EVALUASI POLA OPERASI WADUK SELOREJO AKIBAT PERUBAHAN IKLIM DI KABUPATEN MALANG JAWA TIMUR

JURNAL SKRIPSIKONSENTRASI PEMANFAATAN DAN PENDAYAGUNAAN

SUMBER DAYA AIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratanmemperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

HEMATANG SASONGKONIM. 0810640039-64

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK PENGAIRAN

MALANG2014

EVALUASI POLA OPERASI WADUK SELOREJO AKIBAT PERUBAHAN IKLIMDI KABUPATENMALANG JAWA TIMUR

Hematang Sasongko1, Widandi Soetopo2, Lily Montarcih L.21Mahasiswa Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang

2Dosen Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malange-mail: hema354x@gmail.com

ABSTRAK

Waduk Selorejo yang terletak di Kabupaten Malang Jawa Timur, difungsikan untuk menampung kelebihan air hujan dan debit Kali Konto, untuk kemudian disimpan dan digunakan untuk meningkatkan perekonomian dan kesejahteraan masyarakat sekitar. Pergeseran musimdisebabkan oleh adanya perubahan iklim yang dipengaruhi oleh pemanasan global dan dipercepat secara signifikan oleh aktivitas manusia. Tujuan dari studi ini adalah untuk menganalisa keadaan pola operasi waduk pada saat sebelum dan sesudah terjadinya perubahan iklim setelah ditentukan basis perubahan iklimnya, apakah terdapat perubahan yang dapat mempengaruhi pola operasi waduk dengan membandingkan kedua pola operasi waduk tersebut. Dalam studi ini menggunakan data-data sekunder yaitu data curah hujan dan data pola operasi waduk.

Berdasarkan hasil perhitungan, produksi energi listrik waduk Selorejo mengalami penurunan sesudah perubahan iklim terjadi. Pada tahun 1999 energi listrik mengalami penurunan sebesar 19,73 juta kWh per tahun. Untuk kebutuhan air irigasi pada daerah irigasi di hilir waduk selama periode perubahan iklim terjadi waduk Selorejo masih dapat menyuplai air irigasi selama 1 tahun secara kontinyu. Pada bulan-bulan tertentu khususnya pada musim kemarau, terjadi kekurangan air sehingga waduk Selorejo akan memberi air dengan membuka pintu pelimpah (barrage) jika dalam kondisi kekurangan debit air irigasi.

Kata kunci : Waduk Selorejo, Perubahan Iklim, Elevasi Muka Air, Inflow, Outflow, PLTA, Produksi Listrik, Kebutuhan Air Irigasi.

ABSTRACT

Selorejo Reservoir which is located in Malang, East Java, functioned to retain water excess from rain and river discharge of Kali Konto, which in the future it would be stored and used to improve the economy and welfare of the surrounding community. The shift of seasons is caused by climate change that influenced by global warming and significantly accelerated by human activity. The purpose of this study is analyze the circumstances of the reservoir operation model before and after the climate change is happening after the basis of climate change is specified, to find out if there are changes that could affect the reservoir operation model by comparing it. This study uses secondary data which includes the data of rainfall and operation model of Selorejo reservoir.

Based on the result of calculation, the electrical energy production of Selorejo reservoir has decreased after the climate change occurs. In 1999 the electric energy has decreased by 19.73 million kWh per year. For the irrigation water demand in the downstream irrigation area during the periods of climate change, Selorejo reservoir can still supply the water demand for irrigation for 1 year continuously. In certain months, especially in the dry seasons, there is a shortage of water, so the reservoir will provide the water by opening the spillway (barrage) when in shortage conditions

Key words : Selorejo Reservoir, Climate Change, Water Level Elevation, Inflow, Outflow,Hydroelectricity, Electrical Energy Production, Irrigation Water Demand.

