ANALISIS NERACA AIR SUNGAI RANOWANGKO

Transkripsi

1 ANALISIS NERACA AIR SUNGAI RANOWANGKO Dzul Firmansah Dengo Jeffry S. F. Sumarauw, Hanny Tangkudung Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sam Ratulangi Manado mr.zhokolatozzz@gmail.com ABSTRAK Sungai Ranowangko merupakan sungai yang menjadi sumber utama dalam memenuhi kebutuhan air di daerah sekitarnya. Potensi air sungai ini banyak digunakan untuk mengairi kawasan irigasi di daerah tersebut. Sementara itu ketersediaan air di sungai Ranowangko cenderung akan mengalami penurunan, sehingga dibutuhkan adanya suatu studi neraca air untuk melihat bagaimana keseimbangan antara ketersediaan air di sungai Ranowangko dan kemungkinan penggunaan serta kebutuhan air di daerah layanannya. Analisis ketersediaan dan kebutuhan air dilakukan pada dua titik tinjauan berdasarkan data-data yang tersedia, yaitu ; peta topografi, data hujan setengah bulanan, data klimatologi, data luas lahan irigasi, dan data debit. Ketersediaan air dihitung pada dua titik tinjauan menggunakan model NRECA sedangkan kalibrasi dilakukan pada data tahun dengan tingkat keakuratan yang dihitung menggunakan model Coefficition of Determination (R ) sebesar,. Kebutuhan air dihitung dengan membuat sistem pola tanam dimana terdapat musim tanam dalam satu tahun dan dilakukan sistem pengairan secara terus menerus. Hasil analisis neraca air menunjukkan bahwa terjadi kekurangan air di beberapa periode, diantaranya pada periode Juli, Agustus I, September I, September, Oktober, November I, November, dan Desember I pada titik tinjauan A serta periode September, Oktober, November I dan Desember I pada titik tinjauan B. Kata kunci : sungai Ranowangko, NRECA, kebutuhan air irigasi, neraca air PENDAHULUAN Latar Belakang Neraca air merupakan suatu perbandingan antara ketersediaan ataupun masukan air dengan kebutuhan ataupun pemakaian air di suatu tempat dalam periode tertentu. Dengan adanya suatu analisis neraca air dapat diketahui apakah jumlah air tersebut mengalami kelebihan (surplus) ataupun mengalami kekurangan (defisit). Sungai Ranowangko yang terbentang dari wilayah Kota Tomohon dan berakhir di Laut Sulawesi tepatnya di Tanawangko Kabupaten Minahasa, merupakan sumber utama dalam memenuhi kebutuhan air di daerah sekitarnya. Potensi air sungai ini banyak digunakan untuk mengairi kawasan irigasi di daerah tersebut. Hal ini mengindikasikan bahwa ketersediaan air di DAS Ranowangko sangatlah diperlukan untuk memenuhi kebutuhan air yang ada. Sementara itu ketersediaan air di sungai Ranowangko cenderung akan mengalami penurunan. Berdasarkan hal-hal tersebut maka dibutuhkan adanya suatu studi neraca air untuk melihat bagaimana keseimbangan antara ketersediaan air di sungai Ranowangko dan kemungkinan penggunaan serta kebutuhan air di masa mendatang untuk daerah sekitarnya. Rumusan Masalah Potensi terjadinya kekurangan/defisit air pada daerah layanan di DAS Ranowangko. Pembatasan Masalah Tinjauan terhadap berbagai macam aspek yang ada merupakan kajian yang teramat luas, untuk itu penyusunan tugas akhir ini hanya dibatasi pada hal-hal sebagai berikut :. Ketersediaan air dihitung memanfaatkan air sungai Ranowangko dengan lokasi yang akan ditinjau berupa dua titik tinjauan yaitu di Kelurahan Tara- Tara Kecamatan Tomohon Barat Kota Tomohon dan di Desa Uwuran Dua, 8m dari hulu sungai Ranowangko.. Kebutuhan air dihitung sesuai daerah layanan yang ada.. Untuk irigasi tidak dilakukan sistem golongan. Tujuan Penelitian Secara umum penelitian dalam tugas akhir ini bertujuan untuk mengetahui keseimbangan air antara supply dan demand yang ada di Sungai Ranowangko. Manfaat Penelitian Hasil penelitian dalam tugas akhir ini dapat bermanfaat untuk mengatur pendayagunaan air Sungai

2 Ranowangko agar lebih maksimal di masa mendatang sehingga kebutuhan akan air di daerah sekitarnya akan dapat selalu terpenuhi. TINJAUAN PUSTAKA Daerah Aliran Sungai Sungai adalah suatu alur di permukaan bumi yang terbentuk secara alamiah, dimana air mengalir dari daerah yang tinggi menuju daerah yang rendah dan terbentuk alur-alur akibat erosi. Air yang mengalir di sungai berasal dari air hujan. Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi sebagian meresap ke dalam tanah, sebagian lagi menguap lagi, dan sisanya mengalir ke alur-alur sungai. Seluruh daerah dimana semua airnya mengalir ke dalam sungai yang dimaksudkan di sebut Daerah Aliran Sungai (DAS). Teori Perbandingan DAS Pemodelan perbandingan DAS dapat digunakan untuk mengisi data-data yang hilang ataupun tidak tersedia. Teori ini bisa digunakan apabila letak titik pemodelan ada pada DAS yang sama dengan titik data terukur. Nantinya dengan menggunakan perbandingan luas DAS titik terukur dan luas DAS titik pemodelan, dapat dihitung data-data yang hilang ataupun tidak tersedia ini. Sebagai contoh untuk mencari data debit pada suatu titik pemodelan, dapat digunakan rumus sebagai berikut :...() = Debit yang akan dimodelkan = Debit terukur/tersedia = Luas DAS titik data pemodelan = Luas DAS titik data terukur Evapotranspirasi Metode Thornthwaite Evapotranspirasi merupakan proses dimana air berubah menjadi uap. Besarnya evapotranspirasi dipengaruhi oleh beberapa kondisi iklim, seperti radiasi matahari, kecepatan angin, kelembaban udara dan kondisi lingkungan sekitarnya. Untuk menduga nilai evapotranspirasi dengan menggunakan metode Thornthwaite, dapat digunakan persamaan sebagai berikut : Untuk suhu udara rata-rata setengah bulanan ( t < C ) :...() Untuk suhu udara rata-rata setengah bulanan ( t C ) : () ETP = Evapotranspirasi setengah bulanan (Cm/setengah bulan) = Suhu rata-rata setengah bulanan ( C) = Akumulasi indeks panas dalam setahun. Dihitung dengan rumus :..() =.() Nilai ETP yang diperoleh ini belum dikoreksi dengan faktor kedudukan matahari atau faktor lintang (F). Nilai F dapat dilihat dalam tabel faktor kedudukan matahari, sehingga : ETP(terkoreksi) = ETP x F () Persamaan Dasar Model NRECA Persamaan dasar keseimbangan air yang digunakan pada metode NRECA adalah sebagai berikut : () = Run Off / Aliran Permukaan = Precipitation / Presipitasi = Actual Evaporation = Delta Storage Dalam perhitungan model NRECA, dibutuhkan beberapa parameter karakteristik Daerah Tangkapan Hujan (Catchment Area), diantaranya : a. NOMINAL Merupakan indeks kapasitas tampungan kelengasan tanah (soil moisture storage capacity) pada daerah tangkapan hujan. Persamaan yang akan digunakan untuk menghitung nilai NOMINAL adalah : (8) = Nilai hujan rerata tahunan (mm) =, untuk daerah dengan hujan sepanjang tahun, dan, untuk daerah dengan hujan musiman. b. PSUB. Nilai PSUB akan bergantung pada permeabilitas tanah pada daerah tangkapan hujan, dimana : PSUB =, untuk daerah tangkapan hujan normal/biasa., <PSUB,9 untuk daerah dengan akuifer permeable yang besar., PSUB<, untuk daerah dengan akuifer terbatas. c. GWF. Nilai GWF bergantung pada kondisi tanah untuk menampung air, dimana : GWF =, untuk daerah dengan tampungan air normal / biasa,<gwf,9 untuk daerah dengan tampungan air kecil (Base flow kecil)

3 , GWF<, untuk daerah yang memiliki tampungan air yang dapat diandalkan / besar (Base flow besar). d. SMS (Soil Moisture Storage) dan GWS (Ground Water Storage). Tidak ada batasan untuk nila SMS dan GWS ini namun perlu diperhatikan fluktuasinya agar seimbang. Perhitungan Metode NRECA Persamaan-persamaan yang akan digunakan dalam perhitungan metode NRECA Modified adalah sebagai berikut : ) Penyimpanan kadar kelembaban tanah (Soil Moisture Storage). Untuk nilai awal ditetapkan dengan cara coba-coba sebagai kondisi awal. Sedangkan untuk nilai pada periode selanjutnya menggunakan persamaan : (9) = Moisture Storage. = Moisture Storage. = Delta Storage. ) Rasio penyimpanan (Storage Ratio) () ) Perbandingan hujan dan evapotranspirasi potensial (Rb/ETP) ) Rasio AET/ETP Untuk mendapatkan nilai rasio AET/ETP dapat menggunakan bantuan grafik perbandingan AET dan ETP berikut : Gambar : Grafik Perbandingan AET/ETP Sumber : KP- ) Nilai AET. Merupakan nilai evapotranspirasi aktual yang dipengaruhi oleh nilai CROPF, dengan persamaan sebagai berikut :..() = Nilai AET. = Rasio AET/ETP. = Nilai evapotranspirasi. = Nilai Crop Factor yaitu,9 CROPF, ) Neraca Air (Water Balance)..) = Water Balance = Hujan Setengah Bulanan (mm) = Evapotranspirasi ) Rasio kelebihan kelengasan tanah (Excess Moisture Ratio). Nilai ini tergantung pada nilai neraca air (WB). Apabila Wb bernilai positif, maka nilai rasio Excess Moisture Ratio ditentukan menggunakan grafik pada gambar. berikut : Gambar : Grafik Rasio Tampungan Kelengasan Tanah Sumber : KP- 8) Nilai kelebihan kelengasan tanah (Excess Moisture)..() = Kelebihan kelengasan tanah. = Rasio. = Water Balance. 9) Perubahan tampungan (ΔS). () = Perubahan tampungan (Delta Storage). = Water Balance. = Kelebihan Kelengasan Tanah. ) Pengisian air tanah (Recharge to Ground Water)...() = Pengisian air tanah = Water Balance = Kelebihan Kelengasan Tanah ) Tampungan air tanah awal (Begin GW Storage)....() = Tampungan air tanah awal.

