OPTIMASI PENGELOLAAN AIR EMBUNG SALUT TIMUR UNTUK AIR BAKU DAN IRIGASI DI DESA SALUT KECAMATAN KAYANGAN LOMBOK UTARA

Tugas Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S – 1 Jurusan Teknik Sipil oleh :

AULIA SAFITHRI F1A 011 018 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MATARAM 2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan YME, atas segala berkat, rahmat serta karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini mengambil judul “Optimasi Pengelolaan Air Embung

Salut Timur Untuk Aik Baku Dan Irigasi Di Desa Salut Timur Kecamatan

Kayangan Kabupaten Lombok Utara”. Tugas Akhir ini juga merupakan salah satu

persyaratan kelulusan guna mencapai gelar kesarjanaan di Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik Universitas Mataram untuk memperoleh gelar sarjana S-1.

Penulis menyadari bahwa dalam Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan, untuk itu saran dan kritik yang bersifat membangun dari berbagai

pihak sangat diharapkan guna penyempurnaan isi dari Tugas Akhir ini. Akhir kata

semoga karya ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Mataram, Januari 2017 Penulis iii

UCAPAN TERIMA KASIH

Tugas Akhir ini dapat diselesaikan berkat bantuan dan dorongan baik moril

maupun materil dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis

menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya terutama kepada :

1. Bapak Yusron Saadi, ST., M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Mataram.

2. Bapak Jauhar Fajrin, ST., MSc.(Eng)., Ph.D.,selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Mataram.

3. Bapak Agustono Setiawan, ST., MSc., selaku dosen pembimbing pertama yang

telah memberikan bimbingan, arahan serta semangat kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini, sehingga dapat terselesaikan dengan baik.

4. Bapak M. Bagus Budianto, ST., MT., selaku dosen pembimbing pendamping

yang telah memberikan bimbingan, arahan, dukungan serta semangat selama menyusun Tugas Akhir ini.

5. Bapak Dr. Eng. Hartana, ST., MT., Bapak Salehudin, ST., MT., dan Bapak I. B

Giri Putra, ST., MT., selaku dosen tamu.

6. Bapak Sahidan, S.Pd.I., dan Ibu Nurjanah tersayang, selaku kedua orangtua

penulis yang telah memberikan semuanya.

7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah

memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Semoga Allah SWT. memberikan imbalan yang setimpal atas bantuan yang diberikan kepada penulis.

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................... i KATA PENGANTAR ............................................................................ iii DAFTAR ISI........................................................................................... v DAFTAR TABEL................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .............................................................................. ix DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... x BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang.................................................................

1 1.2. Rumusan Masalah .........................................................

2 1.3. Tujuan Penelitian.............................................................

3 1.4. Manfaat Penelitian ..........................................................

3 1.5. Batasan Masalah ..............................................................

3 BAB II DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................

4 2.2. Landasan Teori ................................................................

5 2.2.1. Analisa Hidrologi.................................................

5 2.2.1.1. Penyiapan Data ......................................

5 2.2.1.2. Curah Hujan Rerata Daerah ...................

5 2.2.1.3. Uji Konsistensi Data ..............................

7 2.2.1.4. Analisa Curah Hujan Efektif .................

9 2.2.2. Analisa Ketersediaan Air .....................................

10 2.2.3. Kebutuhan Air Irigasi ..........................................

14 2.2.4. Kebutuhan Air Baku ............................................

23 2.2.5. Optimasi ..............................................................

BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Lokasi Penelitian .............................................................

28 3.2. Pelaksanaan Penelitian ..................................................

29 3.2.1. Tahap Pengumpulan Data ...................................

29 3.2.2. Tahap Analisa Data ............................................

29 3.3. Bagan Alir Penelitian ......................................................

31 BAB IV HASIL DAN PEBAHASAN 4.1. Analisis Hidrologi ..........................................................

32 4.1.1. Data Hujan ..........................................................

32 4.1.2. Uji Konsistensi Data Curah Hujan .....................

32 4.1.3. Analisis Curah Hujan Efektif .............................

35 4.1.4. Analisis Evapotranspirasi ...................................

37 4.2. Analisis Ketersediaan Air ...............................................

42 4.3. Analisis Kebutuhan Air Irigasi ........................................

53 4.4. Model Optimasi ..............................................................

59 4.5. Analisis Optimasi ...........................................................

65 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan......................................................................

73 5.2. Saran ...............................................................................

