92
4.5. Pembahasan Umum
Penggunaan airbumi sebagai sumber air irigasi memiliki dua konsekuensi di mana keduanya merupakan aspek yang menentukan keberlanjutan suatu usaha
yaitu aspek lingkungan dan aspek ekonomi, di samping aspek sosial. Konsekuensi yang dimaksud adalah 1 dapat menimbulkan kerusakan lingkungan dan 2
usahatani dapat mengalami kerugian akibat biaya irigasi yang tinggi. Kerusakan lingkungan terjadi bilamana dalam pengambilan airbumi tidak menerapkan
system keseimbangan antara potensi air bumi yang ada dalam suatu wilayah dengan besarnya debit pengambilan. Mengingat potensi airbumi sulit diketahui
secara pasti, maka potensi tersebut diduga dengan menggunakan pendekatan Darcy’s, di mana variabel yang menentukan seperti karakteristik akifer harus
diketahui terlebih dahulu melalui uji pemompaan. Konsekuensi lain berupa timbulnya kerugian dapat dicegah denganh melakukan usahatani dengan luasan
yang lebih luas dari luas minimum layak. Luas minimum layak tersebut harus dapat dipenuhi kebutuhan air tanaman dengan satu sumur.
Selain karakteristik akifer, potensi airbumi dapat diduga bilamana diketahui gradien hidraulik dan luas penampang akifer. Kedua variabel ini sangat
menentukan besarnya potensi airbumi. Luas penampang aliran diduga melalui interpretasi peta litologi, sedangkan gradient hidraulik diperoleh berdasarkan peta
kontur muka airbumi melalui proses tumpang susun overlay antara peta kontur permukaan tanah dan data posisi muka airbumi pada beberapa titik pengamatan
dengan menggunakan perangkat lunak Surfer 8. Berdasarkan interpretasi peta litologi, diperoleh bahwa tebal akifer adalah 15 meter dengan posisi 3 meter dari
permukaan tanah. Lebar penampang aliran diperoleh berdasarkan pada peta jejaring aliran yang menunjukkan bahwa airbumi mengalir dari Barat ke Timur
sehingga lebar aliran sama dengan panjang DAS yaitu 10.000 m, sedangkan panjang aliran sama dengan lebar DAS yaitu 4.000 m, karena DAS berhulu di
Utara dan hilirnya pada sisi Selatan. Selain itu, pada peta jejaring aliran diperoleh tinggi muka airbumi tertinggi adalah sebesar 32 m dan terendah 8 meter dpl, atau
selisih keduanya adalah 24 m. Berdasarkan pada tebal dan lebar aliran, maka luas penampang aliran diperoleh sebesar 150.000 m
2
. Selain lebar akifer, arah aliran dijadikan juga suatu dasar penentuan panjang aliran yaitu sekitar 4.000 m.
93 Gradien hidraulik yang merupakan selisih antara muka airbumi tertinggi dikurang
yang terendah kemudian dibagi dengan panjang aliran diperoleh sebesar 0.006. Konduktivitas hidraulik diperoleh bedasarkan pada uji pemompaan dperoleh
sebesar 16,13 mhari yang merupakan konduktivitas hidraulik. Pengambilan nilai optimal didasarkan bahwa konduktivitas hidraulik pada suatu sistem akifer hanya
satu. Namun dalam uji pemompaan diperoleh nilai konduktivitas hidraulik yang berubah setiap saat akibat adanya perubahan tinggi muka airbumi. Berdasarkan
hal tersebut maka dilakukan optimasi untuk mendapatkan nilai yang merupakan nilai yang dapat mewakili keseluruhan nilai konduktivitas hidraulik yang selalu
berubah. Optimasi dilakukan dengan meminimalkan selisih dari keseluruhan nilai konduktivitas menggunakan Solver Add In pada Microsoft Excel. Konduktivitas
hidraulik tersebut dijadikan dasar dalam penentuan hasil spesifik dengan terlebih dahulu menentukan ukuran partikel. Hasil spesifik ditentukan dengan
menggunakan grafik hubungan antara ukuran partikel dengan hasil spesifik. Nilai karakteristik akifer yang diperoleh perlu diuji keabsahannya.
Pengujian keabsahan karakteristik akifer tersebut dilakukan dengan menggunakan model aliran airbumi. Beberapa asumsi yang dilakukan didasarkan pada kondisi
senyatanya di lapangan seperti akifer bebas, asumsi Dupuit atau aliran terjadi secara dua dimensi, dan tidak tunak. Model diuji kesahihannya dengan metode
korelasi dan penilaian kesahihan berdasarkan nilai koefisien determinasi. Hasil uji kesahihan diperoleh koefisien determinasi sebesar 0,85 yang merupakan
hubungan antara tinggi muka airbumi hasil pengukuran dengan hasil model. Hal ini menunjukkan bahwa model sahih dan karakteristik akifer yang diperoleh
adalah benar. Atas dasar tersebut, model aliran airbumi dan karakteristik akifer yang diperoleh dapat digunakan untuk memprediksi kondisi optimal atau model
dapat digunakan untuk tempat lain namun harus dilakukan pengujian karakteristik akifernya terlebih dahulu.
