tersebut.

  Pada prinsipnya waduk ini untuk menurunkan tinggi /

  debit air banjir , sehingga mencegah meluapnya aliran sungai yang dapat merusak bangunan air yang ada

  dan berakibat akan merusak fasilitas umum dan

  ( RESERVOIR PLANNING )

2. KLASIFIKASI WADUK

• * Waduk Retarding yaitu waduk yang berfungsi untuk

  memperlambat banjir , dibuat dengan pintu keluar

  (outlet) untuk mengatur pelepasan debit yang agak

  fixed / tetap yang tidak lebih dari kemampuan alur

  sungai di hilir ( flood carrying capacity ). Bila tinggi air di waduk naik, besar debit yang dilepas tidak membahayakan daerah hilir. Hal ini biasanya dibuat pada sungai yang relatif kecil dan pada lokasi sungai di hulu untuk melindungi kota yang akan diamankan atau pada daerah hulu tempur ( confluence ) dua atau lebih alur sungai.

  ( RESERVOIR PLANNING )

2. KLASIFIKASI WADUK

• * Waduk Detension yaitu waduk yang berfungsi untuk

  

menahan banjir , dibuat dengan outlet yang berpintu

  sedemikian terdapat keluwesan lebih besar pada

  operasi dari waduk . Biasanya dipasang pintu tetap

  atau pintu klep . Bangunan ini sangat sesuai apabila areal yang diamankan bertambah luasanya dan daerah yang dilindungi terpencar.

2. KLASIFIKASI WADUK

  :

c). Waduk Distribusi

   Waduk / Tandon Distribusi adalah waduk yang

  bertujuan untuk pelayanan penyediaan dan untuk suatu ,

  pendistribusian air kepentingan misalnya untuk penyediaan air bersih kota.

  Kapasitas waduk terbatas , digunakan terutama untuk

  mengatasi fluktuasi permintaan / demand yang mungkin terjadi dalam periode yang singkat, yaitu untuk beberapa jam sampai beberapa hari . Atau untuk keadaan darurat .

   Air disimpan pada periode tidak ada permintaan atau

kurang permintaan untuk memenuhi permintaan yang

berlebih suatu debit kebutuhan yang konstan selama

  periode permintaan maksimum , sehingga dapat

2. KLASIFIKASI WADUK

  : Waduk Serbaguna atau disebut juga sebagai waduk

d). Waduk Serbaguna ( Multi Purpose Reservoir )

  Multi Use, yaitu waduk yang menyimpan dan

melepaskan ( release ) air untuk mengatasi kombinasi

dua atau lebih kegunaan-kegunaan potensi energi air , seperti Irigasi, PLTA, Pengendalian Banjir, Air

  Bersih untuk umum, Navigasi, Rekreasi, Perikanan, Lingkungan Hidup dan sebaginya.

  Karena banyak kegunaan, maka kapasitas waduk besar, sehingga dapat :

  1. Menyediakan / menyimpan ( Reserve ) Air .

  2. Menyediakan aliran yang tetap ( steady flow ).

  3. Melepas debit tetap yang besar

2. KLASIFIKASI WADUK

  Secara umtum proyek serbaguna sebagian besar dapat

  membayar kembali biaya-biaya pembangunan / investasi waduk dari manfaat yang didapat , mulai pada

  periode awal setelah proyek beroperasi ( 1 s/d. 10 tahun ).

  Keuntungannya :

• Penanaman modal yang menguntungkan , disampin keperluan pokok.
• Manfaat maksimual dari air yang disimpan
• Banyak lagi manfaat langsung dan tidak langsung lainnya,

  seperti : pengembangan perikanan, pariwisata dan reservasi alam, dll.

2. KLASIFIKASI WADUK

  :

e). Waduk Penyeimbang ( Balancing Reservoir )

   Waduk Penyeimbang adalah waduk dengan kapasitas terbatas yang ditempatkan dihilir ( subsidiary ) waduk utama yang berfungsi untuk :

• – 1. Menyimpan selisih air yang dikeluarkan / dikurangi kebu tuhandibagian hilir.

  2. Memberi keluwesan operasi pada sistem pembagian aliran air.

  3. Memungkinkan penyediaan yang teratur kepada penstok,

  sehingga dapat mengatasi kebutuhan yang bervariasi seperti misalnya pada turbin.

3 Zona –zona Penyimpanan dari Waduk

  Muka air pada Kondisi debit rencana Mercu Pelimpah ± HWL

  Tandon banjir ± NWL Tandon hidup

  Volume Hidup Head Max. ( live storage ) u/ PLTA Tampungan limbah M.A. Min.

