ANALISIS HIDROLOGI DAN OPTIMASI TAMPUNGAN EMBUNG BANGKET LAMIN DI DUSUN TELUK KATENG KECAMATAN PUJUT KABUPATEN LOMBOK TENGAH

  

ANALISIS HIDROLOGI DAN OPTIMASI TAMPUNGAN

EMBUNG BANGKET LAMIN DI DUSUN TELUK KATENG

KECAMATAN PUJUT KABUPATEN LOMBOK TENGAH

Tugas akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Jurusan Teknik sipil

  

Oleh :

DINI LUNGSARI

FIA 011 036

     

   

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 “Analisis Hidrologi dan Optimasi

  

Tampungan Embung Bangket Lamin Dusun Teluk Kateng Kecamatan Pujut

Kabupaten Lombok Tengah ”. 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, 2017 Penulis

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 M. Bagus Budianto, ST., MT., 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, Dr. Eng. Hartana ST., MT., selaku dosen pembimbing pendamping yang

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

  

5. Ibu, Ir.Lilik hanifah, MT., Bapak IGD Jaya Negara, ST., MT. dan Bapak Syamsul

Hidayat Sebagai dosen penguji yang memberikan masukan masukan yang bermanfaat.

  

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

memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  

DAFTAR ISI

Halaman

  HALAMAN JUDUL ................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... ii

  KATA PENGANTAR ............................................................................... iii DAFTAR ISI .............................................................................................. iv DAFTAR TABEL ..................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. viii

BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................

  1

1.1. Latar Belakang .................................................................

  1

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

  2

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

  2

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

  3

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

  3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

  4 ……….

  

2.1. Tinjauan Pustaka ..............................................................

  4

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

  5 2.2.1. Embung .....................................................................

  5 2.2.2. Irigasi .........................................................................

  5

  2.2.11. Optimasi .....................................................................

  22 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

  24 ……....................................

  3.1. Lokasi Penelitian ..............................................................

  24 3.2. Pelaksanaan Penelitian .....................................................

  24 3.2.1. Tahap Persiapan .........................................................

  24 3.2.2. Pengumpulan Data .....................................................

  25 3.2.3. Alat dan Bahan ...........................................................

  25 3.2.4. Analisa Data ...............................................................

  25 3.3. Bagan Alir Penelitian .......................................................

  27 3.4. Jadwal Penelitian dan Penyususnan Tugas Akhir ............

  28 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

  29 ……....................................

  4.1. Analisis Hidrologi ............................................................

  29 4.1.1. Data Hujan .................................................................

  29 4.1.2. Uji Konsistensi Data Curah Hujan .............................

  29 4.1.3. Analisia Curah Hujan Efektif .....................................

  31 4.1.4. Analisa Evapotranspirasi Potensial ............................

  34 4.2. Analisis Ketersediaan Air ................................................

  38 4.2.1. Metode FJ Mock ........................................................

  38 4.2.2. Metode Basic Month ..................................................

  48 4.3. Analisis Kebutuhan Air Irigasi.........................................

  50 4.4. Analisis Keuntungan dari Sektor Pertanian .....................

  57

  BBAB I PENDAHULUAN

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar

  

2.1 Struktur Model Mock .......................................................

  13 Gambar

3.1 Peta Lokasi Penelitian ......................................................

  24 Gambar

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

  27 Gambar 4.1 Grafik Hubungan Q Mock dengan Q Obs. Embung Bangket Lamin ..................................................

  42 Gambar

4.2 Skema Aliran Embung Bangket Lamin ...........................

  58 Gambar

4.3 Solver Parameters ............................................................

  64 Gambar

4.4 Pemilihan Cell ..................................................................

  65 Gambar

4.5 Pemilihan Cell Luas Areal irigasi ....................................

  65 Gambar

4.6 Add Constrain ..................................................................

  66 Gambar

4.7 Input Fungsi Kendala .......................................................

  67 Gambar

4.8 Solve .................................................................................

  67 Gambar

4.9 Solver Result.....................................................................

  67

  BBAB I PENDAHULUAN

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Nilai Kritis yang diijinkan untuk Metode RAPS ...................

