Evaluasi distribusi air daerah irigasi Wawotobi Kabupaten Konawe Propinsi Sulawesi Tenggara Cover
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WAWOTOBI KABUPATEN KONAWE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
EVALUATION OF WATER DISTRIBUTION FOR
WAWOTOBI IRRIGATION AREA KONAWE
SOUTHEAST SULAWESI PROVINCE
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan
Mencapai Gelar Magister Teknik
Disusun oleh:
SYAIFUDDIN
S.941202015
MAGISTER TEKNIK SIPIL
KONSENTRASI
TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPIL
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS
SURAKARTA
commit toMARET
user
2014
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WA WOTOBI KABUPATEN KONA WE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
TESIS
Disusun oleh:
SYAIFUDDIN
8.941202015
Telah disetujui oleh Tim Pembimbing
Tim Pembimbing:
Jabatan
Nama
Tanggal
Pembimbing I
Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng.
NIP. 19510710 198103 1 003
Pembimbing II
Dr.Eng. Ir. Syafii, MT.
NIP. 19670602 199702 1 001
engetahui:
tudi Magister Teknik Sipil
commit to user
ll
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WA WOTOBI KABUPATEN KONA WE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
Disusun oleh:
SYAIFUDDIN
8.941202015
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Tesis
Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta
pada hari Senin, tanggal 27 Januari 2014
Dewan Penguji:
Jabatan
Ketua
Nama
Tanda Tangan
lr. Ary Setyawan, M.Sc(Eng), Ph.D
NIP. 19661204 199512 1 001
Sekretaris
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS
NIP. 19480422 198503 2 001
Penguji I
Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng
NIP. 19510710 198103 1 003
Penguji II
Dr. Eng. Ir. Syafii, MT
NIP. 19670602 199702 1 001
Mengetahui:
Ketua Program Studi
Magister Teknik Sipil
_____ＮＬｾ＠
Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng.
NIP. 19510710 198103 1 003
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
NIM
SYAIFUDDIN
S.941202015
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul:
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WAWOTOBI KABUPATEN KONA WE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
adalah betul-betul karya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya, tertulis dalam
tesis tersebut diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam Daftar Pustaka.
Apabila dikemudian hari terbukti pemyataan saya tidak benar, maka saya
bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya
peroleh dari gelar tersebut.
Surakarta,
Jan uari 20 14
Yang membuat pemyataan
SYAIFUDDIN
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, akhirnya penulis dapat
menyelesaikan tesis dengan judul Evaluasi Distribusi Air Daerah Irigasi
Wawotobi Kabupaten Konawe Propinsi Sulawesi Tenggara dapat diselesaikan
dengan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta
Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta
Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Wilayah II Semarang,
Kementerian PekerjaanUmum yang telah memberikan beasiswa pendidikan
kepada penulis
Balai Wilayah Sungai Sulawesi IV Propinsi Sulawesi Tenggara, Kendari,
Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum yang
telah memberi kesempatan, dorongan kepada penulis untuk melanjutkan
pendidikan
Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Magister
Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, sekaligus Pembimbing
Utama
Dr. ENG. Ir. Syafi’i, MT, selaku Pembimbing Akademis dan Pembimbing
Pendamping
Ir. Ary Setyawan, M.Sc (Eng).,Ph.D selaku dosen penguji yang telah banyak
memberi masukan, pemahaman serta saran untuk kesempurnaan penyusunan
tesis
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku dosen penguji yang telah banyak memberi
masukan dalam penyempurnaan tesis
Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc, selaku pribadi yang juga banyak memberi
masukan kepada penulis
10. Segenap Staf Pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas
Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak membantu penulis selama
kegiatan perkuliahan.
11. Istriku tercinta Rosmawati, S.Pd dan anakku tersayang Andi Yaumil Intan
Akhir dan Andi Muhammad Fathanah, kedua orang tuaku Andi
Agussalim (Alm) dan Andi Intan (Alm), kakak-kakak dan adik-adikku, serta
bapak dan ibu mertua Abdullah dan Sitti Saenab yang terus memanjatkan
doa, memberikan semangat dan dukungan baik moril maupun materil dalam
menyelesaikan pendidikan ini.
12. Rekan-rekan Mahasiswa Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan
Bangunan Sipil Universitas commit
SebelastoMaret
user Surakarta angkatan 2012, yang
selama ini memberikan masukan, bantuan dan dorongan.
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
13. Jamaah Mushollah At-tin Pucang Sawit yang selama ini banyak memberi
inspirasi kepada penulis
14. Rekan-rekan wisma Sriwaluyo putra yang menjadi motivator selama
perkuliahan sampai pada penyelesaian tesis
15. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini,
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi civitas akademika, dan praktisi di
bidang keairan. Atas segala bantuan yang telah bapak/ibu berikan mendapat
anugrah dan berkah dari Allah S.W.T. Amin.
Surakarta,
Januari 2014
Penulis,
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena
berkat rahmat dan hidayah-Nya jualah sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis
ini, sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada program
Pascasarjana, jurusan Teknik Sipil.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tesis ini masih jauh dari
kesempurnaan. Kritik dan saran dari pembaca yang sifatnya konstruktif untuk
kesempurnaan tulisan mendatang sangat diharapkan.