4 = Tampungan air tanah akhir. = Ground Water Flow. ) Tampungan air tanah akhir (End GW Storage)...() = Tampungan air tanah akhir. = Pengisian air tanah. = Tampungan air tanah awal. ) Aliran air tanah (GW Flow)..(8) = Aliran air tanah = Ground Water Factor = Tampungan air tanah akhir. ) Aliran langsung (Direct Flow)..(9) = Aliran langsung = Kelebihan kelengasan tanah. = Pengisian air tanah periode tersebut ) Total Flow () = Aliran total. = Aliran langsung. = Aliran air tanah. Kalibrasi Model a. Kalibrasi Hasil analisis debit metode NRECA tidak dapat langsung digunakan karena kebenarannya masih diragukan, sehingga diperlukan langkah kalibrasi model untuk mengetahui kelayakan dan ketepatan data tersebut. Kalibrasi model dilakukan dengan membandingkan hasil analisis dengan data terukur. Semakin sedikit selisih perbedaannya maka semakin tepat hasil analisis data debit metode NRECA tersebut. Langkah-langkah untuk melakukan kalibrasi model adalah sebagai berikut :. Mencoba nilai parameter PSUB dan GWF hingga bisa didapat nilai perbedaan debit analisis dan debit terukur yang minimum.. Mencoba nilai parameter C, Storage, GWS, serta CROPF hingga bisa didapat nilai perbedaan debit analisis dan debit terukur yang minimum. Mencoba nilai bobot pengaruh stasiun hujan (jika terdapat lebih dari stasiun hujan yang digunakan dalam perhitungan hujan rerata DAS).. Tidak memasukkan data debit terukur untuk bulan-bulan yang penyimpangan debit analisis dan debit terukurnya sangat besar. b. Uji Model Coefficition of Determination (R²). Uji model Coefficition of Determination digunakan untuk menilai tingkat kemiripan model hidrologi antara hasil debit analisis dan debit terukur dengan persamaan sebagai berikut : () = Nilai uji = Debit terukur = Debit analisis Nilai uji coefficient of determination (R²) berkisar antara - sampai. Pada dasarnya, jika nilai coefficient of determination (R²) mendekati maka semakin akurat data debit analisis. Analisis Debit Andalan Debit andalan adalah debit minimum sungai yang dipengaruhi oleh nilai probabilitas. Untuk perencanaan irigasi, debit andalah yang akan dihitung sebesar 8%, yang artinya debit tersebut mempunyai kemungkinan akan terjadi sebesar 8% dan tidak terpenuhi sebesar %. Tingkat keandalan debit dihitung berdasarkan nilai probabilitas kejadian mengikuti rumus Weibull sebagai berikut :.() P(%) = Probabilitas terjadinya kumpulan nilai yang akan diharapkan selama periode pengamatan (%) m n = Nomor urut data = Jumlah data Perhitungan dilakukan dengan mengurutkan semua data hujan pada semua tahun pengamatan pada bulan yang sama dengan data yang paling besar pada nomor urut sampai data yang paling kecil pada nomor urut terakhir. Kemudian dicari nilai debit pada probabilitas 8%, jika diperlukan bisa dilakukan interpolasi untuk mendapatkan nilai antara. Analisis Kebutuhan Air Irigasi Kebutuhan air irigasi sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu : Perkolasi (P), Curah hujan efektif (Re), Areal tanam sawah (As), Penggunaan air konsumtif (Etc), Pergantian lapisan air; (WLR), dan Efisiensi. Sedangkan tahapan perhitungan kebutuhan air irigasi dibagi atas tahapan, yaitu :. Kebutuhan air selama penyiapan lahan.. Kebutuhan air untuk pertumbuhan tanaman.

5 TEKNO Vol./No./April Perkolasi (P) Nilai laju perkolasi sangat bergantung pada sifat-sifat tanah. Pada tanah lempung berat dengan karakteristik pengolahan yang baik, laju perkolasi dapat mencapai - mm/hari) sedangkan pada tanah yang lebih ringan, laju perkolasi bisa lebih tinggi. Curah Hujan Efektif (Re) Perhitungan curah hujan efektif memanfaatkan data curah hujan tahun-tahun sebelumnya yang telah tersedia. Data curah hujan yang sudah disusun dalam curah hujan setengah bulanan diurutkan dari nilai yang terkecil hingga terbesar (tahun pengamatan tidak diperhitungkan lagi), selanjutnya dipilih hujan setengah bulanan pada urutan yang ke : () R8 = Hujan setengah bulanan dengan probabilitas 8% kering. n = Jumlah data. Selanjutnya dihitung nilai hujan efektif dengan rumus : () Areal Tanam Sawah (As) Areal tanam adalah luas lahan yang dapat diari oleh suatu jaringan/saluran irigasi. Areal ini dapat berupa daerah irigasi dan daerah yang potensial untuk nantinya dijadikan daerah irigasi. Penggunaan Air Konsumtif Tanaman (ETc) Nilai penggunaan air konsumtif adalah nilai evapotranspirasi dari tanaman yang bersangkutan atau sering disebut sebagai penggunaan konsumtif tanaman (Etc). Nilai evapotranspirasi ini perlu dikalikan dengan suatu koefisien penyesuai yang disebut koefisien tanaman ( ). Rumusannya dapat ditulis sebagai berikut : () = Penggunaan Konsumtif (mm/hari) = Koefisien tanaman yang tergantung pada jenis tanaman dan tahap pertumbuhannya = Evapotranspirasi Potensial (mm/hari) Penggantian Lapisan Air (WLR) Penggantian lapisan air (WLR) dilakukan setelah masa penyiapan lahan selesai. Direktorat irigasi menyarankan untuk penggantian lapisan air ini dilakukan sebanyak kali masing-masing mm atau, mm/hari tiap setengah bulan. Efisiensi Irigasi Dalam perencanaan saluran irigasi pada umumnya terjadi kehilangan air, sehingga perlu ditetapkan nilai efisiensi. Dalam KP- ditentukan besarnya kehilangan air pada tiap saluran yaitu :,%-% di petak tersier, %-% di saluran sekunder, dan %-% di saluran primer. Sehingga ditentukan nilai efisiensi keseluruhan dalam penelitian ini sebesar %. Analisis Neraca Air Neraca air merupakan kesetimbangan antara ketersediaan air dan kebutuhan air. Persamaan yang dapat digunakan adalah sebagai berikut : Neraca Air = Ketersediaan Kebutuhan.() Jika hasil neraca air positif, menandakan terdapat kelebihan air sedangkan jika neraca air negatif, menandakan terjadi kekurangan air di lokasi yang di teliti. METODOLOGI PENELITIAN Gambaran Umum Lokasi Penelitian Sungai Ranowangko merupakan sungai yang terbentang dari wilayah Kota Tomohon dan berakhir di Laut Sulawesi tepatnya di Tanawangko Kabupaten Minahasa. Daerah aliran sungai Ranowangko sendiri memiliki luas catchment sebesar, Km. Topografi di daerah DAS Ranowangko ini beragam, ada yang berupa daerah dataran, lembah dan juga perbukitan. Dalam penelitian ini analisis neraca air dilakukan ada dua titik tinjauan yaitu :. Titik Kontrol A yang di Kelurahan Tara-Tara Kecamatan Tomohon Barat Kota Tomohon dengan luas DAS,8 Km.. Titik Kontrol B yaitu di desa Uwuran Dua Kecamatan Tombasian yang mencakup Luas DAS Ranowangko secara keseluruhan sebesar, Km. Jalannya Penelitian Setelah dilakukan survey lokasi penelitian dan pengumpulan data maka penelitian dilanjutkan dengan menganalisis data yang telah diperoleh. Proses analisis dengan menggunakan metode empiris ini meliputi : Analisis Ketersediaan air, dengan menggunakan pendekatan model Nreca Modified. Analisis Kebutuhan air, dalam hal ini merupakan kebutuhan irigasi. Analisis Neraca air, dengan membandingkan hasil analisis ketersediaan air dengan analisis kebutuhan air. ANALISIS DAN PEMBAHASAN Analisis Curah Hujan Rata-Rata DAS Data curah hujan yang akan di gunakan dalam penelitian ini adalah data curah hujan ½ bulanan dari Stasiun Hujan yaitu Sta. Kakaskasen, Sta. Tara-Tara, dan Sta. Tinoor.

6 Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des Tabel : Curah Hujan Rata-Rata Titik Tinjauan A Curah Hujan Rata-Rata DAS pada Titik Tinjauan A Per. Tahun 8 9 I 9, 8,8 99, 9,, 8,,,8,99,8,,9,,, 8,,,,8,, I,9 8,, 8,,,,, 8,,8,, 8,,9,, 98,9 9,, 9,98,9,,8,88 I,9,8 99, 9,8,,9,,98,, 8,9 9,,, 9,,,9 9,,,,, 9, I 8,,,,, 98, 9, 8,,,,9,9 9, 9,, 8,9, 8,99, 9,8, 9,,88 I,9,9 9, 8,,8, 9,,, 9, 8,,,,9,,9 9,9,9,9, I 9,, 8,,8,,,9 89,,9 89,,,, 9,,,,,98,,9,8 I 8 8,, 9,,8,,,8,,,8 89,9,,9,, 9, 8,,9,,8, 8,9 I,, 8,9,,,9 9, 9,,,9,,,, 9,,9,,,,8,,, I 8,,,,,9,9 98,,,8 8,9,,,,9 9,9 8,8 9,9 9,,,,9 9,, I,, 9,,9 8, 8,9 8,,8 8,8,,,,9 98, 9,,, 9,9,9,,, 9, I,,9, 9,,,, 8,,9 9,8, 9,8 