BAB V
ANALISIS DAN EVALUASI
5.1 Umum
Secara umum analisa hidrologi dalam sistem jaringan irigasi bertujuan untuk menghitung besarnya debit pemakaian air di lahansawah baik pada saat
pengolahan lahan maupun pada saat masa tanam. Debit yang pemakaian adalah besarnya debit yang dibutuhkan oleh irigasi agar dapat memenuhi kebutuhan air
tanaman. Secara umum, untuk sawah dengan tanaman padi, kebutuhan air yang terbesar terjadi pada saat pengolahan lahan. Analisa pemakaian air dilakukan
berdasarkan teoritis maupun penelitian lapangan. Secara teoritis berarti dengan menggunakan rumus-rumus yang ada berdasarkan hasil tinjauan pustaka, dan
pengambilan data di lapangan untuk mengetahui besarnya pemakaian air aktual di lapangan.
Ketersediaan air untuk keperluan irigasi menggunakan debit andalan dengan reabilitas 80. Untuk mengetahui besar debit andalan aliran sungai,
sering disebut dengan dependable flow, dilakukan perhitungan secara empiris menggunakan metode F.J. Mock. Selain pengaruh curah hujan, besarnya
kehilangan air juga diperhitungkan seperti evapotranspirasi, evaporasi, dan perkolasi rembesan.
5.2 Analisa Pemakaian Air 5.2.1 Secara Teoritis
5.2.1.1 Pemakaian Air Pada Tingkat Persawahan
Data-data dalam perhitungan menggunakan ketentuan yang terdapat pada tinjauan pustaka. Seperti yang telah dijelaskan pada metodologi
penelitian, maka perhitungan menggunakan data pada bulan September tengah bulan periode pertama. Dari hasil perhitungan, diperoleh besar debit pemakaian
air pada masa penyiapan lahan untuk masa tanam Padi II, pada bulan September periode pertama adalah 2,36 ltdetha.
Detail perhitungan untuk bulan September periode pertama pada masa tanam Padi II, T = 30 hari, S = 250 adalah sebagai berikut:
E0 = 1,1 ET0
= 1,1 4,51 = 4,961 M
= E
+ P � = 4,961 + 2 = 6,96
Dengan menggunakan tabel 2.6, dari hasil interpolasi diperoleh besarnya LP = Etc = 20,39
Maka, kebutuhan air irigasi pada masa penyiapan lahan secara teoritis adalah �� = 20,39 �� ���
⁄ = 2,35
�� �� ⁄
ℎ� ⁄
5.2.1.2 Kebutuhan Air Pada Pintu Pengambilan DR
Pada perhitungan kebutuhan air di pintu pengambilan, dilakukan analisa kebutuhan air secara keseluruhan pada masa penyiapan lahan dan masa
pertumbuhan sesuai dengan pola tanam yang diterapkan. Perhitungan kebutuhan air pada pintu pengambilan merupakan kelanjutan dari perhitungan kebutuhan air
pada tingkat persawahan. Perhitungan kebutuhan air pada pintu pengambilan dihitung dengan rumus sebagai berikut:
NFR = LP – Re = 20,39 – 5,40 = 14,99 mmhari
e = 65
�� =
14,99 0,65×8,64
DR = 2,67 ltdtha
= 5,38 m
3
dt Analisa kebutuhan air pada tingkat persawahan dan pintu pengambilan
selengkapnya disajikan dalam tabel 5.1 berikut.
