EVALUASI POLA OPERASI WADUK DI SISTEM WA

Perpustakaan Unika

TUGAS AKHIR

EVALUASI POLA OPERASI WADUK DI SISTEM
WADUK KEDUNG OMBO DENGAN METODE SIMULASI

Diajukan Sebagai Sarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana Strata
(S-1) pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Katolik
Soegijapranata Semarang

Disusun Oleh:

Ikosa Ardiyanto

Dimas Tri Hartomo

02.12.0046

02.12.0047

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
2007

Perpustakaan Unika
viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii
KARTU ASISTENSI .............................................................................................. iii
ABSTRACT ............................................................................................................ v
KATA PENGANTAR ............................................................................................ vi
DAFTAR ISI ........................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x
DAFTAR TABEL ................................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xii
BAB I

: PENDAHULUAN............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang .......................................................................... 6
1.2 Tujuan Penelitian ...................................................................... 6
1.3 Manfaat Penelitian .................................................................... 6
1.4 Batasan Penelitian ..................................................................... 6
1.5 Sistematika Penyusunan ............................................................ 7
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 8
2.1 Waduk....................................................................................... 8
2.2 Tampungan ............................................................................... 8
2.2.1 Tampungan Aktif ............................................................ 8
2.2.2 Tampungan Tahunan....................................................... 8
2.2.3 Tampungan Bawaan ........................................................ 9
2.2.4 Pengertian Tampungan.................................................... 9
2.3 Pengaturan Pengeluaran atau Operasi ...................................... 10
2.4 Reservoir Capacity and Yield (Data Bangkitan Stokastik) ...... 12
2.5 Pengelolaan SDA yang Terintegrasi ........................................ 13
2.5.1 Elemen Kunci Pengelolaan Sumber Daya Air ................ 14
2.5.2 Pendekatan Sistem .......................................................... 14
2.6 Kapasitas Waduk Kedung Ombo ............................................. 16
2.7 Spillway Waduk Kedung Ombo ............................................... 19

2.8 Manual Pengoprasian Waduk ................................................... 19
2.8.1 Ketentuan Umum ............................................................. 19
2.8.2 Pemanfaatan Waduk ........................................................ 20
2.8.3 Tinggi Muka Air Waduk .................................................. 21
2.8.4 Pengaturan Pengoperasian Waduk ................................... 22
2.8.5 Banjir ................................................................................ 22
2.8.6 Penelusuran Banjir melalui Reservoir.............................. 24
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN ..................................................... 25
Diaggram Alur Tugas Akhir .......................................................... 25
BAB IV : PEMBAHASAN ............................................................................... 27
4.1. Analisis Data ............................................................................. 27
4.1.1 Data Infow ........................................................................ 27
4.1.2 Data Bangkitan ................................................................. 28

Perpustakaan Unika
ix

4.2.
4.3.
4.4.

4.5.

4.1.3 Data Outflow .................................................................... 32
Analisa Data Bankitan dengan Data Kebutuhan ....................... 33
Waduk Kedung Ombo .............................................................. 36
Perhitungan Pola Operasi Waduk Kedung Ombo..................... 37
Simulasi Kenaiakan Kebutuhan ................................................ 42

: KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 44
5.1. Kesimpulan ................................................................................. 44
5.2. Saran............................................................................................ 44
Daftar Pustaka
................ ................................................................................... 45
BAB V

Perpustakaan Unika
x

DAFTAR GAMBAR

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

1.1
2.1
2.2
2.3
4.1
4.2

4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9

Peta Wilayah Waduk Kedung Ombo .............................................. 5
Gambar Dari Tampungan Bawaan dan Tampungan Tahunan ........ 10
Contoh Peraturan Untuk Dua Operasi............................................. 11
Kapasitas Tampungan Air Waduk Kedung Ombo.......................... 17
Grafik Bangkitan Data .................................................................... 31
Grafik Perbandingan Inflow Bagkitan-Kebutuhan ......................... 34
Grafik Perbandingan Inflow Tahun Ke-1 - Kebutuhan................... 35
Grafik Perbandingan Inflow Tahun Ke-25 - Kebutuhan................. 35
Grafik Perbandingan Inflow Tahun Ke-50 - Kebutuhan................. 36
Grafik Tampungan .......................................................................... 39
Grafik Elevasi - Volume ................................................................. 40
Grafik Elevasi.................................................................................. 41

Grafik Hubungan Kenaikan Kebutuhan - Kegagalan ..................... 43

Perpustakaan Unika
xi

DAFTAR TABEL
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel

2.1
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5

Data Teknik Waduk dan Bendungan Kedung Ombo...................... 18
Inflow Waduk Kedung Ombo ......................................................... 28
Data Bangkitan ................................................................................ 29
Kebutuhan Air dari Waduk Kedung Ombo .................................... 32
Perhitungan Pola Operasi waduk kedung Ombo ............................ 37
Kenaikan Kebutuhan ....................................................................... 42

Perpustakaan Unika
xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Lampiran 5
Lampiran 6
Lampiran 7
Lampiran 8

Tabel Inflow .................................................................................... L - 1
Tabel Kebutuhan ............................................................................. L - 3
Data ................................................................................................. L - 5
Tabel Bangkitan Inflow................................................................... L - 7
Tabel Perbandingan Inflow – Inflo Bangkitan ................................ L - 20
Tabel Perhitungan ........................................................................... L - 23
Tabel Kenaikan Kebutuhan ............................................................. L - 40
Tabel Perbandingan Elevasi -Volume ............................................. L - 74

v
Perpustakaan Unika

KARTU ASISTENSI

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk melakukan beberapa variasi simulasi inflow
terhadap kebutuhan sehingga didapatkan prosentase sukses dan kegagalan dari
tiap-tiap simulasi. Sehingga dapat diketahui keandalan

suatu waduk dalam

memenuhi kebutuhan air daerah layanannya.Hasil yang diperoleh dapat dijadikan
masukan bagi pengaturan pola operasi Waduk Kedung Ombo.
Data-data inflow yang diperoleh dari tahun 1989 sampai 2004
dibangkitkan menjadi 50 tahun sebelum diolah dengan bantuan komputer
menggunakan program Microsoft Exel. Dari hasil simulasi Waduk Kedung Ombo
dapat melayani kebutuhan air daerah layanannya sampai kenaikan kebutuhan 5%,
mulai dari kenaikan kebutuhan 10% sudah mulai mengalami kegagalan.

