EVALUASI KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR DAERAH IRIGASI NAMU SIRA-SIRA

Transkripsi

1 EVALUASI KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR DAERAH IRIGASI NAMU SIRA-SIRA TUGAS AKHIR DIPLOMA III Disusun Oleh : IKHWAN EFFENDI LUBIS NIM : NURRAHMAN H. NIM : PROGRAM DIPLOMA III JURUSAN TEKNIK SIPIL UMUM POLITEKNIK NEGERI BANDUNG KERJASAMA DENGAN PUSDIKLAT - BALAI PENGELOLAAN SUMBER DAYA MANUSIA WILAYAH I BANDUNG KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM TAHUN 2013

2

3

4 ABSTRAKSI Bendung Namu Sira-Sira terletak di jalan Binjai Namu Ukur Dusun VII Kecamatan Sei Bingai Kabupaten Langkat Provinsi Sumatera Utara. Bendung Namu Sira-Sira dibangun pada tahun 1979 yang mengairi wilayah seluas Ha. Bendung Namu Sira-Sira digunakan untuk irigasi dengan areal Jaringan irigasi Namu sira-sira terdiri dari dua buah daerah irigasi yaitu, ; Daerah irigasi Namu Sira-sira kanan terletak di dua Kecamatan yaitu, Kecamatan Sei Bingai dan Kecamatan Binjai Selatan dengan areal potensial seluas Ha. Air irigasi dialirkan melalui saluran induk (2,648 km) dan saluran sekunder (46,759km). Daerah irigasi Namu Sira-sira kiri terletak di tiga Kecamatan yaitu Kecamatan Sei Bingai, Kuala dan Selesai, dengan areal potensial seluas Ha. Air irigasi dialirkan melalui saluran induk (6,930 km) dan saluran sekunder (29,026 km). Perubahan tata guna lahan tersebut menyebabkan ketersediaan air pada sumbernya menjadi terganggu yaitu mengalami fluktuasi debit cukup signifikan, walaupun secara keseluruhan ketersediaan debit di musim hujan cenderung besar bahkan jauh dari kebutuhan air yang diperlukan untuk irigasi, namun pada musim kemarau debit andalan sungai berkurang sehingga kebutuhan air kadang kala tidak seimbang dengan ketersediaan air yang ada. Hal ini sangat berpengaruh terhadap debit air dari sungai itu sendiri, serta jumlah perkembangan mobilitas penduduk yang terus bertambah dengan cepat, sehingga menimbulkan kelangkaan dan kerawanan sumber daya air itu sendiri, seperti permasalahan yang kami temukan dari informasi masyarakat di Daerah Irigasi Namu Sira-sira. Metode yang digunakan untuk menghitung evapotranspirasi ini adalah metode Penman modifikasi. Debit andalan yang ada dipergunakan untuk menghitung ketersediaan air daerah irigasi Namu Sira-sira dan kebutuhan air untuk perencanaan pola tanam metode NFR dengan sistem golongan. Kata Kunci: Bendung, Daerah Irigasi, Pola Tanam, iv

5 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas selesainya pembuatan proposal tugas akhir dengan judul Evaluasi Ketersediaan dan Kebutuhan Air Daerah Irigasi Namu Sira - sira. Adapun penulisan tugas akhir ini merupakan syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III pada program studi Teknik Sipil Umum di Politeknik Negeri Bandung. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Bapak Erwin Agus, Ir. MM, selaku Kepala Balai Pengembangan SDM Wilayah I Bandung. 2. Bapak Ir. Mei Sutrisno, MSc, Ph.D selaku Direktur Politeknik Negeri Bandung. 3. Bapak Ir. Taufik Hamzah, MSA, MBA selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung. 4. Bapak Ir. Mochamad Duddy Studyana, MT selaku Kepala Satuan Tugas Politeknik Negeri Bandung Kerjasama Kementerian Pekerjaan Umum. 5. Bapak Syahril, Dr, BSCE, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir Politeknik Negeri Bandung Kerjasama Kementerian Pekerjaan Umum. 6. Ibu Ruth Ester Ambat, Dra., MT, selaku Dosen Pembimbing dari Politeknik Negeri Bandung. 7. Bapak Djodjon Sudjoni, ST., selaku Dosen Pembimbing dari dari Kementerian Pekerjaan Umum. 8. Ibu Iin Karnisah, ST, MT, selaku Dosen Penguji dari Politeknik Negeri Bandung. 9. Bapak H. RM. Bambang Ari, ST, selaku Dosen Penguji dari Kementerian Pekerjaan Umum. 10. Rekan rekan seangkatan Tahun 2010 yang telah memberikan bantuan berupa dukungan dan semangat dalam penulisan Tugas akhir ini. v

