ANALISA KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR PADA DAERAH ALIRAN SUNGAI PERCUT UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN AIR BERSIH DI KABUPATEN DELI SERDANG

Transkripsi

1 ANALISA KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR PADA DAERAH ALIRAN SUNGAI PERCUT UNTUK MEMENUHI KEBUTUHAN AIR BERSIH DI KABUPATEN DELI SERDANG Raden Mohamad Barly Sukmanda 1 dan Terunajaya 2 1 Mahasiswa Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan barly94@gmail.com 2 Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan irteruna@yahoo.com ABSTRAK Kebutuhan akan sumber daya air pada saat ini cenderung meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk sehingga terjadi ketidakseimbangan dalam memenuhi kebutuhan di sektor pertanian dan kebutuhan air baku. Sungai Percut di Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang sebagai salah satu sumber mata air yang digunakan untuk air irigasi Bandar Sidoras dan kebutuhan air baku baik domestik dan non domestik di kabupaten Deli Serdang. Lokasi studi penelitian berada di Sungai Percut, di daerah irigasi Bandar Sidoras dan beberapa kecamatan di kabupaten Deli Serdang. Setelah memperoleh data yang diperlukan, dihitung besarnya ketersediaan air sungai Percut dengan menggunakan metode F.J Mock. Dari hasil analisis didapat besarnya debit andalan DAS Percut. Kemudian menghitung kebutuhan air irigasi disesuaikan dengan pola tanam yang ada dan menggunakan alternatif pola tanam lainnya. Dan menghitung kebutuhan air domestik dan non domestik untuk beberapa kecamatan di kabupaten Deli Serdang, dengan proyeksi sampai 50 tahun mendatang. Berdasarkan perhitungan, debit andalan yang didapat berdasarkan metode F.J Mock adalah sebesar 16,04 m 3 /detik. Kebutuhan air irigasi adalah sebesar 6,77 m 3 /detik. Pola tanam yang digunakan adalah padi-padi-palawija dengan masa tanam pertengahan Maret. Kebutuhan air untuk pemeliharaan sungai adalah sebesar 3,31 m 3 /detik. Kebutuhan air domestik dan non domestik untuk beberapa kecamatan di kabupaten Deli Serdang untuk proyeksi 2 tahun kedepan adalah sebesar 2,31 m 3 /detik dan 50 tahun mendatang adalah sebesar 5,62 m 3 /detik. Berdasarkan penelitian ini, distribusi air untuk kebutuhan air irigasi sebesar 42 %, kebutuhan air pemeliharaan sungai sebesar 21 %, dan kebutuhan air domestik dan non domestik sebesar 14,41 % pada proyeksi 2 tahun kedepan dan 35,06 % pada 50 tahun mendatang. Maka, ketersediaan air sungai Percut hingga 50 tahun mendatang masih mencukupi kebutuhan air keseluruhan. Kata kunci: Ketersediaan Air,, DAS Percut ABSTRACT The need for water resources at this time tends to increase as the population increase so that there is an imbalance in meeting the needs in the agricultural sector and the need for raw water. Percut river in District Percut Sei Tuan, Deli Serdang regency as one source of water used for Bandar Sidoras irrigation and raw water needs of both domestic and non-domestic in Deli Serdang. The study location is in Percut River, the area of irrigation Bandar Sidoras and several districts in Deli Serdang regency. After obtaining the necessary data, calculated the amount of river water availability Percut using Mock F.J. From the analysis results obtained mainstay discharge Percut watershed. Then calculate the irrigation needs adapted to existing cropping

