ABSTRAK Waduk Muara Nusa Dua yang terletak di muara Sungai/Tukad Badung, tepatnya di Jembatan by Pass Ngurah Rai, Suwung, Denpasar, dibangun untuk menyediakan air baku guna memenuhi kebutuhan air bersih. Sampai saat ini telah dibangun Tahap-I seluas 35 Ha dan telah dimanfaatkan untuk mensuplai kebutuhan air bersih di kawasan Nusa Dua dan Kuta sebesar 300 lt/dt. Penelitian Studi Operasi Waduk Muara Nusa Dua untuk Penyediaan Air Baku dilakukan dengan pola operasi waduk berdasarkan debit andalan 80% dan 90% dengan menggunakan analisis data debit Sungai Badung, dengan memperhitungkan penggunaan air untuk irigasi dengan menggunakan analisis kuantitatif. Hasil simulasi waduk menunjukan bahwa dalam operasi waduk dengan debit andalan 80% didapat limpasan tertinggi sebesar 2850,18 lt/dt, limpasan terendah sebesar 1,30.10 6 m 3 atau 1002,19 lt/dt. Sedangkan dengan debit andalan 90% didapat limpasan tertinggi sebesar 2602,36 lt/dt, limpasan terendah sebesar 888,77 lt/dt. Kata kunci: Waduk Muara Nusa Dua, Pola Operasi, Debit Andalan, Kebutuhan air baku, Simulasi iii
UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat-nya maka Tugas Akhir dengan judul Studi Operasi Waduk Muara Nusa Dua untuk Penyediaan Air Baku dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat informasi, bantuan, serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesarbesarnya kepada: Bapak Prof. Ir. I Nyoman Norken, SU.,Ph.D, selaku Pembimbing 1, Bapak Ir. Ida Bagus Ngurah Purbawijaya, M.Si. M.T selaku Pembimbing II, Kantor Balai Wilayah Sungai Bali-Penida, Kantor PDAM Kab. Badung, Kantor Stasiun Geofisika Sanglah Denpasar yang telah membantu dan memberikan izin mencari data.orangtua, anggota keluarga, orang terdekat, temanteman kuliah, serta pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir. Penulis menyadaribahwa laporan ini jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, saran maupun kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan sebagai bahan pertimbangan dan penyempurnaan laporan penulis di masa mendatang. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi para pembaca. Denpasar, Juni 2017 Penulis iv
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR... i PERNYATAAN... ii ABSTRAK... iii UCAPAN TERIMA KASIH... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Manfaat Penelitian... 2 1.5 Batasan Masalah... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Waduk dan Fungsi Waduk... 4 2.2 Karakteristik Fisik Waduk... 5 2.3 Neraca Air pada Waduk... 6 2.4 Kehilangan Air pada Waduk... 7 2.4.1 Kehilangan Air Karena Evaporasi... 7 2.4.2 Kehilangan Air Karena Rembesan... 8 2.5 Ketersediaan Air... 9 2.5.1 Hidrologi... 9 2.5.2 Debit Hasil Pengukuran... 11 2.5.3 Penentuan Debit dengan Cara Analisis... 11 2.5.4 Analisis Debit Cara Mock... 11 2.5.5 Debit Andalan... 14 2.6 Kebutuhan Air... 15 2.6.1 Kebutuhan Air Irigasi... 16 2.6.2 Kebutuhan Air Baku... 19 2.7 Pola Operasi Waduk... 22 2.8 Operasi Waduk Muara Nusa Dua... 23 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian... 24 3.2 Pengumpulan Data... 24 3.3 Teknik Pengumpulan Data... 25 3.4 Analisis Data... 25 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Gambaran Umum Daerah Penelitian... 28 4.2 Analisis Hidrologi... 29 4.2.1 Iklim... 29 4.2.2 Curah Hujan... 31 v