Akhirnya harapan penulis semoga tesis ini dapat bermanfaat pada
pengembangan ilmu, khusunya teknik sipil dan secara umum pada dunia
pendidikan.
Surakarta,
Januari 2014
Penulis
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iii
PERNYATAAN ............................................................................................ iv
UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................................... v
KATA PENGANTAR .................................................................................. vii
DAFTAR ISI ................................................................................................. viii
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI ....................................................................................... xiv
ABSTRAK .................................................................................................. xv
ABSTRACT ................................................................................................. xvi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang Masalah .....................................................
1.2.Rumusan Masalah ..............................................................
1.3.Batasan Masalah.................................................................
1.4.Tujuan Penelitian ...............................................................
1.5.Manfaat Penelitian .............................................................
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.Tinjauan Pustaka ................................................................
2.1.1.Pengelolaan Sumberdaya Air dan Irigasi ..................
2.1.2.Kualitas Data .............................................................
2.1.3.Uji Kepanggahan .......................................................
2.1.4.Ketersediaan Air........................................................
2.1.5.Debit Andalan ...........................................................
2.1.6.Kebutuhan Air Irigasi................................................
2.2.Landasan Teori ...................................................................
2.2.1.Uji Kepanggahan .......................................................
2.2.2.Debit Andalan ...........................................................
2.2.3.Kebutuhan Air Irigasi................................................
2.2.4.Indeks Kinerja Distribusi Air ....................................
BAB III
1
3
3
4
4
6
6
8
8
9
10
12
22
22
23
24
33
METODE PENELITIAN
3.1.Tempat dan Waktu .............................................................
3.2.Data ....................................................................................
3.2.1.Jenis Penelitian ..........................................................
commit to user
3.2.2.Teknik Pengumpulan
Data ........................................
viii
35
35
37
37
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.2.3.Uji Kepanggahan .......................................................
3.2.4.Debit Andalan ...........................................................
3.2.5.Kebutuhan Air ...........................................................
3.2.6.Indeks Kinerja ...........................................................
3.3.Bagan Alir ..........................................................................
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1.Data Teknis ........................................................................
4.1.1.Bendung ....................................................................
4.1.2.Jaringan Irigasi ..........................................................
4.2.Kondisi Daerah Irigasi Wawotobi saat ini .........................
4.3.Analisis Hidrologi ..............................................................
4.3.1.Data Hujan ................................................................
4.3.2.Uji Kepanggahan Data Hujan ...................................
4.4.Perhitungan Debit Andalan Sungai Konaweha ..................
4.4.1.Debit rerata tengah bulanan ......................................
4.4.2.Debit Andalan ...........................................................
4.5.Kebutuhan Air untuk Irigasi...............................................
4.5.1.Evapotranspirasi pada DAS Konaweha ....................
4.5.2.Evaporasi ...................................................................
4.5.3.Hujan R80 dan Hujan Efektif ....................................
4.5.4.Kebutuhan Air Irigasi Sesuai SK. Bupati .................
4.5.5.Kebutuhan Air Sesuai Skenario padi-padi-palawija .
4.5.6.Alokasi Distribusi Air Optimal .................................
4.6.Indeks Kinerja ....................................................................
4.6.1.Debit Kebutuhan dan Ketersediaan ...........................
4.6.2.Debit Kebutuhan dan Ketersediaan debit (antara Qi
dan sawah .................................................................
4.6.3.Kinerja Distribusi Air Tengah Bulanan ....................
BAB V
37
38
38
38
39
41
41
42
44
45
45
46
47
47
48
50
51
55
56
61
63
65
71
71
79
93
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan ........................................................................ 102
5.2.Saran ................................................................................... 103
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 104
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. 110
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pengaruh kecepatan angin terhadap pengurangan tangkapan
hujan ............................................................................................... 16
Tabel 2.2. Derajat hujan dan intensitas hujan ................................................ 16
Tabel 2.3. Nilai Kritik QRAPS dan RRAPS ......................................................... 23
Tabel 2.4. Curah hujan efektif rata-rata bulanan di kaitkan dengan ET
tanaman rata-rata bulanan, hujan mean bulanan (mean mounthly
rainfall) ........................................................................................... 28
Tabel 4.1. Data Saluran dan Luas Areal ........................................................ 42
Tabel 4.2. Jumlah Bangunan utama dan Pelengkap ....................................... 43
Tabel 4.3. Kondisi data Hujan........................................................................ 45
Tabel 4.4. Uji Kepanggahan Data Hujan ....................................................... 46
Tabel 4.5. Debit rerata tengah bulanan Sungai Konaweha ............................ 47
Tabel 4.6. Debit Andalan Sungai Konaweha ................................................. 49
Tabel 4.7. Perhitungan Evapotranspirasi secara manual ................................ 52
Tabel 4.8. Nilai rerata evapotranspirasi ......................................................... 54
Tabel 4.9. Nilai evaporasi bulan Januari-Desember ...................................... 55
Tabel 4.10. Koefisien faktor hujanefektif untuk padi ...................................... 57
Tabel 4.11. Hasil interpolasi hujan efektif bulanan ......................................... 58
Tabel 4.12. Rencana pola tanam (RTTG) daerah irigasi Wawotobi sesuai SK
Bupati seluas 9.448 ha..................................................................... 62
Tabel 4.13. Kebutuhan air di sawah golongan I,II dan III musim tanam I,II
dan III pola tanam skenario padi-padi-palawija seluas 9.448 ha .... 64
Tabel 4.14. Tingkat kebutuhan air untuk tanaman padi (fase semai-vegetatif) 67
Tabel 4.15. Tingkat kebutuhan air untuk tanaman padi (fase pengisian bulir) 67
Tabel 4.16. Debit sungai-intake musim tanam I. ............................................. 71
Tabel 4.17. Debit sungai-intake musim tanam II.. ........................................... 75
Tabel 4.18. Debit intake-sawah musim tanam I............................................... 79
Tabel 4.19. Debit intake-sawah musim tanam II ............................................. 86
Tabel 4.20. Contoh kejadian ketersediaan dan kebutuhan debit MT-I gol I-III
(Pebruari II) .................................................................................... 93
Tabel 4.21. Contoh kejadian ketersediaan dan kebutuhan debit MT-I gol I-III
(Maret I) ......................................................................................... 94
Tabel 4.22. Contoh perhitungan indeks keandalan (Ia) dan indeks kelentingan
(Ik) .................................................................................................. 95
Tabel 4.23. Perhitungan Ia dan Ik terhadap distribusi air melalui kedua intake 95
Tabel 4.24. Perbandingan distribusi air terhadap nilai indeks (Ia), (Ik), dan
Produksi padi.................................................................................. 100
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Gambar 3.1.
