STUDI POLA OPERASI WADUK SELOREJO DENGAN PENINGGIAN LOW WATER LEVEL OPERASIONAL

Transkripsi

1 STUDI POLA OPERASI WADUK SELOREJO DENGAN PENINGGIAN LOW WATER LEVEL OPERASIONAL Kurdianto Idi Rahan, Donny Harisuseno, Rispiningtati Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan MT. Haryono 167, Malang 65145, Indonesia Eail: ABSTRAK Kondisi sedientasi Waduk Selorejo saat ini dengan volue tapungan ati tersisa 1,71 juta 3 atau 13,99% dan profil sedien dekat dengan intake. Hal ini beresiko terhadap PLTA apabila operasi waduk dilakukan sapai dengan elevasi Low Water Level (LWL) 606. oleh karena itu diperlukan studi pola operasi waduk dengan peninggian LWL untuk engetahui pola operasi dengan LWL yang paling optial terhadap water supply dan produksi listrik. Dala studi ini ebahas siulasi operasi waduk pada kondisi eksisting dan pada kondisi peninggian LWL pada elevasi 610, 611 dan 612 dengan elevasi awal 612 dan sesuai LWL pada kondisi noral, basah dan kering. Dari siulasi pola operasi waduk tersebut dilakukan perbandingan produksi listrik untuk enentukan LWL yang paling optial. Hasil analisa enunjukkan bahwa pola operasi waduk dengan peninggian LWL 610, 611 dan 612 bisa eenuhi kebutuhan outflow iniu di hilir sebesar 4 3 /det. Dan dari produksi energi listrik pada operasi waduk dengan peninggian LWL 612 pada pola tahun noral didapatkan peningkatan sebesar 210,12 MWh atau 0,88 % terhadap kondisi eksisting sehingga dapat disipulkan bahwa peninggian LWL pada elevasi 612 adalah yang paling optial. Kata kunci : sedientasi, pola operasi waduk, LWL, produksi energi listrik. ABSTRACT Sedientation proble of Selorejo Reservoir entioned the reaining reservoir dead capacity of 1.71 illion 3 or 13.99% and sedient profile is near intake It is very risky for the hydropower when reservoir operation perfored up to Low Water Level (LWL) of 606. Therefore, it is necessary to study the reservoir operations with increased LWL to the deterine the reservoir operations with the ost optiu LWL for Water supply and electricity. This study discusses the siulation of reservoir operation on the existing condition and on the increased LWL at an elevation of 610, 611 and 612 by initial elevation of 612 and equal to LWL under noral, wet and dry conditions. By the siulation of the reservoir operation is perfored the coparasion of electricity production to deterine the ost optiu LWL. The results of the analysis entions that the reservoir operation with LWL elevation of 610, 611 and 612 able to eet the iniu outflow of the downstrea requireents of 4 3 /s. Electricity production by reservoir operations with increased LWL of 612 in noral condition obtain an increase of MWh or 0.88% of the existing, so it can be concluded that the increased LWL up to 612 is the ost optiu. Keywords : sedientation, reservoir operations, LWL, electricity production 1. PENDAHULUAN Perasalahan sedientasi yang terjadi pada Waduk Selorejo erupakan asalah serius yang enganca operasional waduk. Hasil pengukuran echosounding tahun 2011 enyebutkan kapasitas tapungan kotor terukur sebesar 38,25 juta 3 atau 61,40% dari rencana tapungan awal, tapungan efektif sebesar 35,73 juta 3 atau 72,94% dan tapungan ati sebesar 1,71 juta 3 atau 13,99%. Hasil pengukuran profil sedien Waduk Selorejo enggabarkan bahwa lidah sedien di waduk berjarak 300 eter dari intake. Hal ini enyebabkan operasi PLTA sangat riskan dan beresiko terhadap laju sedien yang akan asuk ke intake apabila dilaksanakan sapai dengan elevasi Low Water Level (LWL) 606. Untuk encegah agar lidah sedien tidak seakin endekati intake aka operasi PLTA dilakukan pada

