EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI WAWOTOBI KABUPATEN KONAWE PROPINSI SULAWESI TENGGARA

Transkripsi

1 EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI WAWOTOBI KABUPATEN KONAWE PROPINSI SULAWESI TENGGARA EVALUATION OF WATER DISTRIBUTION FOR WAWOTOBI IRRIGATION AREA KONAWE SOUTHEAST SULAWESI PROVINCE T E S I S Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Gelar Magister Teknik Disusun oleh: SYAIFUDDIN S M A G I S T E R T E K N I K S I P I L KONSENTRASI TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPIL P R O G R A M P A S C A S A R J A N A UNIVERSITAS SEBELAS commit to MARET user SURAKARTA 2014 i

2 EV ALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI W A WOTOBI KABUPATEN KONA WE PROPINSI SULAWESI TENGGARA TESIS Disusun oleh: SYAIFUDDIN Telah disetujui oleh Tim Pembimbing Tim Pembimbing: Jabatan Nama Tanggal Pembimbing I Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng. NIP Pembimbing II Dr.Eng. Ir. Syafii, MT. NIP engetahui: tudi Magister Teknik Sipil ll

3 EV ALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI WA WOTOBI KABUPATEN KONA WE PROPINSI SULAWESI TENGGARA Disusun oleh: SYAIFUDDIN Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Tesis Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari Senin, tanggal 27 Januari 2014 Dewan Penguji: Jabatan Ketua Sekretaris Penguji I Penguji II Nama lr. Ary Setyawan, M.Sc(Eng), Ph.D NIP Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS NIP Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng NIP Dr. Eng. Ir. Syafii, MT NIP Tanda Tangan Mengetahui: Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil.,~ iii Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng. NIP

4 PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini : Nama NIM SYAIFUDDIN S Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul: EV ALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI WA WOTOBI KABUPATEN KONA WE PROPINSI SULAWESI TENGGARA adalah betul-betul karya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya, tertulis dalam tesis tersebut diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam Daftar Pustaka. Apabila dikemudian hari terbukti pemyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya peroleh dari gelar tersebut. S urakarta, Jan uari Yang membuat pemyataan SYAIFUDDIN iv

5 UCAPAN TERIMA KASIH Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul Evaluasi Distribusi Air Daerah Irigasi Wawotobi Kabupaten Konawe Propinsi Sulawesi Tenggara dapat diselesaikan dengan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta 3. Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Wilayah II Semarang, Kementerian PekerjaanUmum yang telah memberikan beasiswa pendidikan kepada penulis 4. Balai Wilayah Sungai Sulawesi IV Propinsi Sulawesi Tenggara, Kendari, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum yang telah memberi kesempatan, dorongan kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan 5. Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, sekaligus Pembimbing Utama 6. Dr. ENG. Ir. Syafi i, MT, selaku Pembimbing Akademis dan Pembimbing Pendamping 7. Ir. Ary Setyawan, M.Sc (Eng).,Ph.D selaku dosen penguji yang telah banyak memberi masukan, pemahaman serta saran untuk kesempurnaan penyusunan tesis 8. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku dosen penguji yang telah banyak memberi masukan dalam penyempurnaan tesis 9. Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc, selaku pribadi yang juga banyak memberi masukan kepada penulis 10. Segenap Staf Pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak membantu penulis selama kegiatan perkuliahan. 11. Istriku tercinta Rosmawati, S.Pd dan anakku tersayang Andi Yaumil Intan Akhir dan Andi Muhammad Fathanah, kedua orang tuaku Andi Agussalim (Alm) dan Andi Intan (Alm), kakak-kakak dan adik-adikku, serta bapak dan ibu mertua Abdullah dan Sitti Saenab yang terus memanjatkan doa, memberikan semangat dan dukungan baik moril maupun materil dalam menyelesaikan pendidikan ini. 12. Rekan-rekan Mahasiswa Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan Sipil Universitas commit Sebelas to Maret user Surakarta angkatan 2012, yang selama ini memberikan masukan, bantuan dan dorongan. v

6 13. Jamaah Mushollah At-tin Pucang Sawit yang selama ini banyak memberi inspirasi kepada penulis 14. Rekan-rekan wisma Sriwaluyo putra yang menjadi motivator selama perkuliahan sampai pada penyelesaian tesis 15. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi civitas akademika, dan praktisi di bidang keairan. Atas segala bantuan yang telah bapak/ibu berikan mendapat anugrah dan berkah dari Allah S.W.T. Amin. Surakarta, Januari 2014 Penulis, vi

