WATER BALANCE DAS KAITI SAMO KECAMATAN RAMBAH Rismalinda Water Balance das Kaiti Samo Kecamatan Rambah Abstrak Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan keseimbangan antara ketersediaan air dengan kebutuhan air khususnya pada bidang pertanian (ketersedian air sawah) dengan menggunakan metode Gambel untuk curah hujan, metode F.J. Mock untuk debit sungai berdasarkan curah hujan. Untuk kebutuhan air menggunakan nilai evapotranspirasi (ETo) berdasarkan data klimatologi yang meliputi suhu udara (temperatur), kecepatan angin, lama penyinaran matahari dan kelembaban pada stasiun hujan Rambah dari tahun 2002 sampai dengan 2011. Dengan menggunakann metode Pennmant Hasil dari penelitian ini membuktikan bahwa untuk 50 tahun kemudian DAS Kaiti Samo masih dalam keadaan baik apabila dirawat dengan baik. Kata kunci : Water Balance, Kebutuhan air, ketersediaan air, Metoda Pennmant Abstract The purpose of this study was to determine the balance between water availabilityin particular water needs in agriculture (rice water availability) using Gambel method for rainfall, FJ method Mockforriver flow based on rain fall. For water needs using evapotranspiration values (ETo) based on climatological data including air temperature (temperature), wind speed, solar radiation and humidity old at Rambah rain fall station from 2002 to 2011. By using the method Pennmant. The results of this study demonstrate that for 50 years and then water shed Kaiti Samo still in good shape when cared for properly. Keywords: Water Balance, Water requirements, water availability, method Pennmant 1. PENDAHULUAN Air merupakan unsur terpenting dalam kehidupan, sangat dibutuhkan oleh semua makluk hidup dalam memperpanjang dan meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan. Seiring dengan pertumbuhan penduduk tentu kebutuhan pangan akan meningkat pula. Iniberkaitan dengan pertanian dan perekonomian yang harus meningkat sesuai dengan kebutuhan penduduk. Sektor pertanian merupakan sector yang penting dalam pertumbuhan perekonomian masyarakat rokan hulu. Karena hampir setengah dari penduduk yang ada di daerah ini kehidupannya bertani baik itu tanaman keras maupun tanaman palawija yang membutuhkan air yang kualitas dan kuantitasnya terbaik. Untuk mengetahui dampak yang ditimbulkan oleh perkembangan kota terlebih dahulu kita harus memahami siklus hidrologi. Daur hidrologi adalah gerakan air laut ke udara, yang kemudian jatuh kepermukaan tanah sebagai hujan atau presipitasi yang akhirnya mengalir kembali kelaut. Air laut menguap karena adanya radiasi matahari (evaporasi) dan awan yang terjadi akibat evaporasi tersebut bergerak diatas daratan karena didesak angin. Presipitasi yang terjadi akibat tabrakan antara butir butir uap air, dapat berbentuk hujan dan salju yang jatuh kepermukaan tanah (infiltrasi) dan bergerak terus kebawah (Perkolasi) didalam daerah jenuh dibawah permukaan air tanah. Factor factor yang mempengaruhi presipitasi adalah adanya uap diatmosfer,factor meteorology, sistim sirkulasi dan rintangan yang disebabkan oleh gunung. Sungai kaiti samo adalah sungai yang merupakan salah satu sungai yang memiliki peran penting dalam kehidupan dan pertanian masyarakat pada daerah ini. Bentuk aliran memanjang dari hulu ke hilir yang merupakan lembah penampungan air yang dikelilingi hutan. Dengan perkembangan jumlah penduduk yang pesat masihkan cukup air yang tersedia pada DAS kaiti samo ini untuk mengairi sungai tersebut. Bila terjadi pemanfatan air diusulkan maka akan timbul pertanyaan berapa kebutuhan air dan Rismalinda, Program Studi Teknik Sipil Universitas Pasir Pengaraian Page 31
