1.6 Sistematika Penulisan
Rancangan sistematika penulisan tugas akhir ini terdiri dari 5 bab yang mana uraian masing masing bab adalah sebagai berikut:
BAB I, PENDAHULUAN, berisi latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penelitian, perumusan masalah, pembatasan masalah, serta sistematika penulisan dari tugas akhir.
BAB II, TINJAUAN PUSTAKA, berisi uraian mengenai dari tema penelitian dan berbagai persamaan yang digunakan dalam penelitian diambil dari beberapa pustaka.
BAB III, METODOLOGI PENELITIAN, berisi uraian tentang mekanisme pelaksanaan penelitian serta mendeskripsikan lokasi penelitian.
BAB IV, ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN, merupakan analisa tentang permasalahan, evaluasi, dan perhitungan terhadap masalah yang ada di lokasi penelitian.
BAB V, KESIMPULAN DAN SARAN, berisikan kesimpulan dari butir-butir kesimpulan hasil analisa dan pembahasan yang telah dilakukan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Jumlah air di suatu luasan hamparan permukaan bumi dipengaruhi oleh masukan (input) dan keluaran (output) yang terjadi. Pertimbangan antara masukan dan keluaran air di suatu tempat dikenal sebagai neraca air (water balance), dan nilainya berubah-ubah dari waktu kewaktu. Penyusunan neraca air di suatu tempat dan pada satu periode dimaksudkan untuk mengetahui jumlah netto air yang diperoleh sehingga dapat diupayakan pemanfaatan sebaik mungkin.
Kebenaran suatu perhitungan neraca air sangat tergantung pada pertambahan waktu yang dipertimbangkan. Sebagai patokan, evapotranpirasi tekanan normal dapat dihitung secara meyakinkan sebagai perbedaan antara hujan dan aliran rata-rata jangka panjang, karena perubahan simpanan dalam periode tahunan yang panjang tidak dapat dihitung.
Air merupakan bahan alami yang secara mutlak diperlukan tanaman dalam jumlah cukup dan pada saat yang tepat. Kelebihan ataupun kekurangan air mudah menimbulkan bencana. Tanaman yang mengalami kekeringan akan berdampak penurunan kualitas ataupun gagal panen. Kelebihan air dapat menimbulkan pencucian hara, erosi atau pun banjir yang memungkinkan gagal panen.
Pengukuran langsung atas penguapan pada kondisi lapangan tidaklah layak bila dibandingkan dengan apa yang dapat dilakukan untuk mengukur
konsekuensinya, berbagai teknik telah di buat untuk menentukan atau memperkirakan pengangkutan uap air kepermukaan air. Pendekatan yang paling nyata menyangkut perhitungan neraca air.
Secara gravitasi air mengaliar dari daerah yang tinggi ke daerah yang rendah, dari pegunungan ke lembah, lalu ke daerah yang lebih rendah, sampai ke daerah pantai dan akhirnya akan bermuara ke laut. Aliran air air ini disebut aliran permukaan tanah karena bergerak di atas muka tanah. Aliran ini biasanya akan memasuki daerah tangkapan atau daerah aliran menuju ke sistem jaringan sungai, sistem danau atau waduk. Air hujan sebagian mengalir meresap kedalam tanah atau yang sering disebut dengan infiltrasi, dan bergerak terus kebawah. Air hujan yang jatuh ke bumi sebagian menguap dan membentuk uap air. Sebagian lagi mengalir masuk ke dalam tanah.
Air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat di dalam ruang-ruang antara butir tanah dan didalam retak-retak dari batuan disebut air celah (fissure water). Aliran air tanah dapt dibedakan menjadi aliran tanah dangkal, aliran tanah dan aliran dasar (base flow). Disebut aliran dasar karena aliran ini merupakan aliran yang mengisi sistem jaringan sungai. Hal ini dapat dilihat pada musim kemarau, ketika hujan tidak turun untuk beberapa waktu, pada suatu sistem sungai tertentu aliran masih tetap dan berkesinambungan.
