STUDI ATURAN LEPASAN UNTUK OPERASI WADUK DI BENDUNGAN PENGGA KABUPATEN LOMBOK TENGAH

(1)

STUDI ATURAN LEPASAN UNTUK OPERASI WADUK DI BENDUNGAN PENGGA KABUPATEN LOMBOK TENGAH

Rizky Aditya Tristanto1_{, Widandi Soetopo}2

, Heri Suprijanto2

1

Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2

Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

e-mail : rizkyadityat6@gmail.com

ABSTRACT

Waduk Pengga mempunyai sub daerah aliran sungai (Catchment Area) seluas

183.65 km2 dan mempunyai volume tampungan efektif adalah 21.000.000 m3. Pada aturan

lepasan waduk berdasarkan tampungan yang ada sekarang, apabila di simulasi operasi waduk 10 tahun, maka terdapat pemenuhan kebutuhan minimum atau tampungan waduk dibawah hanya 20%, untuk mencukupi kebutuhan air irigasi seluas 3005 ha tersebut. Salah satu metode optimasi untuk penyelesaian masalah tersebut adalah dengan menggunakan prosedur simulasi stokastik yakni random search.

Hasil dari studi ini adalah Operasi Waduk berdasarkan aturan lepasan mempunyai nilai debit outflow minimum sebesar 29,48% meningkat dari pada sebelumnya (20%) dengan luas 3005 ha sedangkan simulasi sederhana debit outflow minimum 0% dan terjadi 37 periode tampungan waduk kosong dari 240 periode dengan luas 2604 ha. Proses optimasi dengan random search pada aturan lepasan berdasarkan tampungan sebagai solusi

dan peningkatan kebutuhan minimum sebagai fungsi kinerja/ tujuan. Pola Pengoperasian

pintu Bendungan Pengga kondisi banjir bertahap dengan dua pintu tengah dibuka dulu dan apabila dua pintu tidak mampu menahan debit banjir yang besar maka pintu dibuka hingga

keenam pintu, dibuka dengan awal operasi pada El. + 57.50. Pada debit outflow Q100th =

487.442 m3/detpada El. +57,95. Pada debit outflow Q1000th = 876,705m3/det pada El.

+58,08. Sedangkan pada Debit outflow QPMF = 2147,847 m3/det pada El. +58,26

Kata Kunci: Optimasi, Lepasan Berdasarkan Tampungan, Random Search, Operasi Pintu.

ABSTRACT

Pengga Dam has sub catchment area of 183,65 km2 and has effective storage

volume 21.000.000 m3. On the removable rule of the reservoir, the existing reservoir if

simulated reservoir operation 10 years, then there is a minimum requirement storage of the reservoir below 20%, to needs irigation area of 3005 ha. One of the optimization methods for solving that problem is used stochastic simulation procedure that is random search.

The result of this study is the operation of reservoirs based on the removable rules having a minimum outflow discharge value 29,48% increase than before 20% with an area of 3005 ha. Where is a simple simulation minimum outflow discharge 0% and from 240 periods, there are 37 periods when the storage reservoir is empty with area of 2604 ha.The optimization with Random Search on release rule based on storage as a solution and minimum irrigation need fulfillment improvement as a performance function/purpose function. The pattern of the operation gate when condtions flood gradual with two gates central opened first and if two gates can’t hold discharge of the flood then the gate opened, until sixth the gate opened with the beginning of operations at El +57,50. On the outflow

discharge Q100th = 487.442 m3/s at El. +57,95. On the outflow discharge Q1000th =

876,705m3_{/s at El. +58,08. While in outflow discharge Q}

PMF = 2147,847 m3/s at El.

+58,26.

Keywords: Optimizaton, Release Based On Reservoir Storage, Random Search, Gate Operation.

