Karakteristik Waduk

Karakteristik suatu waduk merupakan bagian pokok dari waduk yaitu volume hidup (live storage),volume mati (dead storage),tinggi muka air (TMA) maksimum, TMA minimum, tinggi mercu bangunan pelimpah berdasarkan debit rencana. Dari karakteristik fisik waduk tersebut didapatkan hubungan antara elevasi dan volume tampungan yang disebut juga liku kapasitas waduk. Liku kapasitas tampungan waduk merupakan data yang menggambarkan volume tampungan air di dalam waduk pada setiap ketinggian muka air

FAKTOR PENENTU DEBIT AIR

Debit air merupakan komponen yang penting dalam pengelolaan suatu DAS. Pelestarian hutan juga penting dalam rangka menjaga kestabilan debit air yang ada di DAS, karena hutan merupakan faktor utama dalam hal penyerapan air tanah serta dalam proses Evaporasi dan Transpirasi. Juga pengendali terjadinya longsor yang mengakibatkan permukaan sungai menjadi dangkal, jika terjadi pendangkalan maka debit air sungai akan ikut berkurang.Selain menjaga pelestarian hutan, juga yang tidak kalah pentingnya yang sangat penting kita perhatikan yaitu tingkah laku manusia terhadap DAS, seperti pembuangan sampah sembarangan.Hal-hal berikut ini adalah yang mempengaruhi debit air:1. Intensitas hujan.Karena curah hujan merupakan salah satu faktor utama yang memiliki komponen musiman yang dapat secara cepat mempengaruhi debit air, dan siklus tahunan dengan karakteristik musim hujan panjang (kemarau pendek), atau kemarau panjang (musim hujan pendek). Yang menyebabkan bertambahnya debit air.2. Pengundulan HutanFungsi utama hutan dalam kaitan dengan hidrologi adalah sebagai penahan tanah yang mempunyai kelerengan tinggi, sehingga air hujan yang jatuh di daerah tersebut tertahan dan meresap ke dalam tanah untuk selanjutnya akan menjadi air tanah. Air tanah di daerah hulu merupakan cadangan air bagi sumber air sungai. Oleh karena itu hutan yang terjaga dengan baik akan memberikan manfaat berupa ketersediaan sumber-sumber air pada musim kemarau. Sebaiknya hutan yang gundul akan menjadi malapetaka bagi penduduk di hulu maupun di hilir. Pada musim hujan, air hujan yang jatuh di atas lahan yang gundul akan menggerus tanah yang kemiringannya tinggi. Sebagian besar air hujan akan menjadi aliran permukaan dan sedikit sekali infiltrasinya. Akibatnya adalah terjadi tanah longsor dan atau banjir bandang yang membawa kandungan lumpur.3. Pengalihan hutan menjadi lahan pertanianRisiko penebangan hutan untuk dijadikan lahan pertanian sama besarnya dengan penggundulan hutan. Penurunan debit air sungai dapat terjadi akibat erosi. Selain akan meningkatnya kandungan zat padat tersuspensi (suspended solid) dalam air sungai sebagai akibat dari sedimentasi, juga akan diikuti oleh meningkatnya kesuburan air dengan meningkatnya kandungan hara dalam air sungai.Kebanyakan kawasan hutan yang diubah menjadi lahan pertanian mempunyai kemiringan diatas 25%, sehingga bila tidak memperhatikan faktor konservasi tanah, seperti pengaturan pola tanam, pembuatan teras dan lain-lain.4. IntersepsiAdalah proses ketika air hujan jatuh pada permukaan vegetasi diatas permukaan tanah, tertahan bebereapa saat, untuk diuapkan kembali(hilang) ke atmosfer atau diserap oleh vegetasi yang bersangkutan. Proses intersepsi terjadi selama berlangsungnya curah hujan dan setelah hujan berhenti. Setiap kali hujan jatuh di daerah bervegetasi, ada sebagian air yang tak pernah mencapai permukaan tanah dan dengan demikian, meskipun intersepsi dianggap bukan faktor penting dalam penentu faktor debit air, pengelola daerah aliran sungai harus tetap memperhitungkan besarnya intersepsi karena jumlah air yang hilang sebagai air intersepsi dapat mempengaruhi neraca air regional. Penggantian dari satu jenis vegetasi menjadi jenis vegetasi lain yang berbeda, sebagai contoh, dapat mempengaruhi hasil air di daerah tersebut.5. Evaporasi dan TranspirasiEvaporasi transpirasi juga merupakan salah satu komponen atau kelompok yang dapat menentukan besar kecilnya debit air di suatu kawasan DAS, mengapa dikatakan salah satu komponen penentu debit air, karena melalu kedua proses ini dapat membuat air baru, sebab kedua proses ini menguapkan air dari per mukan air, tanah dan permukaan daun, serta cabang tanaman sehingga membentuk uap air di udara dengan adanya uap air diudara maka akan terjadi hujan, dengan adanya hujan tadi maka debit air di DAS akan bertambah juga.

Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumberdaya air permukaan yang ada.

Prinsip PLTA dan konversi energiPada prinsipnya PLTA mengolah energi potensial air diubah menjadi energi kinetis dengan adanya head, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan adanya aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi energi listrik melalui perputaran rotor pada generator. Jumlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan sumber daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang mengalir (debit).Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan energi, yaitu:a. Energi PotensialEnergi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu akibat adanya perbedaan ketinggian. Besarnya energi potensial yaitu:Ep = m . g . hDimana:Ep : Energi Potensialm : massa (kg)g : gravitasi (9.8 kg/m2)h : head (m)b. Energi KinetisEnergi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga timbul air dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan.Ek = 0,5 m . v . vDimana:Ek : Energi kinetism : massa (kg)v : kecepatan (m/s)c. Energi MekanisEnergi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin. Besarnya energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi kinetis. Besarnya energi mekanis.dirumuskan: Em = T . . tDimana:Em : Energi mekanisT : torsi : sudut putart : waktu (s)d. Energi ListrikKetika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan energi listrik sesuai persamaan:El = V . I . tDimana:El : Energi ListrikV : tegangan (Volt)I : Arus (Ampere)t : waktu (s)

Penyebab terjadinya banjirSungai Lama: Endapan dari hujan atau pencairan salju cepat melebihi kapasitas saluran sungai. Diakibatkan hujan derasmonsun, hurikan dan depresi tropis, angin luar dan hujan panas yang mempengaruhi salju. Rintangan drainase tidak terduga sepertitanah longsor,es, ataupuing-puingdapat mengakibatkan banjir perlahan di sebelah hulu rintangan. Cepat: Termasukbanjir bandangakibat curah hujan konvektif (badai petirbesar) atau pelepasan mendadak endapan hulu yang terbentuk di belakangbendungan,tanah longsor, ataugletser.Sungai-sungai yang membelah Jakarta sudah tidak lagi berfungsi maksimal dalam menampung air. Selain karena pendangkalan dan rumah-rumah penduduk yang menyemut di sepanjang pinggirannya, juga karena sungai-sungai ini penuh dengan sampah. Berbagai jenis sampah dapat ditemukan di badan sungai. Di beberapa tempat, tumpukan sampah itu begitu banyak sehingga menjadi sebuah daratan yang dapat diinjak manusia.Muara Biasanya diakibatkan oleh penggabungan pasang laut yang diakibatkan angin badai.Banjir badaiakibatsiklon tropisatausiklon ekstratropismasuk dalam kategori ini.Pantai Diakibatkan badai laut besar atau bencana lain sepertitsunamiatau hurikan).Banjir badaiakibatsiklon tropisatausiklon ekstratropismasuk dalam kategori ini.Peristiwa Alam Diakibatkan oleh peristiwa mendadak seperti jebolnyabendunganatau bencana lain sepertigempa bumidan letusan gunung berapi.Manusia Kerusakan akibat aktivitas manusia, baik disengaja atau tidak merusak keseimbangan alamLumpur Banjir lumpurterjadi melalui penumpukan endapan di tanah pertanian. Sedimen kemudian terpisah dari endapan dan terangkut sebagai materi tetap atau penumpukan dasar sungai. Endapan lumpur mudah diketahui ketika mulai mencapai daerah berpenghuni. Banjir lumpur adalah proses lembah bukit, dan tidak sama dengan aliran lumpur yang diakibatkan pergerakan massal.Lainnya Banjir dapat terjadi ketika air meluap di permukaan kedap air (misalnya akibat hujan) dan tidak dapat terserap dengan cepat (orientasi lemah atau penguapan rendah). Rangkaian badaiyang bergerak ke daerah yang sama. Berang-berangpembangunbendungandapat membanjiri wilayah perkotaan dan pedesaan rendah, umumnya mengakibatkan kerusakan besar.