9,,,, 9,9, 88,8,9, I 8, 8,,9 8, 9, 9, 9, 8 8,8,,8,, 9,8 98,,8,, 8,9 9, 8,,9, Tabel : Curah Hujan Rata-Rata Titik Tinjauan B Curah Hujan Rata-Rata DAS pada Titik Tinjauan B Per. Tahun 8 9 I,,9,8 8,9 8,, 9,9,9,8,9 98, 9, 8,8,, 9,9,,,8 I,9,,9, 8,8 8,,, 98, 8,,9,,,,8, 8,,,,9 9, 8,,8 I 9,, 9, 9, 9, 89,,,9,9 9,,,, 9,,,,, 9,,8 8,9 8,9,, I 8,8 8,,8,8, 8,,,,8, 8,, 8,,9 9,8, 88, 9,9 8,,,,8 8, I, 9, 8,,9 9, 8,9,9 8,8 8,8,, 9,,,,,9, 9,,8,8,9,9,9,9 I 98, 98, 9,, 9,9,,,,,8,8,9 9,9,,,9,8,,,9,8, 9, I, 9,,,89 8,98 8, 9,,, 9,,,8,9, 8,8,, 8, 8,,9 8,,8 9,9 I,,, 9,,, 9,,,,, 9, 8,,,,,, 8,,,,9 I 8, 9,8 9,,, 9, 8,8, 9,9 9, 9, 88,8,,88,, 8,,89,,,9,, I, 9,, 8,,9 8,, 8,9 9, 9, 8,,, 9,99, 8,,9,8,,,,9 I,,,9,8,,8, 8, 9,,9, 8,8,, 8,,9 9,,, 9, 98,8 I,9,,8 98, 8,,99, 99,, 8 8, 8, 9,9, 9,8,, 9, 9,9,8, Analisis Data Debit Terukur Tabel : Data debit pengamatan titik tinjauan B Tahun (m³/detik). Bln/Per Jan Feb Maret April Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des I,9,8,8,,9,,9,,,,,8 8, 8,,,,8,,,,,8,, Tabel : Data Debit Hasil Kalibrasi pada titik tinjauan A Tahun (m³/detik). Bln/Per Jan Feb Maret April Mei Juni Juli Agust Sept Okt Nov Des I,,,,,9,9, 8,,,,,,,,8 8,,,9,,,8,,8 Penghitungan Evapotranspirasi Tabel : Perhitungan nilai Evapotranspirasi ½ bulanan metode Thornthwaite. Bulan Periode t I ETP* ETP** ETP F ETP (cm) ETP (mm) Januari,,88 -,88,,,,, -,,,8,8 Bulanan,,8,8 -,8,,, Februari,,8 -,8,9,,,, -,,9 9,9 9,9 Bulanan,8,,9 -,9,9,,8 Maret,8, -,,,,98,9,8 -,8,,8 8, Bulanan,8,,9 -,9,,9,8 April,,88 -,88,, 9,9,,9 -,9,,, Bulanan,,, -,,,,9 Mei,,9 -,9,,8 8,,, -,,,, Bulanan,,8, -,,,9 9, Juni,, -,,,8 8,,, -,,,8 8, Bulanan,,8, -,,,8 8, Juli,, -,,,,,, -,,,, Bulanan,,,9 -,9,,8 8, Agustus,, -,,,,9, -,,,,, Bulanan,, -,,,,, Sept,8 -,9,9,,,, -,,,,, Bulanan,9,8 -,,,,8, Oktober, -,,,,,, -,,,,, Bulanan,, -,,,,, Nov, -,8,8,,,,, -,,,, Bulanan,, -,,,,,9 Desember, -,,,,,, -,,,,, Bulanan,8, -,,,,9 9, I total =,8 Analisis Ketersediaan Air Tabel 8 Perhitungan Debit metode NRECA Modified di Titik Kontrol B Per. Jan-Juni. [TITIK KONTROL B] Januari Februari Maret April Mei Juni Step I I I I I I n hari Rb mm,8, 8, 8,,,,,,,9,, ETP mm,,8, 9,9,9 8, 9,9, 8,, 8, 8, MS (Soil Moisture Storage) mm 9, 9, 9, 9,9 89, 8,9 8, 8, 89, 8, 8, SR = () / Nominal -,9,,,9,,8,,9,,,8,8 Rb / ETP = ()/() -,8,,,8,9,89,89,,,8,9, Ratio AET/ETP -,,,88,,,,,,9, AET = (). () mm 8,,, 8,,8,,8, 9,8 9,9,, Neraca Air = () - (8) mm -, -,, -, -, -9, -,, -,9 -,9,9 -, Excess Moisture Ratio -,,8,8 Excess Moisture=(). (9) mm,,9, Delta Storage = (9) - () mm -, -,,9 -, -, -9, -,, -,9 -,9,9 -, Recharge GW = P. () mm,,8, Begin GW Storage mm,,8,8,,,,,,,8 End GW Storage = ()+() mm,,8,8,,,9,,,,8 GW Flow = P. () mm,,8,8,,,,,,,8,9 Direct Flow = () - () mm,,8, Total Flow = () + () mm,,9,8,,,,,,,9,9 Total Flow m³/s,8,,,8,,8,,8,,,, Debit Terukur m³/s,8,9,,,,,8,,,9,,8 Selisih = () - (9) m³/s,8,,,,,,8,9,,8,8, Tabel 9 Perhitungan Debit metode NRECA Modified di Titik Kontrol B Per. Juli-Des. [TITIK KONTROL B] Juli Agustus September Oktober November Desember Step I I I I I I n hari Rb mm,,8,, 9,,,,8,, 9,, ETP mm,,,,,,,,,,, MS (Soil Moisture Storage) mm 8, 8, 88,8 8, 8,8 8,9 8, 8, 88,8 8, 8,8 8,9 SR = () / Nominal -,9,8,,8,,9,9,8,,8,,9 Rb / ETP = ()/() -,98,,8,9,,8,98,,8,9,,8 Ratio AET/ETP -,9,8,,8,,9,8,,8, AET = (). () mm 9,,,8, 98, 9, 9,,,8, 98, 9, Neraca Air = () - (8) mm 9,9, -, -8, -,8 -, 9,9, -, -8, -,8 -, Excess Moisture Ratio -,8,8,8,8 Excess Moisture = (). (9) mm,,,, Delta Storage = (9) - () mm 8, 9, -, -8, -,8 -, 8, 9, -, -8, -,8 -, Recharge GW = P. () mm,,,, Begin GW Storage mm,9,,,8,,,9,,,8,, End GW Storage = ()+() mm,,,,8,,,,,,8,, GW Flow = P. () mm,,,8,,,,,,8,,, Direct Flow = () - () mm,,,, Total Flow = () + () mm,8,,8,,,,8,,8,,, Total Flow m³/s,,,,,,8,,,,,,8 Debit Terukur m³/s,9,88,,88,,,9,88,,88,, Selisih = () - (9) m³/s,88,,9,8,,,88,,9,8,,