PENDAHULUANCepat bertambahnya jumlah penduduk di

Indonesia, masa depan yang aman bagi pe-ngguna air di banyak dunia tetap sulit di-pahami. Perencanaan dan pengelolaan sumber daya air merupakan pekerjaan yang tidak mudah, terutama ketika mencakup masalah nasional yang luas (Montarcih L, 2010:216).

Masalah utama yang dihadapi dalam pendistribusian air adalah tempat, jumlah, waktu, dan mutu air. Banyak upaya yang di-lakukan untuk memenuhi kebutuhan air, baik selama musim penghujan maupun musim kemarau yaitu salah satunya adalah dengan pembangunan waduk.

Waduk Selorejo adalah waduk yang difungsikan untuk menampung kelebihan air hujan dan debit Kali Konto, untuk kemudian disimpan. Debit yang dialirkan bergantung pada kebutuhan dihilir, yaitu memenuhi kebutuhan air irigasi pada daerah irigasi di hilir Selorejo. Daerah hilir waduk termasuk daerah yang memiliki sistem pengairan op-timal. Diharapkan dengan adanya waduk ini dapat meningkatkan perekonomian dan kesejahteraan masyarakat di daerah irigasi hilir waduk Selorejo, dan masyarakat Ngantang pada umumnya yang sebagian besar bermata pencarian sebagai petani.

Perubahan iklim merupakan perubahan pada komponen iklim yaitu suhu, curah hujan, kelembaban, evaporasi, arah dan kecepatan angin, dan perawanan. Perubahan iklim dapat menyebabkan adanya pergeseran musim. Di Indonesia, musim mengalami pergeseran baik pada awal musim maupun panjang musim.Pergeseran tersebut terjadi di musim kemarau dan musim hujan, baik maju maupun mundur. Penyebab perubahan iklim adalah pemanasan global dan dipercepat secara signifikan oleh aktivitas manusia.

TUJUANTujuan dari studi ini adalah untuk meng-

analisa keadaan pola operasi waduk pada saat sebelum dan sesudah terjadinya perubahan iklim setelah ditentukan basis perubahan iklimnya, apakah terdapat perubahan yang dapat mempengaruhi pola operasi waduk dengan membandingkan kedua pola operasi waduk tersebut

TINJAUAN PUSTAKAWaduk adalah tampungan untuk me-

nyimpan air pada waktu kelebihan agar dapat dipakai pada waktu diperlukan (Soedibyo, 2003:7). Manajemen air (water management)di waduk merupakan usaha untuk mengatur dan mengendalikan jumlah air yang masuk dan keluar dari waduk. Air yang dikendalikan adalah air hasil tampungan waduk dari air hujan maupun sungai yang memasok debit kedalam waduk. Pembangunan waduk perlu memperhatikan analisa tentang produksi dan kapasitas.

1. Perubahan IklimPerubahan iklim (climatic trend) berarti

perubahan yang signifikan pada iklim, seperti suhu udara atau curah hujan, selama kurun waktu 30 tahun atau lebih. Dengan iklim yang berubah besaran dan distribusi air juga akan mengalami perubahan dan dalam jangka pan-jang kelestarian sumber daya air memerlukan perhatian yang serius. Tempat-tempat yang kering akan mengalami kekeringan yang lebih hebat, sementara tempat-tempat basah seperti sebagian besar daerah tropis akan mengalami kondisi lebih basah.

2. Karakteristik Fisik WadukTampungan yang dibutuhkan di sungai

untuk memenuhi permintaan tertentu tergan-tung pada tiga faktor yaitu variabilitas aliran sungai, ukuran permintaan, tingkat kendalan dan pemenuhan permintaan (Mc.Mahon and Mein, 1978:1

Rangkaian aliran di sungai Q(t) akan dimanfaatkan untuk memenuhi permintaan air dengan kebutuhan tertentu D(t). Masalah da-lam pembuatan penampungan air atau waduk yaitu hubungan antara karakteristik aliran ma-suk (inflow), kapasitas waduk, pelepasan terkendali (release), dan keandalan yang ditemukan.