masihkan cukup ketersediaan air pada daerah ini. Hampir semua proyek tergantung pada berapa banyak air yang diharapkan?. Laju aliran puncak yang merupakan dasar desain dari proyek yang menyangkut pengendalian air, sedangkan volume dan aliran selama jangka waktu tertentu merupakan hal yang harus diperhatikan dalam mendesain proyek pemanfaatan air. Dengan demikian dilakukan penelitian pada derah ini mengingat daerah ini mata pencaharian penduduk adalah tambak ikan, pertanian, dan minum ternak. Dari pemanfaat yang tadi disebutkan pertanianlah pemanfaatan yang terbesar. Ini diharapkan dapat memperjelas tentang keseimbangan air (water balance) pada DAS kaiti samo. Dimana kebutuhan air yang digunakan dan manfaatkan sesuai dengan ketersediaan air pada daerah ini. Tujuan dari analisa ini adalah untuk : 1. Untuk mengetahui kondisi keseimbangan antara kebutuhan dan ketersediaan debit air pada sungai kaiti samo dengan kebutuhan irigasi. 2. Memberi informasi untuk beberapa tahun yang akan datang. Curah hujan terpusat (Point Rainfall) Curah hujan terpusat adalah curah hujan yang didapat dari pencatatan alat pengkur hujan atau data curah hujan yang aka diolah. Dengan data hujan perjam, perbulan, dan pertahun. Curah hujan daerah (Area Rainfall) Ini curah hujan yang kita dapatkan berdasarkan area atau berdasar luasan daerah yang kita teliti. Ini menggunakan data pos pos pencatat curah hujan dengan metode Arithmatic dan thiessen Analisa curah hujan Analisa curah hujan metode Thiessen Cara ini disebut dengan polygon Thiessen, karena akan digunakan polygon polygon. Setelah letak stasiun diplotkan pada catcment area yang mewakili tiap tiap stasiun curah hujan. Stasiun stasiun tersebut dihubungkan dengan garis lurus sehinga membentuk segitiga yang sebaiknya sama sisi. Kemudian garis yang dihubungkan tadi dibuat garis berat yang membagi dua garis tersebut. Kemudian buat garis tegak lurus dengan garis segitiga sama sisi tadi pada setiap sisi sisinya R rata-rata = Analisa curah hujan rencana dengan metode gumbel Metode ini berdasarkan statistic dengan menggunakan data curah hujan harian maksimum 24 jam dan data pengamatan, banyaknya minimum 10 tahun. dengan rumus sebagai berikut : S x X Analisa debit banjir rencana dengan metode Hasper Dengan menggunakan rumus : Q n = Dengan Qn debit banjir periode ulang n tahun dengan koefisien pengaliran dan koefisien reduksi A luas catcment area dan q n debit saluran untuk periode tertentu. Analisa Evapotranspirasi Metode Thornthwaite menghasilkan evapotransporasi pada daerah tertutup dengan tanaman tanaman rendah yang dihubungkan dengan fungsi dan suhu dan jumlah jam siang. Ini merupakan input dalam penyinaran matahari yang berpengaruh besar terhadap proses evapotranspirasi. Metode Blaney Criddle metode ini menghasil rumus evapotranspirasi untuk sembarang tanaman sebagai fungsi suhu, jumlah jam siang hari, dan koefisien tanaman empiris. Berlaku untuk daerah yang luas dengan iklim kering sesuai untuk daerah barat amerika serikat. Ini metode Penmaan yang evapotraspirasi merupakan evaporasi dari permukaan lahan dan yang ditumbuhi tanaman. Dalam hidrologi dan irigasi ini disebut juga penguapan total yang telah menghitung evaporasi dan transpirasi secara bersama sama. Dengan menggunakan rumus : ET 0 = W. Rn + (1 W).F(U).(e a - e d ) Page 32 JURNAL APTEK Vol. 5 No. 1 Januari 2013
