STUDI PERENCANAAN PEMBERIAN AIR IRIGASI DENGAN MENENTUKAN INDEKS PENGGUNAAN AIR (IPA) PADA SALURAN SEKUNDER BUMIAYU
JURNAL ILMIAH
Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan Memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T)
OLEH : ILFIA JIHAN NURISMA NIM. 105060404111003-64
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN MALANG 2015
LEMBAR PERSETUJUAN
STUDI PERENCANAAN PEMBERIAN AIR IRIGASI DENGAN MENENTUKAN INDEKS PENGGUNAAN AIR (IPA) PADA SALURAN SEKUNDER BUMI AYU
JURNAL ILMIAH Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan Memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T)
Disusun Oleh : ILFIA JIHAN NURISMA NIM. 105060404111003-64
Menyetujui : DosenPembimbing I
DosenPembimbing II
Ir. RiniWahyuSayekti, MS NIP. 19600907 198603 2002
Dr. Ir. Rispiningtati, M.Eng NIP. 19500907 1976032 001
STUDI PERENCANAAN PEMBERIAN AIR IRIGASI DENGAN MENENTUKAN INDEKS PENGGUNAAN AIR (IPA) PADA SALURAN SEKUNDER BUMIAYU Ilfia Jihan Nurisma1, Rini Wahyu Sayekti2, Rispiningtati2 1 Mahasiswa Program Sarjana Teknik Pengairan Universitas Brawijaya 2 Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Email:
[email protected] ABSTRAK
Sistem pengelolaan air irigasi pada saluran sekunder Bumiayu yang berada pada Daerah Irigasi Kedungkandang Kecamatan Kedungkandang Kabupaten Malang, Jawa Timur memiliki luas 322 ha yang membagi air menurut giliran dengan waktu irigasi yang bersamaan. Dalam sistem ini terdapat beberapa permasalahan salah satunya adalah kehilangan-kehilangan air seperti rembesan, dimana semakin panjang saluran semakin besar kehilangan airnya. Untuk mengatasi permasalahan tersebut studi ini menganalisa kebutuhan air irigasi dengan memperhitungkan faktor jarak dan tanpa faktor jarak. Kebutuhan air irigasi dengan memperhitungkan faktor jarak adalah kebutuhan air yang memperhitungkan kehilangan air di saluran akibat evaporasi, rembesan dan operasi sepanjang saluran tersebut. Perhitungan kebutuhan air irigasi dengan faktor jarak dilakukan untuk mengetahui besarnya kebutuhan air di sawah. Hasil perhitungan didapat kebutuhan air irigasi dengan metode faktor jarak pada tersier BA 3 Ka rata-rata sebesar 0,00597 m3/dt. Sedangkan kebutuhan air irigasi dengan pemberian air tanpa faktor jarak rata-ratanya sebesar 0,1595 m3/dt. Kebutuhan air pada tersier BA 3 Ka dengan memperhitungkan faktor jarak lebih menghemat air dengan kehilangan air rata-rata sekitar 0,000317 m3/dt dan prosentase kehilangan air rata-rata adalah 5,3%. Perhitungan IPA keseluruhan pada studi kali ini memiliki klasifikasi kelas yang baik sehingga skor IPA adalah 1. Kata Kunci: Kebutuhan Air, Faktor Jarak, IPA ABSTRACT Irrigation management system at the Bumiayu secondary channel in the Kedungkandang Irrigation Kedungkandang District of Malang, East Java has an area 322 ha of water by irrigation turn the same time. In this system there are several issues one of which is a water losses such as seepage, the longer the line the greater the loss of water. To overcome the problems of this study is analyzed the irrigation water needs with the distance factor and without the factor. Irrigation water needs to take into account is the distance factor that takes into account the needs of water loss due to evaporation of water in the channel , seepage and operations along the channel. Calculation of irrigation water by a factor of distance is done to determine the water needs in the fields. Calculation results obtainedof irrigation water by the method of the distance factor in tertiary BA 3Ka average of 0.00597 m3 / s. While the need for irrigation water to the water supply without the factor of the average distance of 0.1595 m3 / s. Water needs in tertiary BA 3 Ka taking into account the distance factor savings of water with an average water loss of about 0.000317 m3 / sec and the percentage of water loss average is 5.3 %. Calculation overall of IPA have a good class clasification so the score is 1. Keywords: Water Supplies, Distance Factor, IPA