3. Hubungan Antara Waduk dan IklimSecara langsung berdampak pada peng-

operasian sebuah waduk dan kapasitas sebuah waduk yang dapat menampung jumlah air pada musim kemarau maupun musim peng-hujan. Kondisi iklim di Indonesia yang ber-fluktuasi oleh karena perubahan iklim yang dapat menurunkan ataupun meningkatkan curah hujan dan iklim, yang terjadi pada saat ini adalah meningkatnya curah hujan dengan intensitas yang tidak dapat diperkirakan. Pe-

ngaruh perubahan curah hujan terhadap waduk yaitu kondisi inflow akan berubah menjadi besar serta kondisi tampungan waduk akan mengalami peningkatan volume pada masa yang tidak seharusnya penuh.

4. Analisa Perubahan Iklim Dibagi menjadi 2 yaitu analisa curah hujan

dan basis perubahan iklim.

5. Analisa Operasi dan Pola Operasi WadukOperasi waduk (reservoir operation)

adalah penampungan aliran air sungai ke dalam sebuah waduk (reservoir) dan pelepasan daripada air yang telah ditampung tersebut untuk berbagai tujuan tertentu. Sedangkan Pola operasi adalah patokan operasional pe-riode suatu waduk dimana debit air yang dikeluarkan oleh waduk harus mengikuti ke-tentuan agar elevasinya terjaga sesuai dengan rancangan.

6. Analisa Produksi Pembangkit Listrik Tenaga AirPada waduk yang tujuannya (atau salah

satu daripada tujuannya) adalah untuk mem-bangkitkan tenaga listrik. Debit untuk PLTA dialirkan lewat konduit, kemudian lewat pipa pesat (penstock) apabila powerhouse terletak cukup jauh dari bendungan. Lalu di dalam powerhouse debit Q ini dilewatkan turbin untuk diambil energinya yang kemudian dikonversi menjadi tenaga listrik lewat generator yang terhubung turbin. Dari turbin maka seterusnya debit Q ini akan dikeluarkan ke tailrace yang akan mengembalikan lagi debit ke sungai. Untuk waduk dengan kapa-sitas tampungan yang signifikan, maka energi yang dimaksud tersebut dihasilkan dari tinggi jatuh, yang merupakan perbedaan antara elevasi muka air waduk dengan elevasi muka air di tailrace (Soetopo W, 2010:52).

METODE KAJIANDeskripsi Daerah Studi. Lokasi waduk

Selorejoberada pada kali Kunto, anak sungai kali Brantas, tepat di bawah pertemuannya dengan kali Kwayangan, ± 50 meter di sebelah barat kota Malang, dengan ketinggian 625 dpl (di atas permukaan laut).Di hulu Bendungan Selorejo terdapat Sabo Dam Tokol yang ber-fungsi untuk menangkap sedimen yang akan masuk ke Bendungan Selorejo dan di hilirnya terdapat kolam Harian Mendalan atau kolam

Sekuli, PLTA Mendalan (23 mW), Sabo Dam Mendalan, PLTA Siman (99,6 Mw), dan Pon-dage Siman (untuk irigasi) yang dibangun pada zaman Belanda. Waduk Selorejo sendiri terletak di Desa Selorejo, Kecamatan Ngan-tang, Kabupaten Malang, Jawa Timur.

Gambar 1. Peta Lokasi Studi

Data-data yang diperlukan, yaitu: Data curah hujan. Data yang digunakan

adalah data curah hujan harian Stasiun hujan terdekat dengan waduk Selorejo yaitu stasiun hujan Pujon, Ngantang, dan Kedungrejo. Data yang digunakan masing-masing tahun 1992– 2011 (20 tahun).

Data debit inflow dan debit outflow waduk Selorejo. Data yang digunakan adalah data pola operasi Waduk Selorejo tahun 1992–2011 (20 tahun).