2 elevasi yang lebih tinggi dari LWL. Kondisi ini otoatis akan berdapak pada tereduksinya kapasitas tapungan efektif Waduk Selorejo. Untuk itu diperlukan siulasi pola operasi waduk dengan peninggian LWL operasional. Maksud dari studi ini adalah untuk engetahui gabaran operasi waduk apabila dilakukan peningian LWL operasional dengan elakukan siulasi operasi waduk. Dari siulasi tersebut dapat dianalisa bagaiana operasi waduk dan produksi energi listriknya apabila dilakukan peninggian LWL dan pada elevasi LWLberapa yang paling optial. Tujuan dari studi ini adalah untuk engetahui perbandingan operasi waduk kondisi eksisting dan kondisi siulasi dengan peninggian LWL dan besaran produksi energi listrik hasil siulasi tersebut. 2. METODE PENELITIAN Bendungan Selorejo terletak di Desa Pandansari Kecaatan Ngantang Kabupaten Malangyang ebendung Kali Konto dan berada pada ketinggian ± 650 diatas perukaan laut. Tujuan dan anfaat dibangunnya Bendungan Selorejo yaitu: 1. Pengendalian banjir aksiu (1000 tahun) sebesar /det dapat dikendalikan enjadi /det. 2. Irigasi dengan eberikan tabahan debit diusi kearau sebesar 4 3 /det pada daerah irigasi Pare dan Jobang, sehingga enabah luas daerah padi Ha. 3. Pebangkit tenaga listrik dengan daya terpasang 1 x 4,5 MW. 4. Manfaat lain untuk perikanan darat dan pariwisata. Gabar 1. Lokasi Bendungan Selorejo Data-data yang diperlukan dala studi ini eliputi: 1. Data debit inflow rata-rata dasarian Waduk Selorejo selaa 30 tahun (tahun ) 2. Data pola operasi dan produksi listrik Waduk Selorejo tahun Data teknis waduk dan lengkung kapasitas waduk. (Pengukuran tahun 2011) 4. Data profil sedien waduk tahun Data Teknis Bendungan Selorejo. Langkah-langkah pengolahan data untuk enganalisa ketersediaan air dan kebutuhan air yang ada perlu dilakukan sebagai berikut:

3 1. Disusun 2 (dua) pola dala setahun, yaitu Pola Musi Hujan (Deseber s/d Mei) dan Pola Musi Kearau (Juni s/d Nopeber). Diana Pola Musi Hujan diawali dari kondisi uka air waduk rendah (LWL) sapai dengan uka air waduk tinggi (HWL). Sebaliknya Pola Musi Kearau diawali HWL sapai dengan LWL. 2. Dala setiap periode pola (MH, MK) dibagi dala interval waktu dasarian (10 harian), dan dihitung debit andalannya (inflow) serta kebutuhan airnya. 3. Peruusan odel siulasi dengan enggunakan MS. Excel. 4. Dari hasil siulasi didapatkan produksi energi listrik tiap tahun. Siulasi pola operasi waduk enggunakan siulasi tapungan dengan prosedur sebagai berikut: 1. Kondisi waduk awal siulasi. Dala studi ini tapungan awal yang digunakan adalah tapungan efektif dari waduk pada akhir operasi tahun 2012 yaitu pada akhir bulan Nopeber 2012 sesuai dengan POWAA Tahun Luas genangan waduk diabil dari data karakteristik waduk dan diperlukan untuk eperoleh nilai kehilangan air di waduk akibat evaporasi. 