ANALISIS KEBUTUHAN AIR SAWAH DAERAH SEKITAR PANEI TENGAH KABUPATEN SIMALUNGUN TUGAS AKHIR Ditulis untuk Menyelesaikan Matakuliah Tugas Akhir Semester VI Pendidikan Program Diploma III oleh: KHARDE MANIK RANDIKA RACHMADANA NIM: 1005021040 NIM: 1005021061 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
ABSTRAK ANALISIS KEBUTUHAN AIR SAWAH DAERAH SEKITAR PANEI TENGAH KABUPATEN SIMALUNGUN oleh: Kharde Manik (1005021040) dan Randika Rachmadana (1005021061) Kebutuhan air sawah ialah 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. Di samping itu, kadar air dalam tanah diredusir juga oleh evaporasi/penguapan langsung dari permukaan tanah. Jadi jika tidak ada penambahan air oleh curah hujan atau air tanah, absorbsi oleh tanaman menjadi sulit. Hal ini dapat menyebabkan hasil tanaman tidak berkualitas. Topik bahasan ini dititikberatkan pada perhitungan kebutuhan air sawah untuk tanaman padi. Tujuan penulisan laporan ini adalah untuk mengetahui berapa kebutuhan air sawah untuk tanaman padi yang dibutuhkan pada daerah sekitar daerah Panei Tengah Kabupaten Simalungun. Laporan tugas akhir ini diharapkan dapat bermanfaat bagi mahasiswa yang membahas hal sama dan juga dapat dijadikan bahan perbandingan oleh perencana proyek irigasi. Berdasarkan data yang telah dianalisis dan dihitung, dapat disimpulkan bahwa angka kebutuhan air sawah untuk tanaman padi pada daerah sekitar Panei Tengah Kabupaten Simalungun ialah 1.349 l/dt/ha. Dalam menghitung kebutuhan air sawah data yang diambil sebaiknya tidak hanya pada satu daerah pengamatan saja, agar hasil analisis dapat diterapkan untuk daerah yang lebih luas dari daerah pengamatan. Kata kunci: kebutuhan air sawah, irigasi
ABSTRACT ANALYSIS OF WATER REQUIREMENTS FOR FIELD IN THE AREA AROUND PANEI TENGAH SIMALUNGUN by: Kharde Manik (1005021040) and Randika Rachmadana (1005021061) Field water requirement is the amount of volume of water required to meet the needs of evapotranspiration, water loss, water requirements for the plant by observing the amount of water provided by nature through rain and ground water contribution. In addition, the water content in the soil reduced also by evaporation / direct evaporation from the soil surface. So if there is no addition of water by rainfall or ground water, absorption by plants becomes difficult. This may cause results not crop quality. This topic is focused on the calculation of crop water requirements for rice field. The purpose of this report is to determine how much water needs to plant field rice needed in the area around Panei Tengah Simalungun. The final report is expected to be useful for students who are discussing the same thing and also can be used as a comparison by the irrigation project planners. Based on the data that has been analyzed and calculated, it can be concluded that the rate of water requirement for rice plants field in the area around Panei Tengah Simalungun is 1,393 l/dt/ha. In calculating water fields requirements, the data should be taken not only in the one area of observation, so that the analysis can be applied to a wider area from the area of observation. Keywords: water field requirement, irrigation
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v ABSTRACT... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR RUMUS YANG DIGUNAKAN... ix DAFTAR TABEL... x BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Pembahasan... 2 D. Manfaat Laporan Tugas Akhir... 2 E. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data... 2 F. Jadwal Persiapan, Pelaksanaan, dan Penulisan Laporan... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 4 A. Pengertian Irigasi... 4 B. Kebutuhan Air Sawah... 4 C. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kebutuhan Air Tanaman Padi... 8 D. Langkah-langkah Perhitungan Kebutuhan Air Sawah... 13 BAB III. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN... 20 A. Perhitungan... 20 1. Menghitung Evapotranspirasi Acuan (ET 0 )... 20 2. Menghitung Evaporasi (Eo)... 82 3. Menghitung Nilai M... 83 4. Menghitung Nilai Re... 84 5. Menghitung Nilai NFR... 97 6. Menghitung Nilai DR (Kebutuhan air di sawah)... 107