Arti danau adalah suatu cekungan pada permukaan bumi yang berisi air. Danau dapat memiliki manfaat serta fungsi seperti untuk irigasi pengairan sawah, ternak serta kebun, sebagai objek pariwisata, sebagai PLTA atau pembangkit listrik tenaga air, sebagai tempat usaha perikanan darat, sebagai sumber penyediaan air bagi makhluk hidup sekitar dan juga sebagai pengendali banjir dan erosi.

Janis-Jenis / Macam-Macam Danau yang ada di Indonesia :

1. Danau Buatan / WadukDanau buatan adalah danau yang secara sengaja dibuat oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan air pertanian, perikanan darat, air minum, dan lain sebagainya. Contoh : Waduk Jatiluhur di Jawa Barat.

2. Danau KarstDanau karts adalah danau yang berada di daerah berkapur di mana yang berukuran kecil disebut doline dan yang besar dinamakan uvala.

3. Danau TektonikDanau tektonik adalah danau yang terjadi akibat adanya aktivitas / peristiwa tektonik yang mengakibatkan permukaan tanah pada lapisan kulit bumi turun ke bawah membentuk cekung dan akhirnya terisi air. Contoh yakni : Danau Toba di Sumatera Utara.

4. Danau Vulkanik / Danau KawahDanau vulkanik adalah danau yang terbentuk pada bekas kawah gunung berapi. Contoh yaitu : Danau Batur di Bali.

Pengertian Sungai Sungai dapat didefinisikan sebagai saluran di permukaan bumi yang terbentuk secara alamiah yang melalui saluran itu air dari darat menglir ke laut.Di dalam Bahasa Indonesia, kita hanya mengenal satu kata sungai. Sedang di dalam Bahasa Inggris dikenal kata stream dan river. Kata stream dipergunakan untuk menyebutkan sungai kecil, sedang river untuk menyebutkan sungai besar.

PertanianDiperkirakan 69% penggunaan air di seluruh dunia untuk irigasi. Di beberapa wilayah irigasi dilakukan terhadap semua tanaman pertanian, sedangkan di wilayah lainnya irigasi hanya dilakukan untuk tanaman pertanian yang menguntungkan, atau untuk meningkatkan hasil. Berbagai metode irigasi melibatkan perhitungan antara hasil pertanian, konsumsi air, biaya produksi, penggunaan peralatan dan bangunan. Metode irigasi seperti irigasi beralur (furrow) dan sprinkler umumnya tidak terlalu mahal namun kurang efisien karena banyak air yang mengalami evaporasi, mengalir atau terserap ke area di bawah atau di luar wilayah akar. Metode irigasi lainnya seperti irigasi tetes, irigasi banjir, dan irigasi sistem sprinkler di mana sprinkler dioperasikan dekat dengan tanah, dikatakan lebih efisien dan meminimalisasikan aliran air dan penguapan meski lebih mahal. Setiap sistem yang tidak diatur dengan benar dapat menyia-nyiakan sumber daya air, sedangkan setiap metode memiliki potensi untuk efisiensi yang lebih tinggi pada kondisi tertentu di bawah pengaturan waktu dan manajemen yang tepat.Saat populasi dunia meningkat, dan permintaan terhadap bahan pangan juga meningkat dengan suplai air yang tetap, terdapat dorongan untuk mempelajari bagaimana memproduksi bahan pangan dengan sedikit air, melalui peningkatan metode dan teknologi irigasi, manajemen air pertanian, tipe tanaman pertanian, dan pemantauan air.IndustriDiperkirakan bahwa 15% air di seluruh dunia dipergunakan untuk industri. Banyak pengguna industri yang menggunakan air, termasuk pembangkit listrik yang menggunakan air untuk pendingin atau sumber energi, pemurnian bahan tambang dan minyak bumi yang menggunakan air untuk proses kimia, hingga industri manufaktur yang menggunakan air sebagai pelarut. Porsi penggunaan air untuk industri bervariasi di setiap negara, namun selalu lebih rendah dibandingkan penggunaan untuk pertanian.Air juga digunakan untuk membangkitkan energi. Pembangkit listrik tenaga air mendapatkan listrik dari air yang menggerakkan turbin air yang dihubungkan dengan generator. Pembangkit listrik tenaga air adalah pembangkit listrik yang rendah biaya produksi, tidak menghasilkan polusi, dan dapat diperbarui. Energi ini pada dasarnya disuplai oleh matahari; matahari menguapkan air di permukaan, yang lalu mengalami pengembunan di udara, turun sebagai hujan, dan air hujan mensuplai air bagi sungai yang mengaliri pembangkit listrik tenaga air. Bendungan Three Gorges merupakan bendungan pembangkit listrik tenaga air terbesar di dunia.Penggunaan industrial lainnya adalah turbin uap dan penukar panas, juga sebagai pelarut bahan kimia. Keluarnya air dari industri tanpa dilakukan pengolahan terlbih dahulu dapat disebut sebagai polusi. Polusi meliputi pelepasan larutan kimia (polusi kimia) atau pelepasan air sisa penukaran panas (polusi termal). Industri membutuhkan air murni untuk berbagai aplikasi dan menggunakan berbagai tehnik pemurnian untuk suplai air maupun limbahnya.Rumah tangga