2 patterns and using other alternative cropping patterns. And calculate the needs of domestic and non domestic water for several districts in Deli Serdang regency, with a projection to the next 50 years. Based on the calculation, obtained mainstay discharge by F.J Mock method is m3 / sec. Water requirement for irrigation is 6.77 m3 / sec. The cropping pattern used is rice-riceplanting of crops by mid-march. The water requirement for the maintenance of the river is 3.31 m3 / sec. The needs of domestic and non-domestic water for several districts in Deli Serdang district for the next 2 years is projected at 2,31 m3 / sec and 50 years amounted to 5.62 m3 / sec. Based on this study, the distribution of water for irrigation is 42%, for maintenance of river is 21%, and the needs of domestic and non-domesticcis 14.41% on a projection of the next 2 years and 35.06% in the next 50 years. Thus, the availability of river water Percut to 50 years is still insufficient overall water demand. 1. PENDAHULUAN Perkembangan wilayah pada suatu daerah akan menyebabkan kebutuhan air terus meningkat seiring dengan laju pertumbuhan penduduk. Pemenuhan kebutuhan pangan dan aktivitas penduduk selalu erat kaitannya dengan kebutuhan akan air. Tuntutan tersebut tidak dapat dihindari, tetapi haruslah diprediksi dan direncanakan pemanfaatan sebaik mungkin. Mengingat kecenderungan ketersediaan air khususnya dari air permukaan (sungai) yang tetap sedangkan kebutuhan yang terus meningkat akibat semakin bertambahnya jumlah penduduk, agar tidak terjadi kekurangan air maka harus segera dilakukan upaya-upaya efisiensi pemakaian air. Sungai merupakan salah satu sumber air di daratan, yang mempunyai fungsi mengumpulkan curah hujan dalam suatu daerah tertentu. Saat ini sungai telah menjadi alternatif pilihan yang paling banyak dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia akan air. Sungai Percut terletak di kota Medan provinsi Sumatera Utara dan merupakan salah satu sumber utama dalam memenuhi kebutuhan air bersih di daerah sekitarnya. Perkembangan Kabupaten Deli Serdang terus mengalami peningkatan. Dengan angka pertumbuhan penduduk yang terus meningkat ± 2% setiap tahunnya dari total penduduk sebanyak jiwa (tahun 2014) dengan kepadatan penduduk 795 jiwa/km 2 mengakibatkan perubahan tata guna lahan (Deli Serdang Dalam Angka, 2015). Berdasarkan hal-hal tersebut di atas maka dibutuhkan adanya studi neraca air untuk melihat keseimbangan antara ketersediaan air di sungai Percut dan kemungkinan penggunaan air pada masa mendatang untuk daerah sekitarnya, khususnya kecamatan di kabupaten Deli Serdang yang berada di dekat wilayah DAS Percut, apakah ketersediaan air di sungai Percut mencukupi untuk kebutuhan air bersih di beberapa kecamatan tersebut. Jika terjadi kekurangan air maka diperlukan adanya perencanaan bangunan air untuk menanggulangi kekurangan air di DAS Percut, seperti kolam retensi ataupun waduk. Dengan adanya analisis ini diharapkan pemakaian air sungai Percut dapat dilakukan dengan suatu perencanaan yang lebih teratur dan terarah, sambil memperhatikan faktor ketersediaan air sungai tersebut. 2. DESKRIPSI LOKASI STUDI & METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Deskripsi Lokasi Studi Kegiatan penelitian tugas akhir ini dilakukan di DAS Percut yang terletak di Kota Medan, Kabupaten Deli Serdang. Dengan posisi geografis Lintang Utara dan Bujur Timur. DAS Percut mempunyai luas 272 km 2. Peta lokasi DAS Percut dapat dilihat pada gambar 2.1.