HASIL DAN PEMBAHASANPenentuan Basis Perubahan Iklim. Dalam

penelitian ini, untuk menentukan basis peru-bahan iklim hanya mengambil dari faktor cu-rah hujannya saja. Berdasarkan kutipan dari BMKG yang menyebutkan, bahwa pada tahun 1997/1998 terdapat kejadian El-Nino yang menyebabkan pengurangan curah hujan di Indonesia, dan berdasarkan grafik curah hujan total pertahun, basis perubahan iklim terjadi pada tahun 1998. Dari data rerata curah hujan dari 3 stasiun tersebut dapat dilihat pada pola hujannya mulai dari tahun 1998 total hujan tahunan mengalami kenaikan yang signifikan dimana pada tahun 1992 sampai dengan tahun 1997 terjadi penurunan dan kenaikan yang tidak terlalu signifikan dan relatif stabil (di-sajikan dalam tabel 4.1. serta gambar 4.1.). Dengan referensi dari berbagai sumber dan grafik tersebut dapat diasumsikan untuk waktu dasar penentuan perubahan iklim pada tahun 1998.

Gambar 2. Curah Hujan Total Pertahun

Perbandingan Elevasi Muka Air Waduk Sebelum dan Sesudah Perubahan Iklim. Ber-dasarkan penentuan basis perubahan iklim di atas dapat diketahui perubahan iklim terjadi mulai tahun 1998.

Gambar 3. Elevasi Muka Air Maksimum Waduk Selorejo

Berdasarkan grafik dapat diketahui bahwa bahwa elevasi muka air maksimum waduk selorejo sebelum dan sesudah perubahan iklim terlihat mengalami perubahan. Sebelum peru-bahan iklim, elevasi muka air waduk mak-simum selorejo dapat dikatakan lebih rendah daripada elevasi muka air waduk maksimum setelah perubahan iklim, namun elevasi muka air waduk maksimum yang terendah terjadi setelah perubahan iklim, yaitu pada tahun 2004 dan 2005. Hal ini menunjukkan ketidak stabilan elevasi muka air waduk maksimum di waduk selorejo setelah perubahan iklim.

Gambar 4. Elevasi Muka Air Minimum Waduk SelorejoSelorejo

Berdasarkan grafik dapat diketahui bahwa elevasi muka air minimum waduk selorejo sebelum dan sesudah perubahan iklim terlihat

mengalami perubahan pula. Sebelum peru-bahan iklim, elevasi muka air waduk minimum selorejo dapat dikatakan lebih tinggi daripada elevasi muka air waduk minimum setelah perubahan iklim, serta elevasi muka air waduk minimum yang terendah juga terjadi setelah perubahan iklim, yaitu pada tahun 2004 dan 2010. Hal ini menunjukkan bahwa muka air waduk minimum semakin mengalami penu-runan setelah terjadinya perubahan iklim.

Gambar 5. Total Inflow Waduk Selorejo

Gambar 6. Rerata Inflow Waduk Selorejo

Berdasarkan kedua grafik diatas dapat kita lihat bahwa terjadi perubahan yang cukup signifikan dalam hal inflow waduk. Dari grafik di atas dapat kita lihat bahwa inflow waduk sebelum perubahan iklim, dapat dikatakan lebih tinggi jika dibandingkan dengan inflowwaduk setelah perubahan iklim. Dapat pula kita lihat bahwa inflow waduk setelah peru-bahan iklim, debitnya lebih stabil daripada sebelum perubahan iklim, tetapi rerata debit-nya lebih rendah. Hal ini ditunjukkan dengan tinggi rata-rata debit inflow pada tahun 1992 hingga tahun 1997 sebesar 12,11 m3/detik. Se-dangkan tinggi rata-rata debit inflow pada tahun 1998 hingga tahun 2011 sebesar 9,97 m3/detik.