4.2.3 Curah Hujan Andalan... 31 4.2.4 Debit Sungai... 32 4.2.5 Debit Andalan... 33 4.3 Luas Sawah... 34 4.3.1 Pola Tanam... 35 4.3.2 Evapotranspirasi Potensial (ETo)... 35 4.4 Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan... 38 4.5 Koefisien Tanaman (Kc)... 40 4.6 Perkolasi... 40 4.7 Curah Hujan Efektif (Re)... 40 4.8 Efisiensi Irigasi... 42 4.9 Kebutuhan Air Irigasi dan Ketersediaan Air Permukaan... 42 4.10 Operasi Waduk Muara Nusa Dua... 45 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 48 5.2 Saran... 48 DAFTAR PUSTAKA... 49 LAMPIRAN vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Zona zona Tampungan Waduk... 6 Gambar 2.2 Neraca Air pada Waduk... 7 Gambar 2.3 Siklus Hidrologi... 10 Gambar 3.1 Lokasi Penelitian... 24 Gambar 3.2 Model Simulasi... 26 Gambar 3.3 Diagram Alir Rancangan Kegiatan Penelitian... 27 vii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Harga rembesan untuk berbagai jenis saluran (m 3 /dt per 1.000.000 m 2 penampang basah) 9 Tabel 2.2 Singkapan Lahan 13 Tabel 2.3 Besarnya keandalan debit untuk berbagai keperluan 15 Tabel 2.4 Koefisien Tamanan Padi 19 Tabel 2.5 Koefisien Tanaman Palawija 19 Tabel 2.6 Kriteria Penentuan Kebutuhan Air Domestik 20 Tabel 2.7 Kebutuhan air untuk Pemeliharaan Sungai 22 Tabel 4.1 Data Klimatologi di Kota Denpasar Tahun 2015 30 Tabel 4.2 Curah Hujan ½ Bulanan di Tukad Badung, St. Buagan Tahun 2006-2015 (mm) 31 Tabel 4.3 Curah Hujan Andalan (mm) 32 Tabel 4.4 Debit Sungai ½ Bulanan Tukad Badung Tahun 2006-2015 (m 3 /dt) 33 Tabel 4.5 Debit Andalan (m 3 /dt) 34 Tabel 4.6 Daerah Irigasi dan Luas Lahan Pertanian di wilayah DAS Badung 35 Tabel 4.7 Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Metode Penman Modifikasi 37 Tabel 4.8 Perhitungan Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan 39 Tabel 4.9 Perhitungan Curah Hujan Efektif Padi dan Palawija 41 Tabel 4.10 Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi DAS Tukad Badung dengan Debit Andalan 80% 43 Tabel 4.11 Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi DAS Tukad Badung dengan Debit Andalan 90% 44 Tabel 4.12 Simulasi Operasi Waduk Muara Nusa Dua dengan Debit Andalan 80% 46 Tabel 4.13 Simulasi Operasi Waduk Muara Nusa Dua dengan Debit Andalan 90% 47 viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air adalah unsur yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Bahkan dapat dipastikan tanpa pengembangan sumberdaya air secara konsisten peradaban manusia tidak akan mencapai tingkat yang dinikmati sampai saat ini. Oleh karena itu pengembangan dan pengolahan sumber daya air merupakan dasar peradaban manusia (Sunaryo, dkk., 2005). Manfaat air bagi kehidupan kita antara lain untuk kebutuhan rumah tangga yaitu sebagai air minum dan MCK (Mandi Cuci Kakus), kebutuhan industri, air irigasi untuk pertanian sampai pembangkit listrik tenaga air. Provinsi Bali sebagai tujuan pariwisata domestik maupun mancanegara yang pertumbuhan pariwisata dan industrinya meningkat tajam, maka kebutuhan air baku menjadi sangat penting keberadaannya terutama di wilayah Badung Selatan. Nusa Dua dan Kuta menjadi salah satu wilayah yang kebutuhan air bakunya harus terlayani karena menjadi kawasan wisata di Bali. Rekayasa manusia untuk lebih mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya air adalah dengan merubah distribusi air alami menjadi distribusi air secara buatan yaitu diantaranya dengan membangun waduk. Waduk adalah danau alam atau danau buatan, kolam penyimpanan atau pembuangan sungai yang bertujuan untuk menyimpan air sediaan untuk berbagai kebutuhan akibat dibangunnya waduk (Anonim, 2010). Salah satu waduk yang dibangun