B. Pembahasan... 113 BAB IV. SIMPULAN DAN SARAN... 114 A. SIMPULAN... 114 B. SARAN... 114 DAFTAR KEPUSTAKAAN LAMPIRAN
DAFTAR RUMUS YANG DIGUNAKAN Halaman Rumus 2.1 Tekanan Uap Air Basah (ea)... 13 Rumus 2.2 Kadar Lengas Relatif (RH)... 13 Rumus 2.3 Fungsi Angin (fu)... 13 Rumus 2.4 Faktor Koreksi (1-w)... 13 Rumus 2.5 Konstanta psychrometrik ( )... 14 Rumus 2.6 Tekanan Atmosfer (Pa)... 14 Rumus 2.7 Menghitung Nilai L... 14 Rumus 2.8 Menghitung Nilai Δ... 14 Rumus 2.9 Radiasi Netto (Rn)... 14 Rumus 2.10 Solar Radiation Netto (Rns)... 14 Rumus 2.11 Menghitung Nilai Rs... 14 Rumus 2. 12 Radiasi Netto Gelombang Panjang... 15 Rumus 2.13 Evapotranspirasi (ETo)... 15 Rumus 2.14 Evaporasi (Eo)... 15 Rumus 2.15 Menghitung Nilai M... 15 Rumus 2.16 Kebutuhan Bersih Air di Sawah (NFR)... 16 Rumus 2.17 Kebutuhan Air Total untuk Penyiapan Lahan... 16 Rumus 2.18 NFR untuk Penyiapan Lahan... 16 Rumus 2.19 Kebutuhan Air Sawah (a)... 16
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Kebutuhan Air Irigasi Selama Penyiapan Lahan... 6 Tabel 2.2 Harga-harga Koefisien Tanaman Padi... 7 Tabel 3.1 Hasil Perhitungan ea... 78 Tabel 3.2 Hasil Perhitungan ed... 78 Tabel 3.3 Hasil Perhitugan f(u)... 78 Tabel 3.4 Hasil Perhitngan Pa... 78 Tabel 3.5 Hasil Perhitungan L... 78 Tabel 3.6 Hasil Perhitungan (Δ)... 79 Tabel 3.7 Hasil Perhitungan (γ)... 79 Tabel 3.8 Hasil Perhitunga (W)... 79 Tabel 3.9 Hasil Perhitungan (n)... 79 Tabel 3.10 Hasil Perhitungan (N)... 79 Tabel 3.11 Hasil Perhitungan (Ra)... 80 Tabel 3.12 Hasil Perhitungan (Rs)... 80 Tabel 3.13 Hasil Perhitugan (Rns)... 80 Tabel 3.14 Hasil Perhitungan ( T 4 )... 80 Tabel 3.15 Hasil Perhitungan (Rnl)... 80 Tabel 3.16 Hasil Perhitungan (Rn)... 81 Tabel 3.17 Hasil Perhitungan (c)... 81 Tabel 3.18 Hasil Perhitungan (ETo)... 81 Tabel 3.19 Perhitungan Nilai Re Januari... 84 Tabel 3.20 Perhitungan Nilai Re Februari... 85
Tabel 3.21 Perhitungan Nilai Re Maret... 86 Tabel 3.22 Perhitungan Nilai Re April... 87 Tabel 3.23 Perhitungan Nilai Re Mei... 88 Tabel 3.24 Perhitungan Nilai Re Juni... 89 Tabel 3.25 Perhitungan Nilai Re Juli... 90 Tabel 3.26 Perhitungan Nilai Re Agustus... 91 Tabel 3.27 Perhitungan Nilai Re September... 92 Tabel 3.28 Perhitungan Nilai Re Oktober... 93 Tabel 3.29 Perhitungan Nilai Re November... 94 Tabel 3.30 Perhitungan Nilai Re Desember... 95 Tabel 3.31 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1 bulan golongan 1... 97 Tabel 3.32 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1 bulan golongan 2... 98 Tabel 3.33 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1 bulan golongan 3... 99 Tabel 3.34 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1 bulan golongan 4... 100 Tabel 3.35 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1 bulan golongan 5... 101 Tabel 3.36 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1,5 bulan golongan 1... 102 Tabel 3.37 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1,5 bulan golongan 2... 103 Tabel 3.38 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1,5 bulan golongan 3... 104 Tabel 3.39 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1,5 bulan golongan 4... 105
Tabel 3.40 Kebutuhan air sawah jangka waktu penyiapan lahan 1,5 bulan golongan 5... 106 Tabel 3.41 Kebutuhan Pengambilan Dengan 3 Golongan dan Jangka Penyiapan Lahan 1 Bulan... 107 Tabel 3.42 Kebutuhan Pengambilan Dengan 4 Golongan dan Jangka Penyiapan Lahan 1 Bulan... 108 Tabel 3.43 Kebutuhan Pengambilan Dengan 5 Golongan dan Jangka Penyiapan Lahan 1 Bulan... 109 Tabel 3.44 Kebutuhan Pengambilan Dengan 3 Golongan dan Jangka Penyiapan Lahan 1,5 Bulan... 110 Tabel 3.45 Kebutuhan Pengambilan Dengan 4 Golongan dan Jangka Penyiapan Lahan 1,5 Bulan... 111 Tabel 3.46 Kebutuhan Pengambilan Dengan 5 Golongan dan Jangka Penyiapan Lahan 1,5 Bulan... 112