Berdasarkan pada nilai konduktivitas hidraulik, gradien hidraulik dan luas penampang aliran airbumi, dengan pendekatan Darcy’s diperoleh maka potensi
airbumi pada Sub DAS Data dapat dihitung yaitu sebesar 14.517 m
3
hari 168,02 ltdt yang dapat mengairi sawah seluas 315,66 ha. Potensi tersebut
merupakan batas pengambilan airbumi sepanjang tahun. Potensi airbumi yang
94 besar tersebut merupakan suatu peluang untuk dapat dimanfaatkan sebagai sumber
air irigasi, di samping itu posisinya yang dangkal memungkinkan pengambilannya dapat dilakukan dengan sumur bor.
Konsekuensi dari penggunaan airbumi sebagai sumber air irigasi adalah biaya yang tinggi akibat pengadaan jaringan irigasi dan operasionalnya sehingga
dapat mengakibatkan terjadinya kerugian dalam usahatani. Kerugian dapat dicegah dengan melakukan usahatani dengan luasan yang lebih luas dari luas
minimum layak. Luas minimum layak ditentukan berdasarkan pada analisis finansial usahatani menggunakan airbumi sebagai sumber air irigasi. Biaya
usahatani terdiri atas biaya air irigasi, biaya pengolahan tanah, biaya bibit, biaya tanam, biaya pemeliharaan dan biaya saprodi. Biaya air irigasi dihitung dengan
menggunakan analisis ekonomi teknik, mengingat biaya penggunaan airbumi untuk irigasi digunakan jaringan irigasi yang terdiri dari mesin penggerak yaitu
motor diesel dan unit pompa. Biaya tersebut dibagi atas biaya tetap dan biaya tidak tetap. Biaya tetap tidak mengalami perubahan sepanjang tahun, namun jika
diukur untuk setiap luas dan jumlah musim tanam per tahun, biaya tetap akan menurun dengan bertambahnya luasan usahatani dan jumlah musim tanam per
tahun. Dalam analisa ekonomi teknik, nilai modal sebenarnya net present value tidak dihitung secara khusus karena dalam perhitungan biaya tetap sudah
diperhitungkan biaya bunga modal sehingga biaya yang timbul sama dengan nilai modal yang ditanam Irwanto, 1982.
Total biaya usahatani menggunakan airbumi sebagai sumber air irigasi dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu luas usahatani, lama operasi mesin dan pompa
serta jumlah musim tanam per tahun. Semakin luas usahatani maka total biaya per tahun akan semakin besar akibat bertambahnya biaya tidak tetap seperti biaya
pengolahan tanah, biaya bibit, biaya tanam, biaya pemeliharaan dan biaya saprodi. Pengaruh jam operasi mesin dan pompa terhadap total biaya usahatani adalah
berbanding lurus yang diakibatkan oleh bertambahnya biaya bahan bakar mesin, biaya pemeliharaan, biaya perawatan dan biaya operator. Demikian halnya untuk
jumlah musim tanam per tahun akan meningkatkan total biaya per tahun akibat bertambahnya komponen-komponen biaya tersebut.
95 Biaya air irigasi mendominasi daripada total biaya pokok produksi.
Dominasi biaya air irigasi dapat hingga lebih dari 50 dari total biaya pokok produksi, hal ini terjadi jika lama pemompaan lebih dari 1440 jam per musim
tanam dengan luas usahatani hanya 3 ha dan hanya satu musim tanam per tahun. Pengurangan dominasi biaya air irigasi dapat dilakukan dengan mengurangi jam
operasi pompa per musim tanam. Pengurangan jam operasi pompa sangat sulit dikendalikan, sehingga cara lain yang dapat dilakukan dan mudah dikendalikan
adalah dengan menambah luas usahatani dan atau meningkatkan jumlah musim tanam per tahun.
Pendapatan merupakan total hasil yang diperoleh dikurangi dengan total biaya. Berdasarkan hasil analisis finansial diperoleh bahwa pendapatan akan
meningkat dengan bertambahnya luas usahatani, jumlah musim tanam per tahun dan lama operasi pompa per musim tanam. Pengaruh lama operasi pompa per
musim tanam terhadap pendapatan terjadi akibat meningkatnya produktivitas lahan. Hal ini terjadi karena pada musim kemarau ketersediaan energi sinar
matahari untuk proses fotosintesis lebih lama. Berdasarkan pada perhitungan penentuan luas minimum layak diperoleh
bahwa luas minimum layak terbesar adalah 3,71 ha terjadi jika usahatani dilakukan hanya satu musim tanam per tahun dengan lama operasi mesin dan
pompa selama 1440 jammusim, sedangkan luas minimum layak terkecil terjadi jika dilakukan dua kali musim tanam per tahun dengan lama operasi mesin dan
pompa per musim tanam sebesar 740 jam yaitu seluas 1,91 ha. Dalam rangka perancangan irigasi airbumi, yang dijadikan dasar dalam penentuan kondisi
optimal adalah luas minimum layak yang terbesar. Penentuan kondisi optimal dilakukan dengan model optimasi menggunakan
Solver Add Ins pada Microsoft Excel. Model optimasi terdiri atas fungsi tujuan
yaitu memaksimalkan total debit dengan fungsi pembatas berupa persamaan aliran airbumi dua dimensi dalam kondisi tunak, luas minimum layak, debit yang
dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan air tanaman berdasarkan pada luas minimum layak dan tinggi muka airbumi minimum.
