Simulasi Tampungan Embung Sayong di

Kabupaten Lombok Barat

Oleh:

Yuri Bagus Swasono

F1A 010 011

Usulan Tugas Akhir

PENDAHULUANLatar Belakang• Propinsi Nusa Tenggara Barat (NTB)

merupakan daerah dengan iklim semi kering

• Ketersediaan air kecil di musim kering

• Daerah NTB merupakan deretan pulau yang relatif kecil dengan dataran rendah yang sempit dan memiliki topografi berbukit

• Pembangunan embung merupakan salah satu upaya yang dilakukan untuk meningkatkan ketersediaan air permukaan sehingga kebutuhan air irigasi dapat terpenuhi

Latar Belakang• Salah satu embung yang berada di pulau

Lombok adalah embung Sayong• Potensi air yang ada tidak dapat tertampung

akibat keadaan embung yang tidak dapat di fungsikan

21.000 m3

• 75 Hektare

100.000 m3

• 150 Hektare

Kapasitas tampungan dan luas areal irigasi

Latar Belakang

20117.730 ton

20129.733 ton

>2015> 10.000

ton

Produksi Pertanian di daerah Sekotong tiap tahun

• Fungsi embung untuk menampung air pada saat musim penghujan dan dimanfaatkan pada saat musim kemarau masih belum tercapai

• Daerah irigasi yang bisa dilayani embung Sayong sangat kecil bila dibandingkan dengan luas daerah irigasi yang ada, padahal volume tampungan embungnya masih dapat dinaikan

• Jadi, perlu adanya kajian tentang simulasi tampungan embung Sayong serta analisis peningkatan kapasitas tampungan embung Sayong.

Latar Belakang

• Berapa besar potensi ketersediaan air sebagai dasar dalam analisis peningkatan kapasitas tampungan embung Sayong ?

• Berapa besar volume tampungan embung yang bisa ditingkatkan setelah menaikkan tinggi elevasi spillway ?

• Berapa besar peningkatan luas areal irigasi setelah menaikkan tinggi elevasi spillway ?

Rumusan Masalah

Tujuan Penelitian

• Mengetahui potensi ketersediaan air embung Sayong.

• Mengetahui volume tampungan setelah peningkatan tinggi elevasi spillway.

• Mengetahui peningkatan luas areal irigasi setelah peninggian spillway.

Manfaat Penelitian

Simulasi tampungan embung Sayong ini diharapkan memberi manfaat bagi Pemerintah Kabupaten Lombok Barat yang ingin merealisasikan program-program Pemerintah daerah melalui dinas pekerjaan umum dan memberi masukan kepada dinas-dinas terkait.

Batasan Masalah• Data curah hujan yang digunakan adalah data

curah hujan selama 20 tahun terakhir dari pos hujan Kabul.

• Dalam analisis kebutuhan air irigasi, pola tanam yang digunakan adalah Padi-Padi-Palawija. Sedangkan musim tanam dimulai pada pertengahan bulan November II.

Lokasi Penelitian

Embung Sayong terletak di Dusun

Sayong Songkang, Desa Cendi Manik,

Kecamatan Sekotong,

Kabupaten Lombok Barat.

DASAR TEORITinjauan Pustaka• Embung merupakan bangunan pengairan yang sama

seperti Bendungan

• Dengan keadaan iklim yang umumnya cukup kering dimana musim hujan berlangsung sekitar tiga sampai lima bulan menyebabkan di daerah NTB dan NTT hampir selalu kekurangan air di musim kemarau

• Mata air yang merupakan sumber aliran dasar suatu sungai jarang sekali dijumpai di musim kemarau. Dengan kondisi demikian maka penduduk berupaya sendiri untuk memenuhi kebutuhan air sehari-hari di musim kemarau (Yulistya, 2006).

