studi perencanaan tata air rawa lasolo kabupaten
TRANSCRIPT
STUDI PERENCANAAN TATA AIR RAWA LASOLO
KABUPATEN KONAWE UTARA
SULAWESI TENGGARA
JURNAL ILMIAH
Diajukan untuk memenui persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
Ferdy Syahreza Putra
NIM. 0710640047-64
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN
MALANG
2014
STUDI PERENCANAAN TATA AIR RAWA LASOLO
KABUPATEN KONAWE UTARA
SULAWESI TENGGARA Ferdy Syahreza Putra
1,Suhardjono
2,Moh. Sholichin
2
1 Mahasiswa Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang
2Dosen Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang
e-mail: [email protected]
ABSTRAK
Tingginya impor bahan pangan menyebabkan perlu adanya tindaklanjut untuk merevitalisasi kembali
sektor pertanian, salah satunya dengan melakukan pembukaan lahan baru. Dan salah satu alternatif lahan
yang memiliki potensi untuk digunakan sebagai lahan pertanian baru adalah lahan rawa. Tujuan dari studi ini
adalah untuk mengetahui bagaimana bentuk perencanaan sistem tata air pada lahan rawa dan perencanaan
saluran yang sesuai dengan kondisi pada lokasi studi. Dengan menggunakan metode perhitungan yang sudah
ada dan sesuai dengan standart perencanaan, maka dapat diketahui berapa dimensi saluran yang untuk mengalirkan air dari sungai ke sawah. Analisa hidrolika pada saluran menggunakan program HECRAS untuk
mempermudah proses analisa dan mendapatkan hasil yang tepat. Pada lokasi studi memiliki lahan seluas100
Ha. Debit untuk saluran drainasi sebesar 0,416 m3/dt dan saluran irigasi sebesar 1,028 m3/dt. Saluran drainasi
memiliki kemiringan dasar saluran antara 0,0003 - 0,0009 dengan kemiringan talud 1 : 1 dan lebar dasar
saluran 0,4 m – 1,0 m. Untuk saluran irigasi memiliki kemiringan dasar saluran antara 0,0003 – 0,0009
dengan kemiringan talud 1 : 1 dan lebar dasar saluran 0,5 m – 1,6 m.
Kata kunci: Saluran Irigasi, Rawa Lebak, HEC-RAS, Tata Air, Drainasi.
ABSTRACT
The high food imports caused the need for follow-up to revive the agricultural sector, one of them by
opening new land. And one of the alternative land that has the potential to be used as a new agricultural land
is wetlands. The purpose of this study was to determine how the shape of the water system in the planning of
wetlands and channel planning in accordance with the conditions in the study area. By using the existing
calculation methods and in accordance with the standards of planning, it can be seen how the dimensions of
the channel to drain the water from the river to the fields. Analysis on channel hydraulics using HECRAS
program to simplify the analysis process and get the right results. In the study sites have seluas100 Ha land.
Discharge to drainage of 0.416 m3 / s and irrigation of 1,028 m3 / sec. Basic sloped drainage channel
between 0.0003 to 0.0009 with a slope of embankments 1: 1 and the basic channel width of 0.4 m - 1.0 m.
For irrigation channels have channel bottom slope between 0.0003 to 0.0009 with a slope of embankments 1: 1 and the basic channel width of 0.5 m - 1.6 m.
Keywords: Irrigation channels, Lebak Swawp, HEC-RAS, Water Management, Drainage.
I. PENDAHULUAN
Berkaitan dengan kedaulatan pangan
tidak terlepas dari ketahanan pangan yang
menjadi isu krusial bangsa Indonesia saat
ini. Sejak program swasembada pangan
di tahun 1980-an, Indonesia tidak lagi
mampu memenuhi kebutuhan pangan
sendiri. Bahkan selama lebih dari satu
dekade sejak reformasi tahun 1998,
secara terus menerus kita menjadi salah
satu pengimpor bahan pangan terbesar di
dunia.
