KEKRITISAN AIR (KEBUTUHAN/KETERSEDIAAN AIR)
KEKRITISAN AIR
KEKRITISAN AIR (KA) KA = (kebutuhan air) : (ketersediaan air)
Kebutuhan air: a. domestik b. lahan sawah c. industri d. perikanan e. ternak f. transportasi g. wisata air h. pembangkit libtrik
Sumber air: a. b. c. d.
air hujan air sungai air danau airtanah
KRITERIA KEKRITISAN AIR KRITERIA
KEKRITISAN AIR
Mendekati kritis
50% - 75%
Keadaan kritis
76% - 100%
Telah kritis Sumber : Notodiharjo, 1982)
> 100%
PERMASALAHAN SUMBERDAYA AIR
Bagaimana cara menghitung kebutuhan air?
Sumber air dimana ? Berapa potensinya?
Bagaimana cara memanfaatkan sumber secara efisien?
Bagaimana cara konservasi sumber air ?
Irigasi Airtanah di Kabupaten Purworejo
Sumur Gali di Doline Kabupaten Gunungkidul
Sumber : Suyono, 2005
Penampungan Air Hujan (PAH) di daerah langka airtanah Muaratungkal Jambi
Sumber : Suyono, 2008
Kolam Ikan di Kecamatan Samarang Garut
Embung di Kabupaten Rembang
MATAAIR di Kabupaten Banyumas (Suyono,2004)
Waduk Sempor di Gombong
Sumber : Suyono, 2005
Sungai Cibereum untuk irigasi di Kecamatan Samarang Garut
Bendung Kali Opak (Boko)
Kekeringan di Kabupaten Rembang
Kebutuhan air domestik tidak tercukupi karena airtanah langka di lereng Kaki Gunungapi Slamet
Sumber : Suyono, 2003
Penyediaan Air di Daerah Karangbolong Gombong
Sumber : Suyono, 2005
KEBUTUHAN AIR UNTUK DOMESTIK
Data yang diperlukan : Tingkat pertumbuhan penduduk ( %) Jumlah penduduk desa ( jiwa) Jumlah penduduk kota (jiwa) Baku kebutuhan air domestik penduduk kota (liter/kapita/hari) Baku kebutuhan air domestik penduduk desa (liter/kapita/hari)
Bagaimana baku kebutuhan air domestik dihitung? - survei dengan kuesioner - sampel : stratified random; strata tingkat sosial-ekonomi penduduk, ketersediaan air.
Kebutuhan air untuk domestik (Qdom) Qdom = 365 hari x (qu/1000 x Pu) + (qr/1000 x Pr) Keterangan : Qdom = Kebutuhan air domestik ( m3/th) qu = Baku kebutuhan air domestik penduduk kota (liter/kapita/hari) qr = Baku kebutuhan air domestik penduduk desa (liter/kapita/hari) Pu = Jumlah penduduk kota Pr = Jumlah penduduk desa
KEBUTUHAN AIR UNTUK INDUSTRI
Kebutuhan air untuk industri (Qid) Qid = Hk {(Pk x Qk)/1000}+Up Keterangan : Qid = Kebutuhan air untuk industri (m³/th) Hk = Jumlah hari kerja per tahun Pk = Jumlah karyawan Qk = Baku kebutuhan air karyawan ( l/kap/hari) Up = Kebutuhan air untuk proses industri (m3/th)
Up tergantung dari jenis industri, ada indutri yang banyak menggunakan air dan ada yg sedikit
KEBUTUHAN AIR UNTUK TERNAK Kebutuhan air untuk ternak (Qt) Qt = 0.365 {( qskk x Pskk) + (qkd x Pkd) + (qb x Pb) + (qun x Pun)} Keterangan : Qt = Kebutuhan air untuk ternak ( m³/th) qskk = Kebutuhan air untuk ternak sapi, kuda, kerbau ( lt/kepala/hari) qkd = Kebutuhan air untuk ternak kambing atau domba (lt/kepala/hari) qb = Kebutuhan air untuk ternak babi ( lt/kepala/hari) qun = Kebutuhan air untuk ternak unggas (lt/kepala/hari) Psk = jumlah ternak sapi, kuda. kerbau Pkd = jumlah ternak kambing atau domba Pb = jumlah ternak babi Pun = jumlah ternak unggas 0,365 = angka konversi satuan (365 hari/1000 lt)
Baku Kebutuhan Air Untuk Ternak JENIS TERNAK
KEBUTUHAN AIR (lt/kepala/hari)
Sapi / Kerbau / Kuda
40,0
Kambing / Domba
5,0
Babi
6,0
Unggas
0,6
Sumber : PT. Indra Karya, 2003
KEBUTUHAN AIR UNTUK PERIKANAN Kebutuhan air perikanan (Qfp)