74 DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai kritis yang diijinkan untuk metode RAPS ...............

9 Tabel 2.2 Koefisien reduksi penguapan peluh ..................................

12 Tabel 2.3 Nilai Ra berdasarkan letak lintang dalam mm/hari ...........

18 Tabel 2.4 Koefisien tanaman ............................................................

18 Tabel 2.5 Nilai efisiensi irigasi .........................................................

21 Tabel 2.6 Standar kebutuhan air untuk berbagai sektor.....................

24 Tabel 2.7 Standar pemakaian air bersih menurut kategori kota.........

24 Tabel 4.1 Uji konsistensi data stasiun santong dengan

metode RAPS ....................................................................

34 Tabel 4.2 Ranking Curah Hujan Dari Besar Ke Kecil

(metode Basic Month) .......................................................

36 Tabel 4.3 Curah hujan efektif untuk padi dan palawija ....................

36 Tabel 4.4 Data klimatologi stasiun sopak ........................................

37 Tabel 4.5 Evapotranspirasi Potensial Dengan Metode PENMAN

(Modifikasi FAO) Daerah Irigasi Embung Salut Timur ...

40 Tabel 4.6 Evapotranspirasi Potensial Dengan Metode PENMAN

(Modifikasi FAO) CA Embung Salut Timur ....................

41 Tabel 4.7 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan

Menggunakan Model Nreca, Kalibrasi Tahun 1992 .........

45 Tabel 4.8 Kalibrasi model Nreca tahun 1992 ...................................

46 Tabel 4.9 Perhitungan debit setengah bulanan dengan

menggunakan model Nreca tahun 1991 ............................

49 Tabel 4.10 Rekapitulasi Perhitungan debit setengah bulanan

dengan menggunakan model Nreca ...................................

50 Tabel 4.11 Debit Andalan Metode Basic Month .................................

51 Tabel 4.12 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Daerah Irigasi Embung Salut Timur Awal Tanam November I

(Pola Tanam : Palawija-Palawija-Bero) ...........................

Tabel 4.13 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Daerah Irigasi Embung Salut Timur Awal Tanam November I

(Pola Tanam : Palawija-Palawija-Palawija) .....................

56 Tabel 4.14 Rekapitulasi Kebutuhan Air Tanaman Untuk Pola

Tanam Padi-Palawija-Bero ..............................................

57 Tabel 4.15 Rekapitulasi Kebutuhan Air Tanaman Untuk Pola

Tanam Palawija-Palawija-Palawija ...................................

58 Tabel 4.16 Hasil Optimasi Embung Salut Timur Awal Tanam

November 1........................................................................

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Lokasi Studi .................................................................

28 Gambar

3.2 Bagan Alir Penelitian ...................................................

31 Gambar

4.1 Peta Poligon Thiessen Lokasi Embung Salut Timur ....

32 Gambar

4.2 Grafik Kalibrasi Model Nreca Tahun 1992 .................

46 Gambar

4.3 Grafik Debit Andalan Metode Basic Month ................

52 Gambar

4.4 Skema Aliran Embung Salut Timur .............................

59 Gambar

4.5 Solver Parameters ........................................................

67 Gambar

4.6 Pemilihan Cell ..............................................................

67 Gambar

4.7 Pemilihan cell luas areal Irigasi dan jumlah penduduk yang akan dilayani untuk kebutuhan air baku...............

68 Gambar

4.8 ADD Constraint ...........................................................

68 Gambar

4.9 Input Fungsi Kendala ...................................................

69 Gambar

4.10 Solve .............................................................................

69 Gambar

4.11 Solver Results ...............................................................

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Lampiran 1.1 Data Curah Hujan Pos Santong ....................................

1 Lampiran 1.2 Data Klimatologi Stasiun Sopak ..................................

2 Lampiran 1.3 Perhitungan Evapotranspirasi Pada Daerah Irigasi .......

3 Lampiran 1.4 Perhitungan Evapotranspirasi Pada Daerah Aliran Sungai (DAS) .......................................

4 Lampiran II Lampiran 2.1 Data Curah Hujan Pos Sopak ......................................

5 Lampiran 2.2 Data Debit AWLR Sopak ............................................

6 Lampiran 2.3 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Kalibrasi Tahun 1992 ....

7 Lampiran 2.4 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Kalibrasi Tahun 1993 ....

9 Lampiran 2.5 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1991 ....................

11 Lampiran 2.6 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1992 ....................

12 Lampiran 2.7 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1993 ....................

13 Lampiran 2.8 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1994 ....................

14 Lampiran 2.9 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1995 ....................

15 Lampiran 2.10 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1996 ....................

16 Lampiran 2.11 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1997 ....................

Lampiran 2.12 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1998 ....................