3. Menentukan debit asukan inflow di waduk Debit asukan didapatkan dari besarnya debit andalan pada bulanbulan yang bersangkutan. Debit andalan yang digunakan erupakan debit andalan berdasarkan tahun noral, basah dan kering. Debit inflow andalan Waduk Selorejo dihitung berdasarkan data historis sapai dengan tahun terakhir. 4. Menentukan kehilangan air di waduk akibat evaporasi. Kehilangan air akibat evaporasi di waduk sangat dipengaruhi oleh luas tapungan. Makin luas tapungan akin besar evaporasi yang terjadi. 5. Menentukan debit keluaran (outflow) dari waduk yang diperoleh dari besar debit optial yang bisa digunakan dala pebangkitan listrik. 6. Menghitung besarnya tapungan akhir. Tapungan akhir erupakan nilai dari tapungan awal ditabahkan dengan selisih antara debit inflow dan debit outflow. Pada awal perhitungan debit inflow ditabahkan dengan tapungan efektif, sedangkan debit outflow ditabah dengan nilai evaporasi. Dan untuk bulan selanjutnya nilai tapungan akhir bulan sebelunya digunakan sebagai tapungan awal pada bulan itu. Jika tapungan awal kurang dari 0 aka berarti debit inflow tidak dapat eenuhi debit outflow. 7. Hasil Perhitungan Setelah seua data ketersediaan air (elevasi awal uka air waduk, tabel H- V waduk, kebutuhan air) diperoleh, keudian dilakukan siulasi Trial and Error dengan enabah/engurangi debit keluaran, aka akan diperoleh Pola Operasi Waduk Selorejo. 8. Cek apakah St+1 < tapungan efektif atau dibawah batas tapungan ati, aka dianggap tidak terjadi lipasan. 9. Jika St+1 > tapungan efektif, aka hitung lipasan diana lipasan = St+1 dikurangi dengan tapungan efektif. 10. Proses tersebut berulang hingga pada tapungan akhir periode (1 tahun). 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Analisa Debit Andalan Dari analisa perhitungan debit andalan etode Weibull dengan data historis debit inflow Waduk Selorejo selaa 30 tahun didapatkan debit andalan periode dasarian asing-asing pola tahun basah (probabilitas 20%), tahun noral (probabilitas 50%) dan tahun kering (probabilitas 80%) seperti pada Tabel 1.

4 Tabel 1. Debit Andalan Pola Tahun Pola Tahun Bulan Peri Basah Noral Kering Bulan Peri Basah Noral Kering ode 20% 50% 80% ode 20% 50% 80% Des Jun Jan Jul Feb Agu Mar Sep Apr Okt Mei Nop Suber : perhitungan 2. Kehilangan air akibat evaporasi Besar nilai rerata evaporasi yang diperhitungkan berdasarkan data hasil pengaatan evaporasi tahun 2012 dan ditapilkan seperti pada Tabel 2. Tabel 2. Rerata Evaporasi Perio Evaporasi () de Jan Feb Mar Apr Mei Jun Perio Evaporasi () de Jul Agu Sep Okt Nop Des Suber : Data 3. Siulasi Pola Operasi Waduk dan PLTA Siulasi waduk digunakan untuk engisi ketersediaan inflow yang dikorelasikan dengan kebutuhan. Pada tahap awal dilakukan siulasi pada kondisi pola operasi waduk eksisting untuk tahun 2013 (Musi Hujan Deseber 2012 s/d Mei 2013 dan Musi Kearau Juni s/d Nopeber 2013). Keudian siulasi kedua dengan kondisi peninggian LWL (elevasi 610, 611 dan 612 ) dengan Pola Noral, Basah dan Kering serta pada elevasi awal = 612, elevasi awal = LWL