Berdasarkan hasil optimasi diperoleh bahwa sumur tunggal memberikan debit optimal yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan debit total untuk sumur
96 ganda, namun debit total yang diperoleh masih lebih kecil dari debit potensi
airbumi pada lokasi penelitian. Kondisi sebaliknya terjadi bila ditinjau secara individu sumur, di mana debit sumur tunggal jauh lebih besar dibandingkan
dengan sumur ganda. Hal ini menunjukkan bahwa untuk memperoleh total debit optimal yang maksimal harus menggunakan sumur ganda. Namun penggunaan
sumur ganda dapat mengakibatnya terjadinya saling pengaruh antar sumur yang pada akhirnya dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan berupa
pemampatan akifer sehingga terjadi penurunan muka lahan land subsidence akibat pori akifer hanya diisi dengan udara sehingga tidak mampu menahan beban
berupa berat lahan itu sendiri terutama bila saling pengaruh terjadi dalam waktu yang lama. Upaya pencegahan dapat dilakukan dengan cara menentukan jarak
antar sumur yang optimal, di mana kebutuhan air tanaman terpenuhi dengan luasan yang yang diairi oleh sebuah sumur lebih luas dari luas minimum layak
untuk usahatani menggunakan airbumi sebagai sumber air irigasi. Berdasarkan pada perhitungan jarak optimal dengan pertimbangan
kebutuhan air tanaman dan debit optimal yang dapat diperoleh untuk jarak sumur tertentu diperoleh bahwa jarak optimal sebesar 479,30 m. Jarak tersebut
menunjukkan bahwa untuk satu sumur diperuntukkan untuk mengairi sawah seluas 22,97 ha, di mana luasan tersebut lebih luas dari luas minimum layak.
Debit yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan air tanaman untuk luasan tersebut adalah sebesar 1.056,39 m
3
hari atau 12,23 ltdt. Pada luasan tersebut, pendapatan usahatani sebesar Rp 191.711.802,85 atau BC sebasar 16,29. Kondisi
ini dicapai jika dilakukan dua kali masa tanam per tahun dengan lama operasi pompa per musim hanya 720 jam.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: 1. Akifer pada daerah penelitian berupa pasiran, berada 3 meter dari permukaan
tanah dengan ketebalan sekitar 15 m yaitu dari -7 m hingga 8 m dari permukaan laut. Hal ini menunjukkan bahwa akifer termasuk akifer bebas atau
akifer dangkal. 2. Berdasarkan uji pemompaan, karakteristik akifer hasil optimasi pada daerah
penelitian seperti konduktivitas hidraulik sebesar 16,13 mhari dan hasil spesifik sebesar 0,32.
3. Berdasarkan data posisi muka airbumi secara spasial, maka sumber resapan diduga berasal dari sisi Barat DAS mengalir ke arah timur yang ditunjukkan
oleh peta jejaring aliran flownet. 4. Dari jejaring aliran maka komponen persamaan Darcy untuk memprediksi
potensi airbumi dapat ditentukan, sehingga potensi airbumi pada daerah penelitian diketahui sebesar 14.517 m
3
hari 168,02 ltdt. 5. Input model terdiri atas: 1 konduktivitas hidraulik, 2 hasil spesifik, 3 debit
pengambilan, dan 4 muka airbumi awal, sedangkan output model terdiri atas: 1 perubahan muka airbumi dan 2 pizometrik muka airbumi.
6. Berdasarkan uji kesahihan, model dinyatakan sahih dengan koefisien determinasi sebesar 0,85. Hal ini berarti bahwa model aliran airbumi yang
diperoleh dapat digunakan pada tempat lain, namun terlebih dahulu dilakukan identifikasi karakteristik akifer. Di samping itu, karakteristik akifer yang
diperoleh dari hasil penelitian dinyatakan benar. 7. Ada dua hal yang mempengaruhi biaya tetap per hektar per tahun daripada
mesin dan pompa yang digunakan untuk irigasi yaitu luasan dan jumlah musim tanam per tahun.
8. Biaya tidak tetap per jam tidak dipengaruhi oleh luasan dan umur mesin. Hal ini disebabkan karena besarnya air yang dipompa tidak dipengaruhi oleh
luasan yang akan diairi namun dipengaruhi kapasitas pompa dan daya dukung akifer. Sedangkan umur mesin tidak berpengaruh karena diasumsikan bahwa
kinerja mesin konstan sepanjang umur ekonomisnya.