18 Lampiran 2.13 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 1999 ....................

19 Lampiran 2.14 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2000 ....................

20 Lampiran 2.15 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2001 ....................

21 Lampiran 2.16 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2002 ....................

22 Lampiran 2.17 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2003 ....................

23 Lampiran 2.18 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2004 ....................

24 Lampiran 2.19 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2005 ....................

25 Lampiran 2.20 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2006 ....................

26 Lampiran 2.21 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2007 ....................

27 Lampiran 2.22 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2008 ....................

28 Lampiran 2.23 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2009 ....................

29 Lampiran 2.24 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2010 ....................

30 Lampiran 2.25 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2011 ....................

31 Lampiran 2.26 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2012 ....................

Lampiran 2.27 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2013 ....................

33 Lampiran 2.28 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2014 ....................

34 Lampiran 2.29 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Model Nreca Tahun 2015 ...................

35 Lampiran 2.30 Rekapitulasi Debit Inflow Setengah Bulanan Dengan Menggunakan Metode Nreca .........................

36 Lampiran 2.31 Debit Andalan Metode Basic Month ............................

37 Lampiran III Lampiran 3.1 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Dengan Awal Tanam November I (Pola Tanam : Padi – Palawija – Palawija) .................

38 Lampiran 3.2 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Dengan Awal Tanam November II (Pola Tanam : Padi – Palawija – Palawija) .................

39 Lampiran 3.3 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Dengan Awal Tanam Desember I (Pola Tanam : Padi – Palawija – Palawija) .................

40 Lampiran 3.4 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Dengan Awal Tanam Desember II (Pola Tanam : Padi – Palawija – Palawija) .................

41 Lampiran 3.5 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Dengan Awal Tanam November I (Pola Tanam : Padi – Palawija – Bero) .......................

42 Lampiran 3.6 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Dengan Awal Tanam November II (Pola Tanam : Padi – Palawija – Bero) .......................

Lampiran 3.7 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Dengan Awal Tanam Desember I (Pola Tanam : Padi – Palawija – Bero) .......................

44 Lampiran 3.8 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Dengan Awal Tanam Desember II (Pola Tanam : Padi – Palawija – Bero) .......................

45 Lampiran IV Lampiran 4.1 Rekap Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman (Pola Tanam : Palawija – Palawija – Palawija) ..........

46 Lampiran 4.2 Rekap Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman (Pola Tanam : Palawija – Palawija – Bero) ................

47 Lampiran V Lampiran 5.1 Hasil Optimasi Embung Salut Timur Dengan Awal Tanam November I (Pola Tanam : Padi – Palawija – Palawija) .................

48 Lampiran 5.2 Hasil Optimasi Embung Salut Timur Dengan Awal Tanam November I (Pola Tanam : Padi – Palawija – Bero) .......................

DAFTAR NOTASI

xiv

A = Luas daerah aliran sungai (km

) AET = Nilai evapotranspirasi actual AWLR = Alat duga muka air otomatis c = Faktor konversi kecepatan angin dan kelembaban DR = Kebutuhan air irigasi pada pintu pengambilan (1t/dt.ha) DRO = Aliran permukaan (mm/bulan) E = Elevasi medan dari muka air laut ea = Tekanan uap jenuh (mbar) ed = Tekanan uap nyata (mbar) Eff = Efisiensi irigasi Eo = Evaporasi air terbuka selama penyiapan lahan (mm/hari) Ep = Evapotranspirasi potensial (mm/bulan) ER = Excess rainfall (mm/bulan) Et = Evapotranspirasi terbatas (mm/bulan) ETc = Kebutuhan air tanaman (mm/hari) ETo = Evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari) f(u) = Fungsi kecepatan angin I = Inflitrasi (mm/bulan)

IR = Kebutuhan air irigasi di tingkat persawahan (mm/hari) Kc = Koefisien tanaman xv m = Nomor urut angka pengamatan dalam susunan (dari besar ke kecil) n = Banyaknya pengamatan (jumlah tahun hujan) NFR = Kebutuhan air di sawah (mm/hari)

N n = Lama penyinaran matahari terukur (%), n/Nc =

Penyinaran matahari terkoreksi (%), P = Perkolasi (mm/hari) PET = Nilai evapotranspirasi potensial Pt = Jumlah penduduk yang akan dilayani (orang) Q = debit (mᶟ/dt)

R = Curah hujan rerata daerah (mm)

Ra = Radiasi teraksial ekstra (mm/hari) yang dipengaruhi oleh letak

lintang daerah.

