SIMULASI NERACA AIR DI DAS REJOSO PASURUAN JAWA TIMUR PASCA PENGAMBILAN AIR BAKU SPAM REGIONAL UMBULAN Sheilla Barrina1, Donny Harisuseno2, Ery Suhartanto2 1)
Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2) Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jalan MT.Haryono 167 Malang 65145 Indonesia e-mail:
[email protected]
ABSTRAK Beberapa wilayah di Jawa Timur teridentifikasi mengalami krisis air bersih, sehingga pemerintah melakukan proyek SPAM Regional Umbulan di wilayah DAS Rejoso. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu simulasi neraca air di wilayah DAS Rejoso, akibat adanya pengambilan air baku untuk SPAM (Sistem Penyediaan Air Minum) dengan menggunakan Metode Flow Characteristic Berbasis Bulanan dan Flow Characteristic Berbasis Tahunan. Hasil perhitungan menunjukkan, Daya Dukung Rejoso tidak mampu untuk memenuhi kebutuhan air di wilayah DAS Rejoso setelah adanya SPAM. Neraca Air DAS Rejoso pada setiap keandalan dengan menggunakan metode berbasis tahunan, dalam kurun waktu 15 tahun menunjukkan hasil dimana DAS Rejoso dalam kondisi surplus. Untuk Neraca Air Simulasi 1, menunjukkan kondisi defisit dengan probabilitas keandalan 97,3% pada setiap tahun proyeksi dengan rata-rata 1,318 Juta m3/Tahun dan 0,649 Juta m3/Tahun. Neraca Air Simulasi 2, menunjukkan defisit dengan probabilitas keandalan 97,3% pada setiap tahun proyeksi dengan rata-rata 2,228 Juta m3/Tahun dan 3,709 Juta m3/Tahun. Kata Kunci: Ketersediaan Air, Kebutuhan Air, Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM), Neraca Air
ABSTRACT Several areas in East Java indentified occurred clean water crisis, so the government developed Umbulan Region SPAM Project in Rejoso Watershed. Therefore, there were needed some water balance simulation in Rejoso Watershed, that it impacted from raw water intake for SPAM (Water Supply System) by using Method of Monthly Flow Characteristic and Annual Flow Characteristic. The result showed,capacity potency of Rejoso was unabled to fulfill the water requirement in Rejoso Watershed area after SPAM. The Water Balance Rejoso Watershed showed the results where within the next 15 years Rejoso Watershed is on surplus condition. For Water Balance Simulation 1, it showed deficit condition with dependable flow 97,3% in every years projection with average 1,318 Million m3/Year and 0,649 Million m3/Year.Water Balance Simulation 2, it showed deficit condition with dependable flow 97,3% in every years projection with average 2,228 Million m3/Year and 3,709 Million m3/Year. Keywords: Availability of Water, Water Requirement, Water Supply System (SPAM), Water Balance
PENDAHULUAN Kebutuhan air akan terus meningkat seiring dengan pertambahan jumlah penduduk yang akan sejalan dengan tekanan terhadap penggunaan lahan untuk memenuhi kebutuhan. Untuk mencapai
keseimbangan antara ketersediaan dengan kebutuhan perlu dilakukan pengkajian terhadap komponen neraca air. Analisis daya dukung lingkungan pada suatu wilayah dapat dilakukan melalui 4 (empat) hirarki analisis, yaitu penetapan
