PENDUGAAN KEBUTUHAN AIR PENDUDUK, INDUSTRI, DAN PERTANIAN DI PULAU JAWA

PENDUGAAN KEBUTUHAN AIR PENDUDUK, INDUSTRI, DAN PERTANIAN DI PULAU JAWA

Oleh: TRIYANTI F14050528

2009 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

PENDUGAAN KEBUTUHAN AIR PENDUDUK, INDUSTRI DAN PERTANIAN DI PULAU JAWA

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Oleh : TRIYANTI F140500528

2009 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PENDUGAAN KEBUTUHAN AIR PENDUDUK, INDUSTRI DAN TANAMAN DI PULAU JAWA

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor

Oleh : TRIYANTI F14050528 Dilahirkan pada tanggal 10 September 1986 Di Indramayu, Jawa Barat Menyetujui, Bogor,

Nopember 2009

Dr. Ir. M. Yanuar J. Purwanto, MS Dosen Pembimbing Mengetahui,

Tanggal ujian : 16 September 2009

Dr. Ir. Desrial, M.Eng Ketua Departemen Teknik Pertanian Tanggal lulus :

Tri Yanti. F14050528. Pendugaan Kebutuhan Air Penduduk, Industri, dan Pertanian di Pulau Jawa. Dibawah Bimbingan Dr. Ir.M.Yanuar J. Purwanto,MS. 2009 RINGKASAN Air merupakan sumberdaya alam terbaharui, tetapi ketersediaannya tidak selalu sejalan dengan kebutuhannya dalam artian lokasi, jumlah, waktu dan mutu. Jumlah kebutuhan air untuk domestik dan industri selalu meningkat dengan meningkatnya jumlah penduduk dan juga karena peningkatan taraf hidup akibat pembangunan. Sebaliknya, potensi ketersedian air relatif tetap dan beragam menurut tempat dan waktu. Keadaan ini sering mengakibatkan timbulnya masalah karena tidak seimbangnya ketersediaan dan kebutuhan pada tempat dan waktu tertentu. Tujuan penelitian ini adalah untuk memprediksi kebutuhan air penduduk, industri dan pertanian di Pulau Jawa, pendugaan debit ketersedian air berdasarkan fungsi hutan dan air hujan, menganalisis keseimbangan supply dan demand air. Analisis kebutuhan air adalah sebuah pernyataan matematis atau paket pernyataan yang menyatakan kebutuhan air disuatu kawasan berkembang dengan mengoptimasikan pertumbuhan penduduk dan industri. Dasar dari analisis ini dikembangkan dari persamaan matematis dalam menghitung kebutuhan air tanaman (KAT, ETc = 0.116 × ETo × Kc ) menurut Doorenbos dan Pruit (1977) menjadi kebutuhan air penduduk (KAP = ∑P ) dan kebutuhan air industri ). (KAI = ∑I Langkah pertama dalam analisis ini adalah mengumpulkan data sekunder berupa data potensi desa di Pulau Jawa yang meliputi data jumlah penduduk tiap kabupaten diseluruh Indonesia, luas lahan untuk pertanian irigasi, luas hutan, dan data luas lahan untuk Industri, serta data HDI (Human development Index), dan data curah hujan bulanan. Kemudian dilakukan analisis kebutuhan air yang meliputi kebutuhan air penduduk, industri dan pertanian. Kemudian dilakukan analisis ketersediaan air (supply) yang merupakan fungsi dari hutan dengan curah hujan, setelah dilakukan uji validasi untuk mengetahui tingkat kebenaran dari pendugaan kebutuhan air yang dilakukan kemudian dilakukan analisis keseimbangan air yang informasinya disajikan dalam bentuk spasial. Hasil uji validasi yang dilakukan menunjukan nilai efisiensi kebutuhan air penduduk sebesar 0,967 dengan KAP aktual sebesar 219.287 liter/detik/orang dan KAP hasil prediksi 259.074 liter/detik/orang. Sedangkan efisiensi kebutuhan air industi sebesar 0,95 dengan KAI aktual sebesar 17.495 liter/detik/ha dan KAI hasil prediksi 21.436 liter/detik/ha. Sedangkan hasil uji validasi untuk ketersediaan air dihitung dengan mengambil salah satu contoh ketersediaan air pada wilayah sungai, yaitu Bengawan Solo, hasilnya yaitu memiliki efisiensi sebesar 0,932 dengan ketersediaan air aktual 20.653,94 liter/detik dan ketersediaan air hasil prediksi 26.037,98 liter/detik. Prediksi kebutuhan air tahun 2030 dilakukan dengan mengalikan proyeksi jumlah penduduk, luas lahan, dan luas irigasi dengan kebutuhan air bersih ratarata masing-masing. Prediksi jumlah penduduk, luas lahan industri dan luas lahan irigasi dihitung berdasarkan metode pendekatan eksponensial yang mengikuti persamaan no 4. Laju pertumbuhan penduduk yang digunakan berdasarkan data dari Bappenas tahun 2003, sedangkan laju pertumbuhan lahan industri digunakan