7 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-nya jualah sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini, sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada program Pascasarjana, jurusan Teknik Sipil. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tesis ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritik dan saran dari pembaca yang sifatnya konstruktif untuk kesempurnaan tulisan mendatang sangat diharapkan. Akhirnya harapan penulis semoga tesis ini dapat bermanfaat pada pengembangan ilmu, khusunya teknik sipil dan secara umum pada dunia pendidikan. Surakarta, Januari 2014 Penulis vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii PERNYATAAN... iv UCAPAN TERIMA KASIH... v KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR NOTASI... xiv ABSTRAK... xv ABSTRACT... xvi BAB I BAB II BAB III PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 4 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1.Tinjauan Pustaka Pengelolaan Sumberdaya Air dan Irigasi Kualitas Data Uji Kepanggahan Ketersediaan Air Debit Andalan Kebutuhan Air Irigasi Landasan Teori Uji Kepanggahan Debit Andalan Kebutuhan Air Irigasi Indeks Kinerja Distribusi Air METODE PENELITIAN 3.1.Tempat dan Waktu Data Jenis Penelitian Teknik Pengumpulan Data viii

9 3.2.3.Uji Kepanggahan Debit Andalan Kebutuhan Air Indeks Kinerja Bagan Alir BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1.Data Teknis Bendung Jaringan Irigasi Kondisi Daerah Irigasi Wawotobi saat ini Analisis Hidrologi Data Hujan Uji Kepanggahan Data Hujan Perhitungan Debit Andalan Sungai Konaweha Debit rerata tengah bulanan Debit Andalan Kebutuhan Air untuk Irigasi Evapotranspirasi pada DAS Konaweha Evaporasi Hujan R80 dan Hujan Efektif Kebutuhan Air Irigasi Sesuai SK. Bupati Kebutuhan Air Sesuai Skenario padi-padi-palawija Alokasi Distribusi Air Optimal Indeks Kinerja Debit Kebutuhan dan Ketersediaan Debit Kebutuhan dan Ketersediaan debit (antara Qi dan sawah Kinerja Distribusi Air Tengah Bulanan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN ix

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Pengaruh kecepatan angin terhadap pengurangan tangkapan hujan Tabel 2.2. Derajat hujan dan intensitas hujan Tabel 2.3. Nilai Kritik Q RAPS dan R RAPS Tabel 2.4. Curah hujan efektif rata-rata bulanan di kaitkan dengan ET tanaman rata-rata bulanan, hujan mean bulanan (mean mounthly rainfall) Tabel 4.1. Data Saluran dan Luas Areal Tabel 4.2. Jumlah Bangunan utama dan Pelengkap Tabel 4.3. Kondisi data Hujan Tabel 4.4. Uji Kepanggahan Data Hujan Tabel 4.5. Debit rerata tengah bulanan Sungai Konaweha Tabel 4.6. Debit Andalan Sungai Konaweha Tabel 4.7. Perhitungan Evapotranspirasi secara manual Tabel 4.8. Nilai rerata evapotranspirasi Tabel 4.9. Nilai evaporasi bulan Januari-Desember Tabel Koefisien faktor hujanefektif untuk padi Tabel Hasil interpolasi hujan efektif bulanan Tabel Rencana pola tanam (RTTG) daerah irigasi Wawotobi sesuai SK Bupati seluas ha Tabel Kebutuhan air di sawah golongan I,II dan III musim tanam I,II dan III pola tanam skenario padi-padi-palawija seluas ha Tabel Tingkat kebutuhan air untuk tanaman padi (fase semai-vegetatif) 67 Tabel Tingkat kebutuhan air untuk tanaman padi (fase pengisian bulir) 67 Tabel Debit sungai-intake musim tanam I Tabel Debit sungai-intake musim tanam II Tabel Debit intake-sawah musim tanam I Tabel Debit intake-sawah musim tanam II Tabel Contoh kejadian ketersediaan dan kebutuhan debit MT-I gol I-III (Pebruari II) Tabel Contoh kejadian ketersediaan dan kebutuhan debit MT-I gol I-III (Maret I) Tabel Contoh perhitungan indeks keandalan (Ia) dan indeks kelentingan (Ik) Tabel Perhitungan Ia dan Ik terhadap distribusi air melalui kedua intake 95 Tabel Perbandingan distribusi air terhadap nilai indeks (Ia), (Ik), dan Produksi padi x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Nilai Kc tiap tahapan pertumbuhan Gambar 3.1. Lokasi Penelitian Gambar 3.2. Pengaliran air sungai ke intake Gambar 3.3. Kebutuhan air irigasi pada intake ke sawah Gambar 4.1. Kondisi elevasi (kiri) dan endapan (kanan) pada jaringan irigasi Gambar 4.2. Debit rerata tengah bulanan Sungai Konaweha Gambar 4.3. Debit andalan Sungai Konaweha Gambar 4.4. Pola Tanam SK. Bupati (RTTG) Gambar 4.5. Perhitungan evapotranspirasi metode Penman-Monteith Gambar 4.6. Kebutuhan air Pola Tanam SK. Bupati Gambar 4.7. Debit kebutuhan pola tanam rencana (padi-padi-palawija) Gambar 4.8. Nilai evapotranspirasi (output) software Cropwat Gambar 4.9. Efektifitas hujan Gambar Input kondisi tanah Gambar Kebutuhan air MT I golongan I Gambar Kebutuhan air MT I golongan II Gambar Kebutuhan air MT I golongan III Gambar Kebutuhan air MT II golongan I Gambar Kebutuhan air MT II golongan II Gambar Kebutuhan air MT II golongan III Gambar Debit sungai dan debit yang dialirkan pada intake MT-I Gambar Debit residu pada MT-I Gambar Debit sungai dan debit yang dialirkan pada intake MT-II Gambar Debit residu pada MT-II Gambar Distribusi Qi ke sawah MT-I gol I Gambar Distribusi Qi ke sawah MT-I gol II Gambar Distribusi Qi ke sawah MT-I gol III Gambar Residu Qi ke sawah MT-I gol I s.d. III Gambar Distribusi Qi ke sawah MT-II gol I Gambar Distribusi Qi ke sawah MT-II gol II Gambar Distribusi Qi ke sawah MT-II gol III Gambar Residu Qi ke sawah MT-II gol I s.d. III Gambar Indeks keandalan dan kelentingan golongan I pada MT-I Gambar Indeks keandalan dan kelentingan golongan II pada MT-I Gambar Indeks keandalan dan kelentingan golongan III pada MT-I Gambar Indeks keandalan dan kelentingan golongan I pada MT-II Gambar Indeks keandalan dan kelentingan golongan II pada MT-II Gambar Indeks keandalan dan kelentingan golongan III pada MT-II xi