Air minum yang umum berada di negara-negara majuDiperkirakan 15% penggunaan air di seluruh dunia adalah di rumah tangga. Hal ini meliputi air minum, mandi, memasak, sanitasi, dan berkebun. Kebutuhan minimum air yang dibutuhkan dalam rumah tangga menurut Peter Gleick adalah sekitar 50 liter per individu per hari, belum termasuk kebutuhan berkebun. Air minum haruslah air yang berkualitas tinggi sehingga dapat langsung dikonsumsi tanpa risiko bahaya. Di sebagian besar negara-negara berkembang, air yang disuplai untuk rumah tangga dan industri adalah air minum standar meski dalam proporsi yang sangat kecil digunakan untuk dikonsumsi langsung atau pengolahan makanan.RekreasiPenggunaan air untuk rekreasi biasanya sangatlah kecil, namun terus berkembang. Air yang digunakan untuk rekreasi biasanya berupa air yang ditampung dalam bentuk reservoir, dan jika air yang ditampung melebihi jumlah yang biasa ditampung dalam reservoir tersebut, maka kelebihannya dikatakan digunakan untuk kebutuhan rekreasional. Pelepasan sejumlah air dari reservoir untuk kebutuhan arung jeram atau kegiatan sejenis juga disebut sebagai kebutuhan rekreasional. Hal lainnya misalnya air yang ditampung dalam reservoir buatan (misalnya kolam renang).Penggunaan rekreasional umumnya non-konsumtif, karena air yang dilepaskan dapat digunakan kembali. Pengecualian terdapat pada penggunaan air di lapangan golf, yang umumnya sering menggunakan air dalam jumlah berlebihan terutama di daerah kering. Namun masih belum jelas apakah penggunaan ini dikategorikan sebagai penggunaan rekreasional atau irigasi, namun tetap memberikan efek yang cukup besar bagi sumber daya air setempat.Sebagai tambahan, penggunaan rekreasional mungkin akan mengurangi ketersediaan air bagi kebutuhan lainnya di suatu tempat pada suatu waktu tertentu.Lingkungan dan ekologiPenggunaan bagi lingkungan dan ekologi secara eksplisit juga sangat kecil namun terus berkembang. Penggunaan air untuk lingkungan dan ekologi meliputi lahan basah buatan, danau buatan yang ditujukan untuk habitat alam liar, konservasi satwa ikan, dan pelepasan air dari reservoir untuk membantu ikan bertelur.Seperti penggunaan untuk rekreasi, penggunaan untuk lingkungan dan ekologi juga termasuk penggunaan non konsumtif, namun juga mengurangi ketersediaan air untuk kebutuhan lainnya di suatu tempat pada suatu waktu tertentu.KerangkaPikir PenelitianAnalisis dalam penelitian ini adalah analisis terhadap kerentanan banjir dandaerah rawan banjir, yaitu dengan memformulasikan parameter-parameter terkait.Kerentanan banjir dan daerah rawan banjir tersebut dikaji denganMenggunakan bantuan Sistem Informasi Geografis (SIG). Data yang digunakan dalam penelitianini menggunakan data sekunder dan primer. Data tersebut diberikan harkat pada masing - masing parameter, tujuannya adalah ketika di overlay hasilnya dapatBerupa data kerentanan banjir secara kuantitatif dalam bentuk skor kerentananbanjir disamping juga data spasial kerentanan banjir dalam bentuk peta.Unit analisisdalam penelitian ini diperoleh dari hasil overlay peta bentuk lahan, peta penggunaan lahan dan peta kemiringan lerengdalam batas sub-DAS. Fungsi unit analisis adalah sebagai acuan dalam pengambilan sampel dilapangan serta sebagai dasar dari hasil proses analisis kuantitatif parameterparameter banjir.