dan elevasi awal = 606. Skenario siulasi tersebut di ilustrasikan seperti pada Tabel 3. Siulasi pola operasi digunakan untuk engetahui seberapa besar energi yang dihasilkan untuk perbandingan pada kondisi eksisting dan kondisi peninggian LWL. Tabel 3. Skenario Pola Operasi Elev. Awal Elev. LWL No Uraian Pola Tahun () () 1 Pola Eksisting Pola Peninggian LWL 610 Noral Basah Kering (Elevasi awal = Pola eksisting) 611 Noral Basah Kering 612 Noral Basah Kering 3 Pola Peninggian LWL Noral Basah Kering (Elevasi awal = Pola eksisting) 612 Noral Noral Basah Kering Noral Basah Kering 4. Ketentuan Uu Operasi Waduk Selorejo Ketentuan uu yang dipakai dala operasi Waduk Selorejo berdasarkan Buku Manual Operasi dan Peeliharaan Bendungan Selorejo Tahun 2007 adalah sebagai berikut : a. Musi kearau ditentukan antara bulan Juni s/d Nopeber dan usi hujan antara bulan Deseber s/d Mei. Air waduk dipakai untuk eenuhi kebutuhan air irigasi dan ebangkitkan tenaga listrik sepanjang tahun. b. Volue efektif sebesar dari elevasi 622,00 sapai elevasi 606,00. Hubungan antara elevasi uka air waduk dan volue waduk seperti Gabar 2. c. Peberian air irigasi yang diharapkan dari Waduk Selorejo sebagai tabahan debit air irigasi untuk daerah Pare dan Jobang pada usi kearau sebesar 4 3 /det. Gabar 2. Lengkung Kapasitas Waduk Selorejo

5 d. Operasi waduk dilaksanakan sesuai dengan pola operasi wadukwaduk dan alokasi air di DAS Kali Brantas yang disepakati dala rapat Ti Koordinasi Pengelolaan Suber Daya Air (TKPSDA) WS Brantas. 5. Pola Operasi Waduk Eksisting Pola operasi waduk eksisting adalah Pola Operasi Waduk dan Alokasi Air (POWAA) yang berlaku untuk operasi Waduk Selorejo pada tahun 2012/2013 yakni POWAA usi hujan tahun 2012/2013 (Bulan Deseber 2012 s/d Mei 2013) dan POWAA usi kearau tahun 2013 (Bulan Juni s/d Nopeber 2013). Hasil analisa siulasi pola operasi waduk eksisting pada tahun noral dengan kondisi elevasi awal 612 dan elevasi akhir 606 didapatkan total energi listrik sebesar 23,882 MWh diilustrasikan seperti pada pada Tabel 4 dan Gabar 3. Tabel 4. Hasil Siulasi Pola Operasi Waduk Kondisi Eksisting 6. Pola Operasi Waduk dengan Peninggian LWL Hasil siulasi pola operasi waduk dengan peninggian LWL pada pola tahun noral, basah dan kering dengan elevasi awal = 612 dan elevasi awal = LWL ditapilkan seperti pada Tabel 5 dan Tabel 6. Tabel 5. Hasil Siulasi Pola Operasi Waduk Dengan Elevasi Awal = 612 No Uraian Satuan Elevasi LWL Elevasi LWL Elevasi LWL Inflow Total juta Inflow Miniu 3 /det Inflow Maksiu 3 /det Outflow Total juta Kondisi Batas 5 Outflow Miniu 3 /det Outflow Maksiu 3 /det Spillout Total juta Suber : Hasil perhitungan Tahun Noral Tahun Basah Tahun Kering Tabel 6. Hasil Siulasi Pola Operasi Waduk Dengan Elevasi Awal = LWL No Uraian Satuan Elevasi LWL Elevasi LWL Elevasi LWL Inflow Total juta Inflow Miniu 3 /det Inflow Maksiu 3 /det Outflow Total juta Kondisi Batas 5 Outflow Miniu 3 /det Outflow Maksiu 3 /det Spillout Total juta Suber : Hasil perhitungan Tahun Noral Tahun Basah Tahun Kering 7. Perbandingan Pola Operasi Eksisting dan Hasil Siulasi Dari hasil siulasi operasi waduk pada pola tahun noral, basah dan