12 DAFTAR NOTASI rerata data data hujan rerata i (mm) konstanta psychometric (kpa/ ) letak lintang c s soil heat capacity (MJ/m3/ ) p kemiringan lengkung tekanan uap jenuh (kpa/ ) s perubahan kandungan air tanah t lama interval waktu (hari) i kedalaman tanah efektif (m) D hari tiap bulan e exponent e a tekanan uap nyata (kpa) e d tekanan uap sebenarnya (mm/hg) e s tekanan uap jenuh (kpa) e z elevasi diatas permukaan air laut (m) Eo evaporasi air terbuka (mm/hari) Etc evapotranspirasi tanaman (mm/hari) Eto evapotranspirasi potensial Ev evaporasi e z elevasi diatas permukaan air laut F a jumlah kejadian yang dapat diandalkan G soil heat flux (MJ/m3/hari) i jumlah state dalam periode tinjauan I infiltrasi (mm/mt) I a indeks keandalan I k indeks kelentingan IR kebutuhan air irigasi di sawah (mm/hari) J jumlah hari dalam satu tahun (365 atau 366) hari J k jumlah kelompok kejadian yang tidak dapat diandalkan k faktor resesi aliran air tanah Kc koefisien tanaman m nomor urut data M bulan n lama penyinaran matahari nyata (jam) N kemungkinan maksimum penyinaran matahari (jam) NFR kebutuhan air disawah (mm/hari) Nk total kejadian (mewakili periode waktu) P perkolasi (mm/hari) Prob.X i probabilitas kerusakan qt aliran air tanah commit pada to waktu user t (bulan ke t) xii

13 qo aliran air tanah pada awal (bulan ke 0) Q debit efektif sungai (m3/dt) Qi aliran pada intake (pengambilan) Qp aliran permukaan (mm/mt) Qs aliran sungai (mm/mt) Q 80 debit andalan sungai 80% terpenuhi (m3/dt) R a radiasi extraterrestrial untuk periode harian (MJ/m2/hari) R e hujan efektif (mm) RH kelembaban relative (%) R n radiasi sinar matahari netto (MJ/m2/hari) R nl radiasi gelombang panjang (MJ/m2/hari) R s radiasi matahari yang datang (MJ/m2/hari) R so radiasi matahari pada keadaan cuaca cerah (MJ/m2/hari) S air yang dibutuhkan untuk penjenuhan (mm) Sd standar deviasi SMC soil moisture capacity (mm) T lamanya penyiapan lahan Ti tempratur udara pada waktu i ( ) Ti-1 tempratur udara pada waktu i-1 ( ) T max maksimum absolute tempratur selama 24 jam (kalvin) u2 kecepatan angin pada ketinggian 2 m uz kecepatan angin pada z m diatas permukaan tanah V kecepatan angin pada ketinggian 2 m diatas permukaan tanah (mile/hari) WLR penggantian lapisan air (mm/hari) xiii