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Seiring dengan semakin bertambahnya luas areal persawahan dan kebutuhan tanaman padi sebagai makanan pokok indonesia, maka untuk memenuhi hal tersebut kebutuhan air untuk sawah harus diketahui agar tanaman padi yang dihasilkan berkualitas. Agar pertumbuhan tanaman padi menjadi optimal, kebutuhan air untuk tanaman padi harus dikontrol. Kebutuhan air sawah ialah 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. Tanaman dapat tumbuh dengan menyerap air dari dalam tanah melalui akar-akarnya. Di samping itu, kadar air dalam tanah itu diredusir juga oleh evaporasi/penguapan langsung dari permukaan tanah. Jadi tidak ada penambahan air oleh curah hujan atau air tanah, sehingga absorbsi oleh tanaman menjadi sulit. Dalam hal ini, penulis memilih daerah Panei Tengah sebagai tempat penelitian. Kecamatan Panei Tengah terletak pada 98,99 BT dan 2,92 LU pada ketinggian 700 meter di atas permukaan laut (mdpl). Data yang diperoleh bersumber dari pos pengamatan yang berada di Kecamatan Panei Tengah dan Kecamatan Marihat Agar penggunaan air irigasi bisa dimanfaatkan secara optimal maka diperlukan suatu optimasi yang dimaksudkan sebagai pengaturan debit air sehingga pada waktu tertentu didapat manfaat yang sebesar-besarnya yaitu berupa hasil produksi pertanian yang dihasilkan berkualitas baik. Analisa kebutuhan air sawah khususnya untuk tanaman padi berdasarkan data cuaca daerah tersebut, menarik bagi penulis untuk dijadikan
tugas akhir karena datanya dapat diperoleh dan teorinya telah pernah didapat di bangku kuliah. Tugas akhir ini bersifat perencanaan. Oleh karena data yang digunakan untuk perhitungan bersumber dari pengamatan di sekitar Panei tengah Kabupaten Simalungun, maka hasil perhitungan ini dapat diterapkan/diaplikasikan di daerah sekitarnya, misalnya: 1. Untuk perencanaan daerah irigasi baru di daerah Panei Tengah. 2. Untuk kontrol kebutuhan air daerah irigasi lama di Panei Tengah. B. Perumusan Masalah Topik bahasan atau permasalahan yang dibahas dalam laporan ini adalah: 1. Bagaimanakah perhitungan kebutuhan air sawah untuk tanaman padi pada daerah sekitar Panei Tengah Kabupaten Simalungun? C. Tujuan Pembahasan Laporan ini bertujuan untuk: 1. Mengetahui berapa kebutuhan air sawah untuk tanaman padi yang dibutuhkan pada daerah sekitar Panei Tengah Kabupaten Simalungun. D. Manfaat Laporan Tugas Akhir Manfaat yang kami harapkan dari penulisan Laporan Tugas Akhir ini adalah: 1. Penulis bisa menjadikan Tugas Akhir ini sebagai pengalaman yang berharga sebagai modal untuk mencari lapangan pekerjaan disamping untuk menyelesaikan program studi DIII; 2. Pembahasan pada Laporan Tugas Akhir ini dapat dijadikan referensi bagi mahasiswa lain yang akan membahas hal yang sama; 3. Perhitungan/pembahasan Tugas Akhir ini dapat dijadikan bahan perbandingan oleh perencana proyek irigasi. E. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data 1. Melakukan studi pendahuluan terlebih dahulu.
2. Mengadakan studi kepustakaan yaitu mengumpulkan seluruh teori-teori baik yang didapat dari buku-buku maupun literatur yang ada kaitannya dengan kebutuhan air di sawah. 3. Pengumpulan data yang diperlukan yaitu melakukan pengambilan datadata lapangan pada kantor/instansi terkait, yaitu data: Curah hujan Data temperatur udara Data kelembaban udara Data penyinaran matahari Data kecepatan angin F. Jadwal Persiapan, Pelaksanaan, dan Penulisan Laporan No Kegiatan A. Persiapan 1 Survei Objek TA (Perencanaan) 2 Mendapatkan Dosen Pembimbing TA Bulan 4 5 6 7 8 3 Bimbingan untuk pelaksaan TA dari Dosen Pembimbing B. Pelaksanaan 4 Bimbingan untuk pengumpulan data 5 Pengumpulan data 6 Bimbingan dan pengolahan data 7 Pengolahan data C. Pelaporan 8 Bimbingan untuk penulisan Bab 1 9 Penulisan Bab I (Pendahuluan) 10 Bimbingan Untuk Penulisan Bab II 11 Penulisan Bab II (Tinjauan Umum Proyek) 12 Bimbingan untuk penulisan Bab III 13 Penulisan Bab III (Tinjauan Kepustakaan) 14 Bimbingan untuk penulisan Bab IV 15 Penulisan Bab IV (Perhitungan) 16 Bimbingan untuk penulisan Bab V 17 Penulisan Bab V (Simpulan dan Saran) 18 Bimbingan tahap akhir (Penyempurnaan laporan tugas akhir) 19 Penyempurnaan laporan tugas akhir