Sebagai air yang tersimpan sebagai air tanah (groundwater) yang akan keluar ke permukaan tanah sebagai limpasan, yakni limpasan permukaan (surface runoff), aliran dalam tanah (interflow) dan limpasan air tanah (groundwater runoff) yang terkumpul di sungai yang akhirnya akan mengalir ke laut kembali terjadi penguapan dan begitu seterusnya mengikuti siklus hidrologi seperti terlihat pada Gambar 2.1.
Penyimpanan air tanah besarnya tergantung dari kondisi geologi setempat dan waktu. Kondisi tata guna lahan juga berpengaruh terhadap tampungan air tanah, misalnya lahan hutan yang beralih fungsi menjadi daerah pemukiman dan curah hujan daerah tersebut.
Hujan jatuh ke bumi baik sacara langsung maupun melalui media misalnya melalui tanaman, masuk ke tanah begitu juga hujan yang terinfiltrasi yang merupakan limpasam mengalir ke tempat yang lebih rendah, megalir ke danau dan tertampung. Dan hujan yang langsung jatuh di atas sebuah danau (reservoir) air hujan (presipitasi) yang langsung jatuh di atas danau menjadi tampungan langsung.
2.2 Daerah Aliran Sungai
Daerah Aliran Sungai (DAS) meruapakan unit hidrologi dasar. Bila kita memandang suatu sistem yang mengalir yang dapat diterapkan pada suatu daerah aliran sungai, maka akan nampak struktur sistem dari daerah ini. Aliran sungai yang merupakan lahan total dan permukaan air yang di batasi oleh suatu batas air, topografi dan dengan salah satu cara memberikan sumbangan terhadap debit sungai pada suatu daerah. Daerah aliran sungai merupakan dasar pengelolaan suntuk sumber daya air. Gabungan beberapa DAS menjadi satuan wilayah Sungai.
Dalam mempelajari ekosistem DAS, dapat diklarifikasikan menjadi daerah hulu, tengah dan hilir. DAS bagian hulu dicirikan sebagai daerah konservasi, DAS bagian hilir merupakan daerah pemanfaatan. DAS bagian hulu mempunyai arti penting terutama dari segi perlindungan fungsi tata air, karena itu setiap terjadinya kegiatan di daerah hulu akan menimbulkan dampak di daerah hilir dalam bentuk perubahan fluktasi debit dan transport sedimen material terlarut dalam sistem aliran airnya. Dengan kata lain ekosistem DAS, bagian hulu mempunyai fungsi perlindungan terhadap keselurahan DAS. Perlindungan ini antara lain dari segi fungsi tata air, dan oleh karenanya pengelolaan DAS hulu seringkali menjadi fokus perhatian mengingat dalam suatu DAS, bagian hulu dan hilir mempunyai keterkaitan biofisik melalui siklus hidrologi.
Dalam rangka memberikan gambaran keterkaitan secara menyeluruh dalam pengelolaan DAS. Terlebih dahulu diperlukan batasan-batasan mengenal DAS berdasarkan fungsi, yaitu DAS bagaian hulu didasarkan pada
fungsi konservasi yang dikelola untuk mempertahankan kondisi lingkungan DAS agar tidak terdegradasi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kondisi tutupan vegetasi lahan DAS, kualitas air, kemampuan menyimpan air dan curah hujan.
DAS bagian tengah didasarkan pada fungsi pemanfaatan air sungai yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan social dan ekonomi, yang antara lain dapat diindikasikan dari kuantitas air, kualitas air, kemampuan menyalurkan air, dan ketinggian muka air tanah, serta terkait pada prasarana pengairan seperti pengelolaan sungai, waduk, dan danau.
DAS bagian hilir didasarkan pada fungsi pemanfaatan air sungai yang dikelola untuk dapat memberikan manfaat bagi kepentingan sosial dan ekonomi, yang diindikasikan melalui kuantitas dan kualitas air, kemampuan menyalurkan air ketinggian curah hujan, dan terkait untuk kebutuhhan pertanian, air bersih, serta pengelolaan air limbah.