Gambar 7. Total Outflow Waduk Selorejo

Gambar 8. Rerata Outflow Waduk Selorejo

Pada grafik debit Outflow tidak jauh berbeda dengan grafik debit Inflow, hal ini dikarenakan untuk menjaga elevasi muka air waduk agar tetap terjaga sesuai pola. Jika debit yang masuk tinggi maka debit yang dikeluarkan juga cukup tinggi, begitu juga sebaliknya.

Gambar 9. Produksi Listrik PLTA Waduk Selorejo Pertahun

Gambar 10. Prosentase Keandalan Produksi Listrik PLTA Waduk Selorejo

Pertahun

Berdasarkan grafik diatas dapat kita lihat bahwa rata-rata produksi energi listrik setelah perubahan iklim mengalami penurunan. Karena keadaan debit yang masuk ke dalam waduk berbanding lurus dan sangat ber-pengaruh pada produksi energi listrik pada PLTA. Karena PLTA mendapat suplai air untuk menggerakkan turbin dari air yang dikeluarkan waduk. Semakin sedikit debit yang masuk ke dalam waduk maka semakin sedikit pula air yang dikeluarkan dari waduk sehingga produksi listrik ikut menurun.

Tabel 1. Rekapitulasi Kebutuhan air irigasi Waduk Selorejo (15 Harian)

Berdasarkan tabel tersebut dapat dilihat bahwa rata-rata kebutuhan air irigasi waduk Selorejo pada saat sebelum perubahan iklim lebih banyak tercukupi dibandingkan dengan tahun-tahun sesudah perubahan iklim. Debit outflow dari waduk Selorejo terlihat men-cukupi kebutuhan air irigasi mayoritas hanya pada saat musim hujan saja.Walaupun masih ada kekurangan debit pada bulan-bulan tran-sisi dari musim hujan ke musim kemarau ataupun sebaliknya. Untuk musim kemarau debit outflow waduk Selorejo sering terjadi kekurangan debit yang terlihat cukup banyak dari kebutuhan air irigasi.

Analisa perencanaan pola operasi waduk pada studi ini menggunakan metode Rule Curve. Pola operasi waduk yang direncanakan adalah tahun 2012 hingga tahun 2021 (10 tahun ke depan). Sedangkan data debit Waduk Selorejo yang ada hanya 20 tahun (mulai tahun 1992 sampai dengan tahun 2011). Untuk memperkirakan data debit 10 tahun ke depan digunakan metode Thomas Fiering. Berda-sarkan wawancara dengan pihak PJT I, kebutuhan pasokan waduk Selorejo sebesar ±14 m³/dtk. Oleh karena itu kebutuhan pa-sokan dianggap konstan.

1992 20 41993 21 31994 24 01995 21 31996 23 11997 18 61998 19 51999 17 72000 20 42001 20 42002 21 32003 22 22004 20 42005 20 42006 16 82007 17 72008 19 52009 19 52010 19 52011 19 5

TahunMencukupi (periode)

Kurang (periode)

PENUTUPKesimpulan

Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan pada bab-bab sebelumnya dan berlandaskan pada rumusan masalah, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :1. Kondisi tampungan waduk Selorejo se-

belum perubahan iklim yang terjadi pada tahun 1992 sampai tahun 1997 dapat dikatakan masih lebih baik daripada tampungan waduk Selorejo sesudah peru-bahan iklim yang terjadi pada tahun 1998 sampai tahun 2011, yang dapat dilihat dari elevasi muka air waduk dan debit inflow waduk yang lebih baik pula. Dimana wa-duk Selorejo sebelum perubahan iklim memiliki rata-rata elevasi muka air waduk maksimum sebesar 620,388 m dan setelah perubahan iklim mengalami peningkatan menjadi 621,341 m, namun untuk rata-rata elevasi muka air minimum sebelum peru-bahan iklim adalah sebesar 612,226 m dan setelah perubahan iklim mengalami pe-nurunan menjadi 610,377 m, hal ini me-nunjukkan kondisi elevasi muka air waduk setelah perubahan iklim cenderung tidak stabil. Kondisi tampungan waduk selorejo sebelum perubahan iklim juga dapat dika-takan lebih baik karena rata-rata total debit inflow tahunan sebelum perubahan iklim yang lebih tinggi yaitu sebesar 381,135 juta m3 dibandingkan dengan total debit inflow tahunan setelah perubahan iklim yang sebesar 313,267 juta m3.