status daya dukung lingkungan berbasis neraca air, kajian sumberdaya iklim untuk pertanian, analisis potensial suplai air, dan kajian indikator degradasi sumber daya air (Klingel, 2015). Anderson (2016), melakukan analisa mengenai pengaruh berbagai pemanfaatan sumber daya air terhadap keseimbangan air sungai dengan model neraca air dinamis harian yang dikembangkan untuk kondisi sumber daya air sesuai dengan empat skenario pemanfaatan di daerah aliran sungai. Berdasarkan studi kasus yang dilakukan Kavvas (2014), untuk menambah pasokan ketersediaan air dari waduk guna memenuhhi kebutuhan air, menunjukkan bahwa penyimpnan air di wilayah hulu lebih efektif dalam mengurangi penguapan air dibandingkan dengan penyimpanan air di wilayah hilir. Menurut BPPSPAM (Badan Pendukung Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum) beberapa wilayah di Jawa Timur telah mengalami krisis air bersih. Sampai saat ini penyediaan air bersih untuk masyarakat di Indonesia masih dihadapkan pada beberapa permasalahan yang cukup kompleks dan belum dapat diatasi sepenuhnya (Swesty, 2015). Dengan demikian, Pemerintah Provinsi Jawa Timur mencari jalan keluar untuk memenuhi kebutuhan air di wilayah Jawa Timur melalui proyek Kerjasama Pemerintah Swasta (KPS) Sistem Penyediaan Air Minum (SPAM) Regional Umbulan. Subekti (2012) melakukan analisa mengenai identifikasi kebutuhan dan potensi air baku air minum di Kabupaten Pasuruan dengan tujuan untuk mengetahui seberapa besar potensi sumberdaya air yang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan
di wilayah Kabupaten Pasuruan. Hasil dari analisa tersebut adalah terdapat sumber mata air dengan kapasitas lebih dari 3500 liter/detik yang mampu untuk memenuhi kebutuhan air di wilayah Pasuruan dan sekitarnya. Sedangkan studi ini akan membahas tentang analisa perhitungan mengenai komponen dari Neraca Air DAS Rejoso maupun Daya Dukung Rejoso terhadap pengambilan air baku untuk SPAM Regional Umbulan agar kondisi di wilayah DAS Rejoso tetap dalam keadaan seimbang. METODOLOGI Lokasi Studi Lokasi studi berada di DAS Rejoso Kabupaten Pasuruan Jawa Timur mulai hulu hingga hilir Sungai Rejoso termasuk mata air Umbulan. Sungai Rejoso merupakan salah satu dari 4 Sungai besar di Kabupaten Pasuruan. Sungai Rejoso terletak di Kecamatan Rejoso dengan daerah aliran sungai seluas 158,50 km2 yang bermuara di Selat Madura. Terdapat 8 kecamatan di wilayah administrasi DAS Rejoso Kabupaten Pasuruan. Lokasi studi dapat dilihat pada Gambar 1. Data Dalam penyusunan studi ini data yang diperlukan adalah data sekunder yang di peroleh melalui dinas yang terkait. Data yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: • Ketersediaan Air 1. Debit AWLR Sungai Rejoso Tahun 2005-2015 2. Total Debit Air Tanah (Sumur Bor) Kabupaten Pasuruan 3. Total Debit Sumber Mata Air Kabupaten Pasuruan
112°50'0"E
113°0'0"E
KECAMATAN BANGIL KECAMATAN KRATON
KECAMATAN REMBANG
KECAMATAN GADINGREJO
KECAMATAN BUGUL KIDUL
7°40'0"S
KECAMATAN REMBANG
7°40'0"S
KECAMATAN POHJENTREK KECAMATAN PURWOREJO
KECAMATAN LEKOK
KECAMATAN KRATON KECAMATAN REJOSO KECAMATAN WONOREJO
KECAMATAN WONOREJO
KECAMATAN GONDANG WETAN
KECAMATAN NGULING
KECAMATAN KEJAYAN KECAMATAN GRATI
KECAMATAN WINONGAN
KECAMATAN PASREPAN
KECAMATAN LUMBANG
7°50'0"S
7°50'0"S
KECAMATAN PUSPO
KECAMATAN TOSARI
Legenda
Administrasi Pasuruan Sungai Utama
KECAMATAN TUTUR
sungai Batas DAS Rejoso 0
112°50'0"E
2,25
4,5
9 Kilometer
113°0'0"E