7 Jan I Jan Feb I Feb Mar I Mar Apr I Apr Mei I Mei Juni I Juni Juli I Jul Agu I Agu Sep I Sep Okt I Okt Nov I Nov Des I Des TEKNO Vol./No./April Kalibrasi Model Data dasar yang nantinya diperlukan untuk menghitung kalibrasi model NRECA-Modified untuk pada tahun disajikan dalam tabel. Tabel : Parameter-parameter dalam menghitung kalibrasi model. Luas DAS =, S.M. Storage Curah Hujan Rerata Tahunan =,8 mm Begin GWS = Koef. C =, Debit terukur NOMINAL =, mm Debit hitungan PSUB (P) =, CROPF = GWF(P) =, Parameter-parameter ini akan dicoba-coba dan dihitung hingga mendapatkan nilai debit. Langkah perhitungan sama seperti pada bagian.. Setelah dihitung nilai debit analisis hasil kalibrasi, selanjutnya nilai tersebut dibandingkan dengan debit terukur. Tabel Perhitungan Kalibrasi Debit NRECA di Titik Kontrol B Per. Jan-Juni. [TITIK KONTROL B] Jan Februari Maret April Mei Juni Step I I I I I I n hari Rb mm,8, 8, 8,,,,,,,9,, ETP mm,,8, 9,9,9 8, 9,9, 8,, 8, 8, SMS mm,, 8,9,, 8, 8,9 9,,,8, SR = () / Nominal -,98,,,,8,8,,,,,8,8 Rb / ETP = ()/() -,8,,,8,9,89,89,,,8,9, Ratio AET/ETP -,,,88,,,,,,9, AET = (). () mm,,, 8,,8,,8, 9,8 9,9,, Neraca Air = () - (8) mm -8, -,, -, -, -9, -,, -,9 -,9,9 -, Excess Moisture Ratio -,,8,8 Excess Moisture=(). (9) mm,,9, Delta Storage=(9)-() mm -8, -,,9 -, -, -9, -,, -,9 -,9,9 -, Recharge GW=P.() mm,,8,9 Begin GW Storage mm, 8, 9,, 99,9 9,9, 9, End GW Storage = ()+() mm 9, 8, 9,, 99,9,8, 9,, GW Flow = P. () mm,,9,8 9,, 9,99,8, 9,,, Direct Flow=()- () mm,,9, Total Flow=() + () mm,,8,8 9,, 9,99,, 9,,, Total Flow m³/s,98,,8,,9,,88,88,88,8,,889 Debit Terukur m³/s,8,9,,,,,8,,,9,,8 Selisih = () - (9) m³/s -, -, -,,, -, -,,,88,,,9 Tabel Perhitungan Kalibrasi Debit NRECA di Titik Kontrol B Per. Juli-Des. [TITIK KONTROL B] Juli Agustus September Oktober November Desember Step I I I I I I n hari Rb mm,,8,, 9,,,,8,, 9,, ETP mm,,,,,,,,,,,, SMS mm 8,,, 9,, 9, 8,,, 9,, 9, SR = () / Nominal -,,8,,9,8,98,,8,,9,8,98 Rb / ETP = ()/() -,98,,8,9,,8,98,,8,9,,8 Ratio AET/ETP -,9,8,,8,,9,8,,8, AET = (). () mm 9,,,8, 98, 9, 9,,,8, 98, 9, Neraca Air = () - (8) mm 9,9, -, -8, -,8 -, 9,9, -, -8, -,8 -, Excess Moisture Ratio -,8,8,8,8 Excess Moisture=(). (9) mm,,,, Delta Storage=(9)-() mm 8, 9, -, -8, -,8 -, 8, 9, -, -8, -,8 -, Recharge GW=P.() mm,,,, Begin GW Storage mm, 9, 8,,, 9,9, 9, 8,,, 9,9 End GW Storage = ()+() mm,9 98 8,,, 9,9,9 98 8,,, 9,9 GW Flow = P. () mm,9 9,8,8,,,99,9 9,8,8,,,99 Direct Flow=()- () mm,,,, Total Flow=() + () mm,,,8,,,99,,,8,,,99 Total Flow m³/s,,,,98,,,,,,98,, Debit Terukur m³/s,9,88,,88,,,9,88,,88,, Selisih = () - (9) m³/s,,,9,9,9,,,,9,9,9, Gambar : Grafik perbandingan debit terukur dan debit hitungan Sebelum kalibrasi di titik tinjauan B Jan I Jan Feb I Feb Mar I Mar Apr I Apr Mei I Mei Juni I Juni Juli IJul Agu I Gambar : Grafik perbandingan debit terukur dan debit hitungan Sesudah kalibrasi di titik tinjauan B Untuk menguji keterkaitan antara debit analisis hasil kalibrasi dan debit terukur, digunakan uji model Coefficition of Determination. Hasil perhitungan uji Coefficition of Determination untuk data tahun Pada titik tinjauan B disajikan dalam tabel Tabel : Perhitungan Uji Coefficition of Determination (R²) untuk Data Tahun Bulan Qo Qa Qo` Qa` (Qo-Qo`)* Qo-Qa (Qo-Qa)² Qo-Qo` (Qo-Qo`)² Qa-Qa` (Qa-Qa`)² (Qa-Qo`) Jan I,8,98,8, -,,8,9,,,, Jan,9,,8, -,,,,8,9,,99 Feb I,,8,8, -,,8,9,8,,, Feb,,,8,,,,,9,, 9,8 Mar I,,9,8,,,,,,,, Mar,,,8, -,, -,,9,, -, Apr I,8,88,8, -,,8,,,8,, Apr,,88,8,,8,,9,8,8,, Mei I,,88,8,,8,,,,,, Mei,8,8,8,,,,, -,, -, Juni I,,,8,,, -,,8 -,,, Juni,8,889,8,,89, -,, -,,8, Juli I,99,,8,,,8,9,9 -,, -,8 Juli,88,,8,,,88,, -,9, -, Agu I,,,8,,9,8 -,8, -,89,8, Agu,88,98,8,,8,9 -,99,9 -,,8, Sept I,,,8,,8, -,9, -,,,9 Sept,,,8,,, -,9, -,8,9, Okt I,9,9,8,,8, -,, -,8,9,8 Okt,9,8,8,,, -,,98 -,9,8, Nov I,,8,8,,9,8 -,,8 -,8,, Nov,,,8,,9, -,,9 -,,,9 Des I,,,8,,8, -,8,8 -,,8,98 Des,,,8,,, -,, -,9,9,88 Ʃ,9,,,,,9,8, Agu Sep I Sep Okt I Okt Nov I Nov Des I Des