Kebutuhan akan air bagi kehidupan manusia secara langsung atau tidak langsung makin meningkat. Untuk meningkatkan ketersediaan air permukaan perlu ada tindakan yaitu dengan memperbaiki kondisi daerah aliran sungai (DAS) yang sudah memburuk menjadi hijau kembali dengan membuat penyimpanan di permukaan dalam bentuk waduk.
2.3 Analisa Hidrologi
2.3.1 Curah Hujan Rata-Rata
Curah hujan rata-rata adalah tinggi air hujan yang jatuh pada suatu wilayah, dihitung setiap periode waktu. Data hujan yang tercatat disetiap stasiun
penakar hujan adalah tinggi hujan di sekitar stasiun tersebut. Curah Hujan adalah jumlah hujan yang jatuh selama periode pertumbuhan tanaman dan hujan itu berguna untuk memenuhi kebutuhan air tanaman (KAT).
Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir adalah curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu. Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah/daerah dan dinyatakan dalam mm.
Cara-cara perhitungan curah hujan daerah dari beberapa pengamatan menggunakan Arthmatic Mean, Thiessen, dan Isohyet teori.
1. Metode Arithmatic Mean ( Rata-Rata Aljabar)
Biasanya cara ini digunakan pada daerah datar dan banyak stasiun penakar hujannya dan dengan anggapan bahwa di daerah tersebut sifat curah hujannya adalah merata. Perhitungan dengan cara ini lebih objektif daripada cara isohyets, dimana faktor subyektif masih turut menetukan.(Suyono, 1976)
= ( R1 + R2 + ….. + Rn) ... (2.1) di mana = Curah hujan daerah (mm), n = jumlah titik-titik (pos-pos) pengamatan dan R1, R2 ….. R3 = curah hujan di tiap titik pengamatan (mm).
2. Metode Polygon Thiessen
Cara ini memasukkan faktor pengaruh daerah yang diwakili oleh stasiun penakar hujan yang disebut weighting factor atau disebut juga koefisien
Thiessen. Cara ini biasanya digunakan apabila titik-titk pengamatan di dalam daerah studi tersebut tidak secara merata. Metode Thiessen akan memberikan
hasil yang lebih teliti daripada cara aljabar tetapi untuk penentuan titik pengamatannya dan pemilihan ketinggian akan mempengaruhi ketelitian yang
akan didapat juga seandainya untuk penetuan kembali jaringan segitiga jika terdapat kekurangan pengamatannya pada salah satu titik pengamatan
(Suyono, 1976)
Luas masing-masing daerah tersebut diperoleh dengan cara berikut:
Semua stasiun yang didalam atau di luar DAS dihubungkan dengan garis sehingga terbentk segitiga dengan sudut sangat tumpul.
Pada masing-masing segitiga ditarik garis sumbunya, dan semua garis sumbu tersebut membentuk poligon
Luas daerah yang hujannya dianggap diwakili oleh salah satu stasiun yang bersangkutan adalah daerah yang dibatasi oleh garis-garis polygon tersebut (atau dengan batas DAS).
Luas relatif daerah ini dengan luas DAS merupakan factor koreksinya.
Curah hujan rata-rata dapat dihitung dengan persamaan sebagai beikut:
(Suyono,1976)
= W1 R1 + W2 R2 + … + Wn Rn ... (2.2) Wi ... (2.3) di mana = Curah hujan maksimum harian rata-rata, Wi = Faktor Pembobot, A1= Luas daerah pengaruh stasiun I, Atotal = Luas daerah aliran, R = Tinggi hujan pada stasiun dan n = Jumlah titik pengamat.