6 Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu secara tertulis yang telah membantu terlaksananya penyusunan Tugas Akhir ini. Kamipun menyadari bahwa dalam penulisan masih memiliki kekurangan dalam penyajiannya, sehingga jika ada kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan tulisan ini kami terima dengan lapang dada. Penutup kata, mudah-mudahan tulisan ini dapat bermanfaat bagi kami khususnya dan bagi pihak yang membutuhkannya. Bandung, April 2013 Penulis vi

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRAKSI... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR ISTILAH... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... I Lokasi... I Tujuan... I Ruang Lingkup... I Metodologi Penulisan... I Sistematika Penulisan... I 9 BAB II DASAR TEORI 2.1 Keseimbangan Air... II Ketersediaan Air... II Siklus Hidrologi... II Evapotranspirasi... II Kebutuhan Air di Sawah (NFR)... II Penyiapan Lahan Untuk Pada (LP)... II Evapotranspirasi Tanaman (Etc)... II Perlokasi (P)... II Pengantian Lapisan Air (WLR)... II Curah Hujan Efektif... II 11 vii

8 2.6 Kebutuhan Air Irigasi... II Efisiensi Irigasi... II Debit Andalan... II Pola Tanam... II 21 BAB III METODOLOGI 3.1 Metodologi Penyusunan Tugas... III Penentuan Metode... III Pengumpulan Data... III Pengolahan Data... III Perhitungan Data... III Pola Tanam... III Evaluasi Hasil Perhitungan... III Rencana Waktu Pelaksanaan Kegiatan... III Jadwal Pelaksanaan Kegiatan Tugas Akhir... III Persiapan... III Pelaksanaan... III Seminar... III Jadwal Rencana Kegiatan Tugas Akhir... III 8 BAB IV ANALISA & PERHITUNGAN KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR 4.1 Data Klimatologi... IV Sumber Air... IV Debit Andalan... IV Koefesien Tanaman (Kc)... IV Curah Hujan... IV Perhitungan Hujan Rata - rata... IV Perhitungan Curah Hujan Andalan... IV 5 viii

9 4.6 Curah Hujan Efektif (Re)... IV Evapotranspirasi... IV Ketersediaan Air... IV Penentuan Debit Andalan... IV Kebutuhan Air Irigasi (NFR)... IV Curah Hujan Efektif... IV Besar Curah Hujan Efektif (Re)... IV Keseimbangan Air... IV Pola Tanam... IV Persiapan Rencana Pembagian Air... IV Sistem Golongan... IV 47 BAB V PEMBAHASAN 5.1 Ketersediaan Air... V Kebutuhan Air Irigasi (NFR)... V Keseimbangan Air... V Pola Tanam... V 3 BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan... VI Saran... VI 2 DAFTAR PUSTAKA... xvi LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP PENULIS ix

10 DAFTAR ISTILAH Base Flow = Aliran Dasar Begin store Ground Water = Kondisi Awal Tampungan Air Tanah Catchment area = Daerah tangkapan/ daerah Aliran Sungai Consumtive Use = Banyaknya air yang diperlukan oleh tumbuhan untuk tumbuh Crop Water Requirement = Kebutuhan air untuk tanaman DAS = Daerah Aliran Sungai Dependable Flow = Debit Andalan Descending = Urutan dari besar ke kecil Direct Flow = Limpsan langsung Effective Rainfall = Curah hujan efektif Evaporasi = Penguapan pada permukaanair terbuka (open water ) dan permukaan tanah Evapotranspirasi = Penguapan pada permukaan air terbuka dan permukaan tanah, serta tumbuhan Evapotranpirasi Potensial = Evapotranspirasi yang terjadi, apabila tersedia cukup air untuk memenuhi kebutuhan minimum Evapotranspirasi Aktual = Evapotranspirasi yang terjadi sesungguhnya dengan kondisi pemberianair seadanya Excess Moisture Ratio = Kelebihan kelengasan Global Field Requirement = Total kebutuhan air disawah Ground Water Storage = Kapasitas tampungan air tanah Ground Water Flow = Laju aliran dari tampungan air tanah masuk kesungai Infiltrasi = Proses penyerapan air melalui permukaan tanah Interflow = Aliran bawah tanah Intersepsi = Air hujan yang tertahan oleh daun, bangunan dan sebagainya x