Tabel 5.1 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Bandar Sidoras
Bulan Re
Eto P
WLR Koefisien Tanaman
Etc NFR
DR mmhari
mmha ri
mmhar i
mmhar i
C1 C2
C3 C
mmhari mmhar
i ltrdtkh
a 1
2 3
4 5
6 7
8 9
10 11
12 jan
I 2,55
4,24 2,00
II 1,89
4,24 2,00
Feb I
0,53 4,66
2,00 II
1,47 4,66
2,00 Mar
I 0,52
4,64 2,00
II 2,28
4,64 2,00
LP LP
20,47 18,19
3,24 Apr
I 2,87
4,07 2,00
LP LP
LP 20,11
17,24 3,07
II 1,60
4,07 2,00
1,1 LP
LP LP
20,11 18,51
3,30 Mei
I 3,82
3,95 2,00
1,10 1,1
1,1 LP
LP 19,01
18,29 3,26
II 3,47
3,95 2,00
2,20 1,05
1,1 1,1
1,08 4,28
5,01 0,89
Juni I
2,26 3,93
2,00 2,20
1,05 1,05
1,1 1,07
4,19 6,13
1,09 II
2,66 0,93
2,00 0,95
1,05 1,05
1,02 0,95
0,29 0,05
Juli I
2,09 3,88
2,00 0,95
1,05 0,67
2,59 2,50
0,44 II
3,56 3,88
2,00 0,95
0,32 1,23
-0,33 -0,06
Ags I
2,61 4,36
2,00 LP
LP 19,27
16,66 2,97
II 4,38
4,36 2,00
LP LP
LP 20,29
15,91 2,83
Sep I
5,40 4,51
2,00 1,1
LP LP
LP 20,39
14,99 2,67
II 3,35
4,51 2,00
1,10 1,1
1,1 LP
LP 20,39
17,04 3,03
Okt I
4,64 4,30
2,00 2,20
1,05 1,05
1,1 1,07
4,59 4,15
0,74 II
4,31 4,30
2,00 2,20
1,05 1,05
1,05 1,05
4,52 4,41
0,78 Nop
I 4,37
4,12 2,00
0,95 0,95
1,05 0,98
4,05 1,68
0,30 II
5,02 4,12
2,00 0,95
0,32 1,30
-1,72 -0,31
Des I
3,59 4,03
2,00 0,00
0,00 -1,59
-0,28 II
3,63 4,03
2,00 0,00
0,00 -1,63
-0,29
Kebutuhan Air Maksimum Padi I
18,51 3,30
Padi II 17,04
3,03
Sumber : Hasil Perhitungan Dari hasil analisa kebutuhan air pada pintu pengambilan diketahui bahwa
kebutuhan air maksimum pada masa tanam Padi I terjadi pada bulan April periode kedua sebesar 3,30 ltdtha. Untuk masa tanam Padi II, kebutuhan air maksimum
pada pintu pengambilan terjadi pada bulan September periode kedua sebesar 3,03
ltdetha. Pada bulan September, periode pertama, diperoleh besar kebutuhan air maksimum pada pintu pengambilan sebesar 2,67 ltdetha
≈ 5,38 m
3
det.
5.2.2 Berdasarkan Penelitian Lapangan 5.2.2.1 Pemakaian Air Pada Tingkat Persawahan
Dalam perhitungan pemakaian air ini, akan dihitung besarnya debit yang
dibutuhkan pada tingkat persawahan dengan rumus debit sederhana. Data yang digunakan merupakan data yang diperoleh dari hasil perhitungan lapangan,
sehingga perhitungan debit merupakan debit yang langsung digunakan petani di sawah. Dari hasil perhitungan langsung dilapangan, diperoleh besarnya kebutuhan
air ditingkat persawahan IR adalah sebesar 2,58 ltdetha. Perhitungan debit air digunakan pada sampel petak sawah seluas 0,5 ha tersebut adalah sebagai berikut:
� =
� �
=
0,003295 2,54
= 0,00129 �
3
��� �
� ≈ 1,29 � ��� �
Maka, pemakaian air per hektar sawah dilapangan adalah
� ≈ 2,58 �
��� �
ℎ� �
5.2.2.2 Pemakaian Air Pada Pintu Pengambilan DR Dari data hasil pengukuran langsung di lapangan, diperoleh besarnya
kecepatan aliran air pada pintu pengambilan dan ukuran luas penampang basah pada pintu pengambilan. Kecepatan velocity air pada pintu pengambilan adalah:
� =
� �
� =
3 2,43
= 1,234 � ����� �
Dari hasil pengukuran lapangan, diperoleh bahwa luas permukaan basah A pada pintu pengambilan dengan besarnya h= 0,9 m dan b = 1,5 m adalah:
� = ℎ × � � = 0,9 × 1,5 = 1,35 �
2
Dikarenakan penanaman dan pengolahan tidak serentak dilakukan sehingga tidak seluruh areal sawah dalam kondisi penyiapan lahan , maka
diasumsikan hanya 14 dari luas lahan irigasi yang sedang dalam masa penyiapan lahan, yakni 504 ha. Dengan demikian, besarnya debit air yang dibutuhkan pada
pintu pengambilan adalah: � = � × �
� = 1,234 � ����� �
× 1,35 �
2
� = 1,667 �
3
����� �
� ≈ 3,307 �
��� �
ℎ� �
5.3 Analisa Ketersediaan Air 5.3.1. Analisis Curah Hujan Efektif
Dalam perhitungan curah hujan rata-rata, digunakan metode Thiessen.