Gambar 3.2.
Gambar 3.3.
Gambar 4.1.
Nilai Kc tiap tahapan pertumbuhan ...........................................
Lokasi Penelitian ......................................................................
Pengaliran air sungai ke intake..................................................
Kebutuhan air irigasi pada intake ke sawah ..............................
Kondisi elevasi (kiri) dan endapan (kanan) pada jaringan
irigasi ..........................................................................................
Gambar 4.2. Debit rerata tengah bulanan Sungai Konaweha ........................
Gambar 4.3. Debit andalan Sungai Konaweha ..............................................
Gambar 4.4. Pola Tanam SK. Bupati (RTTG) ...............................................
Gambar 4.5. Perhitungan evapotranspirasi metode Penman-Monteith ..........
Gambar 4.6. Kebutuhan air Pola Tanam SK. Bupati .....................................
Gambar 4.7. Debit kebutuhan pola tanam rencana (padi-padi-palawija).......
Gambar 4.8. Nilai evapotranspirasi (output) software Cropwat ....................
Gambar 4.9. Efektifitas hujan ........................................................................
Gambar 4.10. Input kondisi tanah ....................................................................
Gambar 4.11. Kebutuhan air MT I golongan I.................................................
Gambar 4.12. Kebutuhan air MT I golongan II ...............................................
Gambar 4.13. Kebutuhan air MT I golongan III ..............................................
Gambar 4.14. Kebutuhan air MT II golongan I ...............................................
Gambar 4.15. Kebutuhan air MT II golongan II ..............................................
Gambar 4.16. Kebutuhan air MT II golongan III.............................................
Gambar 4.17. Debit sungai dan debit yang dialirkan pada intake MT-I ..........
Gambar 4.18. Debit residu pada MT-I .............................................................
Gambar 4.19. Debit sungai dan debit yang dialirkan pada intake MT-II ........
Gambar 4.20. Debit residu pada MT-II............................................................
Gambar 4.21. Distribusi Qi ke sawah MT-I gol I ............................................
Gambar 4.22. Distribusi Qi ke sawah MT-I gol II ...........................................
Gambar 4.23. Distribusi Qi ke sawah MT-I gol III .........................................
Gambar 4.24. Residu Qi ke sawah MT-I gol I s.d. III .....................................
Gambar 4.25. Distribusi Qi ke sawah MT-II gol I ...........................................
Gambar 4.26. Distribusi Qi ke sawah MT-II gol II .........................................
Gambar 4.27. Distribusi Qi ke sawah MT-II gol III ........................................
Gambar 4.28. Residu Qi ke sawah MT-II gol I s.d. III ....................................
Gambar 4.29. Indeks keandalan dan kelentingan golongan I pada MT-I ........
Gambar 4.30. Indeks keandalan dan kelentingan golongan II pada MT-I .......
Gambar 4.31. Indeks keandalan dan kelentingan golongan III pada MT-I .....
Gambar 4.32. Indeks keandalan dan kelentingan golongan I pada MT-II .......
Gambar 4.33. Indeks keandalan dan kelentingan golongan II pada MT-II .....