11 Land Preparation = Persiapan lahan Net Field Requirement = Kebutuhan air disawah Nominal = Indek atau petunjuk besarnya kapasitas tampungan kelengasan Perkolasi = Aliran air vertikal menuju ketampungan air tanah Rainfall Runoff = Hujan Limpasan Recharge to Ground water = Perkolasi /imbuhan ke air tanah Run Off = Aliran permukaan Siklus Hidrologi = Peredaran air di bumi Soil Moisture Storage = Kapasitas kebasahan tanah Soil Moisture = Kelengasan/kebasahan tanah Sub Surface Flow = Aliran bawah permukaan Timing of Water Yield = Waktu aliran Total Discharge = Total debit Transplantasi = Pemindahan bibit Trial and Error = Coba coba Water Layer Replacement = Penggantian air Water yield = Jumlah air yang tersedia xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Koefesien Penman... II 6 Tabel 2.2 Harga Koefesien Tanaman Padi... II 8 Tabel 2.3 Harga Koefesien Tanaman Palawija... II 9 Tabel 2.4 Kebutuhan Air Selama Penyiapan Lahan (LP)... II 10 Tabel 2.5 Laju Perlokasi dari Berbagai Tekstur Tanah... II 11 Tabel 2.6 Skema Pola Tanam dengan Koefesien Tanaman... II 22 Tabel 2.7 Penggantian Lapisan Air... II 22 Tabel 3.1 Jadwal Rencana Kegiatan Tugas Akhir... III 8 Tabel 4.1 Luas Areal Pertanian Namu Sira - sira Kiri... IV 2 Tabel 4.2 Luas Areal Pertanian Namu Sira sira Kanan... IV 2 Tabel 4.3 Debit Rata rata Sungai Bingei... IV 3 Tabel 4.4 Rangking Debit Rata - rata Bulanan dan Debit Andalan Sungai Bingei... IV 3 Tabel 4.5 Koefesien Tanaman (Kc)... IV 4 Tabel 4.6a Data Curah Hujan Bulanan Daerah Sei Bingei... IV 7 Tabel 4.6b Data Curah Hujan Bulanan Daerah Selesai... IV 7 Tabel 4.6c Data Curah Hujan Bulanan Daerah Salapian... IV 8 Tabel 4.6d Curah Hujan Rata rata Bulanan DPS Bingei... IV 8 Tabel 4.6e Data Jumlah Hari Hujan Daerah Sei Bingei... IV 9 Tabel 4.6f Data Jumlah Hari Hujan Daerah Selesai... IV 9 Tabel 4.6g Data Jumlah Hari Hujan Daerah Salapian... IV 10 Tabel 4.6h Rata rata Jumlah Hari Hujan DPS Bingei... IV 10 Tabel 4.7 Perhitungan Curah Hujan Andalan & Curah Hujan Efektif... IV 12 Tabel 4.8a Data Rata rata Temperatur ( o C)... IV 14 Tabel 4.8b Data Rata rata Kelembaban Udara (RH%)... IV 14 Tabel 4.8c Data Rata rata Penyinaran Matahari (Z%)... IV 15 Tabel 4.8d Data Rata rata Kecepatan Angin (Km/hari)... IV 15 Tabel 4.8e Koefesien Refleksi (r)... IV 16 Tabel 4.9a Radiasi Gelombang Pendek (Ra) Lintang Utara... IV 16 Tabel 4.9b Radiasi Gelombang Pendek (Ra) Lintang Selatan... IV 16 xii