di Bali untuk memenuhi kebutuhan air baku guna memenuhi kebutuhan air bersih di wilayah Badung Selatan adalah Waduk Muara Nusa Dua. Waduk ini direncanakan menambah penyediaan air baku untuk air bersih sebesar 450 lt/dt dari sistem penyediaan air baku yang telah ada dari IPA Belusung sebesar 450 lt/dt, selanjutnya direncanakan juga penambahan dari IPA Petanu pada tahun 2012 dan IPA Penet pada tahun 2014 masing-masing sebesar 100 lt/dt dan 150 lt/dt (Gunawan, 2015). Waduk Muara Nusa Dua yang terletak di muara Tukad Badung, tepatnya di Jembatan by Pass Ngurah Rai, Suwung, Denpasar dibangun untuk menyediakan air baku guna memenuhi kebutuhan air bersih. Sampai saat ini telah dibangun 1
Tahap-I seluas 35 Ha (selesai pembangunan pada tahun 1995/1996) dan telah dimanfaatkan untuk mensuplai kebutuhan air bersih di kawasan Nusa Dua dan Kuta yang direncanakan sebesar 300 lt/dt. Dalam pengoperasiannya pada tahun 2002 debit air rata rata yang dapat diambil dari Waduk Muara Nusa Dua sebesar 170 lt/dt (Kuswanto, 2004), tetapi pada tahun 2016 pengambilan air rata-rata 600 l/dt (Anonim, 2016). Sesuai dengan tujuan dibangunanya Waduk Muara Nusa Dua adalah untuk memanfaatkan sumber daya air dalam pemenuhan air baku dan upaya pengembangannya untuk optimalisasi pemenuhan kebutuhan air bersih, menampung limpasan air hujan dari daerah aliran sungai, sebagai pengendali banjir, dan mendorong peningkatan pariwisata lingkungan (Anonim, 2015). Untuk sumber air baku maka perlu dilakukan Studi Operasi Waduk Muara Nusa Dua untuk Penyediaan Air Baku sehingga dapat diketahui apakah waduk tersebut mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai penyedia air baku untuk wilayah Badung Selatan. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini yaitu : 1. Bagaimanakah pola operasi waduk untuk memenuhi kebutuhan air baku? 2. Apakah debit andalan dapat memenuhi kebutuhan air baku? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu : 1. Mengetahui pola operasi waduk untuk memenuhi kebutuhan air baku. 2. Mengetahui apakah debit andalan dapat memenuhi kebutuhan air baku. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah : - Hasil penelitian dapat digunakan sebagai acuan bagi penelitian selanjutnya yang sejenis. 2
- Dapat mengetahui pola operasi suatu waduk, khususnya untuk pemenuhan kebutuhan air baku. - Dapat dipakai sebagai pegangan dalam pengoperasian Waduk Muara Nusa Dua, sehingga akan diperoleh manfaat yang maksimal untuk kebutuhan air baku. 1.5 Batasan Masalah Sehubungan dengan keterbatasan waktu dan kemampuan serta luasnya permasalahan yang ada maka dalam penulisan tugas akhir ini dibatasi permasalahan yaitu: a. Lokasi penelitian adalah Waduk Muara Nusa Dua. b. Tidak memperhitungkan resapan air waduk yang meresap ke dalam tanah. Tanah pada dasar waduk diasumsikan jenuh akan air. c. Studi ini hanya mencakup fungsi Waduk Muara Nusa Dua sebagai salah satu sumber air yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air baku di wilayah Badung Selatan. d. Debit andalan yang digunakan adalah 80% dan 90%. e. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial menggunakan Metode Penman. f. Perhitungan curah hujan andalan dan debit andalan menggunakan Metode Rangking. g. Kehilangan air di waduk dikarenakan Evaporasi dan pengambilan air dari PDAM Kab. Badung. h. Analisa sedimentasi di waduk dan alternatif pengendalian sedimentasi i. Penelitian hanya untuk mengetahui keadaan simulasi tahun 2006 sampai dengan 2015. 3