Qfp = 365 ( qfp/1000) x Afp x 10000 Keterangan : Qfp = Kebutuhan air untuk perikanan (m³/th) qfp = Kebutuhan air untuk pembilasan ( 7 mm/hari/ha) Afp = Luas kolam ikan ( ha )
KEBUTUHAN AIR UNTUK IRIGASI
Air irigasi digunakan untuk : 1. Mengganti air hilang untuk evaporasi 2. Mengganti air hilang untuk transpirasi 3. Mengganti air hilang untuk infiltrasi (perkolasi) 4. Air untuk penggenangan 5. Mengganti air hilang di saluran irigasi
Crop water requirement (CWR)
Kebutuhan data: 1. Suhu udara, kelembaban relatif, kecepatan angin, lama penyinaran matahari 2. Infiltrasi atau perkolasi 3. Jenis tanaman dan umur tanaman 4. Pola tanam 5. Luas tanam 6. Efisiensi irigasi 7. Data hujan
Kebutuhan air untuk irigasi (Qi) Rumus umum Qi = {Ax(qs/1000) x (Ft x100 hari) x 24 jam x 3600 detik} : Efs Keterangan : Qi = Kebutuhan air untuk irigasi (m³/tahun) A = Luas sawah (ha) qs = Baku kebutuhan air untuk sawah (1 liter/detik/ha) atau DIHITUNG DENGAN PROGRAM CROPWAT Ft = Frekwensi tanam dalam setahun Efs = Efisiensi saluran irigasi
Tahapan Perhitungan Kebutuhan Air untuk Irigasi 1.
EVAPORASI (Eo, dalam mm/hari) : dihitung dengan Rumus Penman
2.
Consumtive use ( Cu); Cu = kc x Eo , dalam mm/hari kc : crop factor ( tabel)
3.
Farm water requirement (CWR), dalam mm/hari CWR = (Cu + In) – Pef In = infiltrasi (mm/hari) Pef = hujan efektif (hujan yang bermanfaat utuk tanaman
4.
Project Water Requirement (PWR): dalam l/det PWR = f x (CWR x A) x ( Eir -1) A = luas tanam (ha) Eir = irrigation efficiency = (Q1/Q2) x 100 % f = faktor konversi mm/hari /ha ke satuan debit; 1mm/hari/ha = 0,11574 l/dt/ha PWR = liter/det atau m3/det
Perhitungan Evaporasi dengan Metode Penman : I/59 ((0.94II x III – IV x V x VI)) + VII (VIII – e2) E = ---------------------------------------------------------------I + 0.485 Keterangan : I = merupakan nilai Δ sebagai fungsi temperatur (Tabel 1) II = merupakan nilai (a + b n/N) a dan b adalah konstanta n adalah penyinaran matahari N adalah panjang hari 9 jam (Tabel 9) III = nilai H (top/sh) merupakan fungsi garis lintang (Tabel 3) IV = nilai 118.10-9 (273 + Tz)4 merupakan fungsi suhu (Tabel 4) V = nilai 0.47 – 0.77 √e2, merupakan tekanan uap aktual pada ketinggian 2 meter (Tabel 5) VI = nilai dari 0.2 + 0.8 n/N (Tabel 6) VII = nilai dari 0.485 x 0.35 (0.5 + 0.54 V2) (Tabel 7a dan 7b) V2 = kecepatan angin pada ketinggian 2 meter VIII = nilai dari esat (Tabel 8) esat = tekanan uap jenuh yang merupakan fungsi suhu
Koefisien Tanaman (kc) menurut FAO dan Nedeco/Prosida (PT. Indra Karya, 2003) Prosida
0,5 bl
1 bl
1,5 bl
2 bl
2,5 bl
3 bl
3,5 bl
4 bl
- LV
1,2
1,2
1,32
1,4
1,35
1,24
1,12
0
- HYV
1,2
1,27
1,33
1,3
1,3
0
0
0
- LV
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,05
0,95
0
- HYV
1,1
1,1
1,05
1,05
0,95
0
0
0
- Kedelai
0,5
0,75
1
1
0,82
0,45
0
0
- Jagung - kac.tnh
0,5 0,5
0,59 0,51
0,96 0,66
1,05 0,85
1,02 0,85
0,95 0,95
0 0,95
0 0
Padi
FAO Padi:
Palawija:
Proses Pembibitan (membutuhkan air yang cukup)
Kebutuhan untuk Penyiapan Lahan
Kebutuhan untuk penyiapan lahan (van de Goor dan Zijlsstra): IR = M ( e –k) ( e –k – 1) -1 IR = Kebutuhan air di petak sawah M = kebutuhan air untuk mengganti evaporasi dan perkolasi
M = Eo + In k = M x ( T/S ) T = Jangka waktu persiapan lahan (hari) S = Penjennuhan air dan tebal genangan (mm)
Efisiensi Penyaluran dipengaruhi oleh?