1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Pengelolaan irigasi yang baik harus dapat menjatah dan memberikan air secara tepat agar semua tanaman dapat menerima air sesuai dengan kebutuhannya. Permasalahan dalam pemberian air irigasi yaitu adanya kehilangan air akibat rembesan, evaporasi dan pola penjadwalan. Karena itu dalam studi ini memperhitungkan tentang ketersediaan air, kebutuhan air, serta kehilangan-kehilangan air yang terjadi pada saluran agar tanaman dapat tumbuh dengan baik. Sehingga perhitungan kebutuhan air tanaman yang telah digunakan pada petak tersier harus diperhitungkan dengan faktor jarak. 1.2 Identifikasi Masalah Saluran Sekunder Bumiayu pengelolaannya berada pada Dinas Pekerjaan Umum Pengairan UPT PSDA WS Bango Gedangan yang terletak di Kabupaten Malang, Jawa Timur, mempunyai luas total saluran irigasi sebesar 322 Ha. Saluran sekunder ini mengairi sawah yang berada di Desa Bumiayu. Adanya waktu irigasi yang bersamaan, sistem pengelolaan air pada saluran sekunder ini memiliki beberapa kelemahan, yaitu kehilangan air yang disebabkan oleh kerusakan pada alat ukur debit, tidak dipertimbangkannya kehilangan air di setiap saluran, serta pembagian air pada petak tersier yang kurang merata. 1.3 Rumusan Masalah 1. Bagaimana kebutuhan air irigasi saluran sekunder Bumiayu menggunakan metode FPR? 2. Bagaimana pemberian air irigasi dengan menggunakan faktor jarak dan tanpa faktor jarak? 3. Bagaimana Indeks Penggunaan Air (IPA) pada saluran sekunder Bumiayu?
2. Tinjauan Pustaka A. Kebutuhan Air Irigasi Metode untuk menentukan penjatahan pada petak tersier yang lazim digunakan di Indonesia adalah sebagai berikut (Roni DN, 2009): a. Metode FPR b. Metode Faktor K c. Metode Pasten Untuk studi ini, dipakai metode FPR, dimana kebutuhan air tanaman pada petak tersier dinyatakan dalam hektar palawija yang akan diairi (=luas relatif netto palawija). Faktor Palawija Relatif merupakan metode perhitungan kebutuhan air irigasi yang berkembang di Jawa Timur. Kehilangan air di petak tersier dinyatakan dalam hektar palawija yang akan diairi, ini dilakukan dengan mengalihan luas palawija relatif (LPR) dengan suatu faktor. LPR = Luas Tanam x Angka Pembanding LPR Tanam (1) Berikut faktor konversi untuk setiap jenis tanaman (Anonim, 2013): a) Untuk padi: o Tanaman setara 4 x polowijo o Uritan (pembibitan, penggarapan lahan dan tanaman) setara 20 x polowijo o Garapan setara 6 x polowijo b) Untuk tebu: o Tanaman setara 1,5 x polowijo c) Untuk bero: o Bero setara x 0 polowijo Kehilangan air dijaringan utama dihitung dengan mengalikan luas relatif total palawija di petak tersier dengan faktor kehilangan air. Perbandingan antara air yang tersedia dengan luas relatif total palawija inilah yang disebut Faktor Palawija Relatif (FPR). Jatah air dihitung dengan mengalikan luas relative palawija di tiap bangunan sadap dengan FPR.(Roni DN, 2009) Q FPR (2) LPR Dengan :
FPR = Faktor Palawija Relatif (ltr/det/ha.pol) Q = Debit yang mengalir di sungai (ltr/det) LPR = Luas Palawija Relatif (ha.pol)
Tabel 2. Harga Rembesan Pada Berbagai Jenis Saluran (m3/dt per 1.000.000 m2 Penampang Basah) Jenis bahan Rembesan pembentuk saluran
Tabel 1. Nilai-nilai FPR berdasarkan jenis tanah Jenis Tanah Aluvial Latosol Gramosol Giliran
Air kurang 0.18 0.12 0.06 Perlu
FPR (l/det) ha. palawija Air Air cukup memadai 0.18 - 0.36 0.36 0.12 - 0.23 0.23 0.06 - 0.12 0.12 Mungkin Tidak
Sumber: Anonim, 2013, Tata guna air B. Kehilangan Air di Saluran Irigasi a. Kehilangan Air Akibat Evaporasi Kehilangan air di saluran akibat evaporasi ditentukan oleh kondisi klimatologi daerah setempat dan luas permukaan air, yang dapat ditulis dalam persamaan berikut (Gurcharan,1980): Qe = k x Eto x D
(3)
Dengan: Qe = Debit yang hilang akibat evaporasi (m3/dt/m) Eto = Evaporasi air bebas (mm/hari) D = Lebar permukaan (m) K = Faktor konversi satuan (1,157 x 10-8) b. Kehilangan Air Akibat Rembesan Kehilangan air karena rembesan dapat ditulis dalam persamaan berikut (Garg,1981) Qs = k x p
- Tanah pasir - Tanah sedimen - Tanah lempung - Pasangan batu - campuran semen, kapur pasir, batu-bata - Adukan semen - Campuran semen, pasir, batu
5,50 2,50 1,60 0,90 0,40 0,17 0,13
Sumber : Garg, 1981 c.