(2)

PENDAHULUAN Latar Belakang

Air mempunyai keterbatasan dari segi jumlah, ruang maupun waktu oleh sebab itu maka potensi air yang ada harus dimanfaatkan dengan optimal dan efisien. Salah satunya dengan dibangun waduk dengan tujuan memanfaatkan sumber daya air dengan cara menampung kelebihan air pada musim hujan dan nantinya dapat dipergunakan saat musim kemarau. Untuk dapat memanfaatkan

tampungan waduk sebaik mungkin

diperlukan adanya aturan operasi waduk yang optimal yang dapat memenuhi kebutuhan yang direncanakan

Identifikasi Masalah

Pulau Lombok bagian selatan

merupakan daerah kritis yang cukup luas dengan periode musim hujan yang sangat pendek serta intensitas curah hujan sangat kecil sehingga sering terjadi kegagalan panen. Sungai utama dari waduk Pengga adalah sungai Penujak, yang merupakan limpasan dari waduk Batujai (system interkoneksi di Pulau Lombok). Sistem

operasional waduk Batujai sangat

berpengaruh terhadap pola operasi waduk Pengga karena debit pada waduk Pengga disuplai dari waduk Batujai (system interkoneksi). Tujuan dari pemanfaatan waduk ini adalah untuk memenuhi kebutuhan irigasi dan air baku seoptimal mungkin yang pada akhirnya diharapkan

dapat meningkatkan produksi hasil

pertanian yang sebelumnya 20% dari luas 3005 ha.

Untuk meningkatkan kebetuhan

perlu adanya kajian berupa studi optimasi menggunakan metode Sampling Acak

(Diharapkan dengan menggunakan

metode tersebut dapat meningkatkan hasil produksi sebelumnya.

Batasan Masalah

Batasan-batasan masalah dalam studi ini adalah sebagai berikut :

1. Studi dilakukan di Waduk Pejok Kabupaten Lombok Tengah.

2. Membahas aturan lepasan waduk

pengga.

3. Membahas pola operasi pintu radial pada saat kondisi banjir.

4. Metode yang digunakan dalam studi ini adalah metode simulasi stokastik model Sampling Acak.

5. Menggunakan program Visual-Basic dari

MS-Excel 2010 untuk membut simulasi

stokastik model Sampling Acak.

6. Data yang digunakan semi stokastik, sedangkan prosesnya dengan stokastik. 7. Tidak menghitung Hidrologi.

8. Tidak menghitung Hidrograf Banjir.

9. Tidak membahas perencanaan desain

bangunan, biaya konstruksi, PLTA,

analisa ekonomi, masalah usia guna waduk dan analisis sedimentasi.

Rumusan Masalah

Permasalahan yang dibahas dalam studi ini adalah :

1. Bagaimana aturan lepasan operasi waduk yang akan di optimasi ?

2. Bagaimana rumusan model simulasi untuk optimasi supaya dapat meningkatkan kinerja aturan lepasan waduk tersebut ? 3. Bagaimana hasil model optimasi untuk

model aturan lepasan waduk ?

4. Bagaimana pola operasi pintu pada saat kondisi banjir ?

Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari studi ini adalah untuk meningkatkan kinerja aturan lepasan operasi yang paling optimum yang sesuai dengan kebutuhan dan kegunaan waduk sesuai dengan fungsinya. Sedangkan manfaat dari studi ini dengan adanya aturan lepasan waduk diharapkan dapat menghasilkan alternative pola operasi waduk yang sesuai dengan fungsi waduk Pengga dengan model simulasi acak.

TINJAUAN PUSTAKA Umum

Waduk dapat menahan kelebihan air pada masa-masa aliran tinggi untuk digunakan selama masa-masa kekeringan. Tujuan akhir dari bentuk pemanfaatan waduk adalah untuk memanfaatkan aliran air, baik dengan cara pengaturan persediaan air yang berubah-ubah pada sungai ataupun dengan cara memenuhi tuntutan kebutuhan yang berubah-ubah.

(3)

Ciri Fisik Waduk

Ciri fisik suatu waduk atau bagian- bagian pokok waduk adalah sebagai berikut :

1. Tampungan efektif atau Kapasitas Berguna (useful storage), adalah volume tampungan diantara Muka air Minimum (Low Water Level/LWL) dan muka air normal (Normally

Water Level/NWL).

2. Tampungan tambahan (Surcharge

storage), adalah volume air diatas

muka air normal selama banjir. Untuk beberapa saat debit meluap melalui pelimpah kapasitas tambahan ini umumnya tidak terkendali, dengan pengertian adanya hanya pada waktu banjir dan tidak dapat

dipertahankan untuk penggunaan

selanjutnya.

3. Tampungan Mati (dead storage) adalah volume air yang terletak di bawah muka air minimum dan air ini

tidak dimanfaatkan dalam

pengoperasian waduk.