Tingginya angka impor ini tentunya
dipengaruhi oleh banyak faktor. Pertama
hal ini dikarenakan tingginya kebutuhan
yang tidak disertai dengan ketersediaan
pangan. Hal ini diikuti oleh kebijakan
dari pemerintah dalam hal impor yang
sudah puluhan tahun diterapkan, sehingga
masyarakat terbiasa dan tidak tahu
dampak jangka panjang dari tingginya
impor. Selanjutnya semakin sedikitnya
lahan pertanian untuk menghasilkan hasil
pangan karena terlalu banyaknya
konversi dari tanah pertanian ke tanah
perumahan. Dan yang terakhir kurangnya
perhatian pemerintah dalam
permasalahan krisis pangan di Indonesia.
Oleh karena itu perlu dilakukan
sebuah upaya perubahan kebijakan
mengenai ketahanan pangan sebagai
langkah antisipatif dan solutif dalam
menghadapi krisis pangan yang ada di
Indonesia saat ini. Salah satu upaya yaitu
dengan merevitalisasi kembali sektor
pertanian yang dapat meningkatkan
kembali produksi pertanian.
Dalam usaha meningkatkan produksi
pertanian, langkah-langkah yang
diperlukan yaitu ada dua. Pertama,
dengan meningkatkan produktivitas lahan
pertanian yang sudah ada yang sering
disebut dengan intensifikasi pertanian.
Intensifikasi pertanian pada hakekatnya
adalah menjadikan lahan pertanian yang
sudah ada menjadi lebih intensif atau
lebih produktif.
Langkah ini diperkirakan mampu
meningkatkan jumlah produksi pertanian,
namun dengan keadaan pertumbuhan
penduduk yang terus meningkat dan tidak
diimbangi dengan pembukaan lahan baru,
maka persediaan bahan pangan yang ada
masih belum mampu mencukupi
kebutuhan bahan pangan dalam negeri.
Langkah yang ditempuh untuk
mengatasi masalah tersebut adalah
dengan ekstensifikasi pertanian.
Ekstensifikasi pertanian dilakukan
dengan merubah suatu ekosistem (rawa
atau hutan) menjadi ekosistem baru.
Dengan alasan tersebut di atas,
pemerintah dirasa perlu untuk membuka
lahan baru yang memiliki potensi untuk
dikembangkan menjadi lahan pertanian.
Ekstensifikasi pertanian dapat dilakukan
pada lahan seperti hutan. Namun lahan
tersebut tidak menjamin ketersediaan air
irigasi yang cukup selain lahan tersebut
berfungsi sebagai lahan terbuka hijau,
sehingga lahan rawa dapat dibuka
menjadi lahan pertanian baru sebagai
alternatif lain.
Indonesia memiliki lahan rawa
terluas, secara geografi tersebar di Pulau
Sumatra, Kalimantan, Papua, dan
Sulawesi Selatan. Luas lahan rawa bisa
mencapai sekitar 33,4 juta hektar. Sekitar
20,1 juta hektar rawa tersebut adalah
lahan pasang surut dan 13,3 juta hektar
lahan non pasang surut. Dengan lahan
rawa yang sedemikian luas tersebut bisa
menjadi tabungan masa depan bagi
pertanian Indonesia. (Suhardjono,
Prasetyorini, & Haribowo, 2010)
II. METODOLOGI
PERENCANAAN
A. Deskripsi Area Studi
Untuk studi akhir ini akan
dilaksanakan di Desa Sambandete
Kecamatan Wiwinaro Kabupaten
Konawe Utara Propinsi Sulawesi
Tenggara yang terletak pada
koordinat 122° 04' 46,6” BT dan 03°
21' 56,9" LS. Luas wilayah
Kabupaten Konawe Utara sekitar
5003,39 km2 dengan ibukota
Wanggudu. Kecamatan Wiwinaro
merupakan wilayah kecamatan
terluas yaitu 1505,02 km2. Jumlah
penduduk yang hampir sama tiap
tahunnya sejumlah 10.423 jiwa,
dimana penduduk laki – laki
sejumlah 5.285 jiwa dan perempuan
sejumlah 5.138 jiwa.
Batas wilayah administratif dari
desa Sambandete adalah sebagai
berikut :
o Sebelah Utara berbatasan
dengan Kabupaten Morowali
Sulawesi Tengah.
o Sebelah Selatan berbatasan
dengan Kecamatan Oheo di
Kabupaten Konawe Utara.
o Sebelah Timur berbatasan
dengan Kecamatan Langgikima.
o Sebelah Barat berbatasan dengan
Kabupaten Konawe.
