1

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Tinjauan Umum Salah satu faktor dari usaha peningkatan produksi pangan adalah tersedianya air yang cukup untuk irigasi di sawah-sawah sesuai dengan kebutuhannya. Oleh karena itu, penentuan banyaknya air yang dibutuhkan perlu diketahui dengan pasti secara baik. Maka dari itu penggunaan air irigasi tersebut selayaknya dilakukan secara efektif dan efisien. Banyaknya air yang dibutuhkan untuk suatu sistem irigasi ditentukan oleh beberapa faktor antara lain, cara pemberian air, cara pengelolaan dan pemeliharaan saluran serta bangunan yang ada, banyaknya turun hujan, waktu penanaman dan pengolahan tanah, dan pola tanam yang dilakukan. Yang menjadi titik tolak utama dari banyaknya air yang diperlukan terletak dari masa tanam yang akan dialiri air, masa pertumbuhan tanaman sampai masa panen sehingga dapat memberikan produksi yang baik. Tanaman padi merupakan tanaman terpenting di Indonesia karena padi merupakan bahan makanan pokok bagi bangsa Indonesia. Oleh karena itu pemberian air untuk keperluan tanaman seperti padi di Indonesia telah menjadi suatu permasalahan yang sangat penting disamping pemberian air kepada tanaman polowijo dan tebu. Pembuatan waduk di suatu daerah merupakan salah satu alternatif dalam suatu pengembangan sumber daya air yang umumnya untuk keperluan air irigasi, PLTA, air minum dan industri sekaligus pariwisata. Untuk keperluan irigasi, dalam hal perencanaan ini harus diusahakan agar air yang tersedia semaksimal mungkin untuk memenuhi kebutuhan tanaman.

2

I.2. Latar Belakang Waduk Pondok merupakan salah satu pemasok air irigasi yang berada di Ngawi, Jawa Timur. Waduk ini direncanakan bisa memenuhi kebutuhan irigasi di daerah sekitarnya seluas ± 3449 Ha. Dari rencana intensitas tanam waduk Pondok yang hanya 180%, sedangkan kondisi terakhir di lapangan hanya mencapai 148,7%. Beberapa tahun terakhir intensitas tanaman selama musim kemarau hanya sekitar 25-30%, karena di musim kemarau II sawah-sawah tersebut kurang mendapatkan air dari waduk Pondok, sehingga di musim kemarau II tanah banyak yang bero dan banyak petani yang menggunakan sumur pompa untuk mengairi sawahnya. Hal ini dikarenakan kemarau yang cukup panjang sehingga tampungan waduk tidak mencukupi untuk menyuplai kebutuhan air irigasi di Musim Kemarau II. Namun yang menjadi permasalahan ialah permintaan masyarakat petani untuk memperoleh air seefisien mungkin sehingga hasil tanam yang diperoleh bisa maksimal dalam arti intensitas tanamnya meningkat.

Salah satu cara untuk meningkatkan hasil pertanian pada tiap satuan luasnya yaitu dengan menggunakan cara pemberian air irigasi yang baik. Untuk mengembangkan pengairan di jaringan irigasi waduk Pondok ini perlu diusahakan air irigasi yang cukup baik dan teratur, agar diharapkan petani mampu mengerjakan sawahnya sepanjang tahun tanpa timbul masalah kekurangan air. Hal ini bisa ditindaklanjuti salah satu caranya ialah dengan studi optimasi luas lahan dan sekaligus pengaturan kembali pola tanam.

I.3. Perumusan Masalah Dengan adanya keterbatasan ketersediaan volume yang dimiliki oleh suatu waduk untuk melayani daerah irigasi waduk Pondok, dapat diuraikan perumusan masalah yang akan dikaji antara lain :

- Berapa besar volume / kapasitas andalan yang tersedia pada waduk.

3

- Berapa besar kebutuhan air untuk masing-masing alternatif pola tanam yang ada.

- Berapa Luasan tiap tanaman yang dapat diairi berdasarkan alternatif yang ada

- Bagaimana optimasi pembagian air waduk Pondok yang efisien dalam meningkatkan produktifitas dengan perencanaan alternatif pola tanam yang ada.

- Berapa besarnya keuntungan maksimum ( Rp ) dari hasil produksi berdasarkan luas tanam optimum.