metode pendekatan regional yaitu dengan membandingkan luas lahan industri dengan luas wilayah sungai yang kemudian dihitung dengan persamaan yang didapatkan dari garfik hubungan antara luas lahan industri dengan HDI (Human Deveplopment Index) yang terbagi dalam tiga kelas HDI yaitu HDI < 65, 6575. Sedangkan luas lahan irigasi mengalami penurunan dengan laju penurunan 1% pertahun. Setelah diketahui proyeksi jumlah penduduk, luas lahan industri dan luas lahan irigasi kemudian disusun suatu skenario presentase jumlah penduduk desa, kota, dan metropolitan dengan presentase skenario pertama 80%, 20% dan 0%, untuk skenario ke dua 60%, 20%, 20%, sedangkan untuk skenario ke tiga 40%, 40%,dan 20% untuk menentukan prediksi kebutuhan air penduduk, sedangkan untuk menentukan kebutuhan air industri disusun suatu skenario presentase jumlah industri kecil, sedang, dan besar dengan skenario sesuai dengan skenario yang digunakan pada skenario jumlah penduduk, sedangkan untuk pola tanam pertanian diasumsikan tetap dengan kebutuhan netto air di inlet sama dengan kondisi existing. Hasil prediksi jumlah penduduk, wilayah sungai BengawanSolo memilki jumlah penduduk yang tertinggi yaitu 43.828.595 jiwa, jika dibandingkan dengan jumlah penduduknya pada kondisi existing, kenaikan sangat signifikan, hal ini menunjukan bahwa laju pertumbuhan penduduknya tinggi dengan jumlah kebutuhan air penduduk yang tertinggi didapatkan dengan menggunakan skenario yang ketiga yaitu sebesar 51.742 liter/detik. Sedangkan luas lahan industri tertinggi terdapat pada wilayah sungai Citarum yaitu 43.051 ha dengan kebutuhan air tertinggi juga didapatkan dengan menggunakan skenario yang ketiga yaitu 21.526 liter/detik. Sedangkan luas lahan pertanian menurun menjadi 3.085.326 ha pada tahun 2030. Hasil analisis keseimbangan air antara ketersediaan dan kebutuhan air menunjukan, wilayah sungai pada Pulau Jawa dapat memenuhi kebutuhan air pada musim hujan, sedangkan memasuki musim kemarau awal, ada beberapa wilayah sungai yang mengalami defisit, sedangkan memasuki musim kemarau semua wilayah sungai di Pulau Jawa mengalami defisit. Hasil keseimbangan air prediksi menunjukan, defisit air pada musim kemarau awal dapat berkurang dibeberapa wilayah sungai dengan melakukan perubahan fungsi hutan, yaitu dengan menambah luasan hutan sebesar 30%. Untuk mengatisipasi defisit air tersebut dapat dilakukan dengan melakukan pola tanam yang sesuai dengan kondisi iklim di wilayah tersebut, misalnya pada musim kemarau para petani dapat menanam tanaman palawija. Selain itu juga dapat dilakukan pembuatan jadwal pemberian irigasi secara bergilir pada luas areal padi sawah dan penerapan teknologi irigasi yang lebih efisien atau menerapkan metode SRI (System of Rice Intensification). Sedangkan untuk pemenuhan kebutuhan air domestik atau untuk penduduk dan industri perlu dilakukan langkah penghematan penggunaan air, karena kebutuhan air domestik akan semakin bertambah sementara ketersediaan air cenderung tetap, selain penghematan perlu juga dilakukan konservasi daerah resapan air, dan pelestarian hutan sebagai penyuplai air tanah dan air permukaan.