BAB I-PENDAHULUAN

Perpustakaan Unika

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Seringkali menjumpai masalah tentang air di negara ini, misalnya pada
musim hujan banyak diberbagai daerah terjadi banjir, bahkan ada di daerah
tertentu yang mengakibatkan kerusakan yang tidak sedikit jumlahnya, bahkan ada
yang sampai menimbulkan korban jiwa. Sedangkan pada musim kemarau
diberbagai daerah mengalami kekeringan, yang mengakibatkan mengeringnya
sejumlah mata air dan menurunnya muka air di sumur-sumur masyarakat, muka
air sungai-sungai, muka air bendung, maupun muka air bendungan, yang
mengakibatkan sawah dan tambak kering, serta menurunnya pasokan air ke
PLTA, yang mengakibatkan menurunnya daya listrik yang dihasilkan, sehingga
mengurangi pasokan listrik ke masyarakat. Selain itu juga bisa mengakibatkan
korban jiwa, yang diakibatkan karena kekeringan dan kekurangan air bersih.
Kekeringan tersebut terjadi karena kurang efektif dan efesiennya kita dalam
memanfaatkan air yang ada. Disaat musim penghujan ( banyak air ), kebiasaan
masyarakat sampai saat ini adalah banyak membuang-buang air, menggunakan air
secara berlebihan, sehingga pada musim kemarau banyak daerah yang kekurangan
air ( kekeringan ). Untuk meminimalisir hal tersebut, maka sebaiknya harus bisa
memanfaatkan air yang tersedia dengan sebaik mungkin, terutama yang ada
didalam waduk, karena air dalam waduk itu sangat beguna untuk persediaan yang

1

BAB I-PENDAHULUAN

2
Perpustakaan Unika

dapat digunakan pada musim kemarau, air dalam waduk dapat digunakan untuk
irigasi, PLTA, PDAM, dan memenuhi kebutuhan air masyarakat disekitar waduk
tersebut. Dengan adanya waduk, air di musim hujan dapat ditampung dan
digunakan dimusim kemarau dan digunakan untuk kebutuhan setiap hari, selain
itu waduk juga dapat menjaga tinggi muka air tanah. Selain masalah masalah
kekeringan, hal yang dapat mempengaruhi ketersedian air dalam waduk adalah
rusaknya DAS, yang diakibatkan oleh rusaknya daerah tangkapan air yang
tersedia, karena perubahan fungsi lahan dan penebangan liar pohon-pohon
disekitar DAS, sehingga mengakibatkan sedimentasi, yang mengakibatkan
menurunnya kapasitas waduk, karena kedalaman waduk berkurang yang
diakibatkan oleh sedimentasi, karena erosi yang terjadi di DAS, sehingga
mengurangi kemampuan waduk dalam melayani kebutuhan daerah pelayanan
Waduk Kedung Ombo.
Selain masalah di atas, penurunan fungsi waduk Kedungombo juga
disebabkan oleh degradasi lingkungan, proses eksploitasi sumberdaya alam, baik
di Waduk Kedung Ombo itu sendiri maupun di Daerah Aliran Sungai (DAS)-nya
terpacu dengan cepat sebagai akibat dari pertumbuhan penduduk dan makin
baiknya aksesibilitas menuju kawasan itu. Hal ini merupakan permasalahan
didaerah hulu yang salah satunya akan mengakibatkan pendangkalan pada waduk.
Sedang dibagian hilir permasalahan yang dihadapi pengaturan pola tanam dan
kebiasaan petani menyangkut pengoperasian pompa air liar di Kabupaten
Grobogan dan Pati, sering berakibat petani yang memiliki sawah di bagian bawah
tidak menerima air secara utuh. Bahkan ada sejumlah saluran irigasi di Kabupaten

BAB I-PENDAHULUAN

3
Perpustakaan Unika

Demak yang belum pernah tersentuh air Waduk Kedung Ombo (WKO). Hal ini
menimbulkan konflik diantara para pemanfaat air dari Waduk Kedung Ombo,
sering terjadi benturan / konflik horizontal antara petani pemakai air di bagian
hulu dari Kabupaten Grobogan dengan petani di bagian hilir dari Kabupaten
Kudus, Demak dan Pati. Konflik lain antara kepentingan pertanian dan
kepentingan air baku atau dengan kepentingan perikanan di perairan waduk.
Melihat permasalahan tentang ketersediaan dan penggunaan air seperti yang
diuraikan diatas, maka tugas akhir ini berusaha menganalisa dan menghitung
ketersediaan air di Waduk Kedung Ombo, apakah dapat memenuhi kebutuhan air
yang dibutuhkan masyarakat di daerah sekitar Waduk Kedung Ombo, untuk setiap
harinya disepanjang tahun, pada saat musim hujan maupun musim kemarau,
dengan metode simulasi yang di gunakan pada tugas akhir ini. Karena daerah
pelayanan Waduk Kedung Ombo sangat luas, meliputi kabupaten Grobogan,
kabupaten Demak, kabupaten Kudus, dan kabupaten Pati, bahkan sebagian
kebutuhan air minum kota Semarang juga dilayani oleh Waduk Kedung Ombo.
Waduk Kedung Ombo Jawa Tengah, selesai dibangun pada tahun 1989,
merupakan waduk serbaguna dan telah beroperasi sejak tahun 1991. Yang
dimaksud sebagai bendungan serbaguna yaitu waduk yang berfungsi untuk
pengendalian banjir, PLTA, pelayanan irigasi dan air baku, perikanan dan
pariwisata.Daerah genangan waduk Kedung Ombo meliputi sebagian wilayah
Kabupaten gerobogan, Boyolali, dan Sragen, serta daerah layanan Waduk Kedung
Ombo, meliputi wilayah Kabupaten Grobogan, Demak, Kudus, Pati, dan sebagian
kota Semarang.

BAB I-PENDAHULUAN

4
Perpustakaan Unika

Mengingat kompleksitas pelayanan waduk didalam menyediakan air,
diperlukan tinjauan khusus berupa penetapan pola operasi Waduk kedung Ombo
yang perlu dievaluasi setiap 5 tahun sekali. Dari pengalaman operasi yang telah di
jalankan terdapat petunjuk atau opini bahwa perlu adanya tinjauan operasi Waduk
Kedung Ombo dengan mempertimbangkan ketersediaan air (inflow waduk) dan
debit suplai, maupun layanan kebutuhan air. Untuk memahami aspek dinamika
dari ketersediaan dan kebutuhan air, apakah memang terjadi pola operasi yang
tidak optimal, ketersediaan air yang kurang atau pola pemanfaatan air yang terlalu
boros.
Studi penelitian Optimasi Waduk Kedung Ombo membutuhkan banyak data
sumber daya air yang valid dan cukup panjang. Dari data-data sumber air tersebut
dapat dijadikan acuan awal dalam menentukan cara analisis dan analisis lanjut.
Waduk Kedung Ombo yang terletak di perbatasan Kabupaten Grobogan,
Sragen, dan Boyolali dimana separuh dari luas lahan tersebut diatas berada di
Kabupaten Sragen, sampai saat ini masih tercatat sebagai waduk terbesar di Jawa
Tengah, mempunyai luas areal 4.600 ha. Dalam kondisi normal, waduk ini
mampu menampung air sekitar 750 juta meter kubik sehingga mampu mengairi
lahan seluas 63.624 hektar secara kontinu sepanjang tahun, yang meliputi 4
Kabupaten yaitu Kabupaten Grobogan, Demak , Kudus dan Pati.

BAB I-PENDAHULUAN

5
Perpustakaan Unika

Gambar. 1.1. Peta Wilayah Waduk Kedung Ombo.(Sumber :
Pengelolaan Sumber Daya Air)

BAB I-PENDAHULUAN

1.2

6
Perpustakaan Unika

Tujuan Penelitian

Tujuan dari dilakukannya Penelitian ini adalah untuk mengetahui
kapasitas air di dalam Waduk Kedung Ombo memenuhi atau tidak untuk
digunakan pada setiap harinya disepanjang tahun.