4. Tampungan tebing (valley storage) adalah banyaknya air yang terkandung di dalam susunan tanah pervious dari tebing dan lembah sungai.

5. Permukaan genangan normal (normal

water level / NWL) adalah elevasi

maksimum yang dicapai oleh

permukaan air waduk.

6. Permukaan genangan minimum (low water level / LWL) adalah elevasi terendah bila tampungan dilepaskan pada kondisi normal. 7. Permukaan genangan pada banjir

rencana adalah elevasi air selama

banjir maksimum direncanakan

terjadi (flood water level/FWL)

8. Pelepasan (release) adalah volume air yang dilepaskan secara terkendali dari suatu waduk selama kurun waktu tertentu.

9. Periode Kritis (critical perode) adalah perode dimana sebuah waduk berubah dari kondisi penuh ke kondisi

kosong tanpa melimpah selama

periode tersebut.

Gambar 1. Zona-Zona Tampungan Waduk

Sumber : Sudjarwadi, 1988:4

Aturan Operasi Waduk

Aturan Lepasan Berdasarkan Operasi

Waduk merupakan pedoman dalam

melepaskan jumlah air dari waduk untuk

memenuhi berbagai kebutuhan sesuai

dengan kondisi yang berlaku.

Gambar 2 Lepasan Tergantung Tampungan Sumber : Soetopo W, 2010:14

Parameter yang digunakan dalam penerapan pedoman lepasan operasi waduk berdasarkan tampungan adalah :

1. Tampungan Waduk (%)

Besarnya tampungan waduk diukur

dengan prosentase tasmpungan terhadap kapasitas tampungan aktif.

2. Lepasan Kebutuhan (%)

Besarnya pemenuhan tergantung kondisi

tampungan waduk. Apabila kondisi

tampungan waduk menurun maka

prosentase lepasan sesuai kebutuhan juga menurun.

(4)

Optimasi Random Search

Random Search adalah salah satu metode dari kelompok Simulasi untuk optimasi. Random Search pada dasarnya proses pengambilan sampel secara acak

(random sampling) terhadap suatu

populasi daripada alternative-alternatif solusi, dan kemudian melakukan seleksi

terhadap elemen-elemen

(alternatif-alternatif solusi) dari sampel tersebut

sehingga diperoleh elemen yang

memenuhi dua syarat berikut, yaitu (1) layak (feasibel) dan, (2) mempunyai nilai terbaik. Terbaik dalam hal ini dapat

berarti nilai maksimum (untuk

keuntungan), atau nilai minimum (untuk kerugian). Pengambilan sampel acak dapat dilaksanakan dengan melakukan simulasi stokastik terhadap nilai-nilai daripada variabel-variabel keputusan. Semakin besar ukuran sampel acak yang diambil, maka kecenderungan akan semakin baik pula nilai dari daripada solusi terbaik. Akan tetapi tentu ada keterbatasan dalam besarnya ukuran sampel yang dapat diambil (yaitu karena keterbatasan fasilitas komputasi).

Karena setelah mendapatkan solusi terbaik dari penyampelan ini, lalu dilanjutkan dengan langkah perbaikan

secara iteratif. Langkah perbaikan

tersebut didapat setelah mendapatkan solusi awal yang terbaik diantara semua solusi yang ada pada sampel acak (yang awal), maka dibentuk ruang lingkup baru daripada kisaran pencarian untuk sampel acak. Kisaran ruang lingkup yang baru ini lebih sempit dari yang sebelumnya dan berpusat pada solusi terbaik terakhir yang diperoleh.

METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Studi

Waduk Pengga terletak di Sungai

Penujak, Desa Plambik, Kecamatan Praya

Barat, Kabupaten Lombok Tengah,

Provinsi Nusa Tenggara Barat. Secara geografis as Waduk Pengga terletak pada

koordinat 08 45’32,7” LS dan 116 11’38,5” BT.