Tinjauan Pustaka

padi-padi-palawija • elevasi spillway +32,5 m, kapasitas tampungan 575.000

m3

padi-palawija-palawija • elevasi spillway +30 m, kapasitas tampungan 320.000 m3

padi-(padi 50% + palawija 50%)-palawija• elevasi spillway +30,5 m, kapasitas tampungan 325.000

m3

padi-padi-bero • elevasi spillway +27 m, kapasitas tampungan 152.000 m3

Simulasi tinggi spillway terhadap beberapa pola tanam pada embung Tibu Kuning

(Jamil, 2007)

Tinjauan Pustaka• Hakim (2007), melakukan perencanaan

pelimpah embung Pengkemit di desa Teruwai Kecamatan Pujut Kabupaten Lombok Tengah dengan kapasitas embung Pengkemit dapat ditentukan dengan menggunakan metode simulasi dan didapatkan kapasitas embung yaitu 232,2378 x 103 m3.

• Elevasi dasar pelimpah yaitu + 142,20 m, sehingga tinggi pelimpah adalah 3,3 m dan lebar efektif pelimpah adalah 10 m.

+ 145,50

m

+ 144,00

m

Landasan TeoriAnalisis Data Hujan

• Uji konsistensi data curah hujan

Di dalam suatu seri data hujan bisa terjadi nonhomogenitas data dan ketidaksamaan (incosistency) data. Data tidak homogen maupun data tidak konsisten menyebabkan hasil analisis tidak teliti.

Terdapat dua metode yang umum digunakan untuk pengujian yaitu Metode Lengkung Massa Ganda dan Metode RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sum).

Landasan TeoriPersamaan yang digunakan dalam metode RAPS:

Landasan TeoriDengan melihat nilai statistik di atas maka dapat dicari nilai Q / dan R / . Hasil yang didapat dibandingkan dengan nilai Q / syarat dan R / syarat.

nQ / R /

90% 95% 99% 90% 95% 99%

10 1,05 1,14 1,29 1,21 1,28 1,38

20 1,10 1,22 1,42 1,34 1,43 1,60

30 1,12 1,24 1,46 1,40 1,50 1,70

40 1,13 1,26 1,50 1,42 1,53 1,74

50 1,14 1,27 1,52 1,44 1,55 1,78

100 1,17 1,29 1,55 1,50 1,62 1,86

>100 1,22 1,36 1,53 1,62 1,75 2,00

• Menentukan Curah Hujan Daerah ( Area Rainfall)1. Cara tinggi rata-rata

Landasan Teori

2. Cara Poligon Thiessen

Landasan Teori

3. Cara Isohyet

Landasan Teori

• Curah Hujan Efektif

Curah hujan efektif adalah curah hujan yang jatuh pada suatu daerah dan dapat dipergunakan oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Curah hujan efektif ini merupakan sebagian dari curah hujan yang jatuh pada suatu daerah pada kurun waktu tertentu.

Untuk analisis frekuensi pada seri waktu relatif pendek, yang merupakan satu contoh terbatas dari populasi seluruhnya, rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Landasan Teori

Untuk perhitungan curah hujan dengan probabilitas (P) 80% dan 50% adalah sebagai berikut :

• Untuk tanaman padi :

R80 = x 100%

• Untuk tanaman palawija :

R50 = x 100%

Landasan Teori

Berdasarkan peluang kejadian kemudian dihitung curah hujan efektif Padi dan Palawija untuk setengah bulanan dengan rumus sebagai berikut :

• Untuk tanaman padi Re = 0,7 x

• Untuk tanaman palawija Re = 0,7 x

Besarnya curah hujan efektif untuk tanaman padi diambil sebesar 80% dari curah hujan rencana yaitu curah hujan yang probabilitasnya terpenuhi 80% (R80), sedangkan untuk tanaman palawija 50% (R50).

Landasan Teori

Analisis Evapotranspirasi

Perhitungan Evapotranspirasi potensial dihitung berdasarkan Metode Penman (modifikasi FAO) dengan data klimatologi terdekat sebagai stasiun referensi. Persamaan Penman Modifikasi FAO adalah sebagai berikut:

ET0 = c. (W. Rn+ (1 - W). f(u). (ea - ed)

dengan :

ET0 = evapotranspirasi potensial (mm/hari),

W = faktor temperatur dan ketinggian,

Landasan Teori

Rn = radiasi bersih (mm/hari),

f(u) = fungsi kecepatan angin,

ea = tekanan uap jenuh (mbar),

ed = tekanan uap nyata (mbar),

c = faktor konvensasi kecepatan angin dan kelembaban,

ea - ed = Defisit tekanan uap air yaitu perbedaan tekanan uap air dalam keadaan jenuh (ea) dan tekanan air aktual (ed)

Landasan Teori

Debit Andalan

• Debit andalan dapat diartikan sebagai debit minimum (terkecil) yang masih dimungkinkan untuk keamanan operasional suatu bangunan air (Kadir 2010).