1.3

Manfaat Penelitian

1.

Dapat menjadi bahan pertimbangan bagi pihak terkait untuk dapat
memanfaatkan dan mengelola air dengan sebaik-baiknya.

2.

Untuk mempertahankan fungsi utama didirikannya Waduk Kedung
Ombo.

1.4

Batasan Penelitian

Karena

luasnya

permasalahan,

keterbatasan

kemampuan,

dan

keterbatasan biaya, maka studi kasus ini dibatasi dengan pembatasan-pembatasan
sebagai berikut:
1.

Penelitian ini hanya menggunakan metode Simulasi.

2.

Hanya menjelaskan tentang apakah debit air yang tersedia di Waduk
Kedong Ombo, mencukupi atau tidak, untuk memenuhi kebutuhan
di sepanjang tahun.

3.

Hanya meneliti debit dalam waktu 50 tahun, sebagai perbandingan
keseluruhannya.

4.

Tidak menjelaskan tentang volume waduk secara mendetail.

BAB I-PENDAHULUAN

5.

7
Perpustakaan Unika

Tidak menjelaskan mengenai Waduk Kedong ombo secara
mendetail.

6.

Tidak menjelaskan unsur-unsur pembuat Waduk Kedung Ombo.

7.

Tidak menjelaskan kegunaan Waduk Kedung Ombo secara
mendetail.

8.

Tidak menjelaskan tentang sedimentasi yang terjadi di Waduk
Kedung Ombo.

1.5

Sistematika Penyusunan

Laporan Tugas Akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab yang sistematika
penyusunannya adalah sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan berisi tentang latar belakang, tujuan penulisan, manfaat,
batasan masalah, dan sistematika penyusunan.
Bab II Tinjauan Pustaka menguraikan tentang tinjauan pustaka yang terdiri
dari pengetahuan-pengetahuan yang berhubungan dengan waduk, optimasi waduk,
dan kegunaan waduk.
Bab III Metodologi yaitu cara pembuatan tugas akhir.
Bab IV Analisa Metode berisi tentang analisa pengunaan metode simulasi
dalam menganalisa jumlah debit air yang ada dalam waduk kedong ombo, apakah
dapat memenuhi kebutuhan waduk kedong ombo di sepanjang tahunnya.
Bab V Kesimpulan dan Saran menguraikan kesimpulan yang didapat dari
pembahasan dan saran-saran yang kiranya berguna dalam memanfaatkan air
Waduk Kedung Ombo.

Perpustakaan Unika
8

BAB II-STUDI PUSTAKA

BAB II
STUDI PUSTAKA
2.1 Waduk
Fungsi utama sebuah waduk adalah untuk menstabilkan atau menciptakan
pemerataan aliran sungai baik dengan cara menampung persediaan air sungai
yang berubah sepanjang tahun maupun dengan melepas air tampungan itu secara
terprogram melalui saluran air yang dibuat khusus didalam tubuh bendunagan
sesuai kebutuhan.
2.2 Tampugan
2.2.1. Tampungan aktif
Tampungan aktif dari reservoir adalah air yang tersimpan diatas batas offtake
terendah. Jadi ini sama dengan volume total air yang tersimpan dikurangi volume
dead storage.
2.2.2. Tampungan tahunan
Beberapa reservoir yang kecil terisi lebih dan melimpah rata-rata beberapa
kali dalam setahun. Reservoir ini dibangun untuk menyediakan air melebihi
periode aliran yang hanya satu atau dua bulan dari aliran rendah. Perkiraan
tampungan yang diperlukan adalah dengan analisis tampungan dalam satu tahun.

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 9
Unika

2.2.3. Tampungan bawaan
Dimana reservoir kelebihan isi dan melimpah rata-rata hanya beberapa
tahun, air yang tersimpan pada akhir satu tahun terbawa ke selanjutnya dinamakan
tampungan bawaan. Dengan kata lain tampungan musiman tergantung fluktuasi
masukan dan keluaran dalam satu tahun. Di dalam prosedur penggunaannya hanya
data tahunan. Akibat musiman tidak diperhitungkan. Prosedur seperti ini dikenal
sebagai prosedur bawaan. Perbedan antara tampungan tahunan dan tampungan
bawaan dapat dilihat dalam gambar 2.1.
2.2.4. Pengertian tampungan
Tampungan terbatas adalah tampungan biasa yang dapat melimpah dan
kering. Tidak semua prosedur reservoir storage-yield diartikan sebagai
tampungan terbatas. Tampungan semi terbatas adalah satu yang dapat melimpah
tetapi tidak akan pernah kering. Pengertian lain tampungan adalah tampungan
yang terbatas yang dapat kosong tetapi tidak melimpah.

Perpustakaan 10
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

kandungan
reservoir

penuh

tampungan bawaan

tampungan musiman

kosong
n

n+2
waktu (bulanan)

Gambar 2.1. Tampungan bawaan dan tampungan tahunan dimana terlihat
peningkatan kebutuhan yang dilayani tampungan sesuai dengan fluktuasi
musiman. (Sumber : Kumpulan Mata Kuliah Operasi Waduk)
2.3 Peraturan Pengeluaran atau Operasi
Biasanya volume pengeluaran air dari reservoir adalah sama dengan volume
air yang dibutuhkan sipemakai (consumer). Bagaimanapun juga, ada periode
dimana batas reservoir terlalu rendah, sehingga air tidak dapat disuplai atau
dengan kata lain ada batas tertentu dimana air yang dibutuhkan dapat dikeluarkan
dari tampungan. Peraturan sederhana tentang pengeluaran air untuk seluruh
kebutuhan dapat dilihat pada gambar 2.2 a. Pada situasi ini pengambilan air dapat
dilakukan dengan bebas dari kandungan reservoir dan musim. Apabila air tidak
cukup dalam reservoir sesuai dengan yang dibutuhkan, maka tampungan akan
kosong. Peraturan pengeluaran yang lebih lengkap diperlihatkan pada gambar 2.2

Perpustakaan 11
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

b, dimana bentuk digunakan untuk badan urusan pengiriman air untuk kota-kota
besar. Pengeluaran air disesuaikan dengan tingkat kebutuhan. Sehingga kebutuhan
menurun dan pengeluaran terendah. Secara umum didalam teknik reservoir
capacity-yield, draft konstan diasumsikan adalah fluktuasi musim tidak
dipertibangkan.

Release

100

kebutuhan
(%)

0
c

(a)

100

kebutuhan
(% )

0
(b)

c

Gambar 2.2. Contoh peraturan untuk dua operasi (Sumber : Kumpulan Mata
Kuliah Operasi Waduk)

Perpustakaan 12
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

(a) peraturan operasi biasa
(b) peraturan operasi dengan batasan.
2.4 Reservoir Capacity and Yield ( Data Bangkitan )
Penggolongan metode estimasi tampungan yang didasarkan pada data
bangkitan atau data sintetik. Pada dasarnya masukan aliran sungai berubah-ubah.
Tekniknya meliputi penggunaan model bangkitan untuk menghasilkan rangkaian
aliran dengan sifat-sifat statistic yang sama dengan data historisnya. Hal ini
memungkinkan untuk menentukan kapasitas tampungan (menggunakan beberapa
metode) yang sesuai untuk setiap rangkaian data.
Dalam hal ini, pembahasan tentang proses-proses data bangkitan dibatasi
pada aspek-aspek operasional dari model-model markovian yang digunakan untuk
meningkatkan strem flow bulanan dan tahunan.
Dari

berbagai

rumus

data

bangkitan

rumus

yang

dipakai

dalam

membangkitkan data inflow dalam tugas akhir ini adalah :
THOMAS AND FIERING SEASONAL MODEL
Persamaannya di sajikan sebagai berikut :
xi +1 = x j +1 + b j ( xi − x j ) + ti s j +1 (1 − rj2 ) 0.5 …………………………………….( 2.1)

Dengan :
xi +1 , xi

= aliran yang dibangkitkan pada musim ke i+1 dan ke I
diperhitungkan dari rangkaian awal yang terkumpul.

