III. METODOLOGI PENELITIAN A. BAHAN DAN ALAT Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah satu unit computer yang dilengkapi dengan perangkat lunak linear programming (LP) Lingo 8, Crop Wat, dan Microsoft Excel dalam pengolahan data. Adapun bahan yang digunakan dalam penlitian ini adalah: 1. Peta rupa bumi. 2. Data jumlah penduduk 3. Data inventaris luas sawah, diperoleh dari Perum Jasa Tirta II. 4. Data industri di DAS Citarum dari Perum Jasa Tirta II 5. Harga air untuk industri dan PAM dengan menggunakan standar harga dasar air Balai Pengelolaan Sumber Daya Air, Propinsi Jawa Barat .
B. TEMPAT DAN WAKTU Penelitian ini direncanakan akan dilaksanakan di Perum Jasa Tirta II. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Mei 2010 sampai Agustus 2010.
C. METODE PENELITIAN Dalam melaksanakan penelitian dilakukan tahap-tahap kegiatan sebagai berikut: 1. Identifikasi Kebutuhan Air Kebutuhan air secara umum dapat dibagi dalam dua kategori yaitu keperluan irigasi dan non irigasi.Untuk kebutuhan non irigasi dibagi lagi menjadi kebutuhan air untuk domestik dan non domestik, industri, peternakan, perikanan, dan penggelontoran/perawatan sungai. Sedangkan dalam penelitian ini, kebutuhan air dikategorikan menjadi kebutuhan tiga sektor pengguna utama yaitu: domestik, industri, dan pertanian (irigasi). Perkiraan kebutuhan air dihitung dengan perkalian jumlah pengguna (penduduk, industri, dan luas lahan areal irigasi) dengan kebutuhan air masing-masing.
22
1.1 Kebutuhan Air Domestik Besarnya debit air yang dibutuhkan penduduk dihitung berdasarkan jumlah penduduk dan perkiraan besarnya kebutuhan air penduduk per hari. Berdasarkan stadar dari Direktorat Jenderal Cipta Karya, besarnya kebutuhan air setiap orang per hari adalah sebagai berikut: a. Kebutuhan untuk penduduk kota besar sebesar 120 liter/kapita/hari. b. Kebutuhan untuk penduduk kota kecil sebesar 80 liter/kapita/hari. c. Kebutuhan untuk penduduk pedesaan sebesar 60 liter/kapita/hari.
1.2 Kebutuhan Air Industri Debit air yang dibutuhkan untuk keperluan industri dihitung berdasarkan kebutuhan air untuk industri. Kebutuhan air industri berdasarkan jenis industri secara umum menurut Purwanto tahun1995, yaitu untuk industri besar berkisar 151-350 m3/hari, industri sedang 51-150 m3/hari, dan industri kecil 5-50 m3/hari.Dalam penelitian ini digunakan besarnya kebutuhan air untuk industri besar, karena sebagaimana kita ketahui bahwa Karawang serta Bekasi merupakan kawasan industri dengan asumsi pemakaian air untuk industri rata-rata sebesar 350 m3/hari.
1.3 Kebutuhan Air Pertanian a. Evapotranspirasi Tanaman Untuk menentukan nilai Evapotranspirasi tanaman, terlebih dahulu menentukan evapotranspirasi acuan atau potensial (ETo) dengan menggunakan metode Penman-Monteith yang diperoleh dengan menggunakan program komputer Cropwat.