kering dengan kondisi elevasi awal operasi = 612 dan elevasi awal operasi = LWL, didapatkan hasil perbandingan energi listrik seperti berikut ini. Tabel 7. Perbandingan Total Inflow, Outflow dan Hasil Siulasi(Elevasi awal = 612) Tahun Noral No Uraian Satuan Eksisting LWL 610 LWL 611 LWL 612 LWL 610 LWL 611 LWL 612 LWL 610 LWL 611 LWL Total Inflow juta Total Outflow juta Total Evaporasi juta Total Spillout juta Total MWH 23,882 23,997 24,024 24,092 28,508 28,493 28,491 20,046 20,026 19,995 Suber : Perhitungan Tahun Noral Tahun Basah Tahun Kering Gabar 3. Grafik pola operasi waduk eksisting Tabel 8. Perbandingan Total Inflow, Outflow dan Hasil Siulasi(Elevasi awal = LWL) No Uraian Satuan Tahun Noral Tahun Noral Tahun Basah Tahun Kering Eksisting LWL 610 LWL 611 LWL 612 LWL 610 LWL 611 LWL 612 LWL 610 LWL 611 LWL Total Inflow juta Total Outflow juta Total Evaporasi juta Total Spillout juta Total MWH 23,882 23,477 23,781 24,092 28,154 28,307 28,482 19,585 19,802 19,995 Suber : Perhitungan

6 No Tabel 9. Perbandingan Total Kondisi Eksisting dengan Hasil Siulasi (Pola Tahun Noral) Pola Elevasi LWL Eksisting (LWL = 606 ) Deviasi Deviasi Deviasi () (MWh) (MWh) (MWh) % (MWh) (MWh) % (MWh) (MWh) % , % 23, % 19, , % , , % 23, % 19, , % , % 24, % 19, , % Suber : Perhitungan Elevasi awal = 612 Elevasi awal = LWL Elevasi awal = KESIMPULAN DAN SARAN Dari penelitian ini dapat disipulkan sebagai berikut: 1. Hasil siulasi pola operasi waduk kondisi eksisting tahun 2013 didapatkan total inflow 316,71 juta 3, total outflow 322,14 juta 3 dan tidak terjadi spillout. listrik yang dihasilkan sebesar MWh. 2. Hasil siulasi pola operasi waduk dengan peninggian LWL adalah sebagai berikut: a. Pola operasi dengan elevasi awal = Pola Tahun Noral Total inflow 316,71 juta 3. Pada LWL 610, total outflow 317,75 juta 3, tidak terjadi spillout danenergi listrik sebesar MWh. Pada LWL 611, total outflow 316,38 juta 3, tidak sebesar MWh.Pada LWL 612, total outflow 316,71 juta 3 dan tidak terjadi spillout dan energi sebesar MWh. - Pola Tahun Basah Total inflow 390,47 juta 3. Pada LWL 610, total outflow 317,75 juta 3, total spillout 15,70 juta 3 dan energi listrik sebesar MWh.Pada LWL 611, total outflow 316,38 juta 3, total spillout 15,70 juta 3 dan energi listrik sebesar MWh.Pada LWL 612, total outflow 316,71 juta 3, total spillout 14,93 juta 3 dan energi listrik sebesar MWh. - Pola Tahun Kering Total inflow 256,46 juta 3. Pada LWL 610, total outflow 257,45 juta 3, tidak terjadi spillout dan energi listrik sebesar MWh.Pada LWL 611, total outflow 256,09 juta 3, tidak sebesar MWh.Pada LWL 612, total outflow 254,62 juta 3, tidak terjadi spillout dan energi listrik sebesar MWh. b. Pola operasi dengan elevasi awal = LWL - Pola Tahun Noral Total inflow 316,71 juta 3. Pada LWL 610, total outflow 315,05 juta 3, tidak terjadi spillout dan energi listrik sebesar MWh.Pada LWL 611, total outflow 314,97 juta 3, tidak sebesar MWh.Pada LWL 612, total outflow 314,91 juta 3, tidak terjadi spillout dan energi listrik sebesar MWh. - Pola Tahun Basah Total inflow 390,47 juta 3. Pada LWL 610, total outflow 378,28 juta 3, total spillout 10,51 juta 3 dan