Perpustakaan 13
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

x j +1 , x j =

rata-rata aliran pada musim ke j+1 dan ke j dalam siklus
tahunan. (jika dikenakan bulanan maka 1 < j < 12 )

bj

= koefesien regresi kuadrat terkecil dari dari astimasi aliran
ke j+1 dari aliran ke j :

b j = rj

ti

=

s j +1
sj

…………………………………................(2.2)

variasi random normal N (0.1)

s j +1 , s j = deviasi standar aliran pada musim ke j+1 dan ke j

rj

=

koefisiensi korelasi antara aliran pada musim ke j dan ke
j+1

(Sumber : Kumpulan mata kuliah operasi waduk)

2.5 PENGELOLAAN SDA YANG TERINTEGRASI
Air adalah penting untuk semua kehidupan, semua ekosistem, dan semua
aktivitas manusia. Dengan penggunaan yang bijaksana, air berarti panen,
kesehatan, kemakmuran dan kelimpahan ekologis untuk masyarakat dan bangsabangsa di bumi. Pengelolaan yang buruk atau tidak terkontrol, air akan membawa
kemiskinan, penyakit, banjir, erosi, interusi air asin, degradasi lingkungan, dan
konflik masyarakat.

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 14
Unika

Pengelolaan yang efektif terhadap sumber daya air akan berperan untuk
memperkuat perdamaian, keamanan, kerjasama dan hubungan baik antar
masyarakat sesuai dengan prinsip hak yang sama dan keadilan. Di antara sumber
alam lain, air adalah yang paling kritis. Sumber daya air dapat dan harus
digunakan untuk mempromosikan peningkatan kesejahteraan sosial dan ekonomi
masyarakat, selaras dengan tujuan dan prinsip Perserikatan Bangsa-Bangsa yang
tertuang dalam Piagam Perserikatan Bangsa-Bangsa dan Hak Azasi Manusia.

2.5.1 Elemen Kunci Pengelolaan Sumber Daya Air
Para ahli air tahun sembilan puluhan menyampaikan pendekatan baru yang
mendasarkan pada penilaian, pengembangan dan pengelolaan sumber daya air,
yang hanya dapat disempurnakan melalui komitmen politis dan keterlibatan dari
pemerintah pada level paling tinggi sampai pada kelompok masyarakat yang
paling kecil. Elemen kunci untuk pengelolaan sumber daya air adalah integrasi,
kolaborasi dan partisipasi, dan pembagian pengetahuan dan informasi (Gijsbers,
2000). Kolaborasi internasional memiliki arti penting utama untuk pengelolaan
yang sesuai dari sumber daya air internasional, baik air permukaan maupun air
tanah.

2.5.2 Pendekatan Sistem
Analisis sistem telah berkembang mengikuti perkembangan ilmu rekayasa

(engineering), matematik, dan ekonomi. Perkembangan yang pesat telah terjadi
dalam bidang sains, terutama didukung oleh perkembangan komputer dengan

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 15
Unika

prosesor yang memiliki kecepatan tinggi. Sejak analisis sistem dikemukakan
beberapa dekade sebelumnya, analisis sistem telah diterapkan secara meluas
dalam perencanaan pengembangan sumber daya air.
Sistem sumber daya air secara fisik adalah sekumpulan berbagai unsur,
dimana masing-masing unsur saling berhubungan secara logis dan dirancang
sebagai jawaban atas berbagai kebutuhan sosial, dalam peningkatan dan
pengembangan sumber daya air demi kepentingan kehidupan manusia (Bender,
2002). Haimes (1987) menggambarkan analisis sistem sumber daya air sebagai
sebuah pendekatan dimana komponen sistem dan interaksi masing-masing
komponen dijabarkan dalam persamaan matematik. Secara umum, analisis sistem
adalah studi tentang interaksi antar komponen tersebut. Seringkali analisis sistem
menemukan kombinasi elemen yang menghasilkan suatu nilai optimum yang
merupakan hasil yang paling diharapkan.
a) Alat Analisa Sistem
Alat analisis sistem ada banyak dan beragam tergantung pada kegunaannya.
Jenis prosedur solusi (atau algoritma) paling sesuai untuk model optimisasi (atau
pemrograman matematik) tergantung pada bentuk persamaan matematik dari
fungsi obyektif dan kendala. Tidak ada prosedur solusi universal yang akan
menyelesaikan seluruh permasalahan secara efektif. Bagaimanapun, pendekatan
penyelesaian yang mungkin adalah simulasi dan optimasi. Sejumlah besar model
simulasi dan optimasi telah dikembangkan dalam kemampuannya untuk analisis
operasi waduk (Wurbs, 1993).

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 16
Unika

b) Simulasi
Simulasi barangkali merupakan metode yang paling banyak digunakan dalam
analisis sistem sumber daya air. Simulasi bukanlah prosedur optimasi, sehingga
tidak mengidentifikasi keputusan yang optimal. Simulasi hanya menilai unjuk
kerja sebuah sistem untuk kondisi masukan dan operasi tertentu. Model simulasi
dapat memberikan representasi yang lebih detail dan realistik dari karakteristik
sistem sumber daya air. Konsep yang tidak bisa dipisahkan dalam pendekatan
simulasi adalah kemudahan dalam memahami dibandingkan dengan konsep
model yang lain (Bender, 2002). Metode simulasi dapat menyelesaikan model
perencanaan sistem sumber daya air dengan persamaan non linier dan kendala
yang tidak dapat ditangani oleh prosedur optimasi.
c)

Optimasi
Jenis prosedur solusi yang paling sesuai untuk model optimasi tergantung

pada bentuk persamaan matematik dari fungsi objektif dan kendalanya. Tidak ada
prosedur solusi yang universal yang dapat digunakan untuk menyelesaikan
permasalahan secara efektif dan efisien.

2.6 KAPASITAS WADUK KEDUNG OMBO
Pemutakhiran data kapasitas Waduk Kedung Ombo dilakukan melalui
pengukuran data waduk yang dilakukan dengan dua metode, echosounding di
daerah genangan dan pengukuran teristris di daerah genangan sekitar waduk. Pada
saat pengukuran echosounding, muka air waduk berada pada El. +68,10 m. posisi

Perpustakaan 17
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

muka air ini merupakan elevasi muka air waduk yang cukup rendah, hanya 60 cm
di atas elevasi muka air operasi terendah untuk suplai irigasi, El. +67,50 m.
pengukuran teristis dilakukan di daerah diatas genangan waduk El. +68,10 m
sampai ketinggian El. +90,00 m.