14 ABSTRAK Peningkatan produksi padi pada daerah irigasi, erat kaitannya dengan ketersediaan air, pendistribusian air dan pengelolaan jaringan irigasi. Ketersediaan air harus seimbang dengan kebutuhan, agar pendistribusiannya baik. Daerah irgasi (DI) Wawotobi merupakan daerah irigasi terluas di Sulawesi Tenggara saat ini, yang mengairi sawah seluas ha. Evaluasi terhadap distribusi air dimaksudkan untuk mengetahui ketersediaan debit sungai (Qs) dan kebutuhan debit saat ini. Evaluasi bertujuan untuk: 1) Mengetahui debit (Q) andalan Sungai Konawe tahun 2012, 2) Mengetahui besarnya kebutuhan air untuk luas areal ha, 3) Mengetahui kinerja distribusi air pada DI. Wawotobi untuk luas areal ha berdasarkan Rencana Tata Tanam Global (RTTG) dengan nilai indeks. Penelitian ini dilaksanakan dengan tahapan meliputi: pengumpulan data, dilanjutkan dengan perhitungan indeks antara Qs dengan Qi berdasarkan residu. Selanjutnya perhitungan indeks Qi (intake) yang dialirkan ke sawah, yang diawali dengan perhitungan kebutuhan air di sawah. Perhitungan kebutuhan air dengan memasukkan data hujan, sebelumnya data hujan dilakukan uji kepanggahan data. Perhitungan kebutuhan air tanaman, berdasarkan data iklim digunakan software cropwat. Nilai indeks yang dihasilkan digunakan untuk mengevaluasi pendistribusian air pada daerah irigasi Wawotobi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketersediaan air saat ini sangat memadai, debit andalan (Q80) Sungai Konaweha tahun 2012 hasil pengamatan rerata tengah bulanan 68,50 m 3 /detik, tertinggi 139,48 m 3 /detik, dan terendah 24,02 m 3 /detik. Kebutuhan air untuk areal seluas ha rerata 10,35 m 3 /detik, tertinggi 22,05 m 3 /detik. Kinerja distribusi air pada DI. Wawotobi secara umum belum baik, ditunjukkan dari nilai indeks Qs terhadap Qi dalam 2 musim tanam sangat andal. Distribusi air Qi ke sawah, keandalan (Ia) masih terjadi <0,75, dan kelentingan (Ik) 2 musim tanam masih rendah. Rendahnya produksi juga merupakan pengaruh faktor-k yang rendah, yaitu 0,72. Kata kunci: daerah irigasi, debit andalan, indeks distribusi air xiv

15 ABSTRACT Increasing rice production on irrigated areas is related to the availability of water, distributing water and irrigation management. The availability of water must be balanced with the need in order to have better distribution. Wawotobi Irrigation Area (DI) is the largest irrigated area in Southeast Sulawesi today, which irrigate an area of 9,448 ha. Evaluation of water distribution is intended to determine the availability of river flow (Qs) and the flow current needs. The evaluation aims to: 1) Determine the dependable flow (discharge mainstay) or (Q80) of Konawe River in 2012, 2) Determine the amount of water needs for the area of 9448 ha, 3) Determine the performance of water distribution in DI. Wawotobi to the total area of 9,448 ha by the Global Plant Layout Plan (RTTG) with the index value. This study was conducted with the stages: Data collection, followed by the calculation of the index between Qs with Qi based on residues. The calculation of the index Qi (intake),which flowed into the fields, which is begun by the calculation of water needs in the fields. Calculation of water demand by in corporat in grainfall data on which has conducted validation test data in advance. Calculation of cropwater requirements based on climate data using cropwat software. The result of the index value is used to evaluate the distribution of water in the irrigation area of Wawotobi. The results showed that water availability is currently verysufficient, the mean of the dependable flow (Q80) of Konaweha River in 2012 at each half month is m3/second, where the highest is m3/second, and the lowest is m3/second. The average water needs for area of 9,448 ha is m3/second, and the highest is m3/second. Performance of wate rdistribution in DI. Wawotobi is generally not good, which is shown from the index value of Qi to ward Qs in 2 growing seasons is veryreliable. Distribution of Qi water to the rice fields, reliability (He) stillhappen<0.75, andresilience (Ik) is still low in 2 seasons. The low K-factor, 0,72, also effects the low production. Keywords: irrigation area, the dependable flow, water distribution index xv