3 Lokasi Penelitian Gambar 2.1 Daerah Aliran Sungai Percut 2.2 Desain Penelitian Kegiatan penelitian ini dilakukan dengan beberapa tahap yaitu : Tahapan pendahuluan, tahapan ini merupakan tahapan studi pustaka, yakni dengan cara mengumpulkan dan mempelajari literatur-literatur yang terkait dengan penelitian ini. Hasil dari tahapan ini berupa sketsa dan penafsiran sementara keadaan daerah penelitian yang akan digunakan pada tahap pengambilan data. Tahapan pengambilan data sekunder, tahapan ini meliputi pengambilan data, meliputi : data curah hujan daerah penelitian, data klimatologi, data penduduk dan pola tanam yang diterapkan pada Daerah Irigasi Bandar Sidoras. Tahapan analisa dan perhitungan data, melakukan pengolahan data dari hasil pengambilan yaitu analisa debit andalan untuk memperoleh besar ketersediaan air, menganalisa curah hujan efektif, menganalisa pola tanam yang diterapkan untuk mendapatkan besar pemakaian air pada Daerah Irigasi Bandar Sidoras, menghitung kebutuhan air pemeliharaan sungai dan menghitung kebutuhan air domestik dan non domestik.

4 2.3 Analisa Data Perancangan Tahapan-tahapan penelitian dapat dilihat pada diagram alur berikut ini. Mulai Tinjauan Pustaka Pengumpulan Data Data Klimatologi Jenis Tanaman Pola Tanam Data Penduduk Curah Hujan Rata-Rata Analisa Evapotranspirasi Perhitungan Debit Andalan Analisa Curah Hujan Efektif Analisa Pola Tanam Perhitungan Konsumtif Tanaman Proyeksi Pertumbuhan Penduduk Perhitungan Penduduk Analisa Ketersediaan Air Analisa Evaluasi Ketersediaan Air Dengan Besar Hasil Kesimpulan & Saran Selesai Gambar 2.2 Diagram Alur Metode Penelitian

5 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Analisa Hidrologi Daerah Tangkapan Hujan DAS Percut Dalam penelitian ini, dalam dipilih 3 stasiun curah hujan, yakni dari hulu, tengah dan hilir sungai Percut yaitu, Tanjung Morawa, Sampali dan Patumbak. Dari ketiga stasiun curah hujan ini akan dihitung luas daerah tangkapan hujan DAS Percut. Dengan menggambar polygon Thiessen pada DAS Percut, akan diperoleh luas tangkapan hujan stasiun curah hujan. Luas tangkapan hujan masing-masing stasiun curah hujan didapat dengan menggunakan aplikasi Google Earth (earthpoint.us/shapes.aspx) Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif adalah bagian dari curah hujan total yang digunakan oleh tanaman selama masa pertumbuhan. Besarnya jumlah curah hujan efektif dipengaruhi oleh cara pemberian air irigasi, laju pengurangan air genangan, kedalaman lapisan air yang dipertahankan, jenis tanaman dan tingkat ketahanan tanaman terhadap kekurangan air. Untuk irigasi tanaman padi, curah hujan efektif diambil 80 % kemungkinan curah hujan terlewati. Hasil perhitungan curah hujan efektif seperti yang terlampir pada Tugas Akhir. Untuk menghitung besarnya curah hujan efektif dinyatakan dengan rumus sebagai berikut: dimana: R eff = (n/5) + 1 (3.1) R eff = R 80 = curah hujan efektif 80% (mm/hari), (n/5)+1 = rangking curah hujan efektif dihitung dari curah hujan terkecil, dan N= jumlah data. dimana: Untuk menghitung curah hujan efektif padi digunakan persamaan sebagai berikut: R eff = 0,7 x x R (3.2) R eff = curah hujan efektif 80 %, R = curah hujan minimum pada tengah bulanan Evapotranspirasi Menghitung besarnya evapotranspirasi, dibutuhkan data-data klimatologi yang meliputi : Temperatur udara, kelembaban udara, lama penyinaran matahari dan Kecepatan angin. Rekapitulasi perhitungan evapotranspirasi potensial (mm/hari) dapat dilihat pada Tugas Akhir Debit Andalan Sungai Percut dengan F.J.Mock Dalam menentukan besarnya ketersediaan air atau debit andalan pada DAS Percut, digunakan Metode F.J.Mock. Data yang menjadi parameter dalam menentukan debit andalan antara lain: Data jumlah harian hujan, data curah hujan bulanan rata rata, data evapotranpirasi potensial. Debit ½ Bulanan yang diperoleh dari perhitungan kemudian diurutkan dari yang terbesar hingga terkecil untuk mengetahui Q 80 (probabilitas 80%).