b. Penentuan Curah Hujan Efektif Curah
hujan
efektif
falam
perhitungannya
dengan
menggunakan metode US Bereau of Reclamation (USBR) dengan
23
menggunakan bantuan program komputer Cropwat. Persamaan yang digunakan adalah: Peff = Pmean x (125 – 0.2 Pmean /125 ) Untuk P < 250 mm Peff = 125 + 0.1 x Pmean
Unrtuk P > 250 mm
c. Penentuan Perkolasi Untuk mendapatkan nilai perkolasi digunakan pendekatan nilai perkolasi. Untuk daerah Jawa laju perkolasi berkisar antara 2.0 – 3.0 mm./hari. Adapun nilai perkolasi berdasarkan jenis tanah seperti pada tabel 6 berikut :
Tabel 5.Laju perkolasi sesuai tekstur tanah. Kebutuhan air
Tekstur tanah
(mm/hari)
Lempung berpasir
3–6
Lempung
2–3
Liat lempung
1–2
Sumber : Rice irrigation in Japan. Otca, 1973 didalam Soedodo H, 1999 d. Penentuan Kebutuhan Air Irigasi Kebutuhan air untuk pertanian irigasi meliputi kebutuhan air untuk pengolahan lahan, pembibitan, pertumbuhan tanaman hingga panen.Selain itu faktor penggenangan berupa perkolasi ikut diperhitungkan.Untuk tanaman palawija, nilai perkolasi tidak diperhitungkan
karena
tidak
membutuhkan
penggenangan.
Persamaan kebutuhan air irigasi padi dan palawija adalah sebagai berikut (Soedodo H, 1999) : I padi
= (ETcrop + P – Re) / Eff
I palawija
= (ETcrop – Re) / Eff
Dimana : ETc
= Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
24
Eff
= Efisiensi penyaluran air irigasi (%)
Re
= Curah hujan efektif (mm/hari)
P
= Perkolasi (mm/hari)
I
= Kebutuhan air irigasi (mm/hari)
pemenuhan air untuk lahan pertanian yang dilayani oleh suatu sistem irigasi teknis, setengah teknis maupun sederhana. Untuk mendapatkan nilai kebutuhan air pertanian harus menentukan nilai evapotranspirasi tanaman.Perkiraan kebutuhan air untuk irigasi yaitu dengan perkalian luas lahan dengan kebutuhan air per satuan luas. Untuk menentukan banyaknya air yang diperlukan oleh satu hektar lahan padi sawah ialah 1744 mm atau 1,6 liter/detik/ha padi MH, sedangkan MK 1940 mm atau 1,8 liter/detik/ha. Sehingga rata-rata kebutuhan air selama satu musim tanam adalah 1,7 liter/detik/ha (Tejoyuwono, 2006).
2. Sistem dan Teknik Optimasi Menurut Hiller Lieberman (1974) menyebutkan bahwa teknik program matematik yang banyak dipakai dala program optimasi pengelolaan
suatu
sumberdaya
terbatas
adalah
Linear
Programming.Linear Programming menggambarkan interaksi komponenkomponen sebuah system yang harus memenuhi asumsi-asumsi tertentu yaitu proposionalitas, additivitas, dan non-negativitas agar terbentuk suatu Linear Programming (program linier). Linear Programming (program linier) adalah teknik optimasi dari suatu masalah. Masalah tersebut dapat dipecahkan dengan program linier apabila memenuhi syarat sebagai berikut : 1. Mempunyai tujuan yang dioptimumkan atau diminimumkan dan dapat dinyatakan dalam fungsi linier. 2. Mempunyai keterbatasan dalam jumlah sumberdaya tertentu dan dapat dinyatakan dalam persamaan ( = ) atau pertidaksamaan ( < ) atau ( > ).
25
Untuk mendapatkan optimasi pemanfaatn sumberdaya air yang tersedia, maka harus disusun poola penggunaan air untuk pertanian (irigasi), domestik (penduduk) dan industri.Untuk domestik dan industri jumlah penduduk dan industri yang dapat disuplai dari sumber air yang tersedia. Teknik optimasi yang digunakan adalah keuntungan maksimum yang diperoleh dengan menggunakan rumus : Fungsi Tujuan : n
Z=
Pi. Xi i 1
Di mana :
Pi = Harga air untuk masing-masing sektor (Rp) Xi = Jumlah penduduk optimum, jumlah industri optimum atau luas lahan optimum yang dihasilkan
Faktor pembatasnya adalah terbatasnya sumberdaya air yang tersedia. Optimasi yang dilakukan dengan menggunakan pembatas sebagai berikut : 3
Ci .Xi
i 1
Di mana :
Ci = Kebutuhan air masing-masing sektor Xi = Jumlah pengguna air setiap sektor. Qt = Ketersediaan debit air tiap bulan
26