Kehilangan Air Akibat Operasi Kehilangan air karena operasi adalah kehilangan air akibat kesalahan dalam pengoperasian bangunan irigasi yang terutama disebabkan oleh jenis bangunan dan kecermatan pengelola lapangan. Tabel 3. Prosentase kesalahan dalam tabel debit pada bangunan pengukur debit Kesalahan Bangunan pengukur Tabel Debit debit (%) - Ambang lebar 2 - Cipoletti 5 - Parrahall 3 - Romijn 3 - Crump de Gruyter 3 - Orifis tinggi energi 7 tetap Sumber : Anonim, 1986 : IV-4
(4)
Dengan: Qs = Kehilangan air karena rembesan (m3/dt/m) K = Koefisien dari ketentuan Garg (tabel 2) yang ditentukan oleh bahan pembentuk saluran (10-6 m/dt) P = Lebar penampang basah saluran (m)
d. Kehilangan Air Berdasarkan Faktor Jarak Kehilangan dipengaruhi oleh panjang saluran, tentunya pada saat kuantitas air terbatas faktor ini perlu diperhitungkan demi untuk pembagian air yang merata. (Zulma Aninda Mualifa, 2013) Qks = [( Qs + Qe ) x L] + Qop
(5)
Dengan: Qks = kehilangan air pada saluran sekunder (m3/dt) Qe = kehilangan air karena evaporasi (m3/dt) Qs = kehilangan air karena rembesan (m3/dt) Qop = kehilangan air karena operasi (m3/dt) L = panjang saluran (m)
3. Metodologi Penelitian 3.1 Lokasi Studi
K. Am
e. Kebutuhan Air Memperhitungkan Kehilangan Air Pada Saluran Berdasarkan Panjang Saluran Kehilangan air di saluran pada perhutungan kebutuhan air pada umumnya dinyatakan dalam efisiensi yang dapat dicari dengan rumus sebagai berikut (Sudjarwadi, 1990 : 88) :
Tabel 4. Klasifikasi nilai Indeks Penggunaan Air (IPA) No. Nilai IPA Kelas Skor Baik 1 1. 0,5 0,6 – 1,0 Sedang 3 2. Jelek 5 3. 1,0 Sumber: Anonim, 2009, Kelembagaan DAS
ng pr o
Qdbk – Qks x 100% (6) Qdbk Dengan : E = efisiensi (%) Qdbk = debit yang diberikan (m3/dt) Qks = debit yang hilang (m3/dt) Jika debit yang diberkan adalah debit pada pintu bangunan bagi sadap, maka kebutuhan air di sawah dapat dihitung dengan : E=
IR = ( NFR x A) + Qks
(7)
Dengan : IR = kebutuhan air irigasi di sawah (m3/dt) Qrenc = debit air yang dibutuhkan tanaman (m3/dt) Qks = kehilangan air pada saluran sekunder (m3/dt) A = luas area irigasi (ha) C. Indeks Penggunaan Air Pehitungan Indeks penggunaan air yaitu (Anonim, 2009, SK Dirjen RLPS): Perbandingan antara kebutuhan air dengan ketersediaan air yang ada. (8)
44 Ha
E F
B
A D 31 Ha
G
C 53 Ha
48 Ha 26 Ha
28 Ha
20 Ha
90 Ha
Bangunan Bagi dan Sadap Boks Tersier
Studi ini terletak pada Saluran Sekunder Bumiayu di Daerah Irigasi Kedungkandang Kecamatan Kedungkandang Kabupaten Malang, Jawa Timur. Luas area yang diairi sebesar 322 Ha sawah yang meliputi daerah irigasi di kelurahan Arjowinangun, Buring dan Bumiayu. B. a. 1. 2.