Analisa curah hujan dengan polygon Thiessen bertujuan untuk mengetahui besarnya curah hujan rata-rata yang terjadi sepanjang daerah aliran sungai sampai
menuju titik tinjauan dalam hal ini bendung Bandar Sidoras. Curah hujan ini mempengaruhi debit aliran yang mengalir dari hulu sampai titik tinjauan yang
dialirkan ataupun dimanfaatkan untuk sawahlahan irigasi. Dalam menganalisa curah hujan rata-rata daerah aliran sungai, terlebih
dahulu dihitung besar curah hujan curah hujan rata-rata tengah bulanan pertahun dari ketiga stasiun. Curah hujan rata-rata tengah bulanan pertahun dikalikan
dengan luas tangkapan hujan stasiun pencatat curah hujannya. Hasil perkalian ini akan dirata-ratakan dari ketiga stasiun, sehingga diperoleh curah hujan rata-rata
tengah bulanan dengan metode Thiessen. Hasil perhitungan curah hujan rata-rata metode Thiessen tersebut adalah
data untuk menentukan curah hujan efektif. Data hasil curah hujan rata-rata diurutkan dari yang terbesar ke yang terkecil. Setelah data diurutkan, selanjutnya
akan ditentukan besarnya R80 berdasarkan urutan data. Penentuan data R80 dari total data 12 yang ada menggunakan rumus 2-5, dengan perhitungan sebagai
berikut:
R80 =
12 5
+ 1
= 3,4
Maka, data yang menjadi R80 adalah data ketiga dari nilai data terendah, atau pada perhitungan penelitian ini, data yang ke-3 dari bawah. Untuk
perhitungan curah hujan efektif, diambil sampel R80 dari bulan januari tengah bulan pertama, yakni 52,38 mm. Perhitungan Re untuk tengah bulanan pertama di
bulan Januari adalah sebagai berikut:
Reff = 0,73 ×
� 15
= 0,73 ×
52,38 15
= 2,55 mmhari
Untuk hasil perhitungan selengkapnya, dapat dilihat pada lampiran 2.1 . 5.3.2 Analisa Evapotranspirasi Dengan Metode Penmann
Evapotranspirasi Eto diartikan sebagai kehilangan air dari lahan dan permukaan air pada DAS. Evapotranpirasi potensial dapat dihitung dengan
metode Penman modifikasi yang dipengaruhi oleh faktor-faktor klimatologi yaitu: temperatur, penyinaran matahari, kelembaban udara, jumlah hari hujan, kecepatan
angin, dan exposed surface permukaan luar. Berdasarkan rumus 2-16, dalam mencari besarnya evapotranspirasi acuan harus terlebih dahulu diketahui besar
nilai faktor-faktor iklim yang mempengaruhinya. Sebagai contoh analisa, digunakan data pada bulan Januari. Hasil analisa evapotranspirasi acuan secara
lengkap keseluruhannya, dapat dilihat pada lampiran 2.2.