R eff = Hujan efektif (mm/hari) Rh = Kelembaban udara (%) Rn1 = Radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari) Rns = Radiasi bersih gelombang pendek (mm/hari) Rs = Radiasi gelombang pendek (mm/hari) S = Standar kebutuhan air rata-rata (lt/hari/org) SK*, SK** = Nilai statistik T = Temperatur rata-rata (

C) Tc = Temperatur terkoreksi (C) U

2 = Kecepatan angin dilokasi pengukuran (km/jam)

2 c = Kecepatan angin dilokasi perencanaan (km/hari)

V i = Volume air tanah bulan ke-I (mm/bulan) V i-i = Volume air tanah bulan ke-(I — 1) (mm/bulan) W = Faktor temperatur dan ketinggian Wi = Nilai tampungan kelengasan tanah Wo = Nilai tampungan kelengasan awal WB(t) = Jumlah debit air yang dipergunakan untuk air baku pada waktu t WS = Kelebihan air (mm/bulan) Xj = Peubah putusan Xn = Variabel putusan

XR,YR,ZR,QR(t) = Jumlah debit air dari bendung untuk keperluan irigasi dalam

waktu t Y

= Rerata curah hujan (mm) Yi = Data curah hujan (mm) Z = Fungsi tujuan ΔV = Perubahan volume air tanah (mm/bulan) α = Albedo xvi

INTISARI

Embung Salut Timur terletak di Desa Salut, Kecamatan Kayangan, Kabupaten

Lombok Utara. Embung Salut Timur ini digunakan sebagai sarana penampung air

pada musim penghujan dan digunakan untuk memenuhi kebutuhan irigasi pada saat

musim kemarau. Layanan Embung Salut Timur dipergunakan untuk keperluan irigasi

dan air baku di Dusun Salut Timur, ketersediaan air yang tidak mencukupi sedangkan

banyaknya lahan dan juga warga yang membutuhkan air, sehingga Optimasi Embung

Salut Timur sangat diperlukan agar air tampungan Embung dapat dioptimalkan sesuai

dengan kebutuhan.

Pada studi ini, untuk memaksimalkan luas luas lahan irigasi dilakukan

optimasi luas lahan irigasi dengan menerapkan pola tanam yang berbeda-beda yaitu

Padi-Palawija-Bero, Palawija-Palawija-Palawija, dengan jenis tanaman palawija

berupa jagung. Dalam model optimasi yang digunakan adalah optimasi satu bulanan

selama 1 tahun dengan memperhitungkan luas lahan irigasi yang tersedia, luas lahan

irigasi yang terpenuhi, besarnya ketersediaan air, dan kebutuhan air irigasi yang

dipenuhi. Metode optimasi yang digunakan dalam perhitungan ini yaitu Program

Solver.

Dari hasil optimasi pada Embung Salut Timur didapatkan jumlah penduduk

Dusun Salut Timur dengan kebutuhan air baku yang dapat terpenuhi sebanyak 100

orang, sedangkan untuk luas lahan irigasi maksimum seluas 65 ha dengan pola tanam

Palawija-Palawija-Palawija pada awal musim tanam bulan November I dengan

rincian Musim tanam I (Palawija), dengan luas lahan 65 ha dan itensitas tanamnya

100%, Musim tanam II (Palawija), dengan luas lahan 43,92 ha dan itensitas tanamnya

67,58 %, dan Musim tanam III (Palawija), engan luas lahan 65 ha dan itensitas

tanamnya 100 %.

Kata Kunci : Ketersedian Air, Kebutuhan Air Baku, Kebutuhan Air Iirgasi,

Optimalisasi. xvii

ABSTRACT

Embung Salut timur is located in the salut village, District of kayangan,

North Lombok. Embung Salut timur is used as a means of water storage in the rainy

season and used to meet the needs of irrigation during the dry season. Embung Salut

timur is used for irrigation and water supplies of East Salut, water availability is

insufficient, while the amount of land and also residents who need water, so

Optimization Embung Salut timur is necessary for the water pitcher Embung can be

optimized according to the needs.

In this study, to maximize the area of land irrigated area to be optimized by

adopting different cropping such as Paddy-Palawija-Bero, Crops-Crops-Palawija,

with the kind of crops such as corn. In the optimization model used is the optimization

of the monthly for 1 year by calculating the area of irrigated land available, land

irrigation is met, the greater availability of water and irrigation needs are met.

Optimization method used in this calculation is Program Solver.

From the results of optimization on Embung Salut timur obtained a

population of Hamlet Salut East with raw water needs that can be met as many as

100 people, while the area of land irrigated maximum area of 65 ha with planting

patterns Palawija-Palawija-Palawija at the beginning of the planting season in

November I with details the planting season I (crops), with a land area of 65 ha and

itensitas cropping 100%, the planting season II (crops), with a land area of 43,92 ha

and itensitas cropping 67,58%, and the growing season III (crops), ith a land area of

65 ha and itensitas cropping 100%.

Keywords: Availability of Water, Raw Water Supplies, Water Supplies Iirgasi,

Optimization. xviii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berdasarkan sensus penduduk tahun 2014, jumlah penduduk di Desa Salut

Kecamatan Kayangan Kabupaten Lombok Utara sekitar 3.277 jiwa dengan jumlah

Kepala Keluarga 1.049 KK terdiri dari 1.567 laki-laki dan 1.710 perempuan. Mata

pencaharian masyarakat Desa Salut terdiri dari 1.224 petani, 500 buruh tani, 187

buruh swasta, 4 PNS, 50 pengrajin, 29 pedagang dan 63 peternak.