Gambar 1. Lokasi Studi • Kebutuhan Air 1. RTTG (Rencana Tata Tanam Global) Periode 2015/2016 2. Jumlah Penduduk Tahun 2010-2015 Kabupaten Pasuruan 3. Total Luas Kolam di Kabupaten Pasuruan Tahun 2010-2015 4. Total Industri di Kabupaten Pasuruan 5. Jumlah Ternak Tahun 2010-2015 di Kabupaten Pasuruan. • Peta Batas Administrasi Kabupaten Pasuruan • Peta DAS Rejoso Kabupaten Pasuruan Metode Analisa Terdapat 3 komponen penting dalam analisa yang akan diperhitungkan dalam
studi ini, yaitu perhitungan neraca air, ketersediaan air, dan kebutuhan air. • Neraca Air 1. Daya Dukung Sungai Rejoso Daya dukung Sungai Rejoso ini dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana peran Rejoso dalam memenuhi kebutuhan air pada saat kondisi eksisting dan setelah adanya pengambilan air baku untuk SPAM. Ketersediaan air pada perhitungan kali ini hanya dari debit andalan yang ada di Sungai Rejoso. 2. Neraca Air DAS Rejoso Neraca air DAS Rejoso dilakukan untuk mengetahui kondisi di DAS Rejoso dalam memenuhi kebutuhan air pada saat kondisi eksistinf dan setelah adanya pengambilan air baku untuk SPAM. Ketersediaan air pada
perhitungan neraca air DAS Rejoso terdiri dari air sungai, mata air, dan air tanah. 3. Neraca Air Simulasi 1 Perhitungan neraca air Simulasi 1 ini dilakukan ketika pengambilan air untuk SPAM sebesar 4000 liter/detik. 4. Neraca Air Simulasi 2 Perhitungan neraca air Simulasi 2 dilakukan dengan alternatif pada perhitungan kebutuhan air irigasi dengan pengambilan SPAM 3500 liter/detik. Pengambilan SPAM Regional Umbulan Dalam metode analisa neraca air terdapat perhitungan pengambilan debit air baku untuk SPAM yang dilakukan dengan 3 skenario yaitu, 1. Skenario 1 (2500 liter/detik) 2. Skenario 2 (3000 liter/detik) 3. Skenario 3 (3500 liter/detik) Ketersediaan Air Analisa ketersediaan air yang ditinjau dari studi ini adalah yang berasal dari air permukaan yaitu Sungai Rejoso, air tanah yang diambil melalui sumur bor dan Sumber Mata Air yang ada di wilayah DAS Rejoso. 1. Ketersediaan Air Sungai Ketersediaan air sungai pada studi ini dilakukan dengan perhitungan debit andalan. Metode analisis yang digunakan dalam penentuan debit andalan adalah Metode Flow Charaacteristic Berbasis Bulanan dan Metode Flow Characteristic Berbasis Tahunan. Menurut Sosrodarsono dan Kensaku (2003), keandalan berdasar kondisi debit dibedakan menjadi 4, antara lain: 1. Debit Air Cukup (26%) 2. Debit Air Normal (50,7%) 3. Debit Air Rendah (75,3%) 4. Debit Air Kering (97,3) 2. Ketersediaan Air Tanah Perhitungan ketersediaan air tanah dilakukan dengan cara menghitung jumlah debit optimum sumur bor yang telah diijinkan di wilayah DAS Rejoso. 3. Ketersediaan Mata Air Perhitungan ketersediaan mata air dilakukan dengan menjumlahkan total
debit dari 30 sumber mata air yang tercatat di wilayah DAS Rejoso. Kebutuhan Air Analisa kebutuhan air yang ditinjau dari studi ini terdiri dari sektor domestik, irigasi, perikanan, industri, peternakan, dan penggelontoran. 1. Kebutuhan Air Domestik Standar kebutuhan air di Kabupaten Pasuruan rata-rata sebesar 100 liter/detik/hari. 2. Kebutuhan Air Irigasi Luas daerah irigasi di wilayah DAS Rejoso yang digunakan untuk studi ini adalah 2617 Ha. Perhitungan kebutuhan air irigasi dalam studi ini menggunakan metode FPR/LPR dengan persamaan sebagai berikut: FPR = dengan:
Q LPR