Gambar 4.34. Indeks keandalan dan kelentingan golongan III pada MT-II ....
commit to user
xi
14
35
39
40
44
48
50
51
53
63
65
66
66
67
69
69
69
70
70
71
74
75
78
79
84
85
85
85
91
91
92
92
97
97
98
98
99
99
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI
cs
p
s
t
i
D
e
ea
ed
es
ez
Eo
Etc
Eto
Ev
ez
Fa
G
i
I
Ia
Ik
IR
J
Jk
k
Kc
m
M
n
N
NFR
Nk
P
Prob.Xi
qt
rerata data
data hujan rerata –i (mm)
konstanta psychometric (kPa/ )
letak lintang
soil heat capacity (MJ/m3/ )
kemiringan lengkung tekanan uap jenuh (kPa/ )
perubahan kandungan air tanah
lama interval waktu (hari)
kedalaman tanah efektif (m)
hari tiap bulan
exponent
tekanan uap nyata (kPa)
tekanan uap sebenarnya (mm/Hg)
tekanan uap jenuh (kPa)
elevasi diatas permukaan air laut (m)
evaporasi air terbuka (mm/hari)
evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
evapotranspirasi potensial
evaporasi
elevasi diatas permukaan air laut
jumlah kejadian yang dapat diandalkan
soil heat flux (MJ/m3/hari)
jumlah state dalam periode tinjauan
infiltrasi (mm/mt)
indeks keandalan
indeks kelentingan
kebutuhan air irigasi di sawah (mm/hari)
jumlah hari dalam satu tahun (365 atau 366) hari
jumlah kelompok kejadian yang tidak dapat diandalkan
faktor resesi aliran air tanah
koefisien tanaman
nomor urut data
bulan
lama penyinaran matahari nyata (jam)
kemungkinan maksimum penyinaran matahari (jam)
kebutuhan air disawah (mm/hari)
total kejadian (mewakili periode waktu)
perkolasi (mm/hari)
probabilitas kerusakan
commit
user t (bulan ke t)
aliran air tanah
padatowaktu
xii
perpustakaan.uns.ac.id
qo
Q
Qi
Qp
Qs
Q80
Ra
Re
RH
Rn
Rnl
Rs
Rso
S
Sd
SMC
T
Ti
Ti-1
Tmax
u2
uz
V
WLR
digilib.uns.ac.id
aliran air tanah pada awal (bulan ke 0)
debit efektif sungai (m3/dt)
aliran pada intake (pengambilan)
aliran permukaan (mm/mt)
aliran sungai (mm/mt)
debit andalan sungai 80% terpenuhi (m3/dt)
radiasi extraterrestrial untuk periode harian (MJ/m2/hari)
hujan efektif (mm)
kelembaban relative (%)
radiasi sinar matahari netto (MJ/m2/hari)
radiasi gelombang panjang (MJ/m2/hari)
radiasi matahari yang datang (MJ/m2/hari)
radiasi matahari pada keadaan cuaca cerah (MJ/m2/hari)
air yang dibutuhkan untuk penjenuhan (mm)
standar deviasi
soil moisture capacity (mm)
lamanya penyiapan lahan
tempratur udara pada waktu i ( )
tempratur udara pada waktu i-1 ( )
maksimum absolute tempratur selama 24 jam (kalvin)
kecepatan angin pada ketinggian 2 m
kecepatan angin pada z m diatas permukaan tanah
kecepatan angin pada ketinggian 2 m diatas permukaan
tanah (mile/hari)
penggantian lapisan air (mm/hari)
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Peningkatan produksi padi pada daerah irigasi, erat kaitannya dengan
ketersediaan air, pendistribusian air dan pengelolaan jaringan irigasi. Ketersediaan
air harus seimbang dengan kebutuhan, agar pendistribusiannya baik. Daerah irgasi
(DI) Wawotobi merupakan daerah irigasi terluas di Sulawesi Tenggara saat ini,
yang mengairi sawah seluas 9.448 ha. Evaluasi terhadap distribusi air
dimaksudkan untuk mengetahui ketersediaan debit sungai (Qs) dan kebutuhan
debit saat ini. Evaluasi bertujuan untuk: 1) Mengetahui debit (Q) andalan Sungai
Konawe tahun 2012, 2) Mengetahui besarnya kebutuhan air untuk luas areal 9.448
ha, 3) Mengetahui kinerja distribusi air pada DI. Wawotobi untuk luas areal 9.448
ha berdasarkan Rencana Tata Tanam Global (RTTG) dengan nilai indeks.
Penelitian ini dilaksanakan dengan tahapan meliputi: pengumpulan data,
dilanjutkan dengan perhitungan indeks antara Qs dengan Qi berdasarkan residu.
Selanjutnya perhitungan indeks Qi (intake) yang dialirkan ke sawah, yang diawali
dengan perhitungan kebutuhan air di sawah. Perhitungan kebutuhan air dengan
memasukkan data hujan, sebelumnya data hujan dilakukan uji kepanggahan data.