Contoh perhitungan besarnya Eto pada bulan Januari adalah sebagai berikut:
Data bulan Januari: Temperatur udara t
: 27°C Penyinaran matahari nN
: 49 Kelembaban udara RH
: 84,2 Kecepatan angin u
: 2,62 kmjam
1. Menghitung radiasi datang Rs
�� = � 0,25 + 0,54 �
�� � ��
Daerah irigasi Bandar Sidoras berada pada posisi 03° 40’ 18” – 03°41’ 56” Lintang Utara LU dan 98°45’ 34” – 98°49’04” Bujur Timur BT, maka
Ra:
Posisi lintang = 3 +
�
40 60
� + �
18 3600
� = 3,672
= 3 +
�
41 60
� + �
56 3600
� = 3,699 =
�
3,672+3,699 2
� = 3,685 ≈ 3,685° LU Dengan mengacu kepada tabel 2.5, diperoleh Ra dengan posisi lintang
3,685 adalah 14,363 mmhari, dengan cara interpolasi. X =
14,3 −
4−3,685�14,3−14,7 4−2
= 14,3 + 0,06 = 14,36
Jadi, Rs = {0,25 + 0,5 x 49} x 14,36 = 7,11 mmhari
2. Menghitung tekanan uap nyata ed
�� = �� × �� Dari tabel 2.4 diperoleh untuk suhu 27°C, ea = 35,66 mbar
�� =
84,2 100
× 35,66 = 30,026
3. Menghitung radiasi netto gelombang pendek Rns
Rns = Rs 1- α
, dimana α = 0,25 = 7,11 x 1-0,25
= 5,33
4. Menghitung fungsi tekanan uap nyata fed
f ed = 0,33
− 0,044��
0,5
= 0,33
− 0,04430,026
0,5
= 0,33
− 0,0445,479 = 0,089
5. Menghitung fungsi rasio lama penyinaran fnN
� �
� �
� = 0,1 + 0,9
� �
= 0,1 + 0,90,49
= 0,541
6. Menghitung radiasi netto gelombang panjang Rnl
Rnl = ��� ���� �
� �
Dari tabel 2.4 untuk suhu 27°C, diperoleh ft = 16,10 Rnl =
16,10 � 0,089 � 0,541
= 0,774
7. Menghitung radiasi netto Rn
Rn = Rns = Rnl = 5,33 - 0,774
= 4,56
8. Menghitung fungsi kecepatan angin fu
f u = 0,27 1 + U 100 = 0,27 1 + 2,62100
= 0,28
9. Menghitung evapotranspirasi acuan Eto
Eto = c [ w . Rn + 1 - w . f u . ea-ed] Dari tabel 2.2, untuk bulan Januari, diperoleh angka koreksi Penman C = 1,1
Dari tabel 2.4 untuk suhu 27°C, diperoleh w = 0.765 Eto = 1,1 [ 0,765 . 4,56 + 1 – 0,765 . 0,28 . 35,66 – 30,026]
=4,24mmhari
5.3.3 Analisa Debit Andalan Analisa debit andalan dengan metode F.J.Mock dilakukan dengan
langkah-langkah perhitungan yang telah dituliskan pada Bab II dalam sub Bab 2.3.3. Untuk menghitung debit andalan dengan metode Mock, terlebih dahulu
dihitung evapotranspirasi terbatas. Setelah perhitungan evapotranspirasi terbatas, langkah berikutnya adalah dengan menganalisa besarnya kelebihan air water
surplus yang dipengaruhi kapasitas kelembaban air dalam tanah dan kandungan air tanah.
Analisa dilanjutkan dengan menghitung besarnya aliran permukaan run off. Aliran permukaan dipengaruhi oleh koefisien infiltrasi tanah dan besarnya
kelebihan air dalam tanah, sehingga besarnya aliran permukaan dapat dihitung dengan mengalikan koefisien infiltrasi dengan aliran permukaan. Besarnya
koefisien infiltrasi pada perhitungan run off ditentukan sebesar 0,5. Setelah perhitungan besar aliran permukaan, maka dilanjutkan dengna perhitungan
penyimpanan air tanah. Penyimpanan air tanah dengan rumus 2-10 dengan faktor resesi aliran, dalam penelitian ini diasumsikan sebesar 0,7 dan percentage
factor diasumsikan sebesar 0,5. Besarnya debit merupakan hasil perkalian dari luas areal tampungan hujan dengan besarnya total run off.