k c D t 3 t m s d H b Cara dia kedalaman h cara ini dip Demikian pu tidak benar, 3. Metode Is Cara topografi) menghubung saat yang be dalam cara p Hujan diteta batas DAS) Gamb atas dipand hujan sebaga andang belu ula apabila s maka poligo sohyet a lain yang adalah den gkan tempat ersamaan. P poligon Thie apkan sebag terhadap lu bar 2.2 Pemb dang cukup ai fungsi luas um memuask salah satu sta
on harus diu diharapakan ngan cara t-tempat yan ada dasarny essen, kecua gai hujan rat uas DAS. Ke bagian denga baik karen s daerah yan kan karena asiun tidak b ubah. n lebih baik ishoyets. I ng mempuny ya cara hitun ali dalam pen
ta-rata antar esulitan yang an cara Thiee na memberi ng (dianggap pengaruh to berfungsi, m k (dengan m Isohyets ini yai kedalam ngan sama d netapan besa ra dua buah g dijumpai a esen ikan koreks p) diwakili. A opografi tida misalnya rusa mencoba me i adalah g man hujan sa dengan yang aran faktor k isohyets (at adalah kesul si terhadap Akan tetapi ak tampak. ak atau data emasukkan garis yang ampai pada digunakan koreksinya. tau dengan litan dalam
setiap kali harus menggambarkan garis isohyets, dan juga masuknya unsur subjektivitas dalam penggambaran isohyet.
Curah hujan dapat dihitung dengan metode isohyet (Suyono, 1976)
……
.
... (2.4)
di mana = Curah hujan daerah, A1, A2, ….An = luas bagian antara-bagian antara garis-garis isohiet, R1, R2,…..Rn = Curah hujan rata-rata pada bagian-bagian A1, A2, ….An.
2.3.2 Debit Andalan
Debit andalan (dependable flow) adalah debit minimum untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan yang dapat dipaki untuk irigasi. Misalnya ditetapkan debit andalan 80% berarti akan dihadapi resiko adanya debit-debit yang lebih dari andalan sebesar 20% pengamatan. Debit tersebut digunakan sebagi patokan ketersediaan debit andalan tersebut, dihitung peluang 80% dari debit inflow sumber air pada pencatatan debit pada periode tertentu. Untuk menentukan kemungkinan terpenuhi atau tidak terpenuhi, debit yang sudah diamati disusun dengan urutan dari terbesar menuju terkecil.
Volume andalan ialah volume dengan kemungkinan terpenuhi atau tidak terpenuhi 20% dari periode waktu tertentu. Debit andalan ditentukan untuk perioede tengah-bulanan. Debit minimum sungai dianalisis atas dasar data debit harian sungai. Agar analisisnya cukup tepat, catatan data yang diperlukan harus meliputi jangka waktu paling sedikit 20 tahun. Jika persyaratan ini tidak bisa dipenuhi, maka metode hidrologi analitis dan empiris bisa dipakai. Dan dalam
menghitung debit andalan kita harus mempertimbangkan air yang diperlukan dari sungai di hilir pengambilan.
2.4 Analisa Evapotranspirasi
Evapotranpirasi atau disebut penguapan adalah gabungan dari dua peristiwa yakni evaporasi dan tranpirasi yang terjadi secara bersamaan disebut juga peristiwa evapotranspirasi. Kedua proses ini sulit untuk dibedakan karena keduanya terjadi secara simultan. Faktor iklim yang sangat mempengaruhi peristiwa ini, diantaranya adalah suhu, udara, kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, dan sinar matahari. Berikut penjelasannya:
1. Radiasi Matahari (solar radiation)
Evapotranpirasi adalah konversi dari air menjadi uap air. Proses tersebut terjadi sepanjang siang hari dan juga sering terjadi pada malam hari. Dalam perubahan molekul air menjadi gas diperlukan energi yang dikenal dengan “latent heat of vacoration” proses ini sangat efektif terjadi dibawah penyinaran matahari langsung. Dengan adanya awan awan yang melindungi penyinaran langsung matahari ke bumi mengakibatkan radiasi matahri yang sampai kepermukaan bumi akan berkurang sehingga mengurangi masukan energi untuk proses evapotranpirasi.