Kondisi sosial ekonomi masyarakat di Desa Salut sebagaian besar bermata

pencaharian sebagai petani dengan kondisi SDM (Sumber Daya Manusia) yang masih

kurang dan keadaan ekonomi yang masing kurang. Potensi pertanian yang dimiliki

Desa Salut adalah kakao, kelapa, pisang, padi dan palawija (kacang tanah, kedelai

dan jagung). Dalam mengolah lahannya petani sangat bergantung terhadap air pada

musim hujan. Selain untuk pertanian, kebutuhan untuk air bersih dan ternak juga

hanya memanfaatkan air hujan.

Secara kuantitas, permasalahan kekurangan air adalah persoalan

ketidaksesuaian distribusi air antara kebutuhan dan pasokan menurut waktu

(temporal) dan tempat (spatial). Persoalan menjadi semakin kompleks, rumit dan sulit

diprediksi karena pasokan air tergantung dari sebaran curah hujan di sepanjang tahun,

yang sebarannya tidak merata walau di musim hujan sekalipun. Saat ini untuk

pemanfaatan air di sungai masyarakat harus menampung dengan menggunakan

pompa air dan jaringan perpipaan sederhana. Untuk itu perlu adanya pembangunan

prasarana dasar dan sarana bidang sumber daya air seperti embung yang rencananya

akan dibangun di Desa Salut Timur.

Embung Salut Timur merupakan waduk yang bertujuan untuk menampung air

dari limpasan daerah aliran sungai Gelumpang pada musim penghujan dan

dimanfaatkan pada musim kemarau untuk berbagai keperluan baik di bidang

pertanian maupun kepentingan masyarakat banyak. Luas DTA (Daerah Tangkapan

2 Air) Embung Salut Timur 2,15 km . Areal potensial pada lokasi Embung Salut

Timur ± 65 ha berupa sawah tadah hujan dengan pola tanam eksisting pada lokasi

Embung adalah MT I : Palawija, MT II : Bero, MT III : Bero dengan intensitas tanam

100%.

Potensi ketersediaan air disaat musim penghujan dari Sungai Gelumpang

cukup melimpah, tetapi karena tampungan rencana Embung Salut Timur masih relatif

kecil sehingga masih banyak air yang terbuang dan tidak bisa dimanfaatkan secara

optimal.

Atas dasar gambaran diatas maka diperlukan suatu analisa optimasi

pengelolaan air embung, sehingga dapat memberikan manfaat dalam upaya

memenuhi kebutuhan air baku masyarakat Desa Salut serta meningkatkan produksi

pertanian sesuai dengan program yang diharapkan pemerintah dan masyarakat Desa

Salut. Atas dasar gambaran diatas, maka diperlukan adanya kajian tentang analisis

“Optimasi Pengelolaan Air Embung Salut Timur Untuk Air Baku Dan Irigasi

Di Desa Salut Kecamatan Kayangan Kabupaten Lombok Utara“.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka rumusan masalah sebagai berikut : a. Berapa besar ketersediaan air Embung Salut Timur untuk memenuhi kebutuhan air baku dan irigasi di Daerah Irigasi Embung Salut Timur?

b. Berapakah kebutuhan air baku dan air irigasi di Embung Salut Timur?

c. Bagaimana pola tanam dan awal tanam yang sesuai untuk Daerah Irigasi Embung Salut Timur? d. Berapa kemampuan maksimum (optimasi) Embung Salut Timur yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan air baku dan irigasi pada daerah layanan Embug

Salut Timur?

1.3 Tujuan Penelitian

a. Mengetahui ketersediaan air Embung Salut Timur untuk memenuhi

kebutuhan air baku dan irigasi di daerah irigasi Embung Salut Timur.

b. Mengetahui kebutuhan air baku dan air irigasi di Embung Salut Timur?

c. Mengetahui pola tanam dan awal tanam yang sesuai untuk daerah irigasi Embung Salut Timur.

d. Mengetahui hasil maksimum (optimasi) Embung Salut Timur yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan air baku dan irigasi pada daerah layanan Embung Salut Timur.

1.4 Manfaat Penelitian

Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat:

a. Memberikan tambahan pengetahuan bagi mahasiswa tentang optimasi pengelolaan air embung untuk irigasi.

b. Sebagai masukan kepada pihak terkait dalam hal mengoptimalkan pengelolaan air Embung Salut Timur untuk air baku dan irigasi di Desa Salut Kecamatan Kayangan.