Data – Data Yang Digunakan

Dalam penulisan tugas akhir ini diperlukan data-data yang mendukung antara lain:

1. Data Bendungan Pengga 2. Data Karakteristik waduk 3. Data Inflow Waduk 4. Data Evaporasi Waduk 5. Data Kebutuhan Irigasi 6. Data Kebutuhan Air Baku

Tahapan Penyelesaian

Secara Umum Tahapan Pembahasan dalam studi ini adalah sebagai berikut:

Mulai Populasi awal Inisialisasi Populasi Simulasi Perbaikan Populasi Perbaikan Masih Signifikan Hasil Selesai Tidak Ya

Gambar 3. Diagram Alir Simulasi Random Search

(5)

Mulai

Hidrograf

Banjir Data Waduk

Pola Operasi Pintu

Verifikasi

Selesai

Tidak

Ya Simulasi

Gambar 4. Diagram Alir Operasi Pintu

Mulai

Data Inflow Data Kebutuhan

Irigasi, Air Baku Data Evaporasi

Operasi Lepasan Waduk Berdasarkan Tampungan

Optimasi Lepasan Waduk dengan Random Search

Pola Operasi Pintu Kondisi Banjir Debit Outflow Minimum

Selesai Model Simulasi Random Search

Perbaikan Signifikan

Kesimpulan Ya Tidak

Gambar 5. Diagram Alir Pengerjaan Skripsi

HASIL DAN PEMBAHASAN Inflow Waduk Pengga

Pada waduk pengga ini tidak terdapat alat ukur pencatat debit maupun bangunan pengukur debit, sehingga data debit inflow ke

waduk Pengga diperoleh dengan

menggunakan metode Model Tank dan data debit yang keluar dari spillway Bendungan Batujai yang berada di hulu Bendungan Pengga.

Tabel 1 Data Debit Inflow Waduk Pengga

Sumber : Data

Model Simulai Optimasi Random Search

Model Random Search pada dasarnya mengambil sampel secara acak terhadap suatu populasi yang terdiri dari alternatif- alternatif solusi (aturan seri lepasan). Dari alternatif solusi kemudian diseleksi dengan melihat nilai kinerja dari setiap alternatif tersebut, nilai kinerja yang dimaksud adalah debit outflow minimum. Alternatif solusi pada studi ini

yaitu berupa aturan lepasan waduk

berdasarkan Tampungan Waduk. Dengan fungsi tujuan memaksimalkan kebutuhan minimum untuk irigasi dan air baku. Cara kerja Random Search pada studi kali ini dengan mensimulasikan waduk berdasarkan Tampungan Waduk selama 10 Tahun

(2001-2010) dengan meninjau pemenuhan

kebutuhan minimum (fungsi tujuan) yang sebelumnya 20%. Sebagai langkah awal

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Januari I 25.183 91.483 98.526 6.166 2.179 3.868 2.272 9.204 26.417 5.600 II 26.928 18.623 43.036 5.889 1.725 7.226 0.126 0.903 10.332 4.092 Februari I 16.994 19.084 22.143 21.809 4.718 1.738 1.430 6.868 21.106 3.268 II 1.996 14.117 26.787 11.150 1.647 4.983 0.700 8.970 1.696 2.195 Maret I 18.043 4.875 11.369 4.366 18.361 3.237 3.849 25.273 11.867 13.453 II 7.713 9.188 3.708 6.704 2.162 4.995 6.432 18.907 3.891 4.962 April I 25.358 2.366 7.356 1.644 12.268 2.871 13.973 4.780 5.248 21.749 II 2.173 2.171 5.156 0.934 0.366 3.696 5.606 0.079 1.040 25.671 Mei I 10.039 2.053 0.335 0.720 0.340 1.720 1.230 2.120 0.736 10.166 II 0.935 0.807 0.685 2.624 0.433 0.036 0.597 0.130 8.358 11.540 Juni I 4.100 1.552 0.934 0.921 0.880 0.240 1.560 0.000 1.843 6.853 II 0.098 1.340 0.624 1.225 0.419 1.380 0.322 0.440 0.542 2.278 Juli I 0.349 0.728 0.328 2.227 1.075 0.420 1.025 0.380 0.600 8.223 II 1.617 0.410 1.048 2.446 1.050 0.510 0.569 0.680 0.000 1.077 Agustus I 1.123 0.786 2.342 2.123 0.790 0.280 0.230 0.460 1.120 2.450 II 1.087 0.471 0.785 1.262 1.226 0.000 0.320 0.210 1.450 0.565 September I 0.596 0.014 4.697 1.316 0.620 1.320 0.320 2.130 1.250 15.983 II 0.997 0.427 0.646 1.036 0.467 0.467 0.160 0.254 0.330 10.354 Oktober I 1.055 0.948 0.251 0.820 0.467 0.480 1.270 0.170 0.150 11.306 II 1.070 0.048 0.097 0.017 1.152 0.340 0.230 0.053 0.384 5.029 November I 1.906 0.137 12.599 0.521 0.520 0.289 3.567 0.436 0.676 7.602 II 5.052 5.168 14.791 2.775 2.075 0.610 0.909 15.377 1.409 1.358 Desember I 28.752 28.406 35.902 19.008 4.341 1.928 0.339 9.123 3.561 15.927 II 1.307 11.162 10.736 16.021 17.804 2.481 10.964 7.601 3.188 17.513 Bulan Periode Detik [m³/dt]