2. Angin
Dengan menguapnya air ke atmosfir lapisan batas antara permukaan tanah (daun tanaman) dan udara menjadi lembab dan harus digeser dan secara terus menerus digantikan oleh udara kering ketika proses evapotranpirasi terjadi. Pergeseran udara pada lapisan batas ini tergantung kepada angin sehingga kecepatan angin sangat penting dalam hal ini.
3. Kelembaban relatif
Apabila kadar lengas udara naik, kemampuannya untuk mengabsorbsi uap air berkurang dan evaporasi menjadi lamban. Manakala stomata daun tanaman terbuka diffuse uap udara air didalam rongga sel dan tekanan uap air pada atmosfir.
4. Suhu (temperature)
Seperti telah disebutkan di atas energi sangat diperlukan agar evapotranpirasi berjalan terus. Jika suhu udara ditanah cukup tinggi, proses evapotranpirasi berjalan lebih cepat dibandingkan dengan jika suhu udara dan tanah rendah dengan adanya energi panas yang tersedia. Kemampuan udara untuk menyerap uap air naik jika suhunya naik, maka suhu udara mempunyai efek ganda terhadap besarnya evapotranpirasi dengan mempengaruhi kemampuan udara menyerap uap air dan mempengaruhi suhu tanah yang akan mempercepat penguapan.
Menentukan metode untuk menghitung kebutuhan air untuk tanaman (crop water requirement) mempunyai kesulitan sehubungan dengan kesulitan mendapatkan pengukuran yang akurat dilapangan. Maka ada beberapa metode yang rekomendasikan FAO dalam jurnalnya “Crop Water Requirement”, yaitu:
Metode PENMAN (Penman Metode)
Metode BIANEY-CRIDDLE (Temperature method)
Metode HAKKINK, JENSEN, dan HAISE, HARGREAVES (Radiation Method)
Metode EVAPORASI ( PAN Evaporation, Atmometers method) Metode HUMADITY (Humadity Method)
Gabungan dari dua peristiwa yakni evaporasi dan transpirasi yang terjadi secara bersamaan disebut juga peristiwa evapotranpirasi. Kedua proses ini sulit untuk dibedakan karena keduanya terjadi secara simultan. Di dalam perhitungan dikenal ada dua istilah evapotranspirasi yaitu:
Evapotranspirasi potensial, terjadi apabila tersedia cukup air untuk memenuhi pertumbuhan optimal
Evapotranspirasi aktual, terjadi dengan kondisi pemberian air seadanya untuk memnuhi pertumbuhan.
Faktor iklim yang sangat mempengaruhi peritiwa ini, diantaranya adalah suhu udara, kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, dan sinar matahari.
2.4.1 Perhitungan Evapotranpirasi pada Metode Penman
Metode ini pertama kali dibuat oleh H.L Penman (Rothhamsted Experimnetal Station, Harpenden, England) tahun 1984. Metode penman pada mulanya dikembangkan untuk menentukan besarnya evaporasi dari permukaan air terbuka (E0). Dalam perkembangannya, metode tersebut digunakan untuk menentukan besarnya evapotranpirasi potensial dari suatu vegetasi dengan memanfaatkan data iklim mikro yang diperoleh dari atas vegetasi yang akan menjadi kajian. Banyak rumus tersedia untuk menghitung besarnya evapotranpirasi yang terjadi salah satunya adalah metode Penman. (Soemarto, 1995)
ET0 = C (W.Rn+ (1-W) (ea-ed).f(u) ... (2.5) di mana ET0 = Evapotranpirasi acuan (mm/hari),W = Faktor Koreksi terhadap temperature, Rn = Radiasi netto (mm/hari), F(u) = Fungsi Angin, (ea – ed) =
Perbedaan tekanan uap air jenuh dengan tekanan uap air nyata (mbar), c = Faktor pergantian cuaca akibat siang dan malam.