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pendugaan Kebutuhan Air Penduduk, Industri, dan Pertanian di Pulau Jawa”. Shalawat serta salam semoga tercurah kepada junjungan mulia Nabi besar Muhammad SAW yang telah membawa risalah dan tuntunan kepada umat manusia. Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. M. Yanuar J. Purwanto, MS selaku Dosen Pembimbing Akademik atas bimbingan dan arahannya kepada penulis. 2. Ir. Mohamad Solahudin, M.Si dan Dr. Satyanto K. Saptomo, S.TP, M.Si selaku dosen penguji 3. Bapak Arien atas bantuan literatur dan data serta sebagai tutor belajar arcview 4. Ibunda tercinta atas keikhlasan dan kesabarannya serta kasih sayangnya dan Ayahanda tercinta yang selalu mengajarkan arti tanggung jawab serta kerja keras serta adik-adik tercinta Kukut, Witra, Rinto, Era, serta si bungsu Asril semoga teteh bisa menjadi contoh yang baik bagi kalian 5. Juyinah Linasi dan David Liebert Laratmase yang telah menjadi orangtua kedua atas dukungan materil maupun moril kepada penulis, semoga Allah memberikan kesabaran atas musibah yang terjadi dan menggantikannya dengan yang lebih baik, serta dua sepupu : Anis dan Aldo yang telah berbagi layaknya seorang adik dengan kakaknya. 6. Mba Ade sebagai penasehat spiritual dan guru kedewasaan serta teman-teman Syelvia, Demi, Atika, Fefin, Solikha, Irma, wulan, Laela, Heni, Mba Risma dan Mba Dedeh, lisma, dan Ana atas persahabatan dan persaudaraannya. 7. Teman-teman pengurus asistensi mata kuliah Pendidikan Agama Islam (PAI): Ais, Vita, Nia, Dya, Alya, Fitri, Kaliya, Ulfa, Anhar, Firman, Akhmad, Herman, Anas, Ari, Rendy, ikhsan dan Mizwar atas kebersamaannya dan pengertiannya, semoga kita dapat menjadi tim yang solid. 8. Manajer privat Bimbel Nurul Fikri (mba Tri), dan staff pengajar Nurul Fikri atas kerjasamanya

9. Pengajar dan Pembina minat bakat SMPIT Umul Quro dan siswa-siswa Math Club 10. Temen-temen Asrama Putri Indramayu: Indah, mba Aam, Mba Gita, Mba Rismut, Mba Vera, Mba Aida, Yani, Ade Wili, Ori, Maya, Rina, Beti, Endang atas kebersamaan dan persaudaraannya 11. Siti Komariah dan Adiesty atas bantuannya pra dan pasca sidang 12. Ustadzah Elsi dan ustadzah Nurma dan Erma serta staff dan santri lembaga tahsin dan tahfizh Al-Qur’an Kharisma Risalah atas motivasinya untuk selalu terus memperbaiki bacaan dan hapalan Qur’an kita. 13. Teman satu bimbingan (Rully Duma dan Jimi), terimakasih atas masukan dan bantuannya. 14. Teman-teman TEP’42 angkatan 42. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kesalahan yang terdapat di dalam penyusunan tulisan ini. Oleh karena itu, penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya. Segala saran, kritik dan pendapat yang sifatnya membangun dari para pembaca sangat penulis harapkan guna kesempurnaan tulisan ini. Kiranya tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Bogor, Nopember 2009