Gambar 2.3 Kapasitas Tampungan Air Waduk Kedung Ombo
(Sumber : Istiarto, 2003)

Perpustakaan 18
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

Tabel 2.1. Data Teknis Waduk dan Bendungan Kedung Ombo( Sumber :
Pengelolaan Sumber Daya Air, 2006)
WADUK
Luas
Volume (juta

Elevasi
Kondisi

Genangan

m3)

(m)
(ha)
m.a. banjir

95.00

4,950.00

986.00

m.a. normal

90.00

4,600.00

723.00

m.a. minimum

64.50

1,000.00

88.40

BENDUNGAN
Tipe Bendungan
Panjang Puncak (m)

Urugan batu dengan inti tanah
1,600.00

Lebar Puncak (m)

12.00

Elevasi Puncak (m)

96.00

Vol. Bendungan (juta m3)

6.20

Perpustakaan 19
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

2.7 SPILLWAY WADUK KEDUNG OMBO

Spillway Waduk Kedung Ombo berada pada elevasi 90.00 m, yang terbuat
dari beton tanpa pintu, yang mempunyai panjang mercu 40.00 m. Menghitung
debit yang melalui spillway menggunakan rumus :

Q = CLH 1.5 ………………………...………………………………(2.3)

Dimana :

Q

= debit ( m 3 / det )

C

= Koefisien limpasan ( C berkisar antara 2,0 s/d 2,1 )

L

= Lebar effektif spillway (m)

H

= Total tinggi tekanan air diatas mercu bendung (m)

(sumber Irigasi dan Bangunan Air)
2.8 MANUAL PENGOPRASIAN WADUK
2.8.1. Ketentuan Umum

Pola pengoprasian waduk harus disesuaikan dengan Manual Operasi Waduk.
dalam terjadinya penyimpangan, petugas pengoprasian waduk harus segera
melaporkan kepada Pemimpin Umum Balai Besar Wilayah Sungai Pamali Juana
(BBWSPJ),

Dirokat

Sumberdaya

Air,

Departemen

Kimpraswil,

selaku

penanggung jawab operasional waduk. Apabila penyimpangan yang terjadi

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 20
Unika

memerlukan penyelesaian yang intinya merubah Manual Operasional Waduk,
harus seijin Direktur Sumber Daya Air, Departemen Kimpraswil.
2.8.2. Pemanfaatan Waduk

Pemanfaatan utama air waduk adalah untuk menyediakan air baku bagi
kebutuhan domestic dan industri kota-kota : Semarang, Purwodadi, dan Demak
denagan debit pelayanan sebesar 1,65 m3 / dt. Pemanfaatan kedua air waduk
adalah untuk memenuhi kebutuhan air irigasi, dengan daerah irigasi seluas
± 64.888 Ha, termasuk areal pengembangan irigasi.

Pemanfaatan selanjutnya air waduk adalah untuk pembangkitan energi listrik,
dengan kapasitas energi listrik terpasang sebesar 22,5 MW, terutama untuk
pelayanan beban puncak (peak load) sesuai rencana operasi PLN-PIKITDRO
Jawa Tengah. Namun demikian tidak menutup kemungkinan air waduk
diperuntukan bagi pelyanan beban besar (base load) jika debit untuk pembangkit
listrik cukup tersedia.
Seluruh air yang dilepas untuk mensuplai kebutuhan air dihilir waduk
diusahakan semaksimal mungkin untuk pembangkitan PLTA baik pada kondisi
beban puncak maupun beban dasar. Jika pelayanan air dibawah 61,8 m3 /dt, maka
seluruh air tersebut bilewatkan turbin pembangkit listrik. Jika pelayanan air
melebihi 61,8 m3 /dt, maka cara suplai air dibagi dua yaitu lewat katub turbin
maupun lewat katub irigasi.

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 21
Unika

2.8.3. Tinggi Muka Air Waduk

Pengukuran dan atau pengamatan dan pencatatan tinggi muka air waduk
minimal dilakukan dua kali setiap hari oleh Petugas Pengoperasian Waduk, pada
pagi hari dan sore hari. Pengoperasian waduk dilakukan berdasarkan pengamatan
tinggi muka air waduk dan ketentuan yang tercantum didalam Manual Operasi
Waduk. Kondisi tinggi muka air waduk adalah sebagai berikut ini.
1. Tinggi muka air waduk minimum untuk oprasi (minimum operating
level/MOL) untuk penyediaan air baku adalah El. +64,5 m dan untuk
meyediakan air irigasi adalah El. +67,5 m
2. Tinggi muka air untuk penyediaan air untuk seluruh kebutuhan (Full
Supply Level/FSL) adalah pada El. +90,00 m
3. Batas tinggi muka air waduk untuk penampungan banjir yang akan terjdi
adalah pada El. +93,7 m. sedang batas muka air waduk untuk pelepasan
debit pendahuluan adalah elevasi El. +90,00 m.
Penyediaan tinggi muka air waduk untuk memenuhi peyedia air bagi
kebutuhan irigasi, air baku dan pembangkitan energi listrik beserta penampungan
banjir adalah El. +90,00 m. Dump Energi Level(DEL) untuk menunjukan interval
tinggi muka air waduk diantara El. +87,50 m dan El. +90,00 m, yang
diperuntukkan sebagai usaha pengamanan dan penghematan pelepasan air, apabila
kecenderungan muka air terus meningkat. Pelepasan air dilakukan melalui turbin,
sehingga produksi listrik meningkat

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 22
Unika

2.8.4. Pengaturan Pengoperasian Waduk

Ketentuan Umum
a. Pemimpin Umum BBWSPJ adalah penanggung jawab tertinggi
organisasi pengoperasian waduk
b. Tata cara pelepasan air waduk harus berdasarkan pada Manual Operasi
Waduk yang telah ditentukan, sesuai dengan kebutuhan baik untuk air
baku, air irigasi maupun untuk pembangkitan energi listrik PLN
c. Petugas Pengoperasian Waduk harus mengikuti Pedoman Operasi
Waduk yang tercantum di dalam Manual Operasi Waduk.
Secara umum pemberian air baku untuk keperluan domestic serta industri dan
air irigasi dilakukan melalui katub turbin dengan besaran debit maksimum sebesar
61.8

m3 /dt, sekaligus pembangkitan energi listrik dimungkinkan tetap

berlangsung.
2.8.5. Banjir

Yang disebut “banjir”adalah apabila muka air di waduk menunjukan elevasi
lebih dari + 90,00m. Pada kondisi “banjir”, Petugas Pengoprasian Waduk segera
mengoprasikan katub dan atau pintu untuk pelepasan air waduk, sesuai pada
Manual Operasi Waduk.