(6)

dalam proses optimasi random Search, maka dicari alternatif awal dari skedul tampungan waduk dengan melakukan

proses inisialisasi. Dalam proses

inisialisasi ini dibangkitkan secara

stokastik 100 alternatif skedul tampungan, dimana setiap alternative diisyaratkan untuk menghasilkan debit outflow bulanan minimum (nilai kinerja) yang paling sedikitsama dengan suatu nilai batas terendah outflow. Dari 100 alternatif hasil bangkitan ini, maka dipilih alternative yang terbaik (nilai kinerja maksimum) sebagai alternative awal dari skedul tampungan.

Tabel 2. Hasil Inisialisasi Random Search.

Perbaikan Random Search

Proses inisialisasi adalah langkah pertama dalam Random Search yang bertujuan untuk menghasilkan sekumpulan alternative awal. Setelah mendapatkan nilai terbaik dari proses inisialisasi maka

dilakukan perbaikan dengan kisaran

pencarian yang lebih sempit dan mengacu pada alternatif terbaik yang ada. Dalam proses perbaikan ini apabila ditemukan

alternative yang lebih baik dari

sebelumnya maka alternatif tersebut

menggantikan alternatif yang sebelumnya saat proses diinisialisai awal. Dalam proses perbaikan ini proses pencarian

dilakukan secara iterative, akan tetapi untuk proses suatu kisaran pencarian dengan lebar

tertentu, maka kemungkinanuntuk terus

mendapatkan alternatif yang lebih

baiksemakin lama akan semakin kecil (jarang). Karenanya untuk setiap kisaran proses pencarian harus diterapkan batasan iterasi maksimum, yang dalam studi kali ini batas iterasi maksimum adalah 10000 iterasi. Tabel 3. Hasil Perbaikan Random Search

Hasil Terbaik (Optimal) Random Search

Hasil Terbaik adalah hasil akhir dari proses Random Search. Setelah melakukan

perbaikan proses berikutnya kembali

melakukan iterasi dari hasil proses perbaikan. Iterasi akan dihentikan apabila telah mencapai batas iterasi maksimum dan mendapatkan alternatif yang lebih baik dari sebelumnya. Pencarian akan terus dilakukan dan pencarian semakin dipersempit karena hasil sudah hampir sama atau homogen. Semakin sempit kisaran pencarian maka akan semakin kecil pula nilai terbaik dari pada kinerja alternatif tersebut. Jadi proses hasil terbaik ini mengandung iterasi bertingkat dari proses yang sebelumnya dan mendapatkan nilai yang paling optimal pada akhirnya atau nilai terbaik.

Tabel 4. Hasil Terbaik Random Search

Sumber : Perhitungan.