2.4.2 Evapotranspirasi Potensial (ET0)
Evapotranspirasi potensial dapat dihitung dengan menggunakan metode penman modifikasi sebagai berikut: (Soemarto, 1995)
ET0 = C [ W.Rn+ (1-W) (ea-ed).f(u) ] ………. (2.6) di mana ET0 = Evapotranpirasi acuan(mm/hari),W = factor koreksi terhadap temperature, Rn = Radiasi netto (mm/hari), F(u) = Fungsi angin, (ea – ed)= Perbedaan tekanan uap air jenuh dengan tekanan uap air nyata (mbar), c = Faktor pergantian cuaca akibat siang dan malam.
2.4.3 Evapotranpirasi Aktual (ETa)
Evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang terjadi sesungguhnya sesuai dengan keadaan persediaan dan kelembaban tanah yang tersedia. Persamaan evapotranspirasi aktual adalah sebagai berikut: (Soemarto, 1995)
ETa = ET0 – ET0 (m/20) (18 – Nr) ……… (2.7) dimana, ETa = evapotranpirasi aktual (mm/bulan), ET0 = evapotranspirasi potensial (mm/bulan), M = luas kawasan tidak bervegetasi (%), Nr = jumlah hari hujan/bulan
2.5 Ketersediaan Air dengan Metode Dr.F.J. Mock
Ketersediaan air adalah jumlah debit air yang diperkirakan terus menerus ada dsi suatu lokasi bending atau dibangunan air lainnya, dengan jumlah tertentu dan dalam jangka waktu/ periode tertentu. Untuk pemanfaatan air, perlu diketahui informasi ketersediaan air andalan. Debit andalan adalah debit minimum dengan besaran tertentu yang mempunyai kemungkinan terpenuhi yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan.
Metode ini ditemukan oleh Dr. F.J. Mock pada tahun 1973 dimana metode ini didasarkan atas fenomena alam dibeberapa tempat di Indonesia. Dengan metode ini, besarnya aliran dari data curah hujan, karakteristik hidrologi daerah pengaliran dan evapontranspirasi dapat dihitung. Pada dasarnya metode ini adalah hujan yang jatuh pada catchment area sebagian akan hilang sebagi evapotranspirasi, sebagaian lagi akan masuk kedalam tanah (infiltrasi), dimana
infiltrasi pertama-tama akan menjenuhkan top soil, kemudian menjadi perkolasi membentuk air bawah tanah (ground water) yang nantinya akan keluar ke sungai sebagai aliran dasar (base flow).
Langkah perhitungan metode DR. F.J Mock : 1. Hitung Evapotranspirasi Potensial
a) Data curah hujan dan hari hujan dalam sebulan b) Evapotranpirasi
Exposed surface (m%) ditaksir berdasarkan peta tat guna lahan atau dengan asumsi:
M = 0% untuk lahan dengan hutan lebat, pada akhir musim hujan dan bertambah 10% setiap bulan kering untul lahan sekunder
M = 10% - 40% untuk lahan yang tererosi, dan M = 20% - 50% untuk lahan pertanian yang diolah 2. Hitung Limited Evapotranpirasi (ET)
Hitung Water Balance
Water Balance adalah prespitasi yang jatuh ke permukaan daratan setelah mengalami penguapan, yaitu nilai evapotranpirasi terbatas. 3. Hitung Aliran Dasar (baseflow) dan Limpasan Langsung (direct
runoff)
Nilai baseflow (Qg) dan runoff (Qi) tergantung dari kondisi daerah tangkapan air dan keseimbangan airnya.
Metode Mock mempunyai dua prinsip pendekatan perhitungan aliran permukaan yang terjadi di sungai, yaitu neraca air atas permukaan tanah dan neraca air bawah tanah yang semua berdasarkan hujan, iklim dan kondisi tanah.