Perpustakaan 23
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

Tujuan dari penelusuran banjir antara lain :
1. Untuk menentukan unit hidrograf (UH) pada berbagai tempat di suatu
sungai, dengan menggunakan UH dari tempat yang lain pada sungai yang
sama.
2. Untuk sarana peramalan (forecasting) jangka pendek, misalnya untuk
sistem peringatan dini pada pengamatan banjir (early warning sytem).
3. Untuk mengetahui watak dari suatu sungai, sesudah ada perubahan pada
penampangnya.
4. Berkaitan dengan hal diatas, untuk dapat menentukan elevasi bangunanbangunan pengendali banjir (tanggul, tembok penahan, jembatan).
Teknik yang digunakan pada dasarnya ada dua, yaitu cara hidrolika (hidraulic
routing), dan cara hidrologi (hydrologic routing).Dalam penelitian ini cara yang
digunakan adalah penelusuran banjir dengan cara hidrologi (hydrologic routing).
Hydrologic routing menggunakan persamaan kontinuitas dan penampungan.
Rumus yang digunakan adalah :

I − O = ds atau
dt

ΔS = I − O

Keterangan :
I

= Inflow,

O

= Outflow,

dS/dt, ΔS = Perubahan tampungan,

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 24
Unika

2.8.6. Penelusuran Banjir melalui Reservoir

Proses penampungan dapat diterangkan demikian apabila air sungai masuk
kedalam reservoir, maka muka air reservoir akan naik. Apabila muka air ini
diatas ambang (crest) maka terjadi aliran keluar, dengan debit yang tergantung
dari tinggi muka air reservoir, demikian pula debit yang keluar, demikian terus
sampai debit pada sungai mengecil, tetapi masih lebih besar dari debit yang keluar
reservoir. Keadaan ini akan berhenti, pada saat debit sungai sama dengan debit
keluar reservoir dimana yang terakhir juga akan mengecil.
Rumus routing melalui reservoir :

S t +1 =

I1 + I 2
O + O2
Δt − 1
Δ t + S t ……………...………………..(2.4)
2
2

Keterangan :
I

= Inflow,

O

= Outflow,

St + 1; St

= Tampungan waduk pada saat ke t+1, dan pada saat ke t

Δt

= Waktu

Perpustakaan
25Unika

BAB III-METODOLOGI

BAB III
METODOLOGI

Diagram Alur Penyusunan Tugas Akhir
Mulai

Pengumpulan data-data
inflow dan outflow
Membanagkitkan data
inflow
t=0, g=0, s=0
Menghitung

S t +1 =

I1 + I 2
O + O2
Δt − 1
Δt + S t
2
2

ya

tidak

S t +1 ≥ ds
gagal
sukses

S t +1 =ds
s=s+1
g=g+1

tidak

t>N

KETERANGAN :
Pg : Persen gagal
Ps

: Persen sukses

ds

: Dead storage

s

: Sukses

g

: Gagal

St+1 : Tampungan
N

: Jumlah data

t

: bulan

t=t+1

ya
Pg = g N x 100 % ,
Ps= s N x 100 %

Selesai

Perpustakaan Unika
26

BAB III-METODOLOGI

Di dalam pembuatan tugas akhir, langkah-langkah yang dikerjakan antara
lain: Mulai, yaitu dengan berkonsultasi dengan dosen pembimbing mengenai
materi yang akan diambil. Mengumpulkan data-data, yaitu dengan mencari datadata inflow yang menjadi daerah penelitian. Membangkitkan data inflow yang
diperoleh. Mengumpulkan data-data, yaitu dengan mencari data-data outflow yang
menjadi daerah penelitian. Setelah inflow dan outflow diketahui,
menghitung ΔS = I – O atau

I1 + I 2
O + O2
Δt − 1
Δ t = S t +1 − S t
2
2
S t +1 =

I1 + I 2
O + O2
Δt − 1
Δt + S t
2
2

Dari perhitungan di atas didapatkan nilai St + 1 ( tampungan waduk ), jika hasil
dari perhitungan St

+ 1

lebih besar dari tampungan mati ( ds ) maka waduk

dianggap mampu melayani kebutuhan air ( outflow ), akan tetapi jika St + 1 kurang
dari Vd maka waduk tidak mampu memenuhi kebutuhan air ( outflow ), setelah itu
dilakukan perhitungan sebanyak N simulasi, jika t ≤ N maka perhitungan kembali
ke rumus I – O = ds / dt , jika t > N maka dapat dihitung presentase kesuksesan
dengan rumus %s = s / N x 100 %, dan presentase kegagalan dengan rumus
%g = g / N x 100 %. Proses pengerjaan Tugas Akhir ini dalam melakukan
perhitungan menggunakan bantuan program computer Microsoft Excel.

Perpustakaan Unika
27

BAB II-STUDI PUSTAKA

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Analisis Data

Sebelum melakukan perhitungan untuk mengetahui pola operasi waduk
dalam mengerjakan Tugas Akhir, maka terlebih dahulu dilakukan pengumpulan
data-data yang diperlukan untuk melakukan hitungan. Data-data yang diperoleh
diambil dari berbagai sumber, adapun data-data yang diperoleh antara lain data
inflow, outflow, dan data-data Waduk Kedung Ombo yang diperlukan dalam
perhitungan.

4.1.1

Data Inflow

Untuk mengetahui pola operasi Waduk Kedung Ombo, maka langkah
pertama yang dilakukan adalah mengetahui data inflow, untuk mengetahui aliran
yang masuk ke waduk. Adapun data inflow yang digunakan sebagai sumber
adalah data inflow dari tahun 1989 sampai tahun 2004.

BAB II-STUDI PUSTAKA

Perpustakaan 28
Unika

Tabel 4.1 Inflow Waduk Kedung Ombo (dalam juta m3)
Sumber: Balai PSDA Seluna

4.1.2

Bangkitan Data

Setalah mengetahui data inflow, untuk menganalisis kapasitas air di dalam
Waduk Kedung Ombo, data inflow yang ada dibangkitkan menjadi 50 tahun untuk
memperkirakan data inflow yang mempunyai sifat-sifat dan karakteristik yang
sama, berdasarkan data rerata aliran bulanan, standar deviasi aliran, dengan
menggunakan rumus Thomas and Fiering Seasonal Model, sehingga diharapkan
akan mendapatkan data yang mempunyai rangkaian data dengan sifat-sifat dan
karakteristik yang sama dengan data historisnya, dengan persamaan ( 2.1 ).

Perpustakaan 29
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

Dengan bantuan program komputer Microsoft Excel maka didapatkan
bangkitan data untuk 50 tahun, dengan sifat-sifat karakteristik yang sama. Data
inflow tersebut yang nantinya digunakan untuk perhitungan selanjutnya. Hasil
bangkitan :

Tabel 4.2 Data Bangkitan
TAHUN

1

2

Bulan

Stdev
(S)

Average

Rand
(t)

Correl
(r)

b

I (juta m^3)

Jan
Feb
Mar

33.34414
44.58577
48.21746
38.83159

100.48563
135.60938
139.61938
112.55188

0.59510
0.79929
0.08636
0.54398

36.03826
20.06895
20.82838
12.17786
8.38947
8.31537
34.39582
34.75468
33.34414
44.58577
48.21746
38.83159

86.62813
35.39938
22.67813
11.61750
6.01313
7.25188
24.95188
51.09250
100.48563
135.60938
139.61938
112.55188

0.44614
0.99586
0.47815
0.92764
0.46323
0.02336
0.37284
0.10111
0.81402
0.72694
0.70449
0.10758