FPR = Faktor Palawija Relatif Q = Debit Air Sungai LPR = Luas Palawija Relatif 3. Kebutuhan Air Perikanan Sesuai pedoman dari Standar Nasional Indonesia (SNI) Tahun 2002, standar kebutuhan air perikanan sebesar 10 liter/detik/ha untuk setiap 1 hektar luas kolam. 4. Kebutuhan Air Industri Perhitungan kebutuhan air industri didapatkan dari total pengambilan air dari industri ke Sungai Rejoso dan air tanah (sumur bor). 5. Kebutuhan Air Peternakan Sesuai pedoman dari Standar Nasional Indonesia (SNI) Tahun 2002, standar kebutuhan air peternakan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Kebutuhan Air Peternakan Jenis Ternak
I II III IV
Ternak Sapi/Kerbau/Kud a Kambing/Domba Babi Unggas
Sumber: SNI (2002)
Kebutuhan Air (liter/ekor/hari) 40 5 6 0,6
6. Kebutuhan Air Penggelontoran Menurut Nippon Koei Co.,Ltd., (1993), kebutuhan air untuk pemeliharaan sungai diperkirakan sebesar 300 liter/kapita/hari. Proyeksi (Peramalan) Proyeksi dengan menggunakan regresi linier sederhana dilakukan untuk menghitung jumlah luas kolam dan peternakan pada tahun yang akan di proyeksikan. Sedangkan proyeksi dengan metode aritmatik dilakukan untuk menghitung proyeksi jumlah penduduk. 1. Regresi Linier Sederhana y = a + bx dengan: y = variabel yang diramalkan a = konstanta b = koefisien regresi x = variabel independen 2. Metode Aritmatik Metode ini dipilih berdasarkan nilai koefisien korelasi terbesar dengan standar deviasi paling rendah 𝑃# = 𝑃% 1 + 𝑟. 𝑛 dengan: Pn = jumlah penduduk pada tahun ke n Po = jumlah penduduk pada awal tahun r = angka pertumbuhan penduduk (%) n = interval waktu (tahun)
HASIL DAN PEMBAHASAN v Ketersediaan Air 1. Ketersediaan Air Sungai Ketersediaan air sungai di DAS Rejoso yang diperoleh dari perhitungan debit andalan menggunakan metode Flow Characteristic berbasis bulanan dan tahunan periode 2005-2015untuk keandalan 97,3% dengan rata-rata sebesar 15,560 Juta m3 untuk flow characteristic berbasis bulanan dan 19,061 Juta m3 untuk flow characteristic berbasis tahunan. 2. Ketersediaan Air dari Mata Air Dari hasil perhitungan, ketersediaan dari 30 sumber mata air di wilayah DAS Rejoso yang ada di wilayah CAT Pasuruan Jawa Timur sebesar 94,261 Juta m3/Tahun. 3. Ketersediaan Air Tanah Berdasarkan perhitungan debit optimum yang digunakan untuk industri dan domestik sebagai ketersediaan air dari air tanah (sumur bor) yang tercatat di wilayah DAS Rejoso adalah sebesar 3,561 Juta m3/Tahun. v Kebutuhan Air Jumlah pertambahan penduduk, luas kolam, jumlah ternak akan berpengaruh pada penggunaan air di wilayah DAS Rejoso. Total kebutuhan air di wilayah DAS Rejoso untuk Tahun 2016, Tahun 2019, Tahun 2021, dan Tahun 2031 dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Total Kebutuhan Air di DAS Rejoso Sektor Kebutuhan Air Domestik Irigasi Perikanan Industri Peternakan Penggelontoran Total
Kebutuhan Air (Juta m3 /Tahun) Tahun 2016 Tahun 2019 Tahun 2021 12.925 13.277 13.455 70.217 70.217 70.217 3.900 4.341 4.618 8.652 8.652 8.652 0.863 1.055 1.182 38.952 39.832 40.336 132.532 137.373 138.450
Sumber: Hasil Perhitungan
Tahun 2031 14.466 70.217 5.085 8.652 1.870 43.399 143.694
75 60 45
Juta m3 /Tahun
30
Tahun 2016
Tahun 2019
Tahun 2021
Penggelontoran
Peternakan
Perikanan
Irigasi
Domestik
0
Industri
15
Tahun 2031
Gambar 2 Grafik Kebutuhan Air di DAS Rejoso Berdasarkan hasil proyeksi pada berbagai sektor, maka kebutuhan air di wilayah DAS Rejoso, diperkirakan dari tahun 2016 sampai tahun 2031 kebutuhan air akan mengalami peningkatan sekitar 0,744% setiap tahunnya.