8 R² = R² = )² R² =,...R² mendekati = (OK!!) Catatan : R² = : Tidak ada korelasi antara dua variabel R² >, : Korelasi sangat lemah R² >,, : Korelasi cukup R² >,, : Korelasi kuat R² >,,99 : Korelasi sangat kuat R² = : Korelasi sempurna Gambar : Grafik Ketersediaan Air Q8 di Titik Tinjauan A Ketersediaan Air di Titik A (m/det) I I I I I I I I I I I I JanuariFebruari Maret April Mei Juni Juli Agustus SeptemberOktoberNovember Desember Ketersediaan Air di Titik B (m/det) I I I I I I I I I I I I JanuariFebruariMaret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Gambar : Grafik Ketersediaan Air Q8 di Titik Tinjauan B Analisis Kebutuhan Air Irigasi Pendayagunaan air di DAS Ranowangko lebih difokuskan untuk memenuhi kebutuhan irigasi yang ada. Kebutuhan air irigasi akan dihitung dengan mengasumsikan dalam jangka waktu pola tanam. Jika nanti kebutuhan air irigasi dalam jangka waktu pola tanam ternyata tidak dapat terpenuhi oleh ketersediaan air yang ada, maka harus dicarikan alternatif sistem pola tanam yang lain. Tabel : Curah Hujan Efektif (Re) Per. Jan-Juni Bulan/Periode Urut Januari Februari Maret April Mei Juni I I I I I I,,,,8,, 9, 9,98,,,8,,,9 8,,,9,,9 9,9 98,,8, 9, 9, 9,,,,, 8,,, 9, 8,,, 8 8 9, 8,9 8 9,9 8 9,8, 8 9, 89, ,, 8 9 8, 9, 8, 8 8, 9, 8 9, , Re,9 8,,9,,,,9,,9,,88, Tabel : Curah Hujan Efektif (Re) Per. Juli-Des Bulan/Periode Urut Juli Agustus Sept Oktober Nov Desember I I I I I I,9,,9,9,,9 8,98,,,,, 8,98,,,,,,8 9,,, 9,,9,8 9,,, 9,,9,,,8,,,,,,8,,,, 9,,, 8, 8,, 9,,, 8, 8,,, 8,9,,,,, 8,9,,,,, 8,,, 9,,, 8,,, 9,, 9, 8,,, 9, 9, 8,,, 9, 8 8,8 9,, 8,8 9,, 9 9, 8, 9, 8, Re,,,,,8,9,,,,,8,9 Rekapitulasi Luas Lahan Sawah (As) Luas lahan sawah yang digunakan adalah luas lahan sawah yang sudah ada dan lahan potensial yang dapat dijadikan sawah. Akan tetapi untuk daerah di sekitar DAS Ranowangko, lahan potensial yang dapat dijadikan sawah cenderung tidak ada. Penentuan Nilai Perkolasi (P) Jenis tekstur tanah di daerah DAS Ranowangko adalah lempung. Setelah dihubungkan dengan Kriteria Perencanaan Irigasi- maka digunakan nilai perkolasi p = mm/hari. Penghitungan Curah Hujan Efektif (Re) Perhitungan curah hujan efektif memanfaatkan data curah hujan selama tahun (-). 8

9 Tabel Luas Lahan Sawah menurut Desa/Kelurahan di DAS Ranowangko No. Desa / Kelurahan Luas Lahan Sawah (Ha) Ket. Talete Satu DAS A Talete Dua DAS A Matani Satu DAS A Matani Dua DAS A Matani Tiga DAS A Kamasi DAS A Kamasi Satu DAS A 8 Kolongan DAS A 9 Kolongan Satu, DAS A Paslaten Satu DAS A Paslaten Dua DAS A Woloan Satu DAS A Woloan Dua 98 DAS A Woloan Tiga DAS A Woloan Satu Utara DAS A Tara-Tara 89 DAS A Tara-Tara Satu DAS A 8 Tara-Tara Dua DAS A 9 Tara-Tara Tiga DAS A Uluindano DAS A Walian DAS A Walian Satu DAS A Walian Dua DAS A JUMLAH 9, DAS A Sumber : Badan Pusat Statistik Kota Tomohon Perhitungan Kebutuhan Air di Sawah Tabel : Penghitungan Kebutuhan Air di Sawah (Bag I) Bulan / Periode Eto Koefisien Eo WLR P M TLp k Jan 8,8, 9,89,89,89 Jan 8,8, 8,98,98,98 Feb I,98,,9 9,9,9 Feb,9,,9,8 9,9,99 Maret I 8,9, 8,8888,,8888,888 Maret 8,8, 9,,,, April I,99,9,9, 9,9,99 April,89 Mei I,8989, 8,89,89,89 Mei 8,99, 8,8,8,8 Juni I,889, 8,9,9, Juni,889, 8,9,8,9, Juli I,98,,8, 9,88,98 Juli 8,, 9,,,,8 Agust I 8,89,9 8,89,,89,8 Agust, Tabel : Penghitungan Kebutuhan Air di Sawah (Bag ) Bulan / Periode IR Re NFR* NFR** Dr Qir IR Re Jan,8,9,,8,988,8,9 Jan, 8, 8,89,99,99,8 8, Feb I,9898,,98,,9898 Feb,,8,,9898, Maret I,, 9,8,, Maret,,,,99, April I,9,9,,9,9 April Mei I,8,9,8,,88,8,9 Mei,,9,9 9,,9,,9 Juni I,8,998,999,9,8 Juni,, 9,8,898, Juli I,8,,9,,8 Juli,9,9,99,99,9 Agust I,,,8,999, Agust Sept I,8,8,99,98,9,8,8 Sept,,9,,8,9,,9 Okt I,,,,89, Okt,,,9,889, Nov I,9,8,99,,9 Nov,89 8,89,8,989,89 Des I,888,9,989,99,888 Desi Analisis Neraca Air Setelah diperoleh ketersediaan air dan kebutuhan air di DAS Ranowangko, maka dapat dilihat keseimbangan antara ketersediaan dan kebutuhan air di Das Ranowangko. I I I I I I I I I I I I JanuariFebruariMaret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Gambar : Grafik Neraca Air DAS Ranowangko di Titik Kontrol A Sept I 9,9,,89,89,89 Sept 9,888,,89,89,89 Okt I 9,88,,9,9,9 Okt 9,88,,8,8,8,8 Nov I 9,89,,,,, Nov 8,999, 9,99,,99,99 Des I,,9 9,99,,99,99 Desi 9,88 I I I I I I I I I I I I JanuariFebruariMaret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Gambar 8 : Grafik Neraca Air DAS Ranowangko di Titik Kontrol B 9