1.5 Batasan Masalah

Agar penelitian ini tidak terlampau luas dan lebih terarah, maka dalam hal ini penulis membatasi pokok-pokok bahasan pada permasalahan sebagai berikut :

a. Pengoptimasian ditujukan hanya pada daerah layanan Embung Salut Timur.

b. Kebutuhan air yang diperhitungkan adalah untuk kebutuhan air baku dan irigasi.

c. Stasiun hujan yang digunakan adalah Stasiun Santong dengan periode data tahun 1991 sampai tahun 2015, sedangkan stasiun klimatologi yang digunakan adalah Stasiun Sopak dengan periode data tahun 2010 sampai tahun 2015.

BAB II DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Tisnawati (2010), melakukan analisa optimasi pemanfaatan sumber daya air

Embung Batu Tulis di Kecamatan Jonggat Kabupaten Lombok Tengah. Dari hasil

diperoleh kesimpulan bahwa dari hasil optimasi Embung Batu Tulis dengan debit

keandalan 80% yang memberikan intensitas tanam paling maksimum adalah sistem

pola tanam padi – kedelai 50 % + kacang tanah 50 % – kedelai dengan awal tanam

Oktober I. Hasil itensitas tanam maksimum yang didapat dari perhitungan optimasi

sebesar 218,84%, dengan rincian luas tanam I sebesar 65,94 ha dengan intensitas

tanamnya 18,84%, luas tanam II sebesar 350 ha dengan intensitas tanamnya 100%

dan luas tanam III sebesar 350 ha dengan intensitas tanamnya 100%.

Sudirja (2008), dalam analisisnya tentang Optimasi Pemanfaatan Sumber

Daya Air Untuk Irigasi, Peternakan Dan Air Baku Pada Daerah Aliran Sungai (DAS)

Reak menyebutkan bahwa besar suplai air yang mampu diberikan oleh daerah aliran

sungai (DAS) Reak untuk irigasi, peternakan dan air baku dalam satu tahun masing-

masing sebesar 36.547.272,62 mᶟ, 120.941,00 mᶟ dan 429.962,55 mᶟ.

Mustari (2008), melakukan analisis Optimasi Pemanfaatan Sumber Daya Air

Embung Bangka diperoleh kesimpulan bahwa suplai air yang mampu diberikan untuk

irigasi, peternakan dan air baku dalam satu tahun masing-masing pada Bendung Otak

Dese sebesar 6.365,68 mᶟ, Bendung Renggung sebesar 31.880,11 mᶟ dan Embung

Bangka sebesar 6.643,48 mᶟ. Serta mampu mensuplai air kehilir sebesar 16.498,08

mᶟ.

2.2. Landasan teori

2.2.1. Analisa Hidrologi

Analisa hidrologi merupakan suatu bagian analisa awal dalam perencanaan

bangunan hidro. Hal ini mempunyai pengertian bahwa informasi dan besaran yang

diperoleh dalam analisa hidrologi merupakan masukan penting dalam analisa

selanjutnya. Hidrologi adalah salah satu aspek yang sangat penting peranannya,

dimana tingkat keberhasilan suatu bangunan air dipengaruhi oleh ketelitian dalam

menganalisa hidrologi. Parameter hidrologi yang penting untuk perencanaan jaringan

irigasi adalah curah hujan dan evapotranspirasi. Tahapan awal analisa hidrologi,

adalah sebagai berikut.

2.2.1.1.Penyiapan data Data yang dimaksudkan harus merupakan data yang dapat dikumpulkan

secara teratur dan teramati, sehingga dapat memberikan data yang benar-benar

mengandung informasi yang tepat. Pengumpulan informasi yang tepat. Pengumpulan

data ini hendaknya dilakukan dengan instansi tertentu.

2.2.1.2.Curah hujan rerata daerah Umumnya untuk menghitung curah hujan daerah dapat digunakan standar luas daerah sebagai berikut ( Sosrodarsono, 1987 ) : a. Daerah dengan luas 250 Ha yang mempunyai variasi topografi yang kecil, dapat diwakili oleh sebuah alat ukur hujan.

b. Untuk daerah antara 250 – 50.000 Ha dengan 2 atau 3 titik pengamatan, dapat digunakan dengan rata-rata.

c. Untuk daerah rata-rata antara 120.000 – 50.000 Ha dengan 2 atau 3 titik pengamatan yang tersebar cukup merata dan curah hujannya tidak terlalu dipengaruhi oleh faktor topografi, dapat digunakan cara rata-rata aljabar. Jika titik pengamatan itu tidak tersebar merata, maka akan digunakan cara polygon thiessen.

d. Untuk daerah yang lebih besar dari 500.000 Ha, maka dapat digunakan cara isohiet atau cara potongan antara ( inter –section method).