Apr
Mei
Jun
Jul
Ags
Seb
Okt
Nov
Des

36.03826
20.06895
20.82838
12.17786
8.38947
8.31537
34.39582
34.75468
33.34414

86.62813
35.39938
22.67813
11.61750
6.01313
7.25188
24.95188
51.09250
100.48563

0.42919
0.86861
0.33522
0.91667
0.32311
0.24865
0.98988
0.14019
0.52322

0.17907
0.02503
0.02692
0.24519
0.00090
0.09403
0.68028
0.46943
0.49125
0.67522
2.06827
0.21485
0.17907
0.02503
0.02692
0.24519
0.00090
0.09403
0.68028
0.46943
0.49125
0.67522
2.06827
0.21485
0.17907

130.00000
166.96145
178.93703
116.96268

Apr
Mei
Jun
Jul
Ags
Seb
Okt
Nov
Des
Jan
Feb
Mar

0.18665
0.01872
0.02489
0.30446
0.00097
0.16885
0.65547
0.80289
0.71308
0.68123
0.50001
0.21263
0.18665
0.01872
0.02489
0.30446
0.00097
0.16885
0.65547
0.80289
0.71308
0.68123
0.50001
0.21263
0.18665

106.38293
44.33516
43.96274
30.49447
19.51387
16.58464
31.84169
76.56429
109.25254
172.83512
175.59628
140.86821
97.26386
44.00322
41.31912
27.38149
17.99767
15.02292
36.45992
104.68765
116.56796

Pada tabel di lampiran 4 diketahui Stdev(S), Average, Rand(t), Korrel(r), b,
dan I, dimana:

Perpustakaan 30
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

Stedev

= Standard deviasi yang diperoleh dari

∑( x − x ) 2
..................... ( 3.1 ).
(n − 1)

Average = Rata-rata data inflow tiap bulan.
Rand(t) = Data acak.
Correl(r) = Koefisien korelasi yang diperoleh dari

correl ( x, y ) =

∑( x − x )( y − y )
∑( x − x ) 2 ∑( y − y ) 2

…………………….. ( 3.2 )

b

= Koefesien kuadrat terkecil yang diperoleh dari persamaan ( 2.2 ),

I

= Data bangkitan yang diperoleh dari persamaan ( 2.1 )

Yang semuanya didapat dengan bantuan program komputer Microsoft Exel,
selengkapnya dapat dilihat pada lampiran 4, pada tabel bangkitan.

2 00

Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun
Tahun

180

160

140

120

100

80

60

40

20

TAHUN

JANUARI

PEBRUARI

MARET

APRIL

MEI

JUNI

JULI

AGUSTUS

SEPTEMBER

Bulan

Gambar 4.1 Grafik Data Bangkitan

OKTOBER

NOPEMBER

DESEMBER

Perpustakaan 31
Unika

0

ke-1
ke-2
ke-3
ke-4
ke-5
ke-6
ke-7
ke-8
ke-9
ke-10
ke-11
ke-12
ke-13
ke-14
ke-15
ke-16
ke-17
ke-18
ke-19
ke-20
ke-21
ke-22
ke-23
ke-24
ke-25
ke-26
ke-27
ke-28
ke-29
ke-30
ke-31
ke-32
ke-33
ke-34
ke-35
ke-36
ke-37
ke-38
ke-39
ke-40
ke-41
ke-42
ke-43
ke-44
ke-45
ke-46
ke-47
ke-48
ke-49
ke-50

BAB II-STUDI PUSTAKA

Volume (juta m^3)

Perpustakaan 32
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

4.1.3

Data Outflow

Outflow atau pengeluaran atau kebutuhan pada pola operasi biasanya volume
pengeluaran air dari reservoir adalah sama dengan volume air yang dibutuhkan
oleh pemakai (consumer). Bagaimanapun juga, ada periode dimana batas
reservoir terlalu rendah, sehingga air tidak dapat disuplai atau dengan kata lain
ada batas tertentu dimana air yang dibutuhkan dapat dikeluarkan dari tampungan.
Apabila air dalam reservoir tidak mencukupi sesuai dengan yang dibutuhkan,
maka kebutuhan akan air tidak dapat terpenuhi yang akhirnya dapat berpengaruh
terhadap aktivitas pengguna (consumer), oleh karena itu pengeluaran air harus
disesuaikan dengan tingkat kebutuhan. Pola operasi Waduk Kedung Ombo akan
disesuaikan dengan ketersediaan air waduk. Data kebutuhan yang digunakan
adalah data kebutuhan musim tanam 2005-2006.
Tabel 4.3 Kebutuhan Air dari Waduk Kedung Ombo (dalam juta m3)
(Sumber: Balai PSDA Seluna)
Tahun
SEPT '05
OKT. '05
NOV. '05
DES. '05
JAN. '06
FEB. '06
MARET '06
APRIL '06
MEI '06
JUNI '06
JULI '06
AGUST. '06

I
14.63
20.11
57.48
52.36
7.63
1.87
14.47
49.29
71.73
67.95
44.90
39.58

II
14.63
49.30
82.59
44.18
6.10
2.68
24.71
49.75
73.79
47.41
42.37
16.93

Jumlah
29.27
69.42
140.07
96.54
13.73
4.55
39.18
99.04
145.52
115.35
87.27
56.51

Perpustakaan 33
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

4.2 ANALISA DATA BANGKITAN DENGAN DATA KEBUTUHAN

Analisa

data

bangkitan

dengan

data

kebutuhan

bertujuan

untuk

membandingkan selisih inflow data bangkitan dengan data kebutuhan setiap
tahunnya. Dari gambar 4.2 menunjukan selama 50 tahun kebutuhan air dapat
dipenuhi oleh inflow dari simulasi data bangkitan, itu dikarenakan selisih yang
dihasilkan inflow lebih besar dari pada kebutuhan, adapun saat kebutuhan lebih
besar dari pada inflow masih dapat dipenuhi ole Waduk Kedung Ombo karena
sisa dalam tampungan Waduk Kedung Ombo dapat menutupi kekurangan. Dari
grafik diatas dapat dilihat juga bahwa antara bulan antara bulan januari sampai
april volume inflow lebih besar dari kebutuhan, sedangkan mulai bulan april
sampai november volume inflow lebih kecil dari kebutuhan, serta pada bulan
desember volume inflow lebih besar dari kebutuhan, seperti halnya dapat dilihat
pada grafik 4.3, 4.4, 4.5 di bawah ini

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

1

2

3

4

5

VOLUME (juta m ^3)

6

7

8

10

11

12

13

14

15 16

17

18

19

25 26 27 28 29 30

BULAN

20 21 22 23 24

31 32 33 34 35 36

Gambar 4.2 : Grafik Pebandingan Inflow Bangkitan - Kebutuhan

9

37 38 39 40 41 42 43 44

Kebutuhan

Bangkitan Inflow

45 46

47 48 49

50

BAB II-STUDI PUSTAKA
Perpustakaan 34
Unika

Perpustakaan 35
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

VOLUME (juta m^3)

200.00
180.00

TAHUN KE-1
KEBUTUHAN

160.00
140.00
120.00
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
JAN

PEB

MAR

APR

MEI

JUN

JUL

AGS

SEP

OKT

NOP

DES

BULAN

Gambar 4.3 : Grafik Perbandingan Inflow Tahun Ke-1 – Kebutuhan

VOLUME (juta m^3)