I.4. Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dari penulisan tugas akhir ini ialah :

- Dapat diketahui besarnya volume/kapasitas andalan yang tersedia pada waduk

- Dapat diketahui besarnya kebutuhan air untuk tanaman untuk masing-masing alternatif

- Dapat diketahui luasan tanaman optimal yang dapat diairi berdasarkan air yang tersedia untuk irigasi

- Dengan melakukan kajian neraca air waduk berdasarkan pola tanam yang direncanakan, diharapkan dapat memberikan gambaran keseimbangan air dari alternatif yang diperoleh.

- Dapat diketahui besarnya keuntungan maksimum ( Rp ) dari hasil produksi berdasarkan luas tanam optimum. Sedangkan kegunaan hasil studi ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam pengoperasian waduk di lokasi studi.

I.5. Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penyusunan tugas akhir ini meliputi :

1. Periode pemberian air untuk irigasi dilakukan setiap 10 harian.

4

2. Studi ini hanya mencakup daerah irigasi Pondok dengan areal layanan seluas 3449 Ha dengan penggolongan areal luas layanan mengikuti kondisi eksisting di lapangan, yaitu 2 golongan (golongan A ha dan Golongan B dengan luas masing-masing 2279 dan 1170 ha).

3. Dalam studi ini direncanakan 5 tipe pola tanam dengan tip alternatif masa awal tanam yang berbeda, sebagai berikut :

Musim Hujan : Berkisar antara Nopember – Februari Musim Kemarau I : Berkisar antara Maret – Juni Musim Kemarau II : Berkisar antara Juli – Oktober 1) Tipe 1 : Padi – Padi – Polowijo 2) Tipe 2 : Padi – Padi/Polowijo – Polowijo 3) Tipe 3 : Padi – Padi/Polowijo – Bero 4) Tipe 4 : Padi – Polowijo – Polowijo 5) Tipe 5 : Padi – Polowijo – Bero

4. Studi ini mencakup perhitungan volume andalan dari data inflow waduk periode 10 harian dengan peluang keandalan 80%.

5. Untuk awal bulan operasi dipakai awal musim kemarau (bulan Maret), dengan asumsi kondisi awal waduk dalam kondisi penuh (efektif).

I.6. Metodologi

Metode yang dipakai dalam studi kali ini ialah dengan mengacu pada beberapa pokok pikiran, teori dan rumusan-rumusan empiris yang ada pada beberapa literatur, yang diharapkan dapat memperoleh cara untuk mengoptimalkan penggunaan air irigasi dari waduk Pondok, Ngawi, Jawa Timur. Langkah – langkah yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Survey Pendahuluan Dilakukan untuk mengenal dan mengidentifikasi dari

seluruh permasalahan yang ada di lapangan sehingga dapat mengambil langkah-langkah selanjutnya.

5

2. Pengumpulan data Setelah mengidentifikasi dari permasalahan yang ada di lapangan maka langkah selanjutnya adalah mencari data pendukung untuk menyelesaikan permasalahan tersebut. Data yang digunakan dalam penulisan ialah data sekunder. Data sekunder merupakan data yang diperoleh secara tidak langsung berupa catatan maupun hasil penelitian dari pihak lain. Pada tahap ini, gambar-gambar dan data-data yang harus didapat dari instansi-instansi terkait antara lain:

• Curah hujan, untuk mengetahui besarnya curah hujan efektif.

• Data volume inflow waduk, sebagai data inflow waduk untuk menghitung volume andalan.

• Data Klimatologi, untuk mengetahui besarnya intensitas lamanya penyinaran matahari, suhu, kelembaban relatif, serta kecepatan angin yang diperlukan untuk menghitung besarnya evapotranspirasi yang terjadi. Sehingga bisa menentukan nilai consumtive use-nya.

• Data teknis waduk Pondok, untuk mengetahui gambaran kondisi waduk secara umum serta areal layanan waduk.

• Data pola tanam, digunakan sebagai acuan dalam merencanakan pola tanam yang baik.

• Skema eksploitasi, untuk mengetahui kondisi eksploitasi eksisting di lapangan.

• Peta daerah irigasi, untuk mengetahui lokasi studi di lapangan.

3. Studi Pustaka

Studi Pustaka ini dilakukan sebagai bahan acuan untuk mengetahui langkah - langkah yang pernah dilakukan baik oleh intansi terkait maupun konsultan, serta studi

6

literatur agar dapat melaksanakan tugas akhir dengan baik sesuai dengan tahapannya. 4. Proses perhitungan dan analisa

Langkah berikutnya setelah data sudah terkumpul adalah tahap analisa dan perhitungan antara lain :

Analisa Hidrologi Dalam analisa hidrologi akan dibahas mengenai

perhitungan volume andalan waduk, curah hujan efektif hingga perhitungan evapotranspirasi yang terjadi berdasarkan keadaan klimatologi di lokasi studi.