Curah hujan daerah harus diperkirakan dari beberapa titik pengamatan curah hujan, cara-cara perhitungan curah hujan daerah dari pengamatan curah hujan dibeberapa titik sebagai berikut :

a. Cara rata-rata aljabar Cara ini adalah perhitungan rata-rata aljabar curah hujan di dalam dan sekitar daerah yang bersangkutan, dapat dipakai persamaan berikut ( Sosrodarsono, 1987 ):

R = 1 ( +…+ ) ( 2.1) dengan : R = curah hujan rata-rata (mm), n = jumlah stasiun hujan, , , … = curah hujan di stasiun N ( mm).

b. Cara Polygon Thiessen Jika titik-tiik pengamatan di dalam daerah itu tersebar merata, maka cara

perhitungan curah hujan rata-rata itu dilakukan dengan memperhitungkan daerah

pengaruh tiap titik pengamatan . Curah hujan di daerah itu dapat dihitung dengan

persamaan sebagai berikut ( Sosrodarsono, 1987 ) :

⋯ R =

( 2.2) ⋯ dengan : R = Curah hujan rata-rata ( mm),

A = Luas total areal ( ), , , … = Curah hujan di stasiun N (mm).

6 c. Cara Garis Isohyet Cara ini dilakukan dengan menggambar contur dengan tinggi curah hujan

yang sama (isohyet). Kemudian luas bagaian diantara isohyet – isohyet yang

berdekatan diukur, dan harga rata-ratanya dihitung sebagai harga rata-rata timbang

dari nilai kontur, dengan persamaan berikut ini ( Sosrodarsono, 1987 ) :

⋯ R=

( 2.3) ⋯ dengan : R = curah hujan rata-rata DAS,

A = luas total areal ( ), , … = luas bagian daerah yang diwakili oleh kontur hujan N,

, , , . . = curah hujan pada kontur N (mm).

Berdasarkan hal-hal tersebut diatas maka perhitungan curah hujan rerata pada kajian ini adalah dengan menggunakan Metode Polygon Thiessen.

2.2.1.3.Uji konsistensi data

Selain kekurangan data, data hujan yang didapatkan dari stasiun masih sering

terdapat kesalahan yang berupa ketidak akuratan data (inconsistency). Data hujan

yang inconsistent dapat terjadi karena beberapa hal antara lain (Sri Harto,1993) :

a. Alat diganti dengan alat berspesifikasi lain,

b. Perubahan lingkungan yang mendadak, c. Lokasi dipindahkan.

Untuk memperoleh hasil analisis yang baik, data hujan harus dilakukan

pengujian konsistensi terlebih dahulu untuk mendeteksi penyimpangan ini. Uji

konsistensi juga meliputi homogenitas data karena data konsistens berarti data

homogen. Uji konsistensi data dengan menggunakan metode RAPS ( Rescaled

Adjusted Partial Sums), digunakan untuk menguji ketidak akuratan antar data dalam

stasiun itu sendiri dengan mendeteksi pergeseran nilai rata-rata (mean). Persamaan

yang digunakan sebagai berikut (Sri Harto, 1993) :

S k

 S

(2.4) k

D y k = 0,1,2, … , n n

2 

Y Y  i 



2 i

1  

D (2.5) y n k

S  Y  Y

(2.6) k i i 

  

1 k = 1,2,3, … , n dengan : n = jumlah data hujan,

Y = data curah hujan, i

Y = rerata curah hujan,

S , S , D = nilai statistik. k k y

Nilai statistik Q

Q  maks S (2.7) k

 k  n Nilai Statistik R (Range)

R  maks S  min S (2.8) k k k n  k  n

  dengan : Q = nilai statistik, n = jumlah data hujan.

Qy / n Ry / n Dengan melihat nilai statistik di atas maka dapat dicari nilai dan

9 Hasil yang didapat dibandingkan dengan nilai n Qy / syarat dan n Ry / syarat.

1,21 1,34 1,40 1,42 1,44 1,50 1,62 1,28

b. Untuk tanaman palawija: = x100% (2.11)

(2.10)

P = Peluang curah hujan yang terjadi (%), m = Nomor urut (ranking), n = Banyaknya pengamatan. Untuk perhitungan curah hujan dengan probabilitas (P) 80% dan 50% adalah sebagai berikut : a. Untuk tanaman padi: = x100%

  (2.9) dengan :

1 x n m P

Curah hujan efektif adalah curah hujan yang jatuh pada suatu daerah dan dapat

dipergunakan oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Curah hujan efektif untuk

tanaman padi dan palawija dihitung dengan rumus : % 100

1,38 1,60 1,70 1,74 1,78 1,86 2,00 Sumber : Sri Harto, 1993.