  7 Tabel 2.2 Nilai Ra Berdasarkan Letak Lintang......................... ............

  12 Tabel 2.3 Nilai Exposed Surface (m) Berdasarkan Tutupan Lahan.. .....

  13 Tabel 2.4 Koefisien Tanaman ... ............................................................

  19 Tabel 2.5 Angka Efisiensi ......................................................................

  19 Tabel 3.1 Jadwal Penelitian dan Penyusunan Tugas Akhir ...................

  28 Tabel 4.1 Uji Konsistensi Data Stasiun Hujan Rembitan dengan Metode RAPS ............................................................

  30 Tabel 4.2 Probabilitas Curah Hujan Daerah Irigasi Embung Bangket Lamin ...................................................................... 32

Tabel 4.3 Curah Hujan Efektif untuk Padi dan Palawija .......................

  33 Tabel 4.4 Data Klimatologi Rata-Rata Tahun 1997-2016 Stasiun Keruak ....................................................................................

  34 Tabel 4.5 Perhitungan Evapotranspirasi pada Daerah Irigasi ................

  37 Tabel 4.6 Perhitungan Debit Setengah Bulanan dengan FJ Mock Tahun 2008 ............................................................................

  41 Tabel 4.7 Kalibrasi Model Mock ..........................................................

  42 Tabel 4.8 Kalibrasi Model Mock ...........................................................

  42

  BBAB I PENDAHULUAN

Tabel 4.14 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Awal Tanam November I ............................................................................

  55 Tabel 4.15 Rekapitulasi Kebutuhan Air Tanaman untuk pola Tanam Padi

  56 Tabel 4.16 Rekap Hasil Produksi Tanaman Padi .....................................

• – kedelai - kedelai ..........................................................

  57 Tabel 4.17 Rekap Hasil Produksi Tanaman Padi .....................................

  57 Tabel 4.18 Rekap Hasil Produksi Tanaman Padi .....................................

  57 Tabel 4.19 Hasil Optimalisasi Embung Bangket Lamin untuk pola tanam padi

• – jagung – jagung awal tanam Desember I ............................................................................

  68 Tabel 3.1 Hasil Optimalisasi Embung Bangket Lamin untuk pola tanam padi

• – jagung – jagung awal tanam November I ............................................................................

  69

  BBAB I PENDAHULUAN

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran I.1 Curah Hujan Stasiun Rembitan ............................................

  1 Lampiran I.2 Uji konsistensi data Stasiun Hujan Rembitan dengan metode RAPS ......................................................................

  2 Lampiran I.3 Probabilitas Curah Hujan (Metode Basic Month) ...............

  3 Lampiran I.4 Curah Hujan Efektif untuk Padi dan Palawija .....................

  4 Lampiran I.5 Perhitungan evapotranspirasi pada Areal Genangan ............

  5 Lampiran I.6 Perhitungan evapotranspirasi pada daerah irigasi ................

  6 Lampiran I.7 Perhitungan evapotranspirasi pada CA Embung Bangket Lamin .....................................................................

  7 Lampiran II.1 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 1997 .............................................

  8 Lampiran II.2 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 1998 ..............................................

  9 Lampiran II.3 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 1999 ..............................................

  10 Lampiran II.4 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2000 ..............................................

  11 Lampiran II.5 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan

  BBAB I PENDAHULUAN Metode Fj Mock Tahun 2006 ..............................................

  17 Lampiran II.11 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2007 ............................................

  18 Lampiran II.12 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2008 ............................................

  19 Lampiran II.13 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2009 ............................................

  20 Lampiran II.14 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2010 ..............................................

  21 Lampiran II.15 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2011 ..............................................

  22 Lampiran II.16 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2012 ............................................

  23 Lampiran II.17 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2013 ............................................

  24 Lampiran II.18 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun2014 .............................................

  25 Lampiran II.19 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2015 ...........................................

  26 Lampiran II.20 Perhitungan Debit Setengah Bulanan Dengan Metode Fj Mock Tahun 2016 ...........................................