Efisiensi Penyaluran Air
Air yang disalurkan melalui jaringan saluran irigasi ada yang hilang. Air yang hilang disepanang saluran: - evaporasi - infiltrasi atau perkolasi - pencurian air Efisiensi Penyaluran Air (Efir) dipengaruhi oleh faktor: - kualitas dan tipe bangunan saluran - jenis tanah - pemeliharaan saluran
BAGAIMANA MENGUKUR efisiensi pemakaian air?
DAM
Q1
Q1 > Q2 Efir = (Q2/Q1) x 100%
Q2
SAWAH
Hujan Efektif untuk Hidup Tanaman
Hujan Efektif (Pef) diperkirakan dengan rumus: (Pef) (Cu)-1 = (-0,001(P2)(Cu)-1 + 0,025 (P2)(Cu2)-1 + 0,0016 P + 0,6 (P)(Cu)-1)
Pef = Hujan efektif untuk tanaman P = Hujan Cu = Consumptive use = crop water requirement
KETERSEDIAAN AIR DI DAS Air yang tersedia di DAS atau di daratan berupa:
Air hujan
Runoff (air sungai)
Airtanah
Air danau atau rawa
KETERSEDIAAN AIR HIDROMETEOROLOGIS Sifatnya makro (tidak rinci dan ketersediaan rata-rata tahunan) Data yang dipergunakan : Elevasi stasiun klimatologi (mdpal) Elevasi stasiun hujan (mdpal) Suhu udara rata-rata tahunan stasiun klimatologi (0C) Curah hujan tahunan (mm) Rumus : Eo = 325 + 21T + 0,9 T2 ; T = Suhu udara 0C Et = ( P ) x (( 0,9 + (P2/Eo2))0,5 ) -1 Ro = P – Et; Volume RO = ( P –ET) x A Ketersediaan air mantap = (Volume R0) x (0,25 sdg 0,35)
PENDEKATAN KETERSEDIAAN AIR CARA HIDROMETEOROLOGIS (digunakan bila tidak tersedia data debit sungai)
Langkah-langkah perhitungan : Perhitungan hujan rata-rata DAS (P)mm/th Perhitungan evapotranspirasi (Et)mm/th Perhitungan neraca air DAS Ketersediaan air mantap di DAS (Ro); Rata-rata tahunan, perubahan simpanan air dianggap nol Luas DAS ( A dalam km2) Ketersediaan air tahunan rata-rata jangka panjang Total ketersediaan air DAS (Ro) = (P – Et) x A x 1000 (m3/th) Ketersediaan air DAS yang mantap (Pa) =((P-Et) x A)x 30% (m3/th)
KETERSEDIAAN AIR SUNGAI Dihitung dari data debit aliran Bila tidak ada data, diperlukan estimasi debit aliran dengan model hidrologi:
Beberapa model hidrologi: - Thornthwaite-Mather - Mock
KETERSEDIAAN AIRTANAH
Diperlukan data: 1. peta sistem akuifer
6. flownet airtanah
2. tebal akuifer (D)
7. fluktuasi muka airtanah (F)
3. luas akuifer (Aa)
8. specific Yield batuan (Sy)
4. material akuifer
9. porositas batuan
5. nilai permeabilitas batuan
Pendekatan statis: Volume airtanah (VAT) :
VAT VAT
= Volume Akuifer x porositas = ( D x Aa) x (porositas)
Volume airtanah yang dapat diturap secara aman (VATa) : VATa
= (F x Aa) x (Sy)
Pendekatan dinamis Vat = Vol akuifer x porositas
dh
Vat aman = (luas akuifer x fluktuasi) Sy
dl
D
Q = TIL T = KD ; I = dh/dl
L
Q
Dasar Akuifer Berupa Lapisan Kedap Air
NERACA AIR AKTUAL Neraca air aktual bendung Pengasih Sungai Serang; Neraca airtanah sistem akuifer gumuk pasir; Nerca air waduk Sempor Neraca air wilayah administrasi