energi listrik sebesar MWh.Pada LWL 611, total outflow 376,86 juta 3, total spillout 11,81 juta 3 dan energi listrik sebesar MWh. pada LWL 612, total outflow 375,30 juta 3, total spillout 13,30 juta 3 dan energi listrik sebesar MWh. - Pola Tahun Kering Total inflow 256,46 juta 3. Pada LWL 610, total outflow 254,74 juta 3, tidak terjadi spillout dan energi listrik sebesar MWh.Pada LWL 611, total outflow 254,68 juta 3, tidak sebesar MWh.Pada LWL 612, total outflow 254,62 juta

7 3, tidak terjadi spillout dan energi listrik sebesar MWh. 3. Pola operasi dengan peninggian LWL = 612 adalah kondisi yang paling optial karena total energi listrik yang dihasilkan lebih besar dari kondisi eksisting dan kondisi peninggian LWL pada 610 dan 611. Adapun saran yang dapat diberikan agar endapatkan hasil yang optial dala pola operasi Waduk Selorejo dengan peninggian LWL ini diharapkan adanya studi optiasi bisa dilakukan dengan eperhitungkan pebangkitan listrik secara keseluruhan dala siste Cascading Selorejo Mendalan Sian. DAFTAR PUSTAKA 1. Anoni Kali Konto (Selorejo) Hydro-Power Station: Instruction Manual For Operation And Maintenance. Indonesia: Nippon Koei Co., Ltd. 2. Anoni Copletion Report on Selorejo Da Project: Main Report Part 1. Indonesia: Ministry of Public Works and Electricity. 3. Anoni Pengoperasian Waduk Tunggal (Pd T A). Jakarta: Puslitbang Suber Daya Air Departeen Peukian dan Prasarana Wilayah. 4. Anoni Final Report onstrengthening of The Operation and Maintenance Syste for PJT I: Volue VII Data Book IV. Indonesia: Nippon Koei Co., Ltd. 5. Anoni Manual Operasi dan Peeliharaan Bendungan Selorejo. Malang: Peru Jasa Tirta I. 6. Anoni Laporan Akhir Pekerjaan Echo Sounding Waduk Selorejo. Malang: Peru Jasa Tirta I. 7. Anoni Pola Operasi Waduk dan Alokasi Air (POWAA) Daerah Aliran Sungai (DAS) Kali Brantas Musi Hujan Tahun 2012/2013 dan Musi Kearau Tahun Surabaya: Ti Koordinasi Pengelolaan Suber Daya Air Wilayah Sungai Brantas. 8. Djajasinga, V Kajian Ekonoi Penanganan Sedien Pada Waduk Seri di Sungai Brantas (Sengguruh, Sutai dan Wlingi). Tesis Tidak Dipublikasikan. Malang: Universitas Brawijaya. 9. Karaouz, M Water Resources Systes Analysis. Florida, US: CRC Press LLC. 10. Kreuze, J.F.P Reservoir Operations. Delft, Netherland: International Institute For Hydraulic And Environental Engineering. 11. Legowo, Sri. Hadihardaja, I. K. & Azeri Estiation of Bank Erosion Due to Reservoir Operation in Cascade (Case Study: Citaru Cascade Reservoir). ITB Science Engineering Journal Vol. 41, No. 2, hl Mays, L.W. & Tung, Y.K Hydrosystes Engineering and Manageent. New York: McGraw- Hill Book Co. 13. McMahon TA Reservoir Capacity and Yield. New York: Elsevier Scientific Publishing Co. 14. Sarono, E. & Asoro, W Evaluasi Kinerja Waduk Wadas Lintang. Skripsi tidak dipublikasikan. Searang: Universitas Diponegoro. 15. Soearto, C.D Hidrologi Teknik. Surabaya: Usaha Nasional. 16. Sosrodarsono, S Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: PT. Pradnya Paraita. 17. Suripin Drainase Perkotaan Yang Berkelanjutan. Yogyakarta: Andi Offset. 18. Sutopo, W Operasi Waduk Tunggal. Malang: CV. Asrori (diakses 1 Agustus 2013).