10 PENUTUP Kesimpulan. Berdasarkan titik tinjauan A yaitu di Kelurahan Tara-Tara terjadi defisit air pada beberapa bulan tertentu yaitu pada bulan Juli, Agustus I, September I, September, Oktober, November I, November serta Desember.. Berdasarkan titik tinjauan B yaitu di Desa Uwuran Dua juga terjadi defisit air pada beberapa bulan tertentu yaitu pada bulan September, Oktober, November I serta Desember I Saran. Dalam analisis hidrologi, kualitas dan kuantitas data sangat diperlukan maka dari itu ketersediaan data di DAS Ranowangko kiranya dapat lebih diperhatikan lagi oleh instansi terkait pada masa mendatang.. Untuk mengatasi kekurangan air yang terjadi, maka sebaiknya dalam penggunaan air untuk kebutuhan irigasi dilakukan sistem golongan. Sistem golongan tersebut dapat berupa pembagian luas areal tanam pada daerah irigasi, dengan waktu awal tanam yang tidak bersamaan terutama pada bulan-bulan yang terjadi defisit air yaitu bulan September, Oktober, November dan Desember. Sehingga kebutuhan air pada bulan-bulan tersebut dapat diminimalisir dan terpenuhi oleh ketersediaan air yang ada.. Perlu dilakukan penelitian lanjutan di DAS Ranowangko untuk mencari solusi pencegahan/mengatasi kekurangan air. DAFTAR PUSTAKA Data Klimatologi Pos Tondano-Paleloan, Pemerintah Provinsi Sulawesi Utara Dinas Pekerjaan Umum Bidang Sumber Daya Air, Manado., Data Hujan Pos Kakaskasen Tahun s/d, Pemerintah Provinsi Sulawesi Utara Dinas Pekerjaan Umum Bidang Sumber Daya Air, Manado., Data Hujan Pos Tara-Tara Tahun s/d, Pemerintah Provinsi Sulawesi Utara Dinas Pekerjaan Umum Bidang Sumber Daya Air, Manado., Data Hujan Pos Tinoor Tahun s/d, Pemerintah Provinsi Sulawesi Utara Dinas Pekerjaan Umum Bidang Sumber Daya Air, Manado., Data Debit Terukur Pos S. Ranowangko-Uwuran, Pemerintah Provinsi Sulawesi Utara Dinas Pekerjaan Umum Bidang Sumber Daya Air, Manado., Kecamatan Tomohon dalam Angka Tahun, Badan Pusat Statistik, Tomohon. Anonim, 98. Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Jaringan Irigasi KP-, Direktur Jenderal Pengairan, Jakarta, Hal. -8. Anonim,. Pendugaan Evapotranspirasi Metode Thornthwaite, Penuntun Praktikum Agrohidrologi, Hal. -8. Anonim,. Tata Cara Perhitungan Evapotranspirasi Tanaman Acuan, Modul Penelitian CDTA 89-INO, Hal. -9. Bambang Triatmodjo, 8. Hidrologi Terapan, Beta Offset, Yogyakarta, Hal.,,,8,. M.M. Purbohadiwidjoyo, 99. Hidrologi Teknik Edisi Keempat, Institut Teknologi Bandung,Hal. -. Kandey, D.S.,. Optimalisasi Pemanfaatan Sungai Polimaan Untuk Pemenuhan Kebutuhan Air Irigasi, Skripsi S Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sam Ratulangi, Manado, Hal. -8. Lahiwu, M.,. Analisis Neraca Air Sungai Moyondok, Skripsi S Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sam Ratulangi, Manado, Hal. -. Mokodongan, C.N.,. Pengelolaan Sungai Moayat Untuk Kebutuhan Irigasi di Daerah Irigasi Moayat-Pawak Kabupaten Bolaang Mongondow, Skripsi S Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sam Ratulangi, Manado, Hal -. Rompies, W.C.,. Analisis Potensi Sumber Daya Air Sungai Kayuwatu Wangko untuk Perencanaan PLT di Desa Karur Kecamatan Lembean Timur Kabupaten Minahasa, Skripsi S Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sam Ratulangi, Manado, Hal. -. Sumarauw, J.S.F.,. Bahan Ajar Model Rainfall-Runoff Nreca, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sam Ratulangi, Manado, Hal. -.