Seperti halnya dengan kondisi
topografi daerah lainnya di Sulawesi
Tenggara, Kecamatan Wiwinaro
khususnya di Desa Sambandete
memiliki topografi permukaan tanah
yang bergunung, bergelombang, dan
berbukit yang sangat berpotensial
untuk pengembangan sektor
pertanian.
Adapun karakteristik dari Desa
Sambandete maupun lokasi studi
adalah sebagai berikut:
Mayoritas pekerjaan utama
penduduk di Desa Sambandete
adalah petani.
Desa Sambandete diilalui oleh
sungai Lalindu yang memiliki
kemiringan yang tidak curam
sehingga aliran airnya tidak
deras.
Banyaknya curah hujan 2.837
mm/tahun.
Dengan suhu rata – rata 26 –
27oC .
Gambar 1. Peta Lokasi Studi
B. Kebutuhan Data
Dalam studi perencanaan ini
diperlukan data-data penunjang yang
diperlukan untuk melakukan
perhitungan dan analisa. Data-data
yang diperlukan dalam perhitungan
LOKASI STUDI
dan analisa pada studi perencanaan
adalah sebagai berikut :
1. Data curah hujan harian
2. Data topografi wilayah studi
3. Data klimatologi
C. Tahapan Perencanaan
1. Melakukan Uji Konsistensi
Data.
Metode yang digunakan
adalah RAPS (Rescaled
Adjusted Partial Sums).
Tujuan dari uji ini adalah
untuk mengetahui tingkat
konsistensi dari data yang
diperoleh, karena tidak
semua data mengandung
ketelitian dan keakurasian.
2. Melakukan Uji
Abnormalitas Data.
Metode yang digunakan
adalah Inlier-Outlier.
Tujuan dari uji ini adalah
untuk mengetahui layak
atau tidaknya data yang
diperoleh untuk digunakan
dalam studi akhir ini.
3. Menghitung Curah Hujan
Rancangan.
Metode yang digunakan
dalam studi akhir ini adalah
Log Pearson Tipe III dengan
kala ulang yang telah
ditentukan. Metode ini
dipilih karena cara ini lebih
fleksibel dan dapat dipakai
untuk semua sebaran data.
4. Pengujian kesesuain
distribusi yang telah
dilakukan dengan
menggunakan metode
Smirnov Kolmogorov dan
Chi Kuadrat. Hal ini
dimaksudkan untuk
mengetahui apakah
Distribusi Log Pearson Tipe
III telah memenuhi
kesesuaian distribusi.
5. Perhitungan Curah Hujan
Efektif Lahan.
Metode yang digunakan
adalah standar perencanaan
irigasi (PU) yang umum
digunakan.
6. Penghitungan
Evapotranspirasi Potensial
Dari Lahan Studi.
Perhitungan
evapotranspirasi potensial
dalam studi akhir ini
menggunakan metode
Penman. Metode Penman
ini dipilih karena dalam
parameter yang dibutuhkan
lebih umum dan detail
sehingga hasil yang
dikeluarkan nantinya lebih
mendekati kenyataan di
lapangan. Selain itu, metode
ini telah umum digunakan
dalam perhitungan
evapotranspirasi potensial.
7. Penetapan Pola Tata Tanam
Yang Berkaitan Erat
Dengan Pengelolaan Air Di
Lahan. Sehingga, kebutuhan
air tanaman tidak melebihi
kapasitas yang tersedia.
8. Perhitungan Modulus
Drainasi.
Perhitungan ini dilakukan
untuk mendapatkan
besarnya debit yang harus
dibuang dari lahan di lokasi
studi. Dalam studi ini debit
buangan yang terjadi hanya
dipengaruhi oleh besarnya
curah hujan yang turun di
lokasi studi.
9. Perhitungan Dimensi
Saluran.
Perhitungan dimensi saluran
digunakan untuk
mendapatkan dimensi yang
sesuai untuk irigasi dan
besarnya debit yang harus
dibuang dari lokasi studi.