Perhitungan kebutuhan air tanaman, berdasarkan data iklim digunakan software
cropwat. Nilai indeks yang dihasilkan digunakan untuk mengevaluasi
pendistribusian air pada daerah irigasi Wawotobi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketersediaan air saat ini sangat
memadai, debit andalan (Q80) Sungai Konaweha tahun 2012 hasil pengamatan
rerata tengah bulanan 68,50 m3/detik, tertinggi 139,48 m3/detik, dan terendah
24,02 m3/detik. Kebutuhan air untuk areal seluas 9.448 ha rerata 10,35 m 3/detik,
tertinggi 22,05 m3/detik. Kinerja distribusi air pada DI. Wawotobi secara umum
belum baik, ditunjukkan dari nilai indeks Qs terhadap Qi dalam 2 musim tanam
sangat andal. Distribusi air Qi ke sawah, keandalan (Ia ) masih terjadi
digilib.uns.ac.id
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WAWOTOBI KABUPATEN KONAWE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
EVALUATION OF WATER DISTRIBUTION FOR
WAWOTOBI IRRIGATION AREA KONAWE
SOUTHEAST SULAWESI PROVINCE
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan
Mencapai Gelar Magister Teknik
Disusun oleh:
SYAIFUDDIN
S.941202015
MAGISTER TEKNIK SIPIL
KONSENTRASI
TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPIL
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS
SURAKARTA
commit toMARET
user
2014
i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WA WOTOBI KABUPATEN KONA WE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
TESIS
Disusun oleh:
SYAIFUDDIN
8.941202015
Telah disetujui oleh Tim Pembimbing
Tim Pembimbing:
Jabatan
Nama
Tanggal
Pembimbing I
Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng.
NIP. 19510710 198103 1 003
Pembimbing II
Dr.Eng. Ir. Syafii, MT.
NIP. 19670602 199702 1 001
engetahui:
tudi Magister Teknik Sipil
commit to user
ll
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WA WOTOBI KABUPATEN KONA WE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
Disusun oleh:
SYAIFUDDIN
8.941202015
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Tesis
Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta
pada hari Senin, tanggal 27 Januari 2014
Dewan Penguji:
Jabatan
Ketua
Nama
Tanda Tangan
lr. Ary Setyawan, M.Sc(Eng), Ph.D
NIP. 19661204 199512 1 001
Sekretaris
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS
NIP. 19480422 198503 2 001
Penguji I
Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng
NIP. 19510710 198103 1 003
Penguji II
Dr. Eng. Ir. Syafii, MT
NIP. 19670602 199702 1 001
Mengetahui:
Ketua Program Studi
Magister Teknik Sipil
_____ＮＬｾ＠
Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng.
NIP. 19510710 198103 1 003
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
NIM
SYAIFUDDIN
S.941202015
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul:
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WAWOTOBI KABUPATEN KONA WE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
adalah betul-betul karya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya, tertulis dalam
tesis tersebut diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam Daftar Pustaka.
Apabila dikemudian hari terbukti pemyataan saya tidak benar, maka saya
bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya
peroleh dari gelar tersebut.
Surakarta,
Jan uari 20 14
Yang membuat pemyataan
SYAIFUDDIN
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, akhirnya penulis dapat
menyelesaikan tesis dengan judul Evaluasi Distribusi Air Daerah Irigasi
Wawotobi Kabupaten Konawe Propinsi Sulawesi Tenggara dapat diselesaikan
dengan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta
Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta
Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Wilayah II Semarang,
Kementerian PekerjaanUmum yang telah memberikan beasiswa pendidikan
kepada penulis
Balai Wilayah Sungai Sulawesi IV Propinsi Sulawesi Tenggara, Kendari,
Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum yang
telah memberi kesempatan, dorongan kepada penulis untuk melanjutkan
pendidikan
Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Magister
Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, sekaligus Pembimbing
Utama
Dr. ENG. Ir. Syafi’i, MT, selaku Pembimbing Akademis dan Pembimbing
Pendamping
Ir. Ary Setyawan, M.Sc (Eng).,Ph.D selaku dosen penguji yang telah banyak
memberi masukan, pemahaman serta saran untuk kesempurnaan penyusunan
tesis
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku dosen penguji yang telah banyak memberi
masukan dalam penyempurnaan tesis
Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc, selaku pribadi yang juga banyak memberi
masukan kepada penulis
10. Segenap Staf Pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas
Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak membantu penulis selama
kegiatan perkuliahan.
11. Istriku tercinta Rosmawati, S.Pd dan anakku tersayang Andi Yaumil Intan
Akhir dan Andi Muhammad Fathanah, kedua orang tuaku Andi
Agussalim (Alm) dan Andi Intan (Alm), kakak-kakak dan adik-adikku, serta
bapak dan ibu mertua Abdullah dan Sitti Saenab yang terus memanjatkan
doa, memberikan semangat dan dukungan baik moril maupun materil dalam
menyelesaikan pendidikan ini.
12. Rekan-rekan Mahasiswa Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan
Bangunan Sipil Universitas commit
SebelastoMaret
user Surakarta angkatan 2012, yang
selama ini memberikan masukan, bantuan dan dorongan.
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
13. Jamaah Mushollah At-tin Pucang Sawit yang selama ini banyak memberi
inspirasi kepada penulis
14. Rekan-rekan wisma Sriwaluyo putra yang menjadi motivator selama
perkuliahan sampai pada penyelesaian tesis
15. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini,
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi civitas akademika, dan praktisi di
bidang keairan. Atas segala bantuan yang telah bapak/ibu berikan mendapat
anugrah dan berkah dari Allah S.W.T. Amin.
Surakarta,
Januari 2014
Penulis,
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena
berkat rahmat dan hidayah-Nya jualah sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis
ini, sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada program
Pascasarjana, jurusan Teknik Sipil.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tesis ini masih jauh dari
kesempurnaan. Kritik dan saran dari pembaca yang sifatnya konstruktif untuk
kesempurnaan tulisan mendatang sangat diharapkan.