Langkah-langkah Studi Pengumpulan Data Data debit intake tahun 2003 – 2012 Data tanaman tahun 2003 – 2012 meliputi jenis, luas dan jadwal tanam dari masing-masing tanaman tiap satuan luas. 3. Data geometris saluran (data dimensi saluran). 4. Skema Jaringan Irigasi 5. Peta Lokasi Daerah Studi 1 : 100.000 b. Pengolahan Data Untuk memudahkan langkahlangkah perhitungan dalam studi ini,
maka diperlukan tahapan-tahapan sebagai berikut: 1. Perhitungan besarnya kebutuhan air irigasi berdasarkan data eksisting dan metode FPR-LPR. 2. Perhitungan kehilangan air untuk tiap ruas saluran akibat adanya operasi alat ukur, rembesan dan evaporasi air bebas. 3. Perhitungan pemberian air irigasi dengan menggunakan faktor jarak dan tanpa faktor jarak.
Tabel 5. Kebutuhan air dengan faktor jarak
c. Analisa Data 1. Menganalisa metode faktor jarak dan tanpa faktor jarak. 2. Menganalisa klasifikasi nilai Indeks Penggunaan Air (IPA). 4. Hasil dan Pembahasan 4.1 Kebutuhan Air di Sawah Perhitungan kebutuhan air di sawah terbesar dengan menggunakan metode FPR-LPR yaitu sebesar 0,0298 m3/dt/ha pada tersier BA 5 Ka pada bulan Januari periode I. 4.2 Kebutuhan Air Memperhitungkan Faktor Jarak Perhitungan kehilangan air dilakukan pada setiap jenis pias saluran dari saluan tersier dan sekunder. Jumlah petak tersier pada lokasi studi sebanyak 8 petak yang terletak di Kecamatan Bumiayu Kabupaten Malang. Besarnya kehilangan air rembesan pada bulan Januari periode 1 pada petak tersier BA 2 Ka Ka sebesar 0,0045 m3/dt sedangkan kehilangan air evaporasi sebesar 0,00012 dan kehilangan air operasi sebesar 0,00027 m3/dt sehingga total kehilangan air keseluruhan sebesar 0,00488 m3/dt dan didapat kebutuhan air irigasi dengan faktor jarak bulan Januari periode 1 sebesar 0,0185 m3/dt dengan prosentase kehilangan sebesar 27 %. Hasil selengkapnya akan disajikan pada lampiran grafik berikut:
Sumber: Hasil Perhitungan P Qs
= Periode = kehilangan air karena rembesan (m3/dt) Qe = kehilangan air karena evaporasi(m3/dt) Qo = kehilangan air karena operasi(m3/dt) Qks = total kehilangan air pada saluran (m3/dt) Q ter = debit pada tersier (m3/dt)
4.3 Kebutuhan Air Tanpa Memperhitungkan Faktor Jarak Perhitungan kebutuhan air tanpa faktor jarak yaitu kebutuhan air sawah dikalikan dengan luas masing-masing petak tersier dibandingkan dengan besarnya efisiensi saluran pada lokasi eksisting. Pada perhitungan tersebut diperoleh besarnya rata-rata kebutuhan air tanpa faktor jarak di lokasi tersier BA 2 Ka Ki adalah 1,1692 m3/dt. Selengkapnya adalah pada tabel berikut: Tabel 6. Kebutuhan Air Tanpa Memperhitungkan Faktor Jarak Keb Bln
P
Air di Sawah (m³/dt) I 0,0128 Jan II 0,0080 III 0,0078 I 0,0085 Feb II 0,0087 III 0,0086 I 0,0091 Mar II 0,0088 III 0,0072 I 0,0073 Apr II 0,0072 III 0,0073 I 0,0071 Mei II 0,0071 III 0,0071 I 0,0075 Jun II 0,0087 III 0,0091 I 0,0092 Jul II 0,0094 III 0,0082 I 0,0075 Ags II 0,0075 III 0,0075 I 0,0075 Sep II 0,0075 III 0,0077 I 0,0080 Okt II 0,0080 III 0,0080 I 0,0077 Nop II 0,0082 III 0,0077 I 0,0076 Des II 0,0076 III 0,0080 Sumber: Hasil Perhitungan