10. Analisa Hidrolika.
Analisa ini dilakukan untuk
mendapatkan ketinggian
muka air di saluran rencana.
Sehingga diperoleh
kesimpulan apakah muka air
rencana tersebut melebihi
atau tidak melebihi tinggi
jagaan yang disediakan.
Untuk lebih memudahkan,
dalam studi ini
menggunakan program HEC
RAS 4.1.
11. Pola Operasi Pintu.
Pola operasi pintu yang
dimaksud dalam studi ini
adalah pengaturan pintu air
drainasi dan irigasi. Karena
dalam studi ini, saluran
irigasi atau pembawa dan
saluran pembuang atau
drainasi dibuat terpisah.
III. ANALISA DAN PERENCANAAN
A. Hasil Perhitungan
Data hujan harian untuk
pengolahan hidrologi diperoleh dari
stasiun hujan Asera dan stasiun hujan
Lamonae yang terletak di Kabupaten
Konawe Utara dimana data hujan 2
stasiun dan analisa curah hujan
ditampilkan pada lampiran.
Sedangkan data hujan sepuluh
harian nantinya akan digunakan
untuk menghitung curah hujan
andalan (R80) yang akan digunakan
untuk menghitung besarnya curah
hujan efektif.
Tabel 1. Satu harian maksimum tahunan
Tabel 2. Dua harian maksimum tahunan
Tabel 3. Tiga harian maksimum tahunan
Dari hasil analisa pada tabel di
atas nantinya akan digunakan dalam
perhitungan curah hujan rancangan
dengan menggunakan metode Log
Pearson Tipe III. Tabel dibawah ini
merupakan hasil perhitungan curah
hujan rancangan dengan
menggunakan metode Log Pearson
Tipe III.
Gambar 2. Layout Jaringan Tata Air
a. Modulus Drainasi
Analisa modulus drainasi
dilakukan untuk
memperoleh besarnya debit
buangan dari lahan. Dalam
studi akhir ini debit buangan
yang terjadi hanya
diakibatkan oleh besarnya
curah hujan yang turun.
Curah hujan yang turun
dipilih pada periode 3
harian, sehingga besarnya
curah hujan yang dimaksud
= 138,430 mm dan kala
ulang = 5 tahun. Dalam
studi ini menggunakan
Metode Analitis.
+15.0
0
27,27 Ha
26,18 Ha
24,22 Ha
13,03 Ha
Sal. Tersier 2
Sal. Tersier 3
Sal. Tersier 4
Sal. Tersier 5
Sal. Sekunder 1
Sal. Seku
nder
3
Sal. S
ekunder 2
Sal. S
ekunder
4
Sal. Tersier 1
14,00 Ha
LEGENDA
KONTUR
SUNGAI
BATAS LAHAN POTENSI
ALIRAN SUNGAI
SALURAN PRIMER
SALURAN SEKUNDER
SALURAN TERSIER
SALURAN DRAINASI
PINTU AIR
Sungai Lalindu
0 1 2 3 4 5 7,5 10 m
SKALA 1 : 100
+16
.00
+16
.00
+17.00
+16.0
0
+17
.00
+16
.00
+17.0
0
Tabel 4. Perhitungan Modulus Drainasi
Dari perhitungan didapatkan
modulus drainasi sebesar
3,972 lt/dt/ha.
b. Analisa Dimensi Saluran
Drainasi
Dimensi saluran
direncanakan untuk
menampung atau
membuang kelebihan air
yang diakibatkan oleh
tingginya intensitas hujan
sehingga tidak mengganggu
pertumbuhan tanaman.
Dimensi ini direncanakan
berdasarkan besarnya debit
drainasi untuk tiap saluran.
Berikut adalah hasil
perhitungan perencanaan
dimensi saluran drainasi.
Tabel 5. Perhitungan Dimensi Saluran Drainasi
Keterangan :
Q (debit drainasi) = Dm . A
A = Q/V_ijin
h =
2/1
)/(
mhb
A
P = 2/1212 mhb
R = A/P
W = 1/3 h
S = V ijin ×n
R2/3 2
c. Analisa Dimensi Saluran
Irigasi
Dimensi saluran
direncanakan untuk
menampung air yang akan
digunakan untuk kebutuhan
irigasi. Langkah-langkah
dalam menghitung dimensi
saluran irigasi hampir sama
dengan perhitungan dimensi
saluran drainasi.