Akhirnya harapan penulis semoga tesis ini dapat bermanfaat pada
pengembangan ilmu, khusunya teknik sipil dan secara umum pada dunia
pendidikan.
Surakarta,
Januari 2014
Penulis
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iii
PERNYATAAN ............................................................................................ iv
UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................................... v
KATA PENGANTAR .................................................................................. vii
DAFTAR ISI ................................................................................................. viii
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI ....................................................................................... xiv
ABSTRAK .................................................................................................. xv
ABSTRACT ................................................................................................. xvi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang Masalah .....................................................
1.2.Rumusan Masalah ..............................................................
1.3.Batasan Masalah.................................................................
1.4.Tujuan Penelitian ...............................................................
1.5.Manfaat Penelitian .............................................................
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.Tinjauan Pustaka ................................................................
2.1.1.Pengelolaan Sumberdaya Air dan Irigasi ..................
2.1.2.Kualitas Data .............................................................
2.1.3.Uji Kepanggahan .......................................................
2.1.4.Ketersediaan Air........................................................
2.1.5.Debit Andalan ...........................................................
2.1.6.Kebutuhan Air Irigasi................................................
2.2.Landasan Teori ...................................................................
2.2.1.Uji Kepanggahan .......................................................
2.2.2.Debit Andalan ...........................................................
2.2.3.Kebutuhan Air Irigasi................................................
2.2.4.Indeks Kinerja Distribusi Air ....................................
BAB III
1
3
3
4
4
6
6
8
8
9
10
12
22
22
23
24
33
METODE PENELITIAN
3.1.Tempat dan Waktu .............................................................
3.2.Data ....................................................................................
3.2.1.Jenis Penelitian ..........................................................
commit to user
3.2.2.Teknik Pengumpulan
Data ........................................
viii
35
35
37
37
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.2.3.Uji Kepanggahan .......................................................
3.2.4.Debit Andalan ...........................................................
3.2.5.Kebutuhan Air ...........................................................
3.2.6.Indeks Kinerja ...........................................................
3.3.Bagan Alir ..........................................................................
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1.Data Teknis ........................................................................
4.1.1.Bendung ....................................................................
4.1.2.Jaringan Irigasi ..........................................................
4.2.Kondisi Daerah Irigasi Wawotobi saat ini .........................
4.3.Analisis Hidrologi ..............................................................
4.3.1.Data Hujan ................................................................
4.3.2.Uji Kepanggahan Data Hujan ...................................
4.4.Perhitungan Debit Andalan Sungai Konaweha ..................
4.4.1.Debit rerata tengah bulanan ......................................
4.4.2.Debit Andalan ...........................................................
4.5.Kebutuhan Air untuk Irigasi...............................................
4.5.1.Evapotranspirasi pada DAS Konaweha ....................
4.5.2.Evaporasi ...................................................................
4.5.3.Hujan R80 dan Hujan Efektif ....................................
4.5.4.Kebutuhan Air Irigasi Sesuai SK. Bupati .................
4.5.5.Kebutuhan Air Sesuai Skenario padi-padi-palawija .
4.5.6.Alokasi Distribusi Air Optimal .................................
4.6.Indeks Kinerja ....................................................................
4.6.1.Debit Kebutuhan dan Ketersediaan ...........................
4.6.2.Debit Kebutuhan dan Ketersediaan debit (antara Qi
dan sawah .................................................................
4.6.3.Kinerja Distribusi Air Tengah Bulanan ....................
BAB V
37
38
38
38
39
41
41
42
44
45
45
46
47
47
48
50
51
55
56
61
63
65
71
71
79
93
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan ........................................................................ 102
5.2.Saran ................................................................................... 103
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 104
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. 110
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pengaruh kecepatan angin terhadap pengurangan tangkapan
hujan ............................................................................................... 16
Tabel 2.2. Derajat hujan dan intensitas hujan ................................................ 16
Tabel 2.3. Nilai Kritik QRAPS dan RRAPS ......................................................... 23
Tabel 2.4. Curah hujan efektif rata-rata bulanan di kaitkan dengan ET
tanaman rata-rata bulanan, hujan mean bulanan (mean mounthly
rainfall) ........................................................................................... 28
Tabel 4.1. Data Saluran dan Luas Areal ........................................................ 42
Tabel 4.2. Jumlah Bangunan utama dan Pelengkap ....................................... 43
Tabel 4.3. Kondisi data Hujan........................................................................ 45
Tabel 4.4. Uji Kepanggahan Data Hujan ....................................................... 46
Tabel 4.5. Debit rerata tengah bulanan Sungai Konaweha ............................ 47
Tabel 4.6. Debit Andalan Sungai Konaweha ................................................. 49
Tabel 4.7. Perhitungan Evapotranspirasi secara manual ................................ 52
Tabel 4.8. Nilai rerata evapotranspirasi ......................................................... 54
Tabel 4.9. Nilai evaporasi bulan Januari-Desember ...................................... 55
Tabel 4.10. Koefisien faktor hujanefektif untuk padi ...................................... 57
Tabel 4.11. Hasil interpolasi hujan efektif bulanan ......................................... 58
Tabel 4.12. Rencana pola tanam (RTTG) daerah irigasi Wawotobi sesuai SK
Bupati seluas 9.448 ha..................................................................... 62
Tabel 4.13. Kebutuhan air di sawah golongan I,II dan III musim tanam I,II
dan III pola tanam skenario padi-padi-palawija seluas 9.448 ha .... 64
Tabel 4.14. Tingkat kebutuhan air untuk tanaman padi (fase semai-vegetatif) 67
Tabel 4.15. Tingkat kebutuhan air untuk tanaman padi (fase pengisian bulir) 67
Tabel 4.16. Debit sungai-intake musim tanam I. ............................................. 71
Tabel 4.17. Debit sungai-intake musim tanam II.. ........................................... 75
Tabel 4.18. Debit intake-sawah musim tanam I............................................... 79
Tabel 4.19. Debit intake-sawah musim tanam II ............................................. 86
Tabel 4.20. Contoh kejadian ketersediaan dan kebutuhan debit MT-I gol I-III
(Pebruari II) .................................................................................... 93
Tabel 4.21. Contoh kejadian ketersediaan dan kebutuhan debit MT-I gol I-III
(Maret I) ......................................................................................... 94
Tabel 4.22. Contoh perhitungan indeks keandalan (Ia) dan indeks kelentingan
(Ik) .................................................................................................. 95
Tabel 4.23. Perhitungan Ia dan Ik terhadap distribusi air melalui kedua intake 95
Tabel 4.24. Perbandingan distribusi air terhadap nilai indeks (Ia), (Ik), dan
Produksi padi.................................................................................. 100
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Gambar 3.1.