6 Tabel 3.1 Debit Andalan (Q 80 ) DAS Percut No. Urut Data Q Andalan (m3/detik) I II Maka, dapat disimpulkan bahwa Q 80 untuk tengah bulanan I = 17,07 m 3 /detik dan Q 80 untuk tengah bulanan II = 16,04 m 3 /detik. Di bawah ini dapat dilihat grafik Flow Duration Curve (FDC) pada Gambar 3.1 dan Gambar FLOW DURATION CURVES % 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Gambar 3.1 Grafik FDC Debit Andalan Tengah Bulanan I FLOW DURATION CURVES % 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Gambar 3.2 Grafik FDC Debit Andalan Tengah Bulanan II

7 3.2 Analisa Analisa Daerah Irigasi Bandar Sidoras Kebutuhan air irigasi adalah jumlah volume air yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan evapotranspirasi, kehilangan air, kebutuhan air untuk tanaman dengan memperhatikan jumlah air yang diberikan oleh alam melalui hujan dan kontribusi air tanah. Kebutuhan air sawah untuk padi ditentukan oleh faktor faktor berikut : 1. Penyiapan lahan 2. Penggunaan konsumtif 3. Perkolasi dan rembesan 4. Pergantian lapisan air 5. Curah hujan efektif. Analisa kebutuhan air irigasi untuk Alternatif 1-12 ditampilkan di Tabel 3.2 berikut. Tabel 3.2 Irigasi Bandar Sidoras (Alternatif 1-12) No. Bulan Periode Pintu Pengambilan (DR) Altr-1 Altr-2 Altr-3 Altr-4 Altr-5 Altr-6 Altr-7 Altr-8 Altr-9 Altr-10 Altr-11 Altr-12 1 Maret I II April I II Mei I II Juni I II Juli I II Agustus I II September I II Oktober I II November I II Desember I II Januari I II Februari I II Debit Maksimum (liter/detik/ha) Padi Debit Maksimum x 3017 ha Padi Keterangan Pengolahan Lahan Masa Tanam Sumber: Hasil Perhitungan, 2016 Dari ke 12 alternatif di atas, maka disimpulkan : Debit kebutuhan air Daerah Irigasi Bandar Sidoras yang paling minimum yaitu pada alternatif ke 3 dan 10, sebesar 6,03 m 3 /detik. Sehingga, sistem pola tanam yang disarankan untuk digunakan pada Daerah Irigasi Bandar Sidoras yaitu pada alternatif ke 3 dan 10 dikarenakan debit kebutuhan air tidak terlalu besar dalam pengambilannya dari debit andalan. tetapi dikarenakan sangat sulit untuk merubah budaya petani dalam melakukan pola tanam maka dalam perencanaan peningkatan jaringan irigasi digunakan debit maksimum pada alternatif 1 atau pola tanam eksisting. adalah sebesar 6,77 m 3 /detik.

8 3.2.2 Pemeliharaan Sungai Perlindungan aliran pemeliharaan sungai dilakukan dengan mengendalikan ketersediaan debit andalan 95%, yaitu aliran air (m3/detik) yang selalu tersedia dalam 95% waktu pengamatan, atau hanya paling banyak 5% kemungkinannya aliran tersebut tidak tercapai. Periode Tabel 3.3 Untuk Pemeliharaan Sungai Debit Andalan (Q 80) (m 3 /detik) Pemeliharaan Sungai (m 3 /detik) Tengah Bulanan I 17,07 3,41 Tengah Bulanan II 16,04 3,21 Rata Rata 3,31 Sumber : Hasil Perhitungan, Penduduk (Domestik dan Non Domestik) Analisa Proyeksi Penduduk Pada tugas akhir ini, proyeksi penduduk dihitung menggunakan metode Arithmatik, karena pertumbuhan penduduk di kabupaten Deli Serdang yang relatif konstan. Dalam memperkirakan jumlah penduduk, digunakan data-data jumlah penduduk pada tahun-tahun sebelumnya. I = (3.3) Pn = Pt + I (n) (3.4) Dimana : Pn = Po = Pt = I = t = n = Penduduk pada tahun ke n Penduduk pada tahun akhir Penduduk pada tahun awal Jumlah pertambahan penduduk konstan (nilai absolut) Jumlah data Periode (waktu) antara tahun awal dan tahun ke n Tabel 3.4 Proyeksi Penduduk No. Jumlah Penduduk (Jiwa) Sumber : Hasil Perhitungan, 2016