No. F-Obj Iterasi

Baris Search [%]0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 95.00 100.00 Total 1 22.7222.72 23.29 25.15 25.50 25.88 28.19 29.48 33.15 34.49 39.46 46.04 53.83 60.96 68.78 75.59 78.12 85.58 93.80 95.27 100.00 100.00 41639 2 22.7022.70 22.75 23.85 24.18 24.23 27.15 28.65 36.76 43.32 47.19 49.81 54.02 59.95 67.53 75.67 78.22 83.34 89.01 93.33 100.00 100.00 40288 3 23.9623.96 24.64 25.48 26.99 27.41 28.01 29.44 34.63 42.22 43.56 50.82 55.49 57.60 65.37 71.05 77.90 83.21 88.73 96.68 100.00 100.00 45598 4 24.0624.06 24.86 25.74 26.75 27.37 28.38 30.29 37.24 37.92 44.60 52.93 58.13 61.58 68.03 76.25 81.53 83.81 91.21 98.40 100.00 100.00 37840 5 23.3723.37 23.87 26.49 26.79 28.19 30.96 31.34 36.64 38.59 42.45 49.95 54.44 61.53 62.78 63.48 71.65 81.38 88.73 94.81 100.00 100.00 36028 … … … … 50 23.6223.62 24.32 25.02 25.24 27.41 31.39 31.43 35.17 41.76 45.38 47.34 48.05 56.92 64.05 66.89 70.09 76.78 83.29 92.72 100.00 100.00 46612 51 22.7422.74 22.98 23.29 23.29 24.27 30.79 32.46 33.61 39.66 44.42 51.47 60.58 61.48 69.93 76.11 84.90 87.65 94.91 95.63 100.00 100.00 37935 52 25.1525.15 25.15 25.48 27.16 27.28 29.46 29.59 32.27 35.66 38.16 47.78 53.14 62.64 66.55 73.52 74.91 80.20 88.15 90.51 100.00 100.00 37967 53 23.0323.03 23.25 23.34 23.41 26.52 26.98 35.47 35.58 37.34 42.52 46.45 53.96 57.31 65.36 68.43 76.33 80.67 87.77 95.64 100.00 100.00 42644 54 25.6425.64 26.13 26.56 27.55 29.14 29.15 34.41 34.65 37.93 39.68 46.05 51.52 54.77 60.75 68.30 76.14 76.19 84.69 93.41 100.00 100.00 43839 55 23.4923.49 23.58 24.85 26.20 28.19 28.84 33.52 39.14 41.11 45.42 52.25 58.85 59.12 60.82 67.14 74.23 79.51 85.22 92.60 100.00 100.00 40946 … … … … 96 23.9223.92 24.01 26.33 26.51 26.60 27.22 28.18 29.61 34.97 42.91 51.34 54.87 60.45 60.99 65.96 72.50 80.10 88.07 96.01 100.00 100.00 43825 97 23.5623.56 23.89 24.31 25.60 26.09 27.69 33.10 36.19 39.62 43.62 49.85 55.86 57.11 64.78 71.13 73.71 80.19 87.76 92.38 100.00 100.00 40672 98 23.9323.93 27.49 27.68 29.59 32.91 33.37 33.43 34.50 39.05 39.63 46.35 48.69 56.36 56.72 64.46 66.34 75.55 83.99 93.01 100.00 100.00 39873 99 25.4525.45 25.46 25.78 26.78 27.23 30.72 31.65 34.99 35.74 40.04 43.29 47.10 51.37 59.74 66.88 76.67 81.46 84.14 90.94 100.00 100.00 38697 100 23.9423.94 24.48 24.81 27.76 28.10 30.57 31.86 33.09 34.00 37.75 40.20 44.96 49.47 52.37 61.05 66.70 73.69 83.71 90.50 100.00 100.00 37052 P E R S E N K E B U T U H A N untuk persen tampungan

No. F-Obj _{P E R S E N K E B U T U H A N} Baris untuk persen tampungan

[%] 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 95.00 100.00 1 29.13 29.13 29.40 29.53 30.12 30.98 31.27 31.55 32.09 35.62 36.10 44.14 52.13 55.81 55.98 65.52 72.23 78.53 82.52 92.62 100.00 100.00 2 29.48 29.48 29.52 29.52 30.34 30.98 31.43 32.13 34.24 35.21 35.95 42.64 53.97 55.27 56.02 65.67 72.90 77.81 83.21 91.77 100.00 100.00 3 29.23 29.23 29.66 30.18 30.35 30.91 30.92 31.29 32.25 35.99 36.38 43.21 53.65 55.92 56.86 65.58 71.87 77.50 82.63 93.12 100.00 100.00 4 29.21 29.21 29.56 29.68 29.68 30.23 31.17 31.58 32.45 34.55 36.57 42.85 53.65 55.40 57.14 66.55 72.86 77.06 82.69 93.28 100.00 100.00 No. F-Obj _{P E R S E N K E B U T U H A N} Baris untuk persen tampungan

