DASAR DASAR PENGELOLAAN SUMBERDAYA AIR Fenomena Umum Persoalan SDA Peningkatan dan perkembangan pembangunan di berbagai sektor menuntut pemenuhan akan pelayanan SDA. Hal ini memberikan implikasi berkembangnya sistem SDA yang makin kompleks dan rumit. 1. Problem identification Air terlalu banyak : Banjir (excessive water) Air terlalu sedikit : Kekeringan (draught) Pencemaran air : Kualitas air tersedia tidak memenuhi standar peruntukan (pure quality of water resource)

DASAR DASAR PENGELOLAAN SUMBERDAYA AIR Sifat ketersediaan air (quantity and quality) memiliki variabilitas ruang (tempat) dan waktu (time variant). WA = f(x,t) 2. Demand behaviour Pada umumnya bersifat “multi purpose”, “multi sector” yang cenderung kompetitif (competing use) bahkan sering menimbulkan potensi konflik (conflicting objectives). 3. General approach for obtaining solution Establishment of water resources development program System engineering & system analysis Tools: simulation & optimization using mathematical model

DASAR DASAR PENGELOLAAN SUMBERDAYA AIR Peran pengelolaan (management) SDA Agar upaya eksploitasi SDA (water utilization) dapat memperoleh manfaat yang maksimal diperlukan kegiatan pengelolaan yang memadai. Cakupan kegiatan dan azas Cakupan kegiatan meliputi perencanaan, pembangunan, operasi dan pemeliharaan sarana dan prasarana sistem SDA. Pelaksanaan pengelolaan mengikuti azas harmoni, konservasi dan optimasi.

(Optimasi dan Simulasi) ANALISIS SISTEM SDA (Optimasi dan Simulasi) Peningkatan dan perkembangan pembangunan di berbagai sektor menuntut pemenuhan akan pelayanan SDA. Hal ini memberikan implikasi berkembangnya sistem SDA yang makin kompleks dan rumit. Persoalan utama pengembangan SDA : Determination of the optimal scale of project development Determination of the optimal dimensions of system components Determination of the optimal operation of the system

Untuk mengatasi ketiga persoalan tersebut ditempuh prosedur baku melalui kegiatan Design & Analysis Analysis : kajian watak (behaviour) dari suatu sistem SDA yang sudah ada (eksisting) atau yang akan ditetapkan melalui proses perancangan (design). Contoh : penetapan cara atau pedoman operasi suatu sistem SDA, evaluasi respon (hasil) sistem SDA akibat input spesifik. Design : penentuan dimensi, ukuran dan kapasitas komponen dari sistem SDA. Contoh : penetapan rancangan teknis suatu bendung irigasi meliputi tipe bendung, bentuk dan ukuran, lebar dan kedalaman saluran pengambilan, saluran penguras, sand trap, dll.

Design dan analysis merupakan proses rekursif Design dan analysis merupakan proses rekursif. Suatu rancangan dapat dirumuskan kemudian diikuti kajian melalui analisis untuk melihat apakah hasil perancangan telah memuaskan. Apabila hasil perancangan belum memuaskan sebuah rancangan baru dapat dirumuskan yang harus dikaji dengan prosedur analisis. Pelaksanaan design dan analysis secara konvensional melalui prosedur simulasi dengan iterative trial and error yang efektifitas hasilnya sangat dipengaruhi oleh intuisi, pengalaman, dan pengetahuan engineer tentang sistem SDA yang dikaji. Untuk sistem SDA yang kompleks, prosedur simulasi hasilnya sangat tidak efisien

Penggunaan model optimasi merupakan keharusan. Dengan prosedur optimasi yang dirumuskan dengan mathematical programming, maka penetapan nilai variabel rancangan yang optimal dapat dilakukan oleh suatu algoritme tertentu, tergantung karakteristik persoalan. Untuk sistem SDA dengan konfigurasi yang kompleks, rumusan model optimasi menjadi rumit dengan jumlah variabel yang besar, sehingga penyelesaian analitis dan numeris tidak efisien. Dalam hal demikian dapat ditempuh cara gabungan antara optimasi dan simulasi.

Bagaimanakah rumusan optimasi untuk: C2 I1(t) C1 I2(t) R2(t) K1 Regulating Reservoir R1(t) 1. Kapasitas waduk optimal? 2. Kapasitas PLTA optimal? 3. Luas areal irigasi optimal? 4. Kapasitas IPAL optimal? 5. Kapasitas instalasi air minum optimal? 6. Dimensi tanggul banjir optimal? Recreation PLTA Q3(t) K2 PLTA Runoff-river power plant ΥΥΥ ΥΥΥΥΥΥ ΥΥΥΥΥΥΥΥΥ ΥΥΥΥΥΥΥΥ I3(t) C3 R3(t) Drinking water supply PLTA K3 Q1(t) Irrigation area (B ha) Bagaimana deskripsi dan jumlah variabel? Q2(t) Urban area Urban area Sewage treatment plant Metode optimasi apa yang dapat diaplikasikan? η Flood protection levees (H) Apakah memungkinkan rumusan yang simultan untuk menemukan seluruh variabel optimal? Main river Contoh konfigurasi sistem SDA kompleks

SIMULASI SISTEM SUMBERDAYA AIR Definisi umum Model simulasi sistem sumberdaya air adalah teknik matematik yang menyatakan prosedur logik (algoritma) dan aritmatik tentang perilaku dinamis dari sistem sumberdaya air yang ditinjau pada beberapa tahapan waktu tertentu. Definisi di atas mengartikan bahwa simulasi pada dasarnya adalah model tiruan perilaku dari sebuah sistem (system behaviour), jadi bukan termasuk metode optimasi. Model simulasi berupa tiruan hubungan antar beberapa parameter dan variabel sistem yang dirumuskan untuk memperoleh hubungan antara masukan dan keluaran sistem.

SIMULASI SISTEM SUMBERDAYA AIR Penerapan model simulasi SDA Evaluasi kuantitatif perilaku dan karakteristik sistem atau sub-sistem sumberdaya air untuk menyiapkan data masukan guna analisis lebih lanjut terkait dengan upaya pemanfaatan sumberdaya air. Klarifikasi perilaku dan karakteristik sistem atau sub-sistem sumberdaya air secara kuantitatif untuk mengukur unjuk kerja (performance) operasional suatu cara pemanfaatan air. Penetuan nilai besaran dan variabel optimal yang diperlukan dalam proses perancangan bangunan air. Penetapan pedoman operasi sistem sumberdaya air yang optimal.