• Metode yang sering dipakai untuk analisis debit andalan adalah metode statistik rangking.

• Penetapan rangking dilakukan menggunakan analisis frekuensi atau probabilitas dengan rumus Weibull. Debit andalan 80% (Q80%) mempunyai arti bahwa probabilitas debit tersebut disamai atau dilampaui sebesar 80%.

Landasan Teori

Kegiatan Keandala

n

Penyediaan air

minum

99%

Penyediaan air

industri

95%-

98%

Penyediaan air

irigasi

80-90%

Daerah beriklim

setengah lembab

70-85%

Daerah beriklim

kering

80-95%

Pembangkit listrik

tenaga air

85-90%

Metode NRECA

• Metode ini merupakan model matematik hubungan hujan dan limpasan yang dikembangkan di Amerika Serikat oleh Norman H. Crowford dari National Rural Electrical Cooperation Agency (NRECA).

• Metode NRECA dianjurkan dalam menghitung debit andalan untuk curah hujan yang relatif kecil dan juga sesuai untuk daerah cekungan yang setelah hujan berhenti masih terdapat aliran air sungai selama beberapa hari.

• Besarnya aliran permukaan adalah sebesar kelebihan air pengisi lengas tanah ditambah aliran dari air tanah

Landasan Teori

• . Persamaan-persamaan yang digunakan dalam menghitung debit andalan NRECA adalah sebagai berikut

Nom = 100 + 0.2 Rtahunan

Landasan Teori

• Persamaan-persamaan yang digunakan dalam menghitung debit andalan NRECA adalah sebagai berikut:

Wb=Rb- AET

MSs = Wb x rasio kelebihan MS

dMS =Wb – MSs

GWf =P1 x MSs

Landasan Teori

GWs = GWt – GW

GWt = GWf + GWS

GW = P2 x GWt

DF = MSs – GWf

RO = GW + DF

Landasan TeoriAnalisis Kebutuhan Air

1.Kebutuhan air irigasi

• Kebutuhan air irigasi dapat diketahui dengan menghitung kebutuhan air tanaman. Persamaannya:

NFR = (ETC – Re)/8,4

dengan :

NFR = kebutuhan air irigasi (lt/dt/ha)

ETC = kebutuhan air tanaman (mm/hari)

Re = curah hujan effektif (mm/hari)

8,4 = faktor konversi dari mm/hari ke lt/dt/ha.

2.Kebutuhan Air di Intake

Kebutuhan air irigasi pada pintu pengambilan dapat dihitung dengan persamaan :

 

dengan :

DR = kebutuhan air di intake rata – rata (lt/dt/ha),

NFR = kebutuhan air irigasi (lt/dt/ha),

e = efisiensi irigasi (%).

Landasan Teori

3. Kebutuhan Air Tanaman

Perhitungan kebutuhan air tanaman diperlukan untuk mengetahui besarnya kebutuhan air irigasi

Besarnya kebutuhan air untuk tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :

• Penyiapan Lahan

Digunakan metode yang dikembangkan oleh Van De Goor dan Zijlstra (1968). Metode tersebut didasarkan pada laju air konstan dalam liter/detik selama periode penyiapan lahan dengan rumus sebagai berikut :

dengan :

IR = kebutuhan air irigasi ditingkat persawahan (mm/hari),

Landasan Teori

M = kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang sudah dijenuhkan, M = Eo + P (mm/hari),

Eo = evaporasi air terbuka yang diambil 1,1 ETO selama penyiapan

lahan (mm/hari)

P = Perkolasi

K = M . T/S

T = jangka waktu penyiapan lahan (hari)

S = kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air

50mm,yakni 200 + 50 = 250mm.

e = bilangan alam (2,7182881820)

Landasan Teori

• Pemakaian konsumtif

Pemakaian konsumtif didefinisikan sebagai jumlah air aktual yang digunakan tanaman untuk transpirasi dan evaporasi selama pertumbuhannya. Pemakaian konsumtif dihitung berdasarkan rumus :

ETC = kc x ETO

dengan :

ETC = evapotranspirasi tanaman (mm/hari),

ETO = evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari),

Kc = koefisien tanaman sesuai dengan pertumbuhannya

Landasan Teori

• Perkolasi dan Infiltrasi

Untuk tujuan perencanaan, tingkat perkolasi standar 2,0 mm/hari, dipakai untuk mengestimasi kebutuhan air pada daerah produksi padi.