Eff (%) 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4
Keb Air Irigasi (m³/dt) 1,8572 1,1631 1,1323 1,2244 1,2555 1,2429 1,3115 1,2805 1,0374 1,0533 1,0503 1,0579 1,0314 1,0317 1,0317 1,0812 1,2637 1,3166 1,3275 1,3557 1,1854 1,0856 1,0899 1,0899 1,0856 1,0899 1,1203 1,1526 1,1570 1,1570 1,1134 1,1858 1,1120 1,1026 1,0956 1,1611
4.4 Indeks Penggunaan Air (IPA) Pada studi ini, kebutuhan air irigasi untuk keseluruhan delapan petak tersier pada bulan Januari periode 1 adalah 0,414 m3/dt, dengan debit pada pada intake 340 m3/dt. Hasil perhitungan untuk nilai IPA bulan Januari periode I sebesar 0,0012 dengan skor IPA 1 kelas baik. 5.
Kesimpulan Dari hasil pembahasan studi ini maka dapat diambil kesimpulan diantaranya adalah: 1. Berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan air irigasi metode FPR diketahui rerata FPR 0,26 pada jenis tanah alluvial sudah mencukupi untuk kebutuhan air irigasi. Dengan sudah mencukupi kebutuhan air irigasi, pemberian air dapat dilakukan secara giliran dan terus menerus untuk saluran sekunder Bumiayu ini. 2. Perhitungan kebutuhan air irigasi dengan metode faktor jarak pada tersier BA 3 Ka Ka rata-rata sebesar 0,00597 m3/dt. Sedangkan kebutuhan air irigasi tanpa faktor jarak rata-ratanya sebesar 0,1595 m3/dt. Penghematan rata-rata volume air sebesar 0,1535 m3/dt. 3. Klasifikasi indeks penggunaan air keseluruhan pada studi kali ini memiliki skor 1 dengan kelas baik.. 6.
Saran Adapun saran yang dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam studi ini, dari hasil analisa yang perlu diperhatikan adalah ketaatan petani dalam melakukan tata tanam sesuai dengan RTTG yang telah ada. Perlu diperhatikan untuk juru dalam pemberian dan pembagian air irigasi. Penelitian ini juga dapat dijadikan sebagai alternatif cara pengelolaan air pada daerah irigasi, dengan harapan setiap petak tersier pada daerah irigasi
tersebut mendapatkan debit air yang sesuai dengan kebutuhannya. Selain memerlukan tenaga petani yang trampil, perlu adanya perhatian khusus serta pendampingan dan pembinaan dari pemerintah setempat seperti pengenalan dan pengaplikasia nmetode LPR-FPR untuk wilayah irigasi setempat. 7.
Daftar Pustaka Anonim.2009. http://kelembagaandas.wordpress.com diakses pada 03 Februari 2014. Anonim. 2013. Tata Guna Air . Dirjen Pengairan. Anonim. 2013. Petunjuk Operasi Dan Pemeliharaan Jaringan Irigasi Kecil. UPTD Sukun. Malang. Garg, Santosh kumar. 1981. Irrigation Engineering and hydraulic Structures.Khana Publisher. NaiSarak. Delhi. Mualifa, Zulma Aninda. 2013. Studi Pemberian Air Irigasi Berdasarkan FaktorJarak Di Daerah Irigasi Bagong Kabupaten Trenggalek. Skripsi tidak dipublikasikan. Universitas Brawijaya. Ronny Dorotun Nasihien, ST., MT dalam Jurnal Analisa Pengaruh Lahan Irigasi Terhadap Produk Domestik Regional Bruto Kabupaten Banyuwangi. Singh, Gucharan. 1980. Irrigation Engineering. Standart Book House. Nai Sarak.Delhi Sudjarwadi. 1990. Teori dan Praktek Irigasi. PAU Ilmu Teknik Universitas Gajahmada. Yogyakarta.