Gambar 3.2.
Gambar 3.3.
Gambar 4.1.
Nilai Kc tiap tahapan pertumbuhan ...........................................
Lokasi Penelitian ......................................................................
Pengaliran air sungai ke intake..................................................
Kebutuhan air irigasi pada intake ke sawah ..............................
Kondisi elevasi (kiri) dan endapan (kanan) pada jaringan
irigasi ..........................................................................................
Gambar 4.2. Debit rerata tengah bulanan Sungai Konaweha ........................
Gambar 4.3. Debit andalan Sungai Konaweha ..............................................
Gambar 4.4. Pola Tanam SK. Bupati (RTTG) ...............................................
Gambar 4.5. Perhitungan evapotranspirasi metode Penman-Monteith ..........
Gambar 4.6. Kebutuhan air Pola Tanam SK. Bupati .....................................
Gambar 4.7. Debit kebutuhan pola tanam rencana (padi-padi-palawija).......
Gambar 4.8. Nilai evapotranspirasi (output) software Cropwat ....................
Gambar 4.9. Efektifitas hujan ........................................................................
Gambar 4.10. Input kondisi tanah ....................................................................
Gambar 4.11. Kebutuhan air MT I golongan I.................................................
Gambar 4.12. Kebutuhan air MT I golongan II ...............................................
Gambar 4.13. Kebutuhan air MT I golongan III ..............................................
Gambar 4.14. Kebutuhan air MT II golongan I ...............................................
Gambar 4.15. Kebutuhan air MT II golongan II ..............................................
Gambar 4.16. Kebutuhan air MT II golongan III.............................................
Gambar 4.17. Debit sungai dan debit yang dialirkan pada intake MT-I ..........
Gambar 4.18. Debit residu pada MT-I .............................................................
Gambar 4.19. Debit sungai dan debit yang dialirkan pada intake MT-II ........
Gambar 4.20. Debit residu pada MT-II............................................................
Gambar 4.21. Distribusi Qi ke sawah MT-I gol I ............................................
Gambar 4.22. Distribusi Qi ke sawah MT-I gol II ...........................................
Gambar 4.23. Distribusi Qi ke sawah MT-I gol III .........................................
Gambar 4.24. Residu Qi ke sawah MT-I gol I s.d. III .....................................
Gambar 4.25. Distribusi Qi ke sawah MT-II gol I ...........................................
Gambar 4.26. Distribusi Qi ke sawah MT-II gol II .........................................
Gambar 4.27. Distribusi Qi ke sawah MT-II gol III ........................................
Gambar 4.28. Residu Qi ke sawah MT-II gol I s.d. III ....................................
Gambar 4.29. Indeks keandalan dan kelentingan golongan I pada MT-I ........
Gambar 4.30. Indeks keandalan dan kelentingan golongan II pada MT-I .......
Gambar 4.31. Indeks keandalan dan kelentingan golongan III pada MT-I .....
Gambar 4.32. Indeks keandalan dan kelentingan golongan I pada MT-II .......
Gambar 4.33. Indeks keandalan dan kelentingan golongan II pada MT-II .....