Rumus untuk menghitung aliran permukan terdiri dari:
(http://ww.scribd.com/mobile/doc/66970466?width=800)
Eta = ETo – E ……… (2.9) E = ETo. Nd/N.m ………..(2.10)
Neraca air diatas permukaan:
(WS) = Rnet – SS ………..(2.11) SS = SMt + SMt -1……….. (2.12) SMt = SMt -1 + Rnet ……… (2.13) Neraca air dibawah permukaan
dVt = Vt – Vt-1 ……….(2.14) I = Ci . WS ………...(2.15) Vt = ½ (1+k).I + K.Vt-1 ………(2.16) Aliran permukaan RO = BF +DRO ………...(2.17) BF = I-dVt ………(2.18) DRO = WS-I ………(2.19) Dalam satuan debit:
Q = 0,0116 .RO. A/H ………...(2.20) di mana Rnet = Hujan netto, mm; R = hujan, mm, ETo = Evapotranspirasi potensial, mm, Eta = Evapotranspirasi actual, mm, N = Jumlah hari dalam satu bulan, hari, Nd = Jumlah hari kering (tidak hujan), hari, Nr = Jumlah hari hujan, hari, WS = Kelebihan air, mm, SS = Daya serap tanah atas air,mm, SM = Kelembaban tanah, mm, dV = perubahan kandungan air tanah, mm, Vt = Kandunga air tanah, mm, I = Laju imfiltrasi (<1), K = koefsien resesialiran tanah (<1), DRO = aliran langsung, mm, RO = aliran permukaan, mm, H = Jumlah hari kalender dalam sebulan, hari, M = bobot lahan tak tertutup vegetasi
(0<m<40%), A= Luas DAS. Km2 Q = debit Aliran permukaan, m3/det, dan t = waktu tinjau (periode sekarang t dan yang lau t-1)
2.6 Analisa Kebutuhan Air untuk Irigasi
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya air yang perlu disediakan dengan sistem irigasi adalah:
a) curah hujan b) evapotranspirasi c) pola tanam d) koefsien tanaman e) perkolasi
Air yang diperlukan oleh tanaman diperoleh dari beberapa sumber yaitu curah hujan, kontribusi air tanah dan air irigasi. Sementara kehilangan air dari daerah akar (root zonbe) tanaman adalah berupa evapotranpirasi (Crop Evapotranpirasion) dan Perkolasi (Deep Percolation). Apabila jumlah air yang diperoleh dari hujan dan konstribusi air tanah tidak mencukupi kebutuhan air yang diperlukan tanaman selama masa pertumbuhannya maka penyediaan air dengan sistem irigasi diperlukan sebagai alternatif penanggulangannya.
2.6.1 Curah Hujan Efektif
Turunnya curah hujan mempengaruhi pada suatu areal lahan pertumbuhan tanman di areal tersebut. Curah hujan tersebut dapat dimanfaatkan oleh tanaman untuk kehilangan air yang terjadi akibat evapotranspirasi, perkolasi, kebutuhan pengelohan tanah dan penyiapan lahan. Curah hujan efektif adalah curah hujan
yang jatuh selama masa tumbuh tanaman, yang dapat digunakan untuk memenuhi air konsumtif tanaman.
Untuk mengetahui curah hujan efektif bulanan diambil 70 persen dari curah hujan minimum tengah-bulanan dengan periode 5 tahun.(KP 01, 1986)
Re = 0,7 x (setengah bulan)5 ………. (2.21) di mana Reff = Curah hujan efektif dan (R setengah bulan)5 = curah hujan minimum tengah bulanan dengan periode ulanh 5 tahun/mm.
Analisa curah hujan efektif ini dilakukan dengan maksud untuk menghitung kebutuhan air irigasi. Curah hujan efektif atau andalan ialah bagian dari keseluruhan curah hujan yang secara efektif tersedia untuk kebutuhan air tanaman. Perkiraan kontribusi curah hujan didekati dengan teori probabilitas dan kelakuan-kelakuan curah hujan disuatu