9 Total Domestik dan Non Domestik Menurut Ditjen Cipta Karya (2000) standar kebutuhan air ada 2 (dua) macam yaitu : a. Standar kebutuhan air domestik, kebutuhan air yang digunakan pada tempat-tempat hunian pribadi untuk memenuhi keperluan sehari-hari.. b. Standar kebutuhan air non domestik, yaitu kebutuhan air diluar keperluan rumah tangga seperti sekolah, rumah sakit, perkantoran, rumah ibadah dan perniagaan. No. I Tabel 3.5 Rekapitulasi Domestik dan Non Domestik Uraian Sektor Domestik Sambungan Rumah Tangga Hidran Umum II Sektor Non Domestik 3 Pendidikan Peribadatan Kesehatan Perkantoran Niaga Besar Niaga Kecil Total Sumber : Hasil Perhitungan, Evaluasi Ketersediaan dan Evaluasi ketersediaan dan kebutuhan air bertujuan untuk mengetahui apakah air yang tersedia dari debit andalan sungai Percut mencukupi besar kebutuhan pemakaian air irigasi Bandar Sidoras, kebutuhan air domestik dan non domestik dan kebutuhan air untuk pemeliharaan sungai. Tabel 3.6 Perbandingan Ketersediaan dan No. Ketersediaan Air DAS Percut Irigasi Bandar Sidoras Pelestarian Sungai Domestik & Non Domestik Total Neraca Air Sumber : Hasil Perhitungan, 2016

10 Ketersediaan Air (m3/detik) (m3/detik) Gambar 3.1 Grafik Perbandingan Ketersediaan dan 4. KESIMPULAN 1. Dari perhitungan didapat ketersediaan air sungai Percut berdasarkan nilai debit andalan Q 80 untuk tengah bulanan I = 17,07 m 3 /det dan Q 80 untuk tengah bulanan II = 16,04 m 3 /det. 2. Dari perhitungan didapat kebutuhan air untuk irigasi dengan kebutuhan air sebesar 6,77 m 3 /detik atau 42 %. Kebutuhan air untuk pemeliharaan sungai sebesar 3,31 m 3 /detik atau 21%. Dan kebutuhan air penduduk (domestik dan non domestik) pada proyeksi 2 tahun mendatang adalah sebesar 2,31 m 3 /detik atau 14,41 % dan pada proyeksi 50 tahun mendatang adalah sebesar 5,62 m 3 /detik atau 35,06%. 3. Dari hasil perhitungan perbandingan antara ketersediaan air daerah aliran sungai Percut dengan total kebutuhan air keseluruhan, dapat disimpulkan bahwa ketersediaan air pada proyeksi 2 tahun mendatang hingga 50 tahun mendatang masih mencukupi untuk memenuhi kebutuhan air total. 5. SARAN 1. Untuk menjaga kuantitas debit air sungai Percut, maka perlu diadakan konservasi lahan dan diharapkan kepada masyarakat agar menjaga kelestarian sungai Percut. 2. Petani diharapkan melakukan penanaman pada masa yang disarankan yaitu pada pertengahan bulan Mei atau Desember untuk memperkecil pemakaian air. Oleh karena itu perlu diadakan penyuluhan kepada petani terkait mengenai pengolahan air irigasi secara efisien dan efektif. 3. Untuk menunjang ketersediaan air yang ada, perlu dicari alternatif sumber air lain untuk menunjang kebutuhan air yang ada. 4. Untuk kedepannya perlu direncanakan bangunan air seperti embung atau waduk untuk menambah ketersediaan air mengingat semakin meningkatnya jumlah penduduk.

