download Download

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