Perbedaannya hanya pada
perhitungan debit yang
dipakai, yaitu menggunakan
debit irigasi dengan rumus :
Q (debit irigasi) = 𝑞×𝐴
𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖
Di bawah ini merupakan
hasil perhitungan dari
perencanaan dimensi
Saluran Irigasi.
Tabel 6. Perhitungan Dimensi Saluran Irigasi
d. Analisa Hidrolika
Analisa hidrolika diperlukan
untuk mengetahui
karakteristik maupun profil
muka air yang terjadi di
saluran rencana pada daerah
studi dan daerah genangan
yang terjadi. Selain itu, juga
berfungsi untuk
memperkirakan kemampuan
saluran drainasi untuk
menampung debit buangan
dan saluran irigasi untuk
kebutuhan air dilahan.
Dari hasil pemrosesan data,
dapat diketahui bahwa
saluran rencana untuk
drainasi dapat menampung
debit buangan dan saluran
rencana untuk irigasi juga
dapat menampung debit
kebutuhan yang digunakan
untuk lahan.
Beberapa contoh hasil dari
pemrosesan dengan
menggunakan progam
HECRAS pada saluran
irigasi dan saluran drainasi
sebagai berikut.
Gambar 3. Tampilan Skema Jaringan Irigasi Pada Program HECRAS
Gambar 4. Output HEC-RAS Potongan Melintang Pada Saluran Primer
Gambar 5. Output HEC-RAS Potongan Memanjang Pada Saluran Primer
Sal. PrimerSa l . Pr i merSal. Sekunder 1
Sal . Se k unde r
Sal. Sekunder 2
Sal.
S
ek
un
de
r
Sal. Sekunder 3
Sa
l . Seku
nd
er
Sal. Sekunder 4
S
al
. S
ek
un
der
Sal. Tersier 1
Sal. Tersier 2
Sal. Tersier
Sal. Tersier 3
Sal. Tersier
Sal. Tersier 4
Sal. Tersier
Sal. Tersier 5
Sal. Tersier
None of the XS's are Geo-Referenced ( Geo-Ref user entered XS Geo-Ref interpolated XS Non Geo-Ref user entered XS Non Geo-Ref interpolated XS)
0 1 2 3 4 516.2
16.4
16.6
16.8
17.0
17.2
17.4
Geometri Irigasi River = Sal. Primer Reach = Sal. Primer P3
Station (m)
Ele
vation
(m
)
Legend
EG PF 1
WS PF 1
Ground
Bank Sta
.025 .025 .025
0 50 100 150 200 250 300 35016.2
16.4
16.6
16.8
17.0
17.2
17.4
Geometri Irigasi
Main Channel Distance (m)
Ele
vation
(m
)
Legend
EG PF 1
WS PF 1
Crit PF 1
Ground
Sal. Primer Sal. Primer
Gambar 6. Tampilan Skema Jaringan Drainasi Pada Program HECRAS
Gambar 7. Output HEC-RAS Potongan Melintang Pada Saluran Drainasi 9
Gambar 8. Output HEC-RAS Potongan Memanjang Pada Saluran Drainasi 9
Sal. Drainasi 2
Sal. Drainasi
Sal. Drainasi 3
Sal. Drainasi
Sal. Drainasi 4
Sal. Drainasi
Sal. Drainasi 1
Sal. Drainasi
Sal. Drainasi 6
Sal. Drainasi 7
Sal. Drainasi 8
Sa
l. D
r ain
as
i
Sal. Drainasi 5
Sal. Drainasi 9
None of the XS's are Geo-Referenced ( Geo-Ref user entered XS Geo-Ref interpolated XS Non Geo-Ref user entered XS Non Geo-Ref interpolated XS)
0 1 2 3 4 513.6
13.8
14.0
14.2
14.4
14.6
Geometri Drainasi River = Sal. Drainasi Reach = Sal. Drainasi 9 P0
Station (m)
Ele
vation
(m
)
Legend
EG PF 1
WS PF 1
Crit PF 1
Ground
Bank Sta
.025 .025 .025
0 20 40 60 80 100 12013.5
13.6
13.7
13.8
13.9
14.0
14.1
14.2
14.3
Geometri Drainasi
Main Channel Distance (m)
Ele
vation
(m
)
Legend
EG PF 1
WS PF 1
Crit PF 1
Ground
Sal. Drainasi Sal. Drainasi 9
IV. KESIMPULAN
Dari analisis data dan perencanaan
yang telah dilakukan di studi akhir ini
dengan mengambil lokasi studi di Desa
Sambandete Kecamatan Wiwinaro
Kabupaten Konawe Utara Propinsi
Sulawesi Tenggara diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Sistem tata air di lokasi studi
direncanakan terpisah antara saluran
irigasi dengan saluran drainasi.