Analisa kebutuhan air irigasi Dalam analisa kebutuhan air irigasi, dibahas mengenai

tinjauan umum tentang kebutuhan air irigasi. Faktor-faktornya meliputi :

Jenis tanaman, kondisi terakhir di lapangan terdiri dari padi, polowijo dan sebagian kecil tebu.

Perkolasi, besarnya perkolasi yang terjadi di lapangan.

Koefisien tanaman (padi, palawija dan tebu), mengacu pada koefisien tanaman berdasarkan petunjuk kriteria standar perencanaan irigasi di Indonesia.

Efisiensi irigasi, dipengaruhi oleh besarnya jumlah air yang hilang di perjalanannya dari saluran primer, sekunder hingga tersier.

Kebutuhan air, dipengaruhi dari jenis tanaman, perkolasi, evapotranspirasi serta efisiensi yang terjadi.

Pola tanam yang diatur dengan membagi areal irigasi dalam beberapa golongan, seperti kondisi terakhir di lokasi yaitu dibagi menjadi 2 golongan daerah. Dalam hal ini direncanakan dengan 5 macam alternatif pola tanam dengan masing-masing awal masa tanam yang berbeda-beda.

7

Menentukan luas areal irigasi maksimum berdasarkan volume andalan yang diterima oleh waduk. Pada tahap ini, ditentukan 5 macam alternatif pola tanam, lalu berdasarkan kebutuhan air irigasi dari masing-masing alternatif tersebut akan diperoleh luasan tanaman tertentu, dengan menggunakan Linear Programming.

Analisa hasil usaha tani, pada tahap ini akan ditentukan besarnya keuntungan yang diperoleh berdasarkan analisa pola tanam yang paling menguntungkan.

Simulasi pengoperasian waduk, untuk mengetahui bagaimana keseimbangan air yang terjadi, gambaran pengoperasian waduk berdasarkan kebutuhan air irigasi dari hasil optimasi.

5. Kesimpulan dan saran

Adapun alur pengerjaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

8

Gambar 1.1.Bagan alir Metodologi Pengerjaan Tugas Akhir

Survey pendahuluan

Studi pustaka

Pengumpulan data : - Data klimatologi - Data curah hujan daerah

Irigasi - Daerah dan denah lokasi - Data volume inflow waduk

START

Intensitas tanaman & analisa hasil usaha tani

Analisa Data : • Analisa hidrologi • Analisa klimatologi

• Perencanaan pola tanam • Analisa kebutuhan air

Kesimpulan dan saran

Simulasi kapasitas waduk

END

Optimasi luas lahan dengan Linear Programming

9

Langkah – langkah optimasi • Tentukan model optimasi • Tentukan peubah yang akan dioptimasi • Menghitung harga batasan / kendala • Menentukan model matematika

Model matematika

Fungsi Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai ialah memaksimalkan

keuntungan produksi Z = ∑ Xi = A.X1 + B.X2 + C.X3 …. dst

Fungsi kendala Adapun yang mejadi batasan / kendala antara lain debit air,

luas areal taman XiVi.∑ = V1.X1 + V2.X2 + V3.X3 + … ≤ Vw

X1,X2,X3.. ≤ batas maks. luas areal yang dioptimasi X1 – X2 – X3 … ≥ 0

Keterangan : Z = Keuntungan maksimal (Rp) Vi = kebutuhan air masing – masing tanaman (m3/ha) Vw = Volume andalan waduk (m3) Xi = Luas lahan untuk masing-masing jenis tanaman (Ha) A,B,C = Pendapatan hasil produksi untuk masing-masing Jenis tanaman (Rp)

Tahapan – tahapan optimasi pada studi ini dapat dilihan pada flowchart berikut :

10

Gambar 1. 2 Flow Chart Optimasi

Gambar 1.2. Flowchart Optimasi

Mulai

Fungsi Tujuan Z =∑ Xi = A.X1 + B.X2 +

C.X3...

Analisa Linear Programming dengan QM

Pola tanam & analisa Kebutuhan air

Kesimpulan hasil optimasi : Luasan maksimum masing-masing tanaman

Volume waduk Analisa curah Hujan

Fungsi Kendala • V1.X1 + V2.X2 + V3.X3 + … ≤ Vb • X1,X2,X3 + ... ≤ luas max. tanaman • X1 – X2 – X3 … ≥ 0

Intensitas tanam

Pemilihan alternatif t b ik