180.00
160.00

TAHUN KE-25

140.00

KEBUTUHAN

120.00
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
JAN

PEB

MAR

APR

MEI

JUN

JUL

AGS

SEP

OKT

NOP

DES

BULAN

Gambar 4.4 : Grafik Perbandingan Inflow Tahun Ke-25 – Kebutuhan

Perpustakaan 36
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

VOLUME (Juta m^3)

200.00
180.00

TAHUN KE-50
160.00

KEBUTUHAN

140.00
120.00
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
JAN

PEB

MAR

APR

MEI

JUN

JUL

AGS

SEP

OKT

NOP

DES

BULAN

Gambar 4.5 : Grafik Perbandingan Inflow Tahun Ke-50 – Kebutuhan

Dari ke-3 grafik di atas menunjukan perbedaan antara inflow dengan outflow
yang tidak sama, hal ini karena kemungkinan pada saat pengosongan waduk
kebutuhan sangat besar. Secara umum periode pengisian waduk dimulai dari awal
bulan Desember sampai dengan akhir bulan April tahun berikutnya, sedangkan
periode pengosongan waduk dimulai dari awal bulan Mei sampai dengan akhir
bulan November.

4.3 WADUK KEDUNG OMBO

Untuk mengetahui pola operasi dari Waduk Kedung Ombo, maka tentunya
diperlukan data-data waduk dalam perhitungannya. Berikut ini adalah data-data

Perpustakaan 37
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

teknis Waduk Kedung Ombo yang diperlukan untuk perhitungan pola operasi
waduk dalam Tugas Akhir ini.
1. Tipe

: urugan hetrogen

2. elevasi puncak

: 95.00 m

3. elevasi mercu (tinggi spillway)

: 90.00 m

4. elevasi volume tampungan mati (Vd)

: 64.50 m

5. lebar spillway

: 40 m

4.4 PERHITUNGAN POLA OPERASI WADUK KEDUNG OMBO

Perhitungan simulasi pola operasi wauk Kedung ombo yang terdapat pada
tabel yang ada di lampiran, perhitungan tersebut dikerjakan dengan program
komputer Microsoft Excel, dalam perhitungan satuan dalam juta m3. Hasil
hitungan :
Tabel 4.4 Perhitungan Pola Operasi waduk Kedung Ombo

Bln
1

2

1

St (juta
m^3)

I (juta
m^3)

O (juta
m^3)

686.92

130.00

96.54

780.27

166.96

13.73

St+1
(juta
m^3)

o (juta
m^3)

780.27

St+1'
(juta
m^3)
780.27

Elv
(m)
91.30

H
(m)
1.30

1

2

944.08

178.94

4.55

944.08

306.90

637.18

89.02

0.00

1

3

1070.16

116.96

39.18

1070.16

0.00

763.26

91.11

1.11

1

4

1112.73

106.38

99.04

1112.73

243.83

561.99

87.17

0.00

1

5

1065.81

44.34

145.52

1065.81

0.00

515.07

85.79

0.00

1

6

979.52

43.96

115.35

979.52

0.00

428.78

82.78

0.00

1

7

915.44

30.49

87.27

915.44

0.00

364.70

80.16

0.00

1

8

868.55

19.51

56.51

868.55

0.00

317.82

78.04

0.00

1

9

843.71

16.58

29.27

843.71

0.00

292.98

76.84

0.00

1

10

818.58

31.84

69.42

818.58

0.00

267.85

75.58

0.00

1

11

768.04

76.56

140.07

768.04

0.00

217.31

72.89

0.00

1

12

742.65

109.25

96.54

742.65

0.00

191.91

71.46

0.00

1

13

828.56

172.84

13.73

828.56

0.00

277.83

76.09

0.00

1

%S

%G

100

0

Perpustakaan 38
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA
St+1
(juta
m^3)

St+1'
(juta
m^3)

Elv
(m)

H
(m)

0.00

442.90

83.31

0.00

1

1130.01

0.00

579.27

87.64

0.00

1

1179.96

0.00

629.23

88.85

0.00

1

145.52

1128.32

0.00

577.58

87.59

0.00

1

115.35

1040.54

0.00

489.81

84.97

0.00

1

27.38

87.27

973.58

0.00

422.85

82.55

0.00

1

924.38

18.00

56.51

924.38

0.00

373.65

80.55

0.00

1

898.00

15.02

29.27

898.00

0.00

347.27

79.39

0.00

1

22

874.40

36.46

69.42

874.40

0.00

323.67

78.31

0.00

1

23

840.24

104.69

140.07

840.24

0.00

289.50

76.67

0.00

1

24

832.56

116.57

96.54

832.56

0.00

281.83

76.29

0.00

1

Bln

St (juta
m^3)

I (juta
m^3)

O (juta
m^3)

14

993.64

175.60

4.55

993.64

15

1130.01

140.87

39.18

16

1179.96

97.26

99.04

17

1128.32

44.00

18

1040.54

41.32

19

973.58

20
21

o (juta
m^3)

%S

%G

Pada tabel tersebut diketahui Tahun, Bulan, St, I, O, St+1, o, St+1’, Elv, H,
%Sukses, %Gagal, dimana:
Tahun = Menunjukan tahun ke-, dari data bangkitan,
Bulan = Menunjukan bulan ke-, dari data bangkitan,
St

= Tampungan awal.

I

= Inflow yang di dapat dari data bangkitan,

O

= Kebutuhan yang di dapat dari data tahun 2005-2006,

St+1

= Tampungan tanpa dikurangi outflo dari spillway, yang diperoleh
dari rumus S t +1 =

I1 + I 2
O + O2
Δt − 1
Δt + S t ,
2
2

O

= Outflow spillway yang diperoleh dari rumus Q = CBH 1.5 ,

St+1’

= Tampungan yang sudah dikurangi outflow dari spillway, yang
diperoleh dari rumus, S t +1 =

I1 + I 2
O + O2
Δt − 1
Δt + S t − o ,
2
2

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

900.00

Gambar 4.6 : Grafik Tampungan

TAHUN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

VOLUME (juta m^3)

BAB II-STUDI PUSTAKA
Perpustakaan 39
Unika

Perpustakaan 40
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

Elv

=

Elevasi waduk tampungan waduk yang diperoleh dari
persamaan, y = -4E-05x2 + 0.0726x + 59.004, persamaan tersebut
didapat dari Grafik

Elevasi-Volume

Elevasi
95
90
85

Elevasi-Volume
Poly. (Elevasi-Volume)

80
75
70
2

65

y = -4E-05x + 0.0726x + 59.004

60

R = 0.9977

55
75.00

2

175.00

275.00

375.00

475.00

575.00

675.00

775.00

Volume

Gambar 4.7 : Grafik Hubungan Elevasi-Volume

Grafik 4.7 diperoleh dari tabel hubungan volume dengan elevasi, yang ada
dalam lampiran.

55.00

60.00

65.00

70.00

75.00

80.00

85.00

90.00

95.00

Gambar 4.8 : Grafik Elevasi

TAHUN

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

Elevasi (m)

BAB II-STUDI PUSTAKA
Perpustakaan 41
Unika

Perpustakaan 42
Unika

BAB II-STUDI PUSTAKA

%Sukses

= Persentase sukses yang didapat dari jumlah simulasi yang
suks