Penyusunan Pola Operasi Waduk 1

Tujuan Instruksional Umum Setelah mengikuti Mata Ajar Penyusunan Pola Operasi Waduk, peserta diharapkan akan: Memahami Pola Operasi Waduk Memahami penyusunan rencana pengoperasian waduk dengan spreadsheet sederhana Memahami penyusunan Pola Operasi Waduk untuk memenuhi kebutuhan air di hilir, dengan bantuan Model Excel POWAIR Memahami penyusunan Pola Operasi Waduk, dengan program DSS-Ribasim

Penyusunan Pola Operasi Waduk Materi Ajar Pola Operasi Waduk Penyusunan Pola Operasi Waduk Penyusunan Pola Operasi Waduk, dengan bantuan Model Excel POWAIR Penyusunan Pola Operasi Waduk dengan model DSS-Ribasim

Dasar Hukum dan Acuan Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Pd T-25-2004-A, Pedoman Pengoperasian Waduk Tunggal Pd T-21-2004-A, Pedoman Pengoperasian Waduk Kaskade Berpola Listrik-Listrik-Multiguna Agus Jatiwiryono, Dit. Bina OP, 2015. Paparan Penyusunan Pola Operasi Waduk Wurb, R. A., 1996, Modeling and Analysis of Reservoir System Operations D. P. Louck, 1992. Water Resources System Analysis Pusair-Delft Hydraulics, 1991. Integrated River Basin Water Resources Planning Volume 7: DMI water supply, flushing water supply, and hydropower (BTA-155)

Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Operasi Bendungan Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Operasi bendungan dilakukan dengan mengatur keluaran air waduk guna pemenuhan kebutuhan air di hilir pengendalian banjir pengamanan bendungan pada keadaan darurat atau luar biasa. Operasi bendungan meliputi: operasi normal, untuk memenuhi kebutuhan air dihilir; operasi banjir, untuk pengendalian muka air banjir di waduk dan pengendalian banjir daerah hilir; dan operasi darurat, untuk penurunan muka air waduk secara cepat pada kondisi darurat.

Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Operasi Bendungan Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Penyusunan rencana pengelolaan bendungan harus dilakukan pertemuan konsultasi publik. Rencana pengelolaan bendungan dan hasil pertemuan konsultasi publik dibahas dalam wadah koordinasi pengelolaan sumber daya air di wilayah sungai bersangkutan untuk mendapatkan pertimbangan Rencana pengelolaan bendungan yang telah mendapatkan pertimbangan, ditetapkan oleh Menteri, gubernur, atau bupati/walikota sesuai dengan kewenangannya.

Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Pola Operasi Waduk Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Rencana pengelolaan bendungan dilengkapi dengan pola operasi waduk Pola operasi waduk, dilengkapi: lengkung batas operasi normal bawah (BONB), berdasar data hidrologi tahun kering; dan lengkung batas operasi normal atas (BONA), berdasar data hidrologi tahun basah Pola operasi waduk memuat tata cara pengeluaran air dari waduk sesuai dengan kondisi volume dan/atau elevasi air waduk dan kebutuhan air serta kapasitas sungai di hilir bendungan.

Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Pola Operasi Waduk Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Pola operasi waduk disusun oleh pembangun bendungan dengan memperoleh masukan teknis dari pengelola sumber daya air pada wilayah sungai yang bersangkutan dan instansi terkait Bendungan seri (cascade), penyusunan pola operasi waduk dengan melibatkan pengelola bendungan lain yang terletak dalam satu sungai dengan bendungan yang bersangkutan. Pola operasi waduk ditetapkan oleh Pengelola Bendungan untuk jangka waktu 5 (lima) tahun. Berdasarkan pola operasi waduk, Pengelola bendungan menyusun rencana tahunan operasi waduk Rencana tahunan operasi waduk, disusun oleh Pengelola bendungan dengan memperoleh masukan teknis dari pengelola sumber daya air pada wilayah sungai yang bersangkutan dan instansi terkait

Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Pola Operasi Waduk Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Rencana pengelolaan bendungan dilengkapi dengan Pola Operasi Waduk, yang memuat Tata Cara Pengeluaran Air dari Waduk sesuai dengan: kondisi volume dan/atau elevasi air waduk dan kebutuhan air serta kapasitas sungai di hilir bendungan Pola Operasi Waduk Lengkung Batas Operasi Normal Atas berdasar data hidrologi tahun basah Lengkung Batas Operasi Normal Bawah berdasar data hidrologi tahun kering

Peran bendungan dalam pengelolaan sumber daya air Pengendali banjir Waduk perlu ada ruang untuk menampung air banjir Pembangkitan energi Memerlukan muka air (head) yang tinggi Kebutuhan air di hilir Mengeluarkan debit sesuai kebutuhan air di hilir waduk Waduk meningkatkan debit andalan Menstabilkan aliran Wisata dan olahraga Muka air yang konstan Agar jarak start ke finish peserta lomba tetap sama

Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan Pola Operasi Waduk Permen PUPR 27/2015 tentang Bendungan BONA BONB

Pola Operasi Waduk menurut berbagai literatur Kurva muka air tertinggi (batas atas) atau upper rule- curve, flood control level (BONA) panduan muka air tertinggi harus disisakan cukup ruang untuk menghadapi banjir Kurva muka air terendah (batas bawah) atau lower rule-curve, firm target level, utility rule-curve (BONB) panduan muka air terendah untuk mencadangkan air pada musim kemarau Jika muka air berada di bawah kurva muka air terendah, maka air keluar waduk harus mulai dibatasi, pemenuhan kebutuhan air di hilir waduk mulai dikurangi (hedging) Kurva muka air yang ideal, power target level panduan muka air yang jika diikuti akan memberikan hasil yang optimal (produksi listrik yang maksimal)

Pola Operasi Waduk menurut berbagai literatur Jika Muka Air diatas Kurva Banjir Air dikeluarkan agar MA maksimum sama dengan Kurva Banjir Jika Muka air diantara Kurva Banjir dan Kurva Target Air dikeluarkan agar dicapai kurva target Jika Muka Air antara Kurva Target dan Kurva Minimum Air dikeluarkan sesuai kebutuhan air di hilir Jika Muka air di bawah Kurva Minimum Diberlakukan aturan Hedging. Pasok kebutuhan air di hilir dikurangi

Bagan Alir Pengoperasian Waduk Data Muka air awal bulan Air Masuk (Inflow) Kebutuhan air Evaporasi Operasi Waduk Batas Atas Batas Bawah Hedging Hasil Operasi Air Keluar (Outflow) Muka air akhir bulan

Dua Cara Penyusunan Pola Operasi Waduk Menentukan TMA Batas Bawah dengan Skenario Inflow Pilih skenario inflow tahun kering, dengan keandalan diatas 65% Simulasikan selama setahun, dan pilih skenario yang mengembalikan muka air akhir tahun menjadi sama dengan awal tahun (jika perlu outflow menyesuaikan) Menentukan TMA Batas Bawah dengan simulasi time-series (envelope curves) Dengan menggunakan data historis yang panjang Simulasikan bertahun-tahun, untuk memenuhi kebutuhan air di hilir Amati tinggi muka air tiap tahun, yang membentuk envelope curves Pilih kurva terendah yang pada akhir tahun kembali pada posisi TMA semula

Penyusunan Pola Operasi Waduk dengan Envelope Curve Envelope of Rule Curves Kurva yang kembali pada kondisi awal tahun

Penyusunan Pola Operasi Waduk dengan Skenario Inflow Buat skenario inflow tahun kering, misalnya Q65% Hitung kebutuhan air di hilir waduk Tentukan TMA awal waduk Simulasikan waduk berdasarkan inflow tahun kering, untuk memenuhi kebutuhan air di hilir waduk Atur outflow, agar TMA akhir sama dengan TMA awal simulasi Jika air tidak mencukupi, kadang terpaksa ouflow lebih kecil dari kebutuhan air di hilir, artinya terjadi defisit

Menyusun Pola Operasi Waduk Menentukan Batas Operasi Normal Atas Berdasarkan banjir yang perlu dikendalikan Menentukan Batas Operasi Normal Bawah Berdasarkan kondisi inflow tahun kering, dan Kebutuhan air di hilir waduk Menentukan hedging berapa persen pemenuhan kebutuhan air di hilir untuk kondisi muka air sekian persen di bawah Batas Bawah? Semua ini harus diuji-coba, disimulasikan Dengan data historis TMA akhir = TMA awal simulasi Tentukan pola mana yang paling optimal

Penutup Operasi Bendungan memerlukan Pola Operasi Waduk Pola Operasi Waduk terdiri atas Batas Operasi Normal Atas (BONA) dan Batas Operasi Normal Bawah (BONB) BONA dibuat dengan mempertimbangkan banjir rencana BONB dibuat dengan debit andalan tertentu, misal 65% Jika TMA di atas BONA, dibuat agar maksimal sama dengan BONA Jika TMA di bawah BONB, dibuat agar mendekati BONB, dengan cara menghemat air ke hilir, berarti permintaan air tidak dipenuhi 100% (hedging)

Menentukan BONA, BONB, dan RTOW Waduk Pandanduri dengan DSS-Ribasim Cara simulasi data time-series: TMA dipisahkan setahun setahun, dan cari kurva yang TMA akhir tahun = TMA awal tahun

Menentukan BONA, BONB, dan RTOW Waduk Pandanduri dengan DSS-Ribasim Cara simulasi Simulasikan dengan setahun data inflow debit kering (Q65%), TMA yang dihasilkan adalah BONB Simulasikan dengan setahun data inflow debit basah (Q35%), TMA yang dihasilkan adalah BONA Simulasikan dengan setahun data prediksi (dalam hal ini data Q50%), TMA yang diperoleh adalah RTOW