• Penggantian genangan air

Pada proses budi daya tanaman padi penggantian lapisan air dilakukan pada :

• Setelah pemupukan, diusahakan untuk menjadwalkan dan mengganti lapisan air menurut kebutuhan.

• Jika ada penjadwalan semacam itu dilakukan penggantian sebanyak 2 kali, masing-masing 50 mm (atau 3,3 mm/hari selama ½ bulan) selama sebulan dan dua bulan setelah transplantasi (pemindahan).

Landasan Teori

Sistem Pola Tanam

. Ada beberapa pola tanam yang berlaku di Indonesia, masing-masing pola tanam biasanya sangat tergantung pada iklim, kondisi tanah serta kebiasaan petani setempat.

Secara umum pola tanam yang dipakai di Indonesia sebagai berikut :

• Padi – Padi

• Padi – Padi – Palawija

• Padi – Palawija – Palawija

Landasan Teori

Simulasi Tampungan Embung

• Untuk memenuhi keseimbangan air antara kebutuhan air dan ketersediaan air, maka perlu adanya perencanaan luas area, pola dan intensitas tanam. Kondisi yang optimal adalah kondisi dimana dimensi embung yang diperlukan mampu melayani kebutuhan areal irigasi dengan pola tanam yang direncanakan sesuai dengan ketersediaan air yang ada.

• Prinsip pola pengoperasian embung yang optimal adalah : kondisi muka air embung akhir operasi harus lebih tinggi atau sama dengan muka air embung awal, dan muka air embung berada pada posisi antara muka air normal dan muka air minimum. Selain itu kondisi embung pada saat awal operasi harus sama dengan kondisi akhir operasi dalam setahun.

Landasan Teori

Analisis pendekatan untuk keseimbangan simulasi dari ketersediaan air dan kebutuhan air adalah pengembangan dari persamaan kontinuitas berupa rumus neraca air di embung sebagai berikut :

 

St = St-1 + lt – Et +Wr + Ot  

dengan :

St = Volume air embung pada waktu t

St-1 = Volume air embung pada waktu t-1

lt = Volume inflow yang masuk ke embung pada waktu t

Et = Evaporasi yang terjadi di embung pada waktu t

Wr = Kebutuhan air tanaman pada waktu t

Ot = Volume outflow yang disuplai dari embung pada waktu t

Landasan Teori

Detail persamaan simulasi dikembangkan sebagai berikut :

dengan :

It = rata – rata inflow di embung dalam setengah bulanan (m3/dt)

Lt = kehilangan air oleh evaporasi dalam setengah bulanan (m3/dt)

SPt = air yang melalui pelimpah dalam setengah bulanan (m3/dt)

Ot = Outflow yang dibutuhkan dalam setengah bulanan (m3/dt)

Wt-1 = Volume embung pada periode t-1 dalam setengah bulanan(m3)

dt = periode operasi embung

Landasan Teori

Metode Penelitian

Peta topografi

Data curah hujan

Data klimatolo

gi

Data-data

yang lain

Pengumpulan Data

Analisis data hujan

Analisis hujan rata-rata daerah.

Uji konsistensi data

menggunakan metode RAPS

Analisis hujan efektif.

Analisis Evapotranspira

si.

Analisis ketersediaan

air:

Analisis kebutuhan air

irigasi.

Analisis simulasi

operasional embung.

Metode Penelitian

Analisis Hidrologi

Alat dan Bahan

1.Alat tulis

2.Komputer untuk mengolah data

3.Kamera

Metode Penelitian

Bagan alir

1 1 1

Bagan alir

1 1 1

Terima Kasih