  ± LWL Dasar sungai / reservoir Tandon mati sebelum pembendungan

  Head Min. ( dead storage )

  Saluran Volume Mati Pengambilan/ Penguras

3 Zona

• –zona Penyimpanan dari Waduk

  :

a). Tandon Mati ( Dead Storage )

   Tandon mati disediakan untuk menangani deposisi sedimen yang berasal dari air yang mengandung sedimen dan akan mengendap di waduk, karena hanya

  sebagian kecil dari sedimen yang lewat bendung. Untuk waduk PLTA batas tandonan mati ini sekaligus sebagai head tenaga minimumnya .

  Volume tandon mati sama dengan volume sedimen

  yang diharapkan terdeposisi selama umur rencana dari waduk yang biasanya diambil 100 tahun .

  Level untuk tandon mati ini disebut level tandon mati ( dead

  storage level ) atau sering disebut low water level (LWL)

  dimana dibawahnya muka air di waduk ini tak boleh diturunkan

3 Zona

• –zona Penyimpanan dari Waduk

  : Tandon hidup adalah kapasitas penyimpanan air dari reservoir diatas dari level tandon mati yang merupakan bagian yang dipakai dari tandonan total .

b). Tandon Hidup ( Live Storage / Effective Storage )

  Tandon hidup menjamin penyediaan air untuk periode spesifik memenuhi permintaan pokok , yaitu sperti : Irigasi, PLTA aitau Air Bersih.

  Kriteria pemenuhan dari kebutuhan yang biasanya dipakai untuk tandon hidup suatu waduk yang baik, adalah sbb. :

  

1. 75 % dari umur pemakaian waduk untuk proyek irigasi

2. 90 % dari umur pemakaian waduk untuk proyek PLTA 3. 100 % dari umur pemakaian waduk untuk proyek penyediaan air bersih.

3 Zona

• –zona Penyimpanan dari Waduk

  :

c). Tandon Banjir

   Tandon banjir adalah kapasitas penyimpanan air antara level normal ( NWL ) dan level maksimal / penuh ( HWL ) pada suatu waduk

  Tandon banjir bervariasi sejalan dengan kapasitas

  pelimpah ( spill way ) untuk banjir rencvana ( design flod ) tertentu.

  Jika ka[pasitas pelimpah sama dengan masukan banjir rencana, maka tidak ada tandon banjir lagi.

  Jadi level maksimum sama dengan level normal. Tandon Banjir Efektif adalah perbedaan antara : Jumlah air yang disimpan di waduk selama puncak banjir dan besarnya tandon alamiah.

3 Zona

• –zona Penyimpanan dari Waduk

  atau dapat dinyatakan dalam persamaan, sbb.: V = V - V

  TBE WB alam

  dimana : V = Volume tandonan Banjir Efektive.

  TBE

  V = Jumlah air ( volume air ) yang disimpan di

  WB

  waduk selama periode reduksi puncak banjir V = Besarnya tandonan alamiah lembah pada

  alam

  periode yang sama pada keadaan sebelum waduk ada.

4. Menetapkan Kapasitas Suatu Waduk

   Kapasitas tandonan waduk dapat ditetapkan dengan

  hasil perhitungan dari data-data empiris inflow dari lapangan dan outflow ( kebutuhan / permintaan ) yang akan direncanakan secara analisis maupun grafis, yaitu anatara lain dengan : a. Secara Analisis  Tabel Neraca Air.

  b. Secara Grafis  Kurva Massa. catatan :

• . Hasil Yang Aman ( Safe Yield ) atau ambilan dari waduk adalah banyaknya air yang dapat dilepaskan dari waduk dalam interval waktu tertentu.

5. Karakteristik Daya Tampung ( Kapasitas ) Waduk.

  Untuk menunjang keperluan perencanaan maupun pengoperasian waduk, perlu adanya informasi perhitungan yang cukup tentang karakteristik fisik dari suatu waduk .

  Informasinya mulai dari data hidrologi sampai dengan

  kurva massa dan rating cruve ( kurva hubungan

  antara elevasi dan volume tampungan / debit air serta luasnya muka air ).

6. Sedimentasi pada Waduk.

  Setiap aliran air sungai, baik sedikit maupun banyak akan mengandung bahan sedimen / suspensi.

  Bahan sedimen ini dapat berupa lumpur tersuspensi ( suspended sediment ) maupun butiran-butiran tanah, pasir, kerikil atau benda padat lainnya sebagai benda terangkut sepanjang dasar sungai ( bed load ).

  Sedimen ini wajib direncanakan untuk bangunan air

  khususnya waduk ( misalnya dengan ilmu angkutan sedimentasi ) dan gerakan dari perkembangan sedi- mentasi waduk dapat dilihat pada gambar berikut ini.

  

Laju Sedimentasi dipengaruhi : tipe tanah, kemiringan daerah,

penutupan vegetasi, karakter hujan dan tata guna tanah.

6. Sedimentasi pada Waduk.

  Gambar Ilustrasi Skematik Endapan Sedimen pada suatu Waduk

Muka air

Saluran

  Pengambilan Daerah relatif air jernih Delta

  Saluran Penguras Dasar waduk Aliran

  Densitas Sedimen Halus