Water Balance das Kaiti Samo Kecamatan Rambah Dengan ET 0 adalah evapotranspirasi potensial derajat kejenuhan tanah setelah penyiapan lahan dimulai, W adalah factor ketinggian altitude yang terkait suhu. Rn sinaran matahari, e a selisih antara tekanan dan uap udara jenuh pada temperature rataan dan tekanan uap udaraa yang sebenarnya. Fu funsi angin dan e d tekanan udara yang sebenartekanan udara yang sebenarnya dengan rumus: E d = RH * e a Limpasan (Run Off) Limpasan adalah semua air yang mengalir lewat suatu sungai bergerak meninggalkan daerah tangkapan sungai (DAS) tersebut tampa memperhatikan jalan yang ditempuh sebelum mencapai saluran (Surface atau Sub Surface). Limpasan permukaan (surface run off/ direct run off) adalah limpasan yang selalu mengalir melalui permukaan sebelum sampai saluran. Dan aliran dasar (Base Flow) adalah debit/limpasan minimum yang masih ada, karena adanya aliran keluar/limpasan (Out Flow/Discharge) akifer. Debit tersedia Debit tersedia adalah debit yang disediakan untuk mengairi suatu luasan daerah irigasi tertentu. Debit andalan adalah debit minimum sungai untuk kemungkinan terpenuhi yangsudah ditentukan yang dapat untuk irigasi. Kemungkinan terpenuhi ditetapkan 80% (kemungkinan bahwa debit sungai lebih rendah dari debit andalan 20%). Untuk menentukan kemungkinan atau tidak terpenuhinya debit yang sudah disusun diurutkan ke yang besar. Mencakup N tahun sehingga nomor tindakan M debit dengan kemungkinan tidak terpenuhinya 20% dapat dihitung dengan : Dimana : N M M = 0.2 x N : Jumlah hujan : Urutan ke. Kondisi daerah pengaliran sungai (DPS) Perkiraan kondisi DPS dan sungai sungai apakah dalam kondisi baik atau sudah mulai terganggu, perlu diketahui kondisi DPS berdasarkan rasio perbandingan dari debit maksimum dan debit minimum sungai yang didapatkan dari analisa debit banjir rencana. - Debit (Q) max Adalah debit maksimum tahunan yang dimiliki oleh sungai, yaitu yang disebutalur sungai penuh (full bank discharge) - Debit (Q) min Adalah debit minimum yang terjadi di sungai tersebut dimusim kering. Akumulasi DAS akan dilepas sebagai Run Off disaat musim kemarau. - Ratio Sangat berpengaruh terhadap stabilitas alur sungai atau dapat dikatakan sehat atau tidak sehatnya sungai. Penggolongan klasifikasi kondisi dari hasil perbandingan Qmax/Qmin adalah sebagai berikut : a. 50 Sungai masih dikatakan sehat (DAS dalam keadaan masih Baik) b. = 50-100 sungai sudah perlu perhatian ( DAS dalam keadaan Sub Kritis) c. = 100 200 d. Sungai sudah mengalami penurunan stabilitas ( DAS Kritis) perlu perbaikan. Sungai sudah sakit (Super Kritis) harus betulbetul intensif dalam memperbaiki dan membutuhkan jangka waktu panjang. 2. METODE PENELITIAN Lokasi Penelitian Penelitian daerah irigasi (DI) Kaiti Samo yang terletak di kabupaten Rokan hulu dengan luas pengairan Data curah hujan Data curah hujan selama 10 tahun dari tahun 2002 sampai 2011. Dari data curah hujan stasiun Pasir pengaraian rambah Propinsi Riau pada DAS Rokan. Selanjutnya dianalisa menggunakan teori yang berkaitan dengan ketersediaan air. Juga evapotranspirasi dihitung selama 10 tahun sesuai dengan data curah hujan. Rismalinda, Program Studi Teknik Sipil Universitas Pasir Pengaraian Page 33