  27

  BBAB I PENDAHULUAN Lampiran III.6 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Awal Tanam November II Pola Tanam Padi

  33 –Kedelai –Kedelai .......... Lampiran III.7 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Awal Tanam Desember I Pola Tanam Padi

  34 –Kedelai –Kedelai ............ Lampiran III.8 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Awal Tanam Desember II Pola Tanam Padi –Kedelai –Kedelai ..........

  35 Lampiran III.9 Rekapitulasi Kebutuhan Air Tanaman Pola Tanam Padi 36 – Jagung – Jagung ..................................................... Lampiran III.10 Rekapitulasi Kebutuhan Air Tanaman Pola Tanam Padi

  37 – Kedelai - Kedelai ................................................... Lampiran IV.1 Hasil Optimalisasi Embung Bangket Lamin untuk pola Tanam Padi

• – Jagung – Jagung awal tanam desember ........................................................................

  38 Lampiran IV.2 Hasil Optimalisasi Embung Bangket Lamin untuk pola Tanam Padi

• – Jagung – Jagung awal tanam November ......................................................................

  39 Lampiran IV.1 Hasil Optimalisasi Embung Bangket Lamin untuk pola Tanam Padi

• – Kedelai – Kedelai awal tanam desember ........................................................................

  40 Lampiran IV.1 Hasil Optimalisasi Embung Bangket Lamin untuk pola Tanam Padi

• – Kedelai –Kedelai awal tanam

DAFTAR NOTASI

  A = Luas daerah aliran sungai (km

  2 ) 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) 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 (m

  ᶟ/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)

  U 2 = Kecepatan angin dilokasi pengukuran (km/jam)

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

  V i = Volume air tanah bulan ke-I (mm/bulan) i-i

  V = 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)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Air adalah kebutuhan yang sangat penting bagi manusia. Dalam kehidupan

sehari-hari selain digunakan sebagai air minum, air juga digunakan untuk

keperluan yang lain. Pada bidang pertanian,air merupakan kebutuhan pokok bagi

tanaman untuk tumbuh dan berkembang. Kebutuhan air tanaman dapat diperoleh

melalui sungai, waduk, dan dapat juga melalui air tanah. Kebutuhan air disawah

merupakan suatu hal yang mutlak, kebutuhan air harus sesuai dengan jumlah

tanaman serta tingkat pertumbuhannya dan dapat terpenuhi tepat pada waktunya

dan tepat pula pada jumlahnya.

  Di Kabupaten Lombok Tengah terdapat salah satu dususn yaitu Dusun Teluk

Kateng, Kecamatan pujut yang lahan pertaniannya kurang produktif sepanjang

musim kemarau dengan pola tanam Padi -Palawija- Bero. Pada musim kemarau

pasokan air yang tersedia sangat terbatas sementara kebutuhan air pada daerah

tersebut sangat tinggi, hal ini menyebabkan berkurangnya hasil pertanian bahkan

juga menyebabkan terjadinya kegagalan hasil panen. Guna mengantisipasi

terjadinya kekurangan pasokan air pada daerah irigasi tersebut maka pemerintah

membangun embung dengan tujuan untuk menampung air hujan yang nantinya

  

Setiap pembangunan embung diperlukan adanya analisis hidrologi yang

sesuai,agar perencanaan embung dapat sesuai secara teknis dan ekonomis. Selain

itu dalam proses perencanaan embung, perlu dilakukan optimasi tampungannya,

agar fungsi embung dapat berjalan secara maksimal. Di dalam perencanaan

sebelumnya, data hujan yang digunakan dari tahun 1999

• – 2013 dan metode yang

  digunakan adalah metode Nreca. Sementara dalam penelitian ini digunakan data

  terbaru yaitu dari tahun 1996
• – 2016 dan menggunakan metode FJ.Mock untuk analisa ketersediaan air. Untuk itu dilakukan “Analisis Hidrologi Dan Optimasi

  

Tampungan Embung Bangket Lamin Di Dusun Teluk Kateng Kecamatan

Pujut, Kabupaten Lombok Tengah ” sehingga dapat memberikan manfaat dalam

upaya meningkatkan produksi pertanian sesuai dengan yang diharapkan

pemerintah serta dapat meningkatkan pendapatan masyarakat setempat.