Gambar 4.34. Indeks keandalan dan kelentingan golongan III pada MT-II ....
commit to user
xi
14
35
39
40
44
48
50
51
53
63
65
66
66
67
69
69
69
70
70
71
74
75
78
79
84
85
85
85
91
91
92
92
97
97
98
98
99
99
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI
cs
p
s
t
i
D
e
ea
ed
es
ez
Eo
Etc
Eto
Ev
ez
Fa
G
i
I
Ia
Ik
IR
J
Jk
k
Kc
m
M
n
N
NFR
Nk
P
Prob.Xi
qt
rerata data
data hujan rerata –i (mm)
konstanta psychometric (kPa/ )
letak lintang
soil heat capacity (MJ/m3/ )
kemiringan lengkung tekanan uap jenuh (kPa/ )
perubahan kandungan air tanah
lama interval waktu (hari)
kedalaman tanah efektif (m)
hari tiap bulan
exponent
tekanan uap nyata (kPa)
tekanan uap sebenarnya (mm/Hg)
tekanan uap jenuh (kPa)
elevasi diatas permukaan air laut (m)
evaporasi air terbuka (mm/hari)
evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
evapotranspirasi potensial
evaporasi
elevasi diatas permukaan air laut
jumlah kejadian yang dapat diandalkan
soil heat flux (MJ/m3/hari)
jumlah state dalam periode tinjauan
infiltrasi (mm/mt)
indeks keandalan
indeks kelentingan
kebutuhan air irigasi di sawah (mm/hari)
jumlah hari dalam satu tahun (365 atau 366) hari
jumlah kelompok kejadian yang tidak dapat diandalkan
faktor resesi aliran air tanah
koefisien tanaman
nomor urut data
bulan
lama penyinaran matahari nyata (jam)
kemungkinan maksimum penyinaran matahari (jam)
kebutuhan air disawah (mm/hari)
total kejadian (mewakili periode waktu)
perkolasi (mm/hari)
probabilitas kerusakan
commit
user t (bulan ke t)
aliran air tanah
padatowaktu
xii
perpustakaan.uns.ac.id
qo
Q
Qi
Qp
Qs
Q80
Ra
Re
RH
Rn
Rnl
Rs
Rso
S
Sd
SMC
T
Ti
Ti-1
Tmax
u2
uz
V
WLR
digilib.uns.ac.id
aliran air tanah pada awal (bulan ke 0)
debit efektif sungai (m3/dt)
aliran pada intake (pengambilan)
aliran permukaan (mm/mt)
aliran sungai (mm/mt)
debit andalan sungai 80% terpenuhi (m3/dt)
radiasi extraterrestrial untuk periode harian (MJ/m2/hari)
hujan efektif (mm)
kelembaban relative (%)
radiasi sinar matahari netto (MJ/m2/hari)
radiasi gelombang panjang (MJ/m2/hari)
radiasi matahari yang datang (MJ/m2/hari)
radiasi matahari pada keadaan cuaca cerah (MJ/m2/hari)
air yang dibutuhkan untuk penjenuhan (mm)
standar deviasi
soil moisture capacity (mm)
lamanya penyiapan lahan
tempratur udara pada waktu i ( )
tempratur udara pada waktu i-1 ( )
maksimum absolute tempratur selama 24 jam (kalvin)
kecepatan angin pada ketinggian 2 m
kecepatan angin pada z m diatas permukaan tanah
kecepatan angin pada ketinggian 2 m diatas permukaan
tanah (mile/hari)
penggantian lapisan air (mm/hari)
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Peningkatan produksi padi pada daerah irigasi, erat kaitannya dengan
ketersediaan air, pendistribusian air dan pengelolaan jaringan irigasi. Ketersediaan
air harus seimbang dengan kebutuhan, agar pendistribusiannya baik. Daerah irgasi
(DI) Wawotobi merupakan daerah irigasi terluas di Sulawesi Tenggara saat ini,
yang mengairi sawah seluas 9.448 ha. Evaluasi terhadap distribusi air
dimaksudkan untuk mengetahui ketersediaan debit sungai (Qs) dan kebutuhan
debit saat ini. Evaluasi bertujuan untuk: 1) Mengetahui debit (Q) andalan Sungai
Konawe tahun 2012, 2) Mengetahui besarnya kebutuhan air untuk luas areal 9.448
ha, 3) Mengetahui kinerja distribusi air pada DI. Wawotobi untuk luas areal 9.448
ha berdasarkan Rencana Tata Tanam Global (RTTG) dengan nilai indeks.
Penelitian ini dilaksanakan dengan tahapan meliputi: pengumpulan data,
dilanjutkan dengan perhitungan indeks antara Qs dengan Qi berdasarkan residu.
Selanjutnya perhitungan indeks Qi (intake) yang dialirkan ke sawah, yang diawali
dengan perhitungan kebutuhan air di sawah. Perhitungan kebutuhan air dengan
memasukkan data hujan, sebelumnya data hujan dilakukan uji kepanggahan data.
Perhitungan kebutuhan air tanaman, berdasarkan data iklim digunakan software
cropwat. Nilai indeks yang dihasilkan digunakan untuk mengevaluasi
pendistribusian air pada daerah irigasi Wawotobi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketersediaan air saat ini sangat
memadai, debit andalan (Q80) Sungai Konaweha tahun 2012 hasil pengamatan
rerata tengah bulanan 68,50 m3/detik, tertinggi 139,48 m3/detik, dan terendah
24,02 m3/detik. Kebutuhan air untuk areal seluas 9.448 ha rerata 10,35 m 3/detik,
tertinggi 22,05 m3/detik. Kinerja distribusi air pada DI. Wawotobi secara umum
belum baik, ditunjukkan dari nilai indeks Qs terhadap Qi dalam 2 musim tanam
sangat andal. Distribusi air Qi ke sawah, keandalan (Ia ) masih terjadi