2. Bentuk dan dimensi saluran yang
direncanakan :
Bentuk saluran yang direncanakan
adalah trapesium biasa dengan
kemiringan talud 1:1.
Dimensi saluran yang direncanakan
untuk :
Saluran Irigasi
Tabel 7. Dimensi Saluran Irigasi
Saluran Drainasi
Tabel 8. Dimensi Saluran Drainasi
3. Dari hasil analisa hidrolika dapat
diketahui bahwa saluran rencana
untuk drainasi dapat menampung
debit buangan dan saluran rencana
untuk irigasi juga dapat menampung
debit kebutuhan yang digunakan
untuk lahan.
Dari kesimpulan yang diperoleh
berdasarkan analisa perhitungan yang
dilakukan, maka saran berikut diberikan
sebagai bahan pertimbangan yang lebih
baik, antara lain:
1. Dari studi ini diharapkan dapat
dijadikan bahan pertimbangan dalam
perencanaan cetak sawah
selanjutnya.
2. Kiranya perlu dilakukan perhitungan
debit banjir rancangan sungai
Lalindu sehingga diketahui besarnya
ketinggian muka air sungai yang
sesuai dengan kondisi tersebut.
Dengan mengetahui ketinggian muka
air pada kondisi banjir rancangan
dengan kala ulang tertentu tersebut
dapat direncanakan kapasitas saluran
drainasi. Dan dari hasil perhitungan
tersebut apakah cukup aman untuk
menampng air hujan yang harus
dibuang pada lahan. Serta dari
perhitungan tersebut dapat
direncanakan elevasi tanggul
pengamannya.
V. DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1986a. Standar Perencanaan
Irigasi Bagian Jaringan Irigasi
(KP-01). Jakarta : Direktorat
Jenderal Pengairan Departemen
Pekerjaan Umum.
Anonim. 1986b. Standar Perencanaan
Irigasi Bagian Bangunan Utama
(KP-02). Jakarta : Direktorat
Jenderal Pengairan Departemen
Pekerjaan Umum.
Anonim. 1986c. Standar Perencanaan
Irigasi Bagian Saluran (KP-03).
Jakarta : Direktorat Jenderal
Pengairan Departemen
Pekerjaan Umum.
Anonim. 1986d. Standar Perencanaan
Irigasi Bagian Petak Tersier
(KP-05). Jakarta : Direktorat
Jenderal Pengairan Departemen
Pekerjaan Umum.
Noor, M. (2001). Rawa Lebak Ekologi,
Pemanfaatan, dan
Pengembangannya. Jakarta:
Rajawali Pers (PT. Grafindo
Persada).
Soemarto, C. (1987). Hidrologi Teknik.
Jakarta: Usaha Nasional.
Soewarno. (1995). Hidrologi Aplikasi
Metode Statistik untuk Analisa
Data Jilid 1. Bandung: Nova.
Sosrodarsono, S., & Takeda, K. (1977).
Hidrologi Untuk Pengairan.
Jakarta: Pradnya Paramita.
Sudjito. (2007). Panduan Penulisan
Skripsi. Malang: UPT Penerbitan
Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya.
Suhardjono. (1994). Reklamasi Rawa.
Malang: ITN Malang Press.
Suhardjono, Prasetyorini, L., &
Haribowo, R. (2010). Reklamasi
Daerah Rawa Untuk
Pengembangan Daerah
Persawahan. Malang: CV Citra
Malang.