DEBIT AIR M 3 /dt DEBIT M3/DT DEBIT M 3 /DT Data Klimatologi Untuk menghitung evapotranspirasi (ET 0 ) menggunakan metode Penman dengan menggunakan data yang termasuk dalam data klimatologi ini yaitu kecepatan angin, temperature udara(suhu), kelembaban udara, lama penyinaran matahari. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa hidrologi Perhitungan curah Hujan Perhitungan curah hujan rata rata dengan metode Gumbel dari data curah hujan selama 10 tahun dari tahun 2002 sampai 2011 perhitungan curah hujan di tampilkan pada gambar 1. 25 20 GAMBAR 1 GRAFIK CURAH HUJAN EFEKTIF 14 12 10 8 6 4 2 0 GAMBAR 2 GRAFIK DEBIT ANDALAN I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II PER TENGAH BULANAN Perhitungan curah hujan effektif Perhitungan kebutuhan air disawah (pola tanam) untuk merencanakan ini harus sesuai dengan perhitungan evapotranspirasi terbuka selama penyiapan lahan (ET 0 ), besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan (Lp). Hasil perhitungan dapat dilihat dari gambar 3. 15 10 15 GRAFIK HUBUHAN KETERSEDIAAN AIR DAN KEBUTUHAN AIR IRIGASI DAERAH RAMBAH 5 10 0 I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II 5 PER TENGAH BULANAN 0 I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II Perhitungan Debit Andalan Perhitungan evapotranspirasi dengan menggunakan metode yang ada dengan menggunakan data klimatologi yang ada untuk data 10 tahun.hasil dari perhitungan terlihat pada gambar 2. Dan perhitungan debit andalan (Ketersediaan Air) dengan menggunakan data curah hujan yang ada. PER TENGAH BULANAN 4. KESIMPULAN Dari hasil penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa : 1. Pemanfaatan air pada daerah irigasi batang air Kaiti Samo sebagian besar dimanfaatkan untuk keperluan irigasi ketersediaan air dari hasil perhitungan F.J. Mock berdasarkan data curah hujan yang ada didapat debit ratarata adalah 6.477 m 3 /dt (hasil rangking 80% dari 10 tahun, dapat dilihat pada tabel rangking data debit run off pada grafik curah hujan efektif) dan berdasarkan pengukuran debit kebutuhan didapatkan 4.549 m 3 /dt. Dapat disimpulkan bahwa hasil analisa dari curah hujan cukup valid Page 34 JURNAL APTEK Vol. 5 No. 1 Januari 2013
Water Balance das Kaiti Samo Kecamatan Rambah 2. Dari grafik neraca keseimbangan air untuk irigasi pada DAS Kaiti Samo menunjukan bahwa ketersediaan debit air yang ada cukup memadai atau besar bagi kebutuhan air irigasi untuk mengairi sawah-sawah disekitar kawasan tersebut. 3. Dari perhitungan debit banjir rencana yang menggunakan metode Haaspers dan analisa curah hujan rencana dengan menggunakan metode Gambel. Hasil perhitungan debit banjir ini menyatakan kondisi sungai untuk 50 tahun kemudian masih dalam kondisi baik dan mencukupi dengan pemeliharaan yang sesuai. DAFTAR PUSTAKA Soemarto, CD. 1987 Hidrologi Teknik. Jakarta : PT. Gramedia. Harto, Sri. 1993 Analisis Hidrologi. Jakarta : PT. Gramedia S. Legowo, DR. Ir, Diktat Kuliah Hidrologi. Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan bagian jaringan irigasi KP-01 1998 Bambang Triatmodjo, 2006, Hidrologi Terapan Percetakan Beta Offset Yogyakarta Rismalinda, Program Studi Teknik Sipil Universitas Pasir Pengaraian Page 35
Page 36 JURNAL APTEK Vol. 5 No. 1 Januari 2013