2. Kondisi pola operasi Waduk selorejo sebelum perubahan iklim yang terjadi pada tahun 1992 sampai tahun 1997 dapat dikatakan masih lebih baik daripada pola operasi waduk Selorejo sesudah perubahan iklim yang terjadi pada tahun 1998 sampai tahun 2011. Dimana rata-rata produksi lis-trik pertahun sebelum perubahan iklim adalah sebesar 28553031,43 kWh dengan keandalan 73,44% sedangkan rata-rata produksi listrik pertahun sesudah peru-bahan iklim adalah sebesar 22408349,67 kWh dengan keandalan hanya 57,63%. Selain itu untuk pemenuhan kebutuhan air irigasi yang direncanakan dengan pola operasi 15 harian yang artinya tedapat 24 periode tiap tahunnya, untuk pemenuhan kebutuhan air irigasi sebelum perubahan iklim rata-rata dapat memenuhi kebutuhan irigasi untuk 17 periode tiap tahunnya, sedangkan setelah perubahan iklim hanya

dapat memenuhi kebutuhan air irigasi rata-rata sejumlah 14 periode tiap tahunnya.

Saran1. Dalam perhitungan hasil produksi listrik

PLTA, dianjurkan untuk mengoptimasi daya yang dihasilkan oleh PLTA dengan menganalisa pola operasi Pembangkit Lis-trik Tenaga Air (PLTA). Dalam meng-analisa pola operasi PLTA tersebut dapat menggunakan salah satu metode, dian-taranya metode rule curve.

2. Dalam penelitian ini penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan terutama pada masalah pengumpulan data sekunder kebutuhan air irigasi di hilir waduk Selorejo. Maka dari itu jika pene-litian ini dilanjutkan sebaiknya menggu-nakan data sekunder yang lebih detail.

DAFTAR PUSTAKAMarsudi, Djiteng. 2005. Pembangkitan Energi

Listrik. Jakarta: Erlangga

Mc. Mahon, T.A, Mein, R.G. 1978. Reservoir Capacity and Yield. Amsterdam: Elvesier Scientific Publishing Company.

Montarcih, Lily. 2009. Hidrologi TSA – I. Malang: CV.Citra

Montarcih, Lily. 2010. Optimazation of Water Needs At Kepanjen Dam and Sengguruh Dam, East Java, Indonesia. Malang : Internasional Journal of Academy Research Vol. 2. Hal: 216

Murdiyarso, Daniel. 2003. Konvensi Perubahan Iklim. Jakarta: Kompas

Soedibyo. 2003. Teknik Bendungan. Jakarta: Pradnya Paramita

Soetopo, W. 2010. Operasi Waduk Tunggal. Malang: CV. Asrori

Sosrodarsono, S. Takeda, K. 2003. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: PT. Pradnya Paramita

Sudjarwadi, 1990. Teori dan Praktek Irigasi. Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik, UGM, Yogyakarta

Tjasyono, Bayong. 2004. Klimatologi. Bandung: ITB

Anonim 2013, Dinamika Cuaca dan Iklim dan Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kondisi Cuaca dan Iklim, diakses pada tanggal 6 Mei 2014 <http://bangkusekolah-id.blogspot.com/2013/02/Dinamika-Cuaca-dan-Iklim-dan-Faktor-Faktor-yang-Mempengaruhi-Kondisi-Cuaca-dan-Iklim.html>

Anonim 2014, Apa yang dimaksud dengan Perubahan Iklim, diakses pada tanggal 6 Mei 2014 pukul 15:28 WIB <http://id.climate4classrooms.org/content/apa-yang-dimaksud-dengan-perubahan-iklim>