1. Daya Dukung Sungai Rejoso Hasil perhitungan ketersediaan air hanya dari debit andalan Sungai Rejoso dengan menggunakan metode Flow Characteristic berbasis tahunan dapat dilihat pada Gambar 3. sebagai berikut: Dari hasil perhitungan daya dukung Sungai Rejoso dapat disimpulkan bahwa dalam kurun waktu 1 tahun, Sungai Rejoso hanya mampu 50% untuk memenuhi kebutuhan air pasca adanya SPAM, dengan debit andalan sebesar 97,3% menunjukkan bahwa neraca Sungai Rejoso pada bulan AprilDesember tidak mampu untuk memenuhi kebutuhan air total di wilayah yang dilayaninya.
v Neraca Air Perhitungan neraca air didasarkan pada perbandingan antara total ketersediaan air dengan total kebutuhan air di wilayah yang dilayaninya. Ketersediaan air total diperoleh dari debit andalan Sungai Rejoso, mata air, dan air tanah, sedangkan kebutuhan air total diperoleh dengan menjumlahkan kebutuhan air dari berbagai sektor. 45 40
Volume Juta
m3
35 30
Kebutuhan
25
26%%
20
50,7%
15
75,3%
10
97,3%
5 0 Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Bulan
Gambar 3. Daya Dukung Sungai Rejoso
Agsts Sept
Okt
Nov
Des
45 40 35
Volume Juta m3
30
Kebutuhan
25 97,3% Basic Month
20 15
97,3% Basic Year
10 5 0 Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Agsts Sept
Okt
Nov
Des
Bulan
Gambar 4. Neraca Air DAS Rejoso 2. Neraca Air DAS Rejoso Dengan ketersediaan air dari tiga sumber utama yaitu ketersediaan debit sungai, air tanah, dan mata air hasil perhitungan menunjukkan bahwa pada saat keandalan debit 97,3% dengan metode Flow Characteristic berbasis tahunan masih dalam kondisi aman/surplus, untuk keandalan 97,3% dengan metode Flow Characteristic berbasis bulanan pada skenario 3 mengalami defisit pada bulan Agustus, Oktober, November, dan Desember, hasil
perhitungan neraca air DAS Rejoso dapat dilihat pada Gambar 4. Selanjutnya dilakukan perhitungan simulasi neraca air untuk mengetahui sejauh mana peran DAS Rejoso dapat memenuhi kebutuhan air pasca adanya SPAM. 3. Neraca Air Simulasi 1 Berikut adalah hasil perhitungan Simulasi 1 dengan pengambilan air baku sebesar 4000 liter/detik yang dapat dilihat pada Gmbar 5.