Penulis

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ........................................................................................................... i DAFTAR TABEL ................................................................................................. ii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ iii DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... iv I. PENDAHULUAN ............................................................................................... 1 A. Latar Belakang ............................................................................................ 1 B. Tujuan .......................................................................................................... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................3 A. Kebutuhan Sumberdaya Air ......................................................................... 3 1. Kebutuhan Air Penduduk (KAP) ......................................................... 3 2. Kebutuhan Air Industri (KAI) .............................................................. 5 3. Kebutuhan Air Pertanian (KAT) ........................................................... 5 a. Penyiapan Lahan ............................................................................ 5 b. Penggunaan Konsumtif .................................................................. 6 c. Perkolasi ........................................................................................... 6 d. Penggantian Lapisan Air ................................................................. 6 e. Curah hujan Efektif .......................................................................... 6 B. ketersediaan Sumberdaya Air....................................................................... 7 C. Kapasitas Sumberdaya Air DAS ................................................................. 9 D. Pendugaan Debit Sungai Berdasarkan Fungsi Hutan dan Curah Hujan .. 10 E. Keseimbangan Supply dan Demand Air..................................................... 12 III. METODOLOGI ............................................................................................ 13 A. Kerangka Pemikiran ................................................................................. 13 B. Alat Dan Bahan ........................................................................................ 13 C. Analisis Penelitian ................................................................................... 14 1. Analisis Kebutuhan Air ...................................................................... 14 a. Kebutuhan Air Domestik (KAP) ................................................. 14 b. Kebutuhan Air Industri (KAI) ..................................................... 14 c. Kebutuhan Air Pertanian (KAT) ................................................. 14 2. Analisis Ketersedian Air ...................................................................... 15 3. Uji Validasi ........................................................................................... 15 4. Proyeksi Kebutuhan Air ........................................................................ 16 5. Analisis Keseimbangan Supply-Demand Air ..................................... 17 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 19 A. Analisis Kebutuhan Air ............................................................................. 19 1. Kebutuhan Air Penduduk (KAP) ....................................................... 19 2. Kebutuhan Air Industri (KAI) ............................................................ 20 3. Kebutuhan Air Pertanian (KAT) ........................................................ 23

B. C. D. E.

Analisis Ketersediaan Air berdasarkan Fungsi Hutan ............................... 24 Uji Validasi ................................................................................................ 25 Proyeksi Kebutuhan Air ............................................................................. 26 Keseimbangan Supply-Demand Air.......................................................... 32

V. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 37 A. Kesimpulan ................................................................................................ 37 B. Saran ......................................................................................................... 39 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 40 LAMPIRAN ......................................................................................................... 42

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Siklus Hidrologi ....................................................................................8 Gambar 2. Diagram Tahapan Alir Penelitian ........................................................ 18 Gambar 3. Grafik hubungan HDI (Human Development Index) dengan luas industri .............................................................................. 21 Gambar 4. Grafik Jumlah ketersediaan air per bulan kondisi existing ................. 24 Gambar 5. Grafik perbandingan proyeksi jumlah penduduk prediksi pulau Jawa 2003-2030. .......................................................................... 26 Gambar 6. Grafik prediksi luas industri Pulau Jawa 2003-2030. .......................... 29 Gambar 7. Grafik prediksi luas lahan irigasi Pulau Jawa tahun 2030 .................. 32 Gambar 8. Peta keseimbangan air musim hujan (bulan Januari) kondisi existing dan prediksi (2030) skenario 3 ................................... 34 Gambar 9. Peta keseimbangan air awal musim kemarau (bulan Mei) kondisi existing dan prediksi (2030) skenario 3 ................................... 34 Gambar 10. Peta keseimbangan air musim kemarau (bulan Agustus) kondisi existing dan prediksi (2030)................................................... 35

iii