[%] 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 95.00 100.00 1 26.46 26.46 26.86 27.28 28.03 28.31 28.36 33.41 35.03 37.92 38.60 45.08 51.93 55.60 60.62 67.28 75.85 77.43 84.92 92.56 100.00 100.00 2 27.10 27.10 27.23 27.28 27.41 29.28 29.67 34.06 34.11 37.05 38.13 44.08 52.37 55.17 60.63 67.56 75.16 77.18 85.31 92.09 100.00 100.00 3 27.37 27.37 27.46 27.66 28.59 29.19 29.41 33.93 34.50 36.65 37.87 43.02 52.83 55.50 59.72 66.95 74.19 77.97 85.19 92.83 100.00 100.00 4 27.67 27.67 27.95 28.13 28.49 30.41 31.44 33.31 33.57 36.02 37.31 43.29 52.26 55.67 58.74 67.17 73.24 77.64 84.16 91.78 100.00 100.00 5 28.37 28.37 28.47 28.63 28.64 30.66 30.96 33.08 33.10 35.16 37.96 42.71 51.92 56.33 58.08 66.29 73.89 78.11 84.36 92.04 100.00 100.00 6 28.51 28.51 28.58 28.83 29.38 29.66 31.10 32.10 33.03 35.39 37.88 43.31 52.97 55.30 57.08 66.53 73.11 77.92 83.81 93.01 100.00 100.00 7 29.07 29.07 29.16 29.25 30.18 31.05 31.32 32.23 32.40 35.40 37.05 43.25 52.88 55.43 56.97 66.48 72.91 77.76 83.51 92.28 100.00 100.00 8 29.48 29.48 29.48 29.52 30.34 30.98 31.43 32.13 34.24 35.21 35.95 42.64 53.97 55.27 56.02 65.67 72.90 77.81 83.21 91.77 100.00 100.00

(7)

Hasil Optimasi

Berdasarkan hasil fungsi tujuan dan alternatif aturan lepasan waduk yang sudah homogen (hasil terbaik) maka ditetapkan aturan lepasan waduk Pengga berdasarkan tampungan waduk yang optimal dengan menggunakan metode Random Search selama 10 tahun adalah Tabel 5. Pedoman Lepasan Hasil Optimasi

Metode Random Search

Tampungan Kebutuhan [%] [%] 0.00 29.48 5.00 29.48 10.00 29.52 15.00 30.34 20.00 30.98 25.00 31.43 30.00 32.13 35.00 34.24 40.00 35.21 45.00 35.95 50.00 42.64 55.00 53.97 60.00 55.27 65.00 56.02 70.00 65.67 75.00 72.90 80.00 77.81 85.00 83.21 90.00 91.77 95.00 100.00 100.00 100.00 Sumber : Perhitungan

Pedoman Lepasan Berdasarkan Skenario Pola Debit

Perhitungan pedoman lepasan

berdarkan scenario pola debit digunakan

untuk mengetahui pedoman lepasan

berdarkan tampungan untuk Waduk

Pengga berdarkan tipikal tahun atau

scenario pola debit inflow, dalam

perhitungan ini keandalan debit yang digunakan adalah 97,3% (tahun kering), 75,34% (tahun rendah), keandalan 80%, 50,7% (tahun normal) dan 26,02% (tahun cukup). Kemudian dari masing-masing

keandalan debit tersebut akan dicari alternatif lepasan debit yang paling optimal dengan random search.

Tabel 6. Perhitungan Debit Inflow Sesuai Keandalan Berdasarkan Kondisi Debit

Pedoman Lepasan Skenario Tahun Cukup

Tabel 7. Pedoman Lepasan Berdasarkan Tampungan Pada Tahun Cukup (26,02%)

Sumber : Perhitungan

No. Tahun Rata-rata Debit Tahun Debit Terturut Probabilitas % Tipikal Tahun

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 1 2001 7.686 2003 12.703 2 2002 9.015 2002 9.015 3 2003 12.703 2010 8.615 26.02 Cukup 4 2004 4.738 2001 7.686 5 2005 3.037 2004 4.738 6 2006 1.653 2008 4.498 50.68 Normal 7 2007 2.195 2009 4.225 8 2008 4.498 2005 3.037 75.34 Rendah 9 2009 4.225 2007 2.195 80 Andalan 10 2010 8.615 2006 1.653 97.3 Kering

(8)

Tabel 8. Pedoman Lepasan Berdasarkan

Tampungan Pada Tahun Normal

(50,68%)

Tabel 9. Pedoman Lepasan Berdasarkan Tampungan Pada Tahun Rendah (75,34%)

Tabel 10. Pedoman Lepasan Berdasarkan Tampungan Pada Tahun dengan Keandalan 80%

Tabel 11. Pedoman Lepasan Berdasarkan Tampungan Pada Tahun Kering (97,3%)

(9)

Operasi Pintu Bendungan Pengga

Operasi pintu Bendungan Pengga pada saat kondisi banjir juga dipengaruhi oleh Bendungan Batuja karena letak bendungan

pengga berada dibawa batujai.