45 40 35
Volume Juta m3
30 Kebutuhan
25 20
97,3% Basic Month
15
97,3% Basic Year
10 5 0 Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun Bulan
Gambar 5. Neraca Air Simulasi 1
Jul
Agsts Sept
Okt
Nov
Des
Hasil dari perhitungan neraca air Simulasi 1 bahwa dengan penambahan debit pengambilan untuk SPAM sebesar 4000 liter/dettik dan keandalan debit sungai sebesar 97,3% menunjukkan kondisi di DAS Rejoso mengalami kritis pada Bulan Juli-Desember. atau hanya mampu untuk memenuhi kebutuhan di wilayahnya sekitar 60% dalam setahun. 4. Neraca Air Simulasi 2 Hasil dari perhitungan neraca air Simulasi 2 bahwa dengan adanya alternatif dari pola tata tanam irigasi dengan pengambilan air baku SPAM sebesar 3500 liter/detik dan keandalan debit sungai 97,3% menunjukkan kondisi di DAS Rejoso mengalami kritis pada Bulan Juli - Desember atau hanya mampu memenuhi kebutuhan di wilayahnya sekitar 70% dalam setahun. KESIMPULAN 1. Ketersediaan air total di DAS Rejoso yang didapatkan dari ketersediaan air sungai menggunakan keandalan debit 97,3% dengan rata-rata 15,560 Juta m3 dan 19,061 Juta m3. Total ketersediaan mata air yang tercatat di wilayah CAT Pasuruan Jawa Timur sebesar 94,261 Juta m3/Tahun. Total ketersediaan air dari air tanah (sumur bor) yang tercatat di wilayah DAS Rejoso sebesar 3,561 Juta m3/Tahun. 2. Kebutuhan air total semua sektor yang masuk ke wilayah administrasi DAS Rejoso Pasuruan Jawa Timur, dihitung pada saat kondisi tahun eksisting (Tahun 2016) sebesar 135,532 Juta m3/Tahun, kebutuhan air pada Tahun 2019 sebesar 137,373 Juta m3/Tahun, kebutuhan air pada Tahun 2021 sebesar 138,450 Juta m3/Tahun, dan kebutuhan air pada Tahun 2031 sebesar 143,694 Juta m3/Tahun. 3. Hasil perhitungan simulasi neraca air adalah: Ø Neraca Air Sungai Rejoso Debit andalan sebesar 97,3% menunjukkan bahwa neraca Sungai Rejoso pada bulan April-Desember tidak mampu untuk memenuhi
kebutuhan air total di wilayah yang dilayaninya. Ø Neraca Air DAS Rejoso Hasil perhitungan menunjukkan bahwa neraca air DAS Rejoso dengan menggunakan metode Flow Characteristic Berbasis Tahunan dalam kurun waktu 15 tahun dan adanya pengambilan air baku masih dalam kondisi surplus. Tetapi, dengan metode Berbasis Bulanan (97,3%) terjadi defisit pada bulan Agustus, Oktober, November, Desember karena pengambilan air baku sebesar 3500 liter/detik (Skenario 3). Ø Neraca Air DAS Rejoso Simulasi 1 Dengan adanya penambahan pengambilan air baku SPAM sebesar 4000 liter/detik ternyata kondisi neraca air DAS Rejoso mengalami defisit pada bulan Juli-Agustus dengan keandalan debit sebesar 97,3% (Flow Characteristic Berbasis Bulanan). Ø Neraca Air DAS Rejoso Simulasi 2 Hasil dari perhitungan neraca air Simulasi 2 bahwa dengan adanya alternatif dari pola tata tanam irigasi dan keandalan debit sungai 97,3% menunjukkan kondisi di DAS Rejoso mengalami kritis pada Bulan Juli – Desember. DAFTAR PUSTAKA Anderson, M.L (2016). Water Balance Study for the Tigris-Euphrates Basin. Journal of Hydrologic Engineering. Badan Peningkatan Penyelanggaraan Sistem Penyediaan Air Minum. (2014). Umbulan sebagai Jawaban dari Permasalahan di Wilayah Jawa Timur. Surabaya: BPPSPAM http://www.bppspam.com. (diakses 14 Februari 2016). Kavvas, M.L (2014). Effect of Wateer Management Strategies on Water Balance in a Water Scarce Region. Journal of Hydrologic Engineering.
Klingel. (2015). A Review of Water Balance Application in Water Supply. American Water Works Association. Nippon, K.C. (1993). The Study for Formulation of Irrigation Development Program in The Republic of Indonesia (FDIP). IWRD. Standar Nasional Indonesia. (2002). Penyusunan Neraca Sumber Daya. Jakarta: Standar Nasional Indonesia.
Subekti S. (2012). Studi Indentifikasi Kebutuhan dan Potensi Air Baku Air Minum Kabupaten Pasuruan. Semarang: Fakultas Teknik Lingkungan Universitas Pandanaran. Swesty, A.D. (2015). Studi Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih di Desa Serang Kecamatan Panggungrejo Kabupaten Blitar. Malang: Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