11 DAFTAR PUSTAKA Admadhani, Novita Dianindya. Dkk Analisis Ketersediaan Dan Untuk Daya Dukung Lingkungan, dalam jurnal : Keteknikan Pertanian Universitas Brawijaya. Direktorat Irigasi Pedoman dan Kriteria Perencanaan Teknik Irigasi, Volume IV, Jakarta. Direktorat Jenderal Pengairan Buku Petunjuk Perencanaan Irigasi Bagian Penunjang untuk Standar Perencanaan Irigasi. Bandung : CV. Galang Persada. Direktorat Jenderal Pengairan Standar Perencanaan Irigasi (KP-01 & KP-03). Departemen Pekerjaan Umum. Bandung: CV. Galang Persada. Direktorat Jenderal Cipta Karya Kriteria Perencanaan Ditjen Cipta Karya. Dinas Pekerjaan Umum. Jakarta. Eteng, E. U. Dkk Estimating Water Needs of Soybean (Glycine Max) Using the Penman Model Method in Umudike Southeastern Nigeria, dalam jurnal: International Journal of Agricultural Science and Research, Vol. 4 No. 4, 49-58, ISSN(P) : ; ISSN(E) : Ginting, Makmur Rekayasa Irigasi. Medan, USU Press Guo, Bin. Dkk Risk Assessment of Regional Irrigation Water Demand and Supply in an Arid Inland River Basin of Northwestern China, dalam jurnal: Sustainability, Vol. 7, , ISSN Gustian, Meri. Dkk Optimasi Parameter Model Dr. Mock Untuk Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, dalam jurnal: Teknik Sipil Pascasarjana Universitas Syiah Kuala, Vol. 3 No. 1, 36-45, ISSN Harahap, Mahlida Wenny dan Ahmad Perwira Mulia Analisa Debit Sungai Batang Angkola di Kabupaten Tapanuli Selatan Untuk Irigasi. Jurnal Teknik Sipil USU. Kansil, Glend Randy. Dkk. 2015, Analisis Neraca Air Sungai Akembuala di Kota a Kabupaten Sangihe, dalam jurnal: Sipil Statik, Vol. 3 No. 7, , ISSN Limantara, Lily Montarcih Hidrologi Praktis. Bandung: Lubuk Agung. Makwiza, Chikondi. Dkk A Conceptual Theoretical Framework to Integrally Assess the Possible Impacts of Climate Change on Domestic Irrigation Water Use, dalam jurnal: Water SA, Vol. 41 No. 5, , ISSN Sari, Indra Kusuma. Dkk Analisa Ketersediaan dan Pada DAS Sampean, dalam jurnal: Teknik Sipil, Vol. 2 No.6, ISSN Suripin Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Yogyakarta : C.V. Andi Offset. Sutapa, I Wayan Study Water Availability of Malino River to Meet the Need of Water Requirement in District Ongka Malino, Central Sulawesi of Indonesia, dalam jurnal: International Journal of Engineering and Technology, Vol. 7 No. 3, , ISSN Syahyadi, Rizal Optimasi Sungai Krueng Keureuto Bagi Pengembangan Kota Lhoksukon Aceh Utara, dalam jurnal : Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Lhokseumawe. Ufoegbune, G. C. Dkk Municipal Water Supply Planning in Oyo Metropolis, Oyo State, South Western Nigeria, dalam jurnal: Journal of Geography and Regional Planning, Vol. 4 No. 7, , ISSN Zulkipli, dkk Analisa Neraca Air Permukaan DAS Renggung untuk Memenuhi Kebutuhan Air Irigasi dan Domestik. Jurnal Teknik Pengairan. (Online). Volume 3. Nomor 2.