Pengoperasian bukaan pintu pada saat kondisi banjir dilakukan saat muka air waduk berada pada Elv. 57.50.

Gambar 6. Penelusuran Banjir Bendungan

Pengga Q100

Pengga Q1000

Pengga QPMF

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Setelah melakukan analisa pada bab- bab

sebelumnya, dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut.

1. Simulasi operasi waduk mula-mula berdasarkan aturan lepasan ini diperoleh secara coba-coba dengan menggunakan

metode Random Search sehingga

didapatkan prosentase kebutuhan dari lepasan waduk dengan nilai minimum terbaik(optimal).

2. Rumusan lepasan waduk berdasarkan tampungan waduk Pengga ditentukan

dengan fungsi tujuan berupa

meningkatkan kinerja aturan lepasan yang sebelumnya 20% (eksisting) untuk luas 3005 ha. Model optimasi Random Search prosesnya dengan melakukan inisialisasi dengan kisaran acak [0-100] dengan rentetan data, perbaikan, dan hasil terbaik (optimal).

3. Hasil simulasi model optimasi Aturan

Lepasan berdasarkan tampungan waduk Pengga selama 10 tahun (2001 s/d 2010) setelah ditingkatkan, mempunyai nilai debit outflow minimum sebesar 29,48% meningkat dari pada sebelumnya (20%) dengan luas 3005 ha sedangkan simulasi sederhana debit outflow minimum 0% dan terjadi 37 periode tampungan waduk kosong dari 240 periode dengan luas 2604 ha. Dengan Mengunakan Random

Search waduk tetap menjaga

tampungannya agar tidak mengalami

kekosongan dibandingkan dengan

eksisting dan simulasi sederhana.

4. Pola operasi pintu saat kondisi banjir dengan awal operasi pada Elv. +57,50.

Pada debit outflow Q100th = 487.442

m3/det berada pada Elv. +57.95 dengan

awal operasi pintu dibuka 4 m untuk 2

pintu. Pada debit outflow Q1000th =

876.705 m3/det berada pada Elv. +58.05

dengan awal operasi pintu dibuka 3 m untuk 4 pintu. Sedangkan pada debit

outflow QPMF = 2147.847 m3/det berada

pada Elv. +58.26 dengan awal operasi pintu dibuka 6 m untuk 6 pintu

(10)

Saran

1. Pada proses Inisialisasi, sebaiknya populasi awal dan iterasi diperbanyak sehingga akan menghasilkan solusi yang lebih baik lagi yang mempunyai nilai kinerja lebih baik pula.

2. Untuk mengoptimalkan hasil optimasi masih diperlukan simulasi lebih lanjut untuk menghindari kegagalan operasi yang berakibat pada stress tanaman dalam hal ini akan dapat menurunkan produksi hasil panen.

3. Perlu adanya AWLR di Bendungan Pengga sehingga debit yang masuk mendapatkan hasil yang lebih valid. 4. Sebaiknya coba-coba dalam operasi

bukaan pintu perlu diperbanyak

sehingga dapat menghasilkan beberapa alternatif dalam pengoperasian pintu saat kondisi banjir.

DAFTAR PUSTAKA

Ahnad,R. 2010. Peta Topografi dan Administratif Kabupaten Lombok

Tengah.http://petatematikindo.wo

rdpress.com. (diakses 11 Januari 2014).

Bwsn1. 2013. Lokasi Waduk Pengga. www.bwsnt1.com. (diakses 25 Desember 2013).

Mc. Mahon, T.A, Mein, R.G. 1978.

Reservoir Capacity and Yield.

Amsterdam: Elvesier Scientific Publishing Company.

Soemarto,C.D. 1986. Hidrologi Teknik Edisi I. Surabaya: Penerbit Usaha Nasional.