DEBIT ANDALANDebit Andalan (dependable discharge) : debit yang berhubungan dgn probabilitas atau nilai kemungkinan terjadinya. Merupakan debit yg kemungkinan terjadinya sama atau melampaui dari yg diharapkan. Debit yg mengalir pd suatu penampang sungai dlm suatu daerah aliran sungai (DAS).Perencanaan teknik sumber daya air membutuhkan nilai probabilitas debit yg diandalkan:-Penyediaan air minum dgn debit andalan 99%-Pembangkit tenaga listrik dgn debit andalan 85% -90%-Perencanaan irigasi dgn debit andalan 70% -85%Misal dgn andalan 90% diperoleh debit andalan 100 m3/det. Berarti akan dihadapi adanya debit-debit yg sama atau lebih besar dari 100 m3/det sebesar 90% dari banyaknya pengamatan selama waktu tertentu. Dan akan dihadapi resiko debit-debit lebih kecil dari 100 m3/det sebesar 10% dari banyaknya pengamatan

2.6.2 Flow duration curvesA flow duration curve (FDC) represents the relationship between the magnitude and duration of stream flows; duration in this context refers to the overall percentage of time that a particular flow is exceeded. The shape of the FDC for any river therefore strongly reflects the type of flow regime and is influenced by the character of the upstream catchment including geology, urbanisation, artificial influences and groundwater. Figure 2.3 shows the flow duration curves for two contrasting rivers.Figure 2.3 Flow duration curves for two contrasting riversThis graph shows the impact of catchment type on FDC shape.The River Piddle is a chalk stream with a relatively limited seasonal variation in flow, being sustained by groundwater baseflow throughout the year and having few high flow events due to the permeable nature of the catchment.In contrast, the River Conder is an upland stream with a flashy flow regime. Its FDC has a much steeper gradient, reflecting the greater range of flows experienced. In particular there are more extreme high and low flows at this site.

The FDC is a very useful tool for assessing the overall historical variation in flow, though one drawback is that it offers little information about the timing or persistence of low flow events. The FDC has a wide range of applications including: setting river flow objectives; scenario evaluation (in respect of the impact of artificial influences such as water abstraction or effluent releases); hydropower assessment; evaluation of sediment or contaminant loads; structure design (for example, a structure can be designed to perform well within some range of flows, such as those exceeded between 20 and 80% of the time or such that it does not alter the low flow regime). In practice, FDCs are used mainly in relation to the setting of environmental flow objectives. The Q95 flow (the flow exceeded 95% of the time according to the FDC) has been used historically in the UK to represent the low flow in a river. Abstraction conditions have sometimes been set to protect this flow; for example, abstraction is permitted provided the flow is greater than the Q95. River ecology requirements are often more complex than this and other values may be used to control abstractions. The influence of potential abstractions from the river and/or discharges into the river can be reviewed by constructing an influenced FDC which can then be compared to the target, enabling identification of flow ranges where further abstraction might be permitted. For example, it may be desirable to keep the flow regime of a particular river as natural as possible and a target of 90% of the natural flow across the full range of flow might be stated. This means that the combined effect of any artificial influences should not result in a change in flow regime such that the actual flow duration curve deviates from (drops below) the natural by greater than 10% at any point.