Optimasi Pengelolaan Integrasi Waduk Duriangkang dan Muka Kuning untuk Mendukung Penyediaan Air Baku Kota Batam yang Berkelanjutan

Bachtiar, Shafur and Prof. Dr. Ir. Lily Montarcih Limantara, M.Sc and Ir. Moh Sholichin, MT, Ph.D and Dr. Ir. Widandi Soetopo, M.Eng. (2023) Optimasi Pengelolaan Integrasi Waduk Duriangkang dan Muka Kuning untuk Mendukung Penyediaan Air Baku Kota Batam yang Berkelanjutan. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Dalam mengatasi permasalahan ketersediaan air yang tidak merata serta kebutuhan air yang semakin meningkat, dibutuhkan suatu model pengelolaan sumber daya air yang menyeluruh dan terintegrasi. Dengan terbatasnya sumber daya air khususnya air permukaan terutama pada waktu musim kemarau menunjukkan bahwa pengoperasian waduk perlu dioptimalkan. Pada sistem kaskade dari Waduk Muka Kuning dan Waduk Duriangkang ini terdapat pengambilan dari tampungan hilir menggunakan pompa guna memenuhi inflow tampungan hulu. Histori data tinggi muka air yang tercatat menunjukkan Waduk Duriangkang mengalami limpasan yang cukup besar pada akhir tahun 2017 hingga awal tahun 2018. Limpasan yang terjadi pada Waduk Muka Kuning dapat menjadi tambahan inflow Waduk Duriangkang. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui ketersediaan debit di Waduk Duriangkang dan Waduk Muka Kuning, mengetahui potensi debit Waduk Duriangkang yang dapat dimanfaatkan untuk suplesi ke Waduk Muka Kuning serta menghasilkan suatu pola operasi yang optimum. Ketersediaan air waduk dilakukan dengan analisis keseimbangan air pada waduk yang dikalibrasi dengan data elevasi muka air pengamatan. Hasil analisis tersebut dapat digunakan untuk mengetahui kapasitas maksimum dari Waduk Duriangkang dan Waduk Muka Kuning untuk memenuhi kebutuhan air baku Kota Batam di masa yang akan datang. Model optimasi memiliki fungsi tujuan yang ingin dicapai yaitu memaksimalkan pemenuhan kebutuhan air baku di kedua IPA terpasang yang merupakan outflow kedua waduk. Variabel kendala pada model operasi berupa kondisi teknis waduk, kapasitas IPA serta kapasitas pompa suplesi terpasang. Sedangkan variabel keputusan model adalah debit suplesi yang dipompa dari Waduk Duriangkang ke Waduk Muka Kuning. Hasil optimasi musim basah menunjukkan bahwa pemenuhan kebutuhan mencapai 100% sesuai kapasitas IPA terpasang pada kedua waduk. Hasil optimasi musim normal menunjukkan bahwa pemenuhan kebutuhan air melalui IPA Duriangkang mencapai 100%. Pada Waduk Muka Kuning, pemenuhan kebutuhan maksimum terjadi pada bulan Oktober s/d Desember yaitu sebesar kapasitas IPA terpasang, sedangkan pada bulan lainnya pemenuhan kebutuhan bervariasi. Hasil optimasi musim kering menunjukkan bahwa pemenuhan kebutuhan air Waduk Duriangkang mencapai 100% dan pada Waduk Muka Kuning, pemenuhan kebutuhan maksimum terjadi pada bulan Oktober s/d Desember yaitu sebesar kapasitas IPA terpasang. Sedangkan pada bulan lainnya pemenuhan kebutuhan bervariasi. Melalui hasil optimasi dengan tujuan memaksimalkan pemenuhan kebutuhan air baku dengan melakukan suplesi dari Waduk Duriangkang ke Waduk Muka Kuning maka diperoleh Pola Operasi Waduk Duriangkang dan Waduk Muka Kuning yang optimal. Pola Operasi Waduk hasil optimasi menjadi acuan dalam pengelolaan sumber daya air yang berkelanjutan di Kota Batam.

English Abstract

In overcoming the problem of unequal water availability and increasing water demand, a comprehensive and integrated water resources management model is needed. The limited water resources, especially surface water, especially during the dry season, shows that reservoir operations need to be optimized. In the cascade system of Muka Kuning Reservoir and Duriangkang Reservoir, there is withdrawal from the downstream reservoir using a pump to meet the inflow of the upstream reservoir. Historical recorded water level data shows that the Duriangkang Reservoir experienced quite large runoff at the end of 2017 to the beginning of 2018. The runoff that occurred in the Muka Kuning Reservoir could be an additional inflow for the Duriangkang Reservoir. This research was conducted to determine the availability of discharge in the Duriangkang Reservoir and the Muka Kuning Reservoir, determine the potential discharge from the Duriangkang Reservoir which can be utilized for supply to the Muka Kuning Reservoir and produce an optimum operating pattern. Reservoir water availability is carried out by analyzing the water balance in the reservoir which is calibrated with observational water level elevation data. The results of this analysis can be used to determine the maximum capacity of the Duriangkang Reservoir and the Muka Kuning Reservoir to meet the raw water needs of Batam City in the future. The optimization model has an objective function to be achieved, namely maximizing the fulfillment of raw water needs in the two installed IPAs which are the outflow of the two reservoirs. The constraint variables in the operating model are the technical condition of the reservoir, the capacity of the WTP and the capacity of the installed supply pump. Meanwhile, the model decision variable is the suppletion discharge pumped from the Duriangkang Reservoir to the Muka Kuning Reservoir. The results of the wet season optimization show that the fulfillment of needs reaches 100% according to the installed WTP capacity in both reservoirs. The normal season optimization results show that the fulfillment of water needs through the Duriangkang WTP reaches 100%. In the Muka Kuning Reservoir, maximum demand fulfillment occurs from October to December, namely the installed WTP capacity, while in other months demand fulfillment varies. The results of the dry season optimization show that the Duriangkang Reservoir's water demand has reached 100% and in the Muka Kuning Reservoir, maximum demand fulfillment occurs from October to December, namely the installed WTP capacity. Meanwhile, in other months the fulfillment of needs varies. Through optimization results with the aim of maximizing the fulfillment of raw water needs by supplementing from Duriangkang Reservoir to Muka Kuning Reservoir, an optimal Operation Rule for Duriangkang Reservoir and Muka Kuning Reservoir is obtained. The optimized Reservoir Operation Rule becomes a reference in sustainable water resources management in Batam City.

Item Type:	Thesis (Doktor)
Identification Number:	0623070008
Uncontrolled Keywords:	Waduk kaskade, pompa suplesi, optimasi, Pola Operasi Waduk, pengelolaan SDA berkelanjutan-Cascade reservoir, suppletion pump, optimization, Reservoir Operating Rule, Suistainable Water Resourcess Management
Divisions:	S2/S3 > Doktor Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	25 Mar 2024 05:18
Last Modified:	25 Mar 2024 05:18
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/217562

Text (DALAM MASA EMBARGO) Shafur Bachtiar.pdf Restricted to Registered users only Download (4MB)

Actions (login required)

View Item