Rekapitulasi hasil perhitungan debit aliran sungai disajikan dalam tabel 4.1. Untuk perhitungan selengkapnya mengenai analisa debit aliran sungai dengan
metode F.J.Mock, dapat dilihat padalampiran 2.3. Untuk mengetahui nilai debit
andalan Q80 tengah bulanan maka data debit diurutkan dimulai dari yang terbesar sampai dengan yang terkecil. Maka, diperoleh nilai debit andalan Q80
tengah bulanan I dan II: m = 125+1 = 3,4. Jadi dapat disimpulkan debit andalan Q80 berada di urutan ke 3 dari urutan yang terkecil. Adapun urutan data debit
tengah bulanan untuk bulan Januari ditampilkan pada tabel 5.2 berikut.
Tabel 5.2 Rekapitulasi Perhitungan Debit Andalan Dengan F.J. Mock
Bulan Periode
Q Andalan m3s
Januari I
9,98 II
16,15 Februari
I 6,05
II 7,01
Maret I
7,77 II
16,61 April
I 11,21
II 10,34
Mei I
13,13 II
17,04 Juni
I 11,22
II 12,35
Juli I
9,92 II
14,86 Agusus
I 14,68
II 16,73
September I
21,16 II
19,99 Oktober
I 23,51
II 25,23
November I
20,61 II
19,94 Desember
I 18,14
II 21,85
Sumber: Hasil Perhitungan
96
Tabel 5.3 Debit Andalan Q80 DAS Percut – Bandar Sidoras
No. Urut Data
Q Andalan m3s
I II
1 23,51
25,23 2
21,16 21,85
3 20,61
19,99 4
18,14 19,94
5 14,68
17,04 6
13,13 16,73
7 11,22
16,61 8
11,21 16,15
9 9,98
14,86 10
9,92 12,35
11 7,77
10,34 12
6,05 7,01
Sumber: Hasil Perhitungan
Maka, dapat disimpulkan dari hasil perhitungan bahwa Q80 untuk tengah bulanan I
= 9,92 m
3
det dan Q80 untuk tengah bulanan II = 12,35 m
3
det.
5.4 Evaluasi Ketersediaan Dan Pemakaian Air Evaluasi ketersediaan dan pemakaian air bertujuan untuk mengetahui apakah air
yang tersedia mencukupi besar kebutuhan pemakaian air irigasi atau tidak. Evaluasi dilakukan pada kebutuhan air maksimum dan evaluasi besar ketersediaan dan besar
pemakaian pada pintu pengambilan, dan pada tingkat persawahan khusus hanya pada bulan September periode pertama dimasa penyiapan lahan, saat penelitian dilakukan. Untuk
evaluasi kebutuhan air maksimum, dapat dilihat pada lampiran 2.4. Dengan membandingkan kebutuhan air pada tingkat persawahan secara teoritis
dengan hasil penelitian lapangan, diketahui bahwa kebutuhan air dilapangan lebih kecil daripada hasil kebutuhan air secara teoritis.Pada pintu pengambilan, besar kebutuhan secara
teoritis lebih kecil dibandingkan dengan analisa kebutuhan air berdasarkan hasil penelitian
dilapangan. Secara keseluruhan, dapat dilihat bahwa ketersediaan air pada bendung Sidoras melebihi kebutuhan air irigasi, baik secara teoritis maupun dengan penelitian lapangan, pada
tingkat persawahan maupun pada pintu pengambilan. Dengan kata lain, ketersediaan air, masih mencukupi kebutuhan air yang ada dilapangan. Untuk lebih detailnya, hasil analisa
evaluasi pemakaian dan ketersediaan air pada irigasi Bandar Sidoras kanan disajikan dalam tabel berikut.
Tabel 5.4 Evaluasi Pemakaian Dan Ketersediaan Air Pada Waktu Penelitian Pada Tingkat Persawahan IR
Bulan Periode
Ketersediaan Air Kebutuhan
Keterangan m
3
det ltdetha
Teoritis ltdetha
Lapangan ltdetha
September I
9,92 4,92
2,35 2,58
CUKUP
Pada Pintu Pengambilan DR
September I
9,92 4,92
2,67 3,307
CUKUP
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Kategori