1.2 Rumusan Masalah

  Berdasarkan uraian diatas dapat dirumuskan beberapa permasalahan, antara lain :

  

1. Berapakah besar ketersediaan air embung untuk memenuhi kebutuhan air

irigasi di daerah irigasi Embung Bangket Lamin ?

  2. Berapakah kebutuhan air irigasi di Embung Bangket Lamin ?

  

3. Berapakah luas areal optimum dan intensitas tanam optimum pada daerah

  

3. Untuk mengetahui luas areal optimum dan intensitas tanam optimum pada

daerah irigasi Embung Bangket Lamin berdasarkan analisa ketersedian air Embung Bangket Lamin.

4. Untuk mengetahui keuntungan (benefit) optimum pada daerah irigasi Embung Bangket Lamin.

  1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini sebagai masukan kepada pihak terkait dalam hal mengoptimalkan pengelolaan air Embung Bangket

  Lamin Di Dusun Teluk Kateng Kecamatan Pujut Kabupaten Lombok Tengah.

  1.5 Batasan Masalah Agar penelitian ini tidak terlalu luas, maka perlu adanya batasan-batasan masalah sebagai berikut :

  

1. Panjang data curah hujan stasiun Rembitan yang digunakan adalah 20 tahun

yaitu dari tahun 1997 s/d 2016.

  2. Data klimatologi yang digunakan adalah data dari pos iklim Keruak.

  3. Menggunakan metode FJ Mock pada perhitungan ketersediaan air.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

  Trisnawati (2010) telah melakukan analisa tentang optimasi pemanfaatan

sumber daya air Embung Batu Tulis di kecamatan Jonggat kabupaten Lombok Tengah.

Hasil yang diperoleh berupa luas lahan maksimum 350 ha dengan pola tanam padi-

(kedelai 50%-kacang tanah 50%)-kedelai pada awal musim tanam bulan Oktober I

dengan rincian Musim Tanam I (padi) dengan luas lahan 65,94 ha dan intensitas

tanamnya 18,84 %, Musim Tanam II (kedelai 50% - kacang tanah 50%) dengan luas

lahan 350 ha dan intensitas tanamnya 100% dan Musim Tanam III (kedelai), dengan

luas lahan 350 ha dan intensitas tanamnya 100%.

  Ma’ruf (2014) telah melakukan analisa tentang optimasi pemanfaatan sumber

daya air Embung Safit kecamatan Suela kabupaten Lombok Timur. Dari hasil optimasi,

potensi air yang ada pada Embung Safit memberikan intensitas tanam maksimum pada

sistem pola tanam padi – jagung – tembakau pada awal tanam Oktober II sebesar 156,85

%, dengan rincian luas tanam I sebesar 13,90 ha dengan intensitas tanamnya 6,56%,

luas tanam II sebesar 135,19 ha dengan intensitas tanamnya 63,77%, luas tanam III

sebesar 183,44 ha dengan intensitas tanamnya 86,53%.

  

awal tanam November II sebesar 126,96%, dengan rincian luas tanam I sebesar 6,09 ha

dengan intensitas tanamnya 12,60%, luas tanam II sebesar 48,30 ha dengan intensitas

tanamnya 100%, luas tanam III sebesar 6,94 ha dengan intensitas tanamnya 14,36%

dan nilai kebutuhan air irigasi terpenuhi sebesar 268234.41 m³, dengan pergeseran awal

tanam November, Desember, Januari berdasarkan hasil perhitungan tidak ada yang

dapat mencapai intensitas sebesar 300% .

2.2Landasan Teori

  2.2.1 Embung Embung adalah bangunan yang berfungsi untuk menampung air hujan dan

digunakan suatu kelompok masyarakat desa, atau embung didefenisikan sebagai

konservasi air berbentuk kolam untuk menampung air hujan dan air limpasan (run off)

serta sumber air lainnya untuk mendukung usaha pertanian, perkebunan dan peternakan.