13 Tabel 4.9c Radiasi Gelombang Panas (Sta 4 )... IV 17 Tabel 4.9d Tekanan Uap Air Jenuh (ea)... IV 17 Tabel 4.9e Sudut Tekanan Uap Jenuh (D)... IV 18 Tabel 4.10a Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 21 Tabel 4.10b Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 22 Tabel 4.10c Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 23 Tabel 4.10d Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 24 Tabel 4.10e Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 25 Tabel 4.10f Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 26 Tabel 4.10g Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 27 Tabel 4.10h Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 28 Tabel 4.10i Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 29 Tabel 4.10j Perhitungan Evapotranspirasi Potensial Tahun IV 30 Tabel 4.10k Rekapitulasi Nilai Evapotranspirasi Potensial Tahun 2002 s/d IV 31 Tabel 4.11 Debit Andalan Daerah Aliran Sungai Bingei... IV 33 Tabel 4.12a Curah Hujan Setelah Dirangking... IV 34 Tabel 4.12b Data Curah Hujan Bulanan R IV 35 Tabel 4.13 Hujan Efektif R 80%... IV 36 Tabel 4.14 Data Curah Hujan Bulanan R IV 37 Tabel 4.15 Data Curah Hujan Bulanan R 50%... IV 38 Tabel 4.16 Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi Selama Penyiapan Lahan... IV 40 Tabel 4.17 Perhitungan Kebutuhan Air Daerah Irigasi Namu Sira sira... IV 44 Tabel 4.18 Keseimbangan Air Pada Daerah Irigasi Namu Sira - sira... IV 46 Tabel 4.19 Rencana Pola Tanam pada Daerah Namu Sira sira Kiri... IV 50 Tabel 4.19 Rencana Pola Tanam pada Daerah Namu Sira sira Kiri (lanjutan)... IV 51 Tabel 4.20 Rencana Pola Tanam pada Daerah Namu Sira sira Kanan... IV 54 Tabel 4.20 Rencana Pola Tanam pada Daerah Namu Sira sira Kanan (lanjutan)... IV 55 xiii

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Kabupaten Langkat... I 5 Gambar 1.2 Peta Areal Daerah Irigasi Namu Sira sira... I 6 Gambar 1.3 Bendung Namu Sira - sira... I 7 Gambar 2.1 Skema Keseimbangan Air... II 1 Gambar 2.2 Siklus Hidrologi... II 4 Gambar 2.3 Diagram Alir Perhitungan Kebutuhan Air... II 14 Gambar 2.4 Skema Model Mock... II 19 Gambar 2.5 Diagram Alir Model FJ Mock... II 20 Gambar 2.6 Pola Tanam... II 21 Gambar 3.1 Bagan Alir Metodologi Penyusunan Tugas Akhir... III 1 Gambar 3.2 Skema Kerangka Kaliberasi... III 3 Gambar 4.1 Grafik Debit Andalan Pada Daerah Irigasi Namu Sira - sira... IV 33 Gambar 4.2 Grafik Kebutuhan Air Daerah Irigasi Namu Sira sira... IV 45 Gambar 4.3 Grafik Keseimbangan Air Daerah Irigasi Namu Sira sira... IV 46 Gambar 4.4 Skema Jaringan Irigasi Namu Sira sira Kiri... IV 49 Gambar 4.5 Grafik Kebutuhan Air Daerah Irigasi Namu Sira sira Kiri... IV 52 Gambar 4.6 Skema Jaringan Irigasi Namu Sira sira Kanan... IV 53 Gambar 4.7 Grafik Kebutuhan Air Daerah Irigasi Namu Sira sira Kanan... IV 56 Gambar 4.8 Grafik Kebutuhan Air Daerah Irigasi Namu Sira sira... IV 57 xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN 1. Formulir Pengajuan Topik Tugas Akhir 2. Formulir Kesediaan Membimbing Tugas Akhir 3. Formulir Asistensi Tugas Akhir 4. Surat Undangan Sidang Tugas Akhir 5. Formulir Revisi Tugas Akhir xv

16 DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum : Standard Perencanaan Irigasi. Kriteria Perencanaan Bagian Perencanaan Jaringan Irigasi (KP-01) Pusat Pelatihan Bangunan Pengairan : Perkiraan Evaporasi dan Evapotranspirasi Balai Pengelolaan Sumber Daya Air Wampu Besitang Dinas PSDA Provinsi Sumatera Utara ; Laporan Pelaksanaan Hidrologi Balai Wilayah Sungai Sumatera Utara II SNVT Pelaksanaan Pengelolaan SDA Provinsi Sumatera Utara II Kegiatan Irigasi Wilayah Langkat ; (Perencanaan Daerah Irigasi Namu Sira-sira Kabupaten Langkat Dinas Kehutanan Kabupaten Langkat ; Data Statistik Hutan di Kabupaten Langkat BPS Kabupaten Langkat ; Luas Hutan di Kabupaten Langkat C.D. Soemarto, Ir.B.I.E, DIP.H, Hidrologi Teknik Usaha Nasional, Surabaya Soewarno, Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data Jilid I dan II NOVA, Bandung Soewarno, 1995 Hidrologi Operasional Jilid I, PT Citra Aditya Bakti, Bandung xvi