1,43 1,50 1,53 1,55 1,62 1,75

1,42

1,46

1,50

1,52

1,55

1,53

Tabel 2.1. Nilai kritis yang diijinkan untuk mEtode RAPS No.

1,14 1,22 1,24 1,26 1,27 1,29 1,36

1,29

1,10 1,12 1,13 1,14 1,17 1,22

50 100 >100 1,05

90% 95% 99% 90% 95% 99%

Q / n R / n

2.2.1.4.Anaisa Curah Hujan Efektif

Berdasarkan peluang kejadian dihitung curah hujan efektif setengah bulanan dengan rumus sebagai berikut : a. Untuk tanaman padi Re = 0.7*

(2.12)

b. Untuk tanaman palawija Re = 0.7* (2.13) Besarnya curah hujan efektif untuk tanaman padi diambil sebesar 80% dari

curah hujan yaitu curah hujan yang probabilitasnya terpenuhi 80% ( ), sedangkan

untuk tanaman palawija ( ).

2.2.2. Analisa Ketersediaan Air

Pos AWLR Sidutan terletak pada bagian tengah DAS Sidutan. Ketersediaan

data AWLR Sidutan cukup lengkap yaitu dari tahun 1992 – 2014, akan tetapi data

debit yang tercatat pada AWLR Sidutan tidak murni merupakan debit pada catchment

areanya karena debit sungainya sudah terlebih dahulu dimanfaatkan oleh beberapa

bendung yang berada pada bagian hulunya (seperti bendung Sejanjak) sehingga

proses kalibrasi model dengan menggunakan data AWLR Sidutan tidak bisa

dilakukan, untuk itu digunakan AWLR yang terdekat lainnya yang mempunyai

karakteristik DAS yang sama dengan karakteristik DAS Embung Salut Timur yaitu

AWLR Sopak dengan ketersediaan data dari tahun 1991 – 2015.

Untuk menganalisa ketersediaan air Embung Salut Timur digunakan Model

Nreca Sederhana. Persamaan keseimbangan air dibawah merupakan dasar dari model

NRECA untuk suatu DAS pada setiap langkah waktu, dimana hujan, evapotranspirasi

aktual dan limpasan adalah volume yang masuk kedalam dan keluar disuatu DAS

setiap waktu tertentu. Dalam model NRECA terdapat dua tampungan yaitu

tampungan kelengasan (moisture storage) dan tampungan air tanah (groundwater

storage). Tampungan kelengasan ditentukan oleh hujan dan evapotranspirasi aktual.

11 Sedangkan tampungan air tanah ditentukan oleh kelebihan kelengasan (excess moisture).

Perhitungan limpasan model NRECA dibagi menjadi dua bagian yaitu

perhitungan limpasan langsung (direct run-off) dan air tanah yang menuju ke sungai

(groundwater). Urutan langkah perhitungan untuk limpasan setengah bulanan adalah

sebagai berikut :

1. Nama bulan Januari sampai Desember

2. Analisis nilai hujan rata-rata bulanan (P)

3. Analisis nilai penguapan peluh potensial (PET)

4. Analisis nilai tampungan kelengasan awal (Wo). Nilai ini harus dicoba-coba dan diambil nilai pertama 500 mm/bulan pada bulan januari I. Bulan selanjutnya = bulan sebelumnya + ∆s bulan sebelumnya.

5. Analisis nilai tampungan kelengasan tanah (soil moisture storage - Wi) dihitung dengan rumus : =

(2.14) Nominal = 100 + 0,2 Ra (2.15) dengan :

Ra = Hujan tahunan (mm), Wo = Tampungan kelengasan awal, Wi = Tampungan Kelengasan tanah.

6. Analisis rasio hujan rata-rata dengan evapotranspirasi potensial.

Rasio = (2.16) 7. k1.

Jika dan P/PET < 1 dan Wi < 2 maka P/PET x (1 - 0.5 Wi) + 0.5 x Wi, jika tidak diberiharga 1. (2.17)

12 8. Analisis rasio evapotranspirasi aktual. reduksi xPETxkoef PET

AET AET .   

   

(2.18) Koefisien reduksi diperoleh dari fungsi kemiringan lahan, seperti pada tabel berikut :

Tabel 2.2 Koef. Reduksi Penguapan Peluh

Kemiringan (m/Km) Koef. Reduksi 0 - 50

51 - 100 101 - 200 > 200 0,9

0,8 0,6 0,4

Sumber : KP-01

9. Analisis neraca air Na = P - AET (2.19)

10. Analisa rasio kelebihan kelengasan (excess moisture) yang dapat diperoleh

OPTIMASI PENGELOLAAN AIR EMBUNG SALUT TIMUR UNTUK AIR BAKU DAN IRIGASI DI DESA SALUT KECAMATAN KAYANGAN LOMBOK UTARA