  2.2.2 Irigasi Irigasi adalah usaha untuk memperoleh air dengan menggunakan bangunan dan

saluran buatan untuk keperluan penunjang produksi pertanian.Secara teknis irigasi juga

dapat didefinisikan sebagai upaya menyalurkan air ke lahan pertanian melalui saluran-

saluran pembawa ke lahan pertanian dan setelah air tersebut dimanfaatkan secara

maksimal, kemudian menyalurkannya ke saluran pembuang dan berakhir ke sungai.

Untuk mengalirkan dan membagi air irigasi dikenal ada empat cara utama (Mawardi,

  

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:

  2.2.3.1 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.

  2.2.3.2 Uji Konsistensi Data Curah Hujan 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. Alatdiganti dengan alat yang 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 konsistensi 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

• = nilai statistik.

  

20 1,10 1,22 1,42 1,34 1,43 1,60

30 1,12 1,24 1,46 1,40 1,50 1,70

40 1,13 1,26 1,50 1,42 1,53 1,74

50 1,14 1,27 1,52 1,44 1,55 1,78

  Q n / n R / 90% 95% 99% 90% 95% 99%

10 1,05 1,14 1,29 1,21 1,28 1,38

Tabel 2.1 Nilai kritis yang diijinkan untuk metode RAPS N

  Statistik Q dan R diberikan pada tabel 2.1 berikut:

    (2-5) dengan Q = nilai statistik n = jumlah data hujan.

     

  S S maks R

  min k n k k n k

   (2-4) Nilai Statistik R (Range)

   

  k n k S maks Q

  Nilai statistik Q

  D S S , ,

  Y = data curah hujan, Y = rerata curah hujan, y k k

  dengan n = jumlah data hujan, i

  

100 1,17 1,29 1,55 1,50 1,62 1,86

  

3. Untuk daerah antara 120.000-500.000 ha yang mempunyai titik-titik pengamatan

yang tersebar cukup merata dan di mana curah hujannya tidak terlalu dipengaruhi oleh kondisi topografi, dapat digunakan cara aljabar rata-rata. Jika titik-titik pengamatan itu tidak tersebar merata maka digunakan cara Thiessen,

4. Untuk daerah yang lebih besar dari 500.000 ha, dapat digunakan cara Isohiet atau cara potongan arrtara (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 ) (2-6)

  1

  2 dengan = curah hujan daerah (mm),

n = jumlah titik-titik (pos-pos) pengamatan,

  = curah hujan di tiap titik pengamatan( mm). , , …

  1

  2

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

perhitungan curah hujan rata-rata itu dilakukan dengan memperhitungkan daerah

  

disekitar daerah yang dimaksud.Luas bagian daerah antara dua garis Isohyet yang

berdekatan diukur dengan planimeter.Demikian pula harga rata-rata dari garis-

garisIsohyet yang berdekatan yang termasuk bagian-bagian daerah itu dapat dihitung.

Curahhujan daerah itu dapat dihitung menurut persamaan sebagai berikut(

Sosrodarsono, 1987 ):

• ⋯+

  1

  1

  2

2 R=

  (2-8)

• ⋯+ +

  1

  2 dengan R = curah hujan daerah (mm), = luas bagian-bagian antara garis-garis isohiet,

  , … 1 2,

  1

  2

  

= curah hujan rata-rata pada bagian-bagian A1,

A2…Ao(mm). , , . .

2.2.4 Evapotranspirasi

  Evapotranspirasi diartikan sebagai kehilangan air akibat penguapan air

bebas.Evaporasi berubah-ubah setiap saat akibat radiasi matahari, suhu, kecepatan

angin, kelembaban relatif, luas permukaan, dan tekanan udara.Evaporasi digunakan

untuk perhitungan kehilangan air waduk, sedangkan evapotranspirasi dipergunakan

untuk perhitungan kehilangan air sawah.

  Perhitungan Evapotranspirasi potensial dihitung berdasarkan Metode Penman (modifikasi FAO) dengan data klimatologi terdekat sebagai stasiun referensi.

Persamaan Penman modifikasi FAO (Food and Agriculture Organization) adalah

sebagai berikut:

  E To = c x (W x R n + (1 - W) x f(u) x (e a d )) (2-9)

• – e

dengan rumus-rumus pendukung lainnya : Tc d 2 , 00738 . T , 8072 , 0016 (2-11)

       c

  P (2-12)

   , 386 y L

  P 1013 , 1055 E (2-13)   

  (2-14) L  595  , 510  T c dengan E = elevasi medan dari muka air laut,

  T = temperatur rata- c rata(˚C).

  Sedangkan : Rn Rns Rn

   

  1 (2-15)

     Rns 1 . Rs

  (2-16)  

   = 6% (areal genangan)  =25% (areal irigasi)  = 25% (catchment area) n

    Rs  a  b   Ra

  (2-17)   Nc

    Menurut Soemarto (1987), a dan b merupakan konstanta yang tergantung letak

suatu tempat di atas bumi, untuk Indonesia dapat diambil harga a dan b yang mendekati

yaitu Australia a = 0,25 dan b = 0,54. n Rn  f T  f ed  f ( ) (2-18)

     

1 N

  dengan harga fungsi-fungsi :    

  006 , (2-25) dengan Tc

  Li = elevasi lokasi perencanaan ( m), Lp = elevasi lokasi pengukuran ( m).

  2 = kecepatan angin di lokasi perencanaan ( m/dt),

  U

  (2-26) dengan c

  Lp Li U U c

    

  2    

  2

  1

  7

  Koreksi kecepatan angin karena perbedaan elevasi pengukuran diambil menurut persamaan :

  = temperatur terkoreksi (˚C), T = temperatur rata-

rata (˚C),

δE = beda tinggi elevasi stasiun dengan lokasi tinjau (m).

  E T Tc    

       100

  (2-24) Reduksi pengurangan temperatur karena ketinggian elevasi daerah pengaliran diambil menurut persamaan :

     90 , ) 10 , (

  N n f

  (2-23) Nc n

  ) ( 044 , ) 34 , (  ed ed f  

  5 ,

  (2-22)

  1 25 , ( 11 )  

  Tc T f 0133 ,

  U u f (2-21)

  2c

  1 ) 27 , (

2 U = kecepatan angin di lokasi pengukuran (m/dt),

  

Tabel 2.2.Nilai Ra berdasarkan letak lintang dalam mm/hari

°Ls Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

10 16.1

  16

  15.3 14 12.6 12.6 11.8 12.2 13 14.6 15.6

  16 8 16.1 16.1 15.5 14.4 13.1 12.4 12.7 13.7 15 15.8

  16

  16 Sumber: Soemarto, 1987

  2.2.5 Debit Andalan Debit andalan adalah debit minimum sungai atau waduk untuk kemungkinan

terpenuhi yang sudah ditentukan yang dapat dipakai untuk irigasi. Debit andalan

dihitung dengan menggunakan data debit pengamatan rata-rata setengah bulan masing-

masing sungai. Debit andalan yang digunakan pada perhitungan ini adalah debit andalan

  80

  

dengan probabilitas 80% (Q ), artinya resiko yang akan dihadapi karena terjadi debit

lebih kecil dari debit andalan sebesar 20% banyaknya pengamatan dan dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan probabilitas sebagai berikut(Subarkah, 1980): m

  80% = (2-28)

   100 % n 

  1 dengan P = Curah hujan yang terjadi dengan tingkat kepercayaan 80%, m = nomor urut angka pengamatan dalam susunan (dari besar ke kecil), n = banyaknya pengamatan,

  2.2.6 Analisis Ketersediaan Air

  

&Water Availability Appraisal”, F.J. Mock memperkenalkan suatu model sederhana

simulasi keseimbangan air untuk menghitung aliran sungai dari data curah hujan,

evapotranspirasi dan karakteristik hidrologi daerah aliran sungai sehingga ketersediaan

air di suatu sungai dapat diketahui. (Anonim, 1986) Pada prinsipnya, metode F.J Mock memperhitungkan volume air yang masuk,

keluar dan yang disimpan di dalam tanah (soil moisture).Volume air yang masuk

adalah hujan, volume air yang keluar adalah infiltrasi, perkolasi dan yang paling

dominan adalah evapotranspirasi.Secara keseluruhan, besarnya debit suatu daerah aliran

sungai berdasarkan konsep water balance.

  Metode ini sangat dianjurkan untuk memperkirakan debit andalan sungai-sungai yang ada di Indonesia (Dirjen ESDM, 2009 dalam Wirasembada, 2012). Tahap perhitungan metode Mock dapat dijelaskan sebagai berikut :

  P AET ER WS DRO=WS-I SMC

  ΔSM

  ISM

  

potensial (Ep) dan evapotranspirasi aktual (Ea) dengan evapotranspirasi potensial

dipengaruhi oleh proporsi permukaan luar yang tidak tertutupi tumbuhan hijau (exposed

surface, m) dan jumlah hari hujan (n).secara matematis, evapotranspirasi actual

dirumuskan sebagai berikut: Ea = Ep – E

  (2-29) E = Ep x (m/20) x (18 (2-30)

• – n)

  dengan:E= selisih antara evapotranspirasi potensial dengan evapotranspirasi aktual

  (mm) Ea = evapotranspirasi aktual (mm) Ep = evapotranspirasi potensial (mm) m = tutupan lahan (exposed surface) n = jumlah hari hujan

Tabel 2.3 Nilai exposed surface (m) berdasarkan jenis tutupan lahan m Daerah

  0% Hutan primer, sekunder 10 - 40 % Daerah tererosi 30 - 50 % Daerah ladang pertanian

  Sumber : Bappenas, 2007 (dalam Wirasembada, 2012: 2) Sumber: Bappenas,2007(dalam Wirasembada,2012:2) Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan, untuk seluruh daerah studi yang

merupakan daerah lahan pertanian yang diolah dan lahan tererosi maka faktor m dapat diasumsikan sebesar 30%. (Anonim, 1986) c. Soil Moisture Storage (SMS) SMS = ISM + ER (2-32) dengan: SMS = penyimpanan kelembaban tanah (mm)

• – ISM = kelembaban tanah awal (mm), nilai ini berkisar antara 3mm 109 mm.

  ER = air hujan yang mencapai permukaan tanah (mm)

d. Soil Moisture Capacity (SMC)

  Soil Moisture Capacity (SMC) adalah kapasitas kandungan air pada lapisan

  2

tanah permukaan (surface soil) per m .Besarnya SMC diperkirakan berdasarkan kondisi

porositas lapisan tanah permukaan.Semakin besar porositas tanahnya, maka semakin

besar pula SMC yang ada. Nilai SMC awal diambil antara 50 mm sampai dengan 250

mm. dalam hal ini berlaku ketentuan:

  1. Bila P

• – Ea bernilai positif, maka nilai SMS = SMC

  2. Bila P

• – Ea bernilai negatif, maka nilai SMS = (P – Ea) + ISM Nilai SMS yang diperoleh, digunakan sebagai nilai ISM pada bulan berikutnya. Dari nilai-nilai tersebut perubahan nilai kelembaban tanah (Ss): Ss= SMS

  (2-33)

• – ISM dengan: Ss = perubahan nilai kelembaban tanah (mm) SMS = tampungan kelembaban tanah (mm)

  ISM = kelembaban tanah awal (mm)

e. Water Surplus (WS)

  f. Infiltrasi (I) Infiltrasi (I) adalah masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan

tanah.Koefisien nilai infiltrasi diperkirakan berdasarkan kondisi porositas tanah dan

kemiringan daerah pengaliran.Nilai porositas tanah dan koefisien infiltrasi berbanding

lurus.Batasan koefisien infiltrasi adalah 0 – 1.

  I = if x Ws (2-35) dengan: I = infiltrasi (mm)

  If = koefisien infiltrasi (nilai 0-1) WS = kelebihan air (mm) g. Penyimpanan air tanah (ground water strorage) Sebagai permulaan simulasi, penyimpanan awal (initial storage) harus

ditentukan terlebih dahulu. Persamaan yang digunakan dalam perhitungan penyimpanan

air tanah adalah: n n-1

  V = k.V + ½(1+k).I (2-36) dengan: V n = volume air tanah bulan ke-n (mm) k = faktor resesi aliran air tanah,nilainya 0

• – 1,0 dimana semakin besar nilai k, maka semakin kecil air yang mampu keluar dari tanah.

  V n-1 = volume air tanah bulan ke-n-1 (mm) n-1 n-1

  Nilai V dicoba-coba sehingga nilai V pada bulan januari sama dengan atau mendekati nilai Vn bulan desember.

  DRO = WS

  (2-38) dengan: DRO = direct run off (mm) WS = water surplus (mm) I = infiltrasi (mm) j. Storm Run Off (SR) SR = P x PF

• – I

  (2-39) dengan: SR = Storm Run off P = curah hujan (mm) PF =percentage factor yaitu persentase hujan yang menjadi limpasan. Besarnya PF oleh Mock disarankan 5% - 10%. k. Total limpasan (TRO) TRO = BF + DRO +SR (2-40) dengan: TRO = debit limpasan sungai (mm) BF = base flow (mm)

  DRO =direct run off (mm) SR =storm run off(mm) Besarnya debit sungai tergantung pada besarnya debit limpasan sungai (TRO) dan luas DAS.

  QRO = (A x TRO) / t (2-41)

1 NFR  ( ETc  Re ff ) x

  (2-42) 8 , 64 dengan NFR = kebutuhan air irigasi (mm/hari),

  C ET = kebutuhan air untuk tanaman (mm/hari), Reff = curah hujan efektif (mm/hari), 8,64 = faktor konversi dari mm/hari ke ltr/dt/ha.

2.2.8 Kebutuhan Air Tanaman

  Perhitungan kebutuhan air tanaman diperlukan untuk mengetahui besarnya

kebutuhan air irigasi. Hasil perhitungan irigasi digunakan untuk menganalisis air, yaitu

membandingkan debit air yang ada di sungai dengan kebutuhan air irigasi. Besarnya

kebutuhan air untuk tanaman dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu:

1. Penyiapan Lahan

  Untuk perhitungan kebutuhan irigasi selama penyiapan lahan digunakan

metode yang dikembangkan oleh Van de Goor dan Ziljstra (1986).Metode tersebut

didasarkan pada laju air konstan dalam liter/detik selama periode penyiapan lahan.

Adapun persamaannya adalah sebagai berikut (Anonim, 1986): k

  M . e

  IR  (2-43) k e 

1 M  E  P

  (2-44) o

  MT k  (2-45)

  S e = bilangan natural (2,7182881820).

  ET o = Evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari).

2. Penggunaan Konsumtif (Consumtive Use )

  Penggunaan konsumtif untuk tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan

menggantikan air yang hilang akibat evapotranspirasi. Penggunaan konsumtif dapat

dihitung dengan persamaan (Anonim, 1986) : ET c

  = K c x ET o

  (2-47) dengan ET c = evapotranspirasi tanaman (mm/hari), K c = Koefisien tanaman, ET o

= Evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari).

  Besarnya koefisien tanaman setiap jenis tanaman yang berbeda-beda yang

besarnya berubah setiap priode pertumbuhan. Lebih rinci hasil kofisien tanaman (kc)

untuk masing-masing jenis tanaman, dapat dilihat pada tabel 2.4 berikut ini :

Tabel 2.4 Koefisien tanaman Bulan

  Padi Palawija Varietas Biasa

Varietas

  

Unggul Kedelai Jagung

0,5 1,10 1,10 0,50 0,50

1 1,10 1,10 0,75 0,59

1,5 1,10 1,05 1,00 0,96 Harga ketetapan untuk perkolasi yang besarnya sangat bergantung pada tekstur dan kemiringan tanah, biasanya diambil 1-3 mm/hari. Untuk tujuan perencanaan, tingkat perkolasi standar 2,0 mm/hari, dipakai untuk mengestimasi kebutuhan air pada daerah produksi padi (Anonim, 1986).

4. Efisiensi Irigasi

  Kehilangan air yang diperhitungkan untuk operasi irigasi meliputi :

  a. Kehilangan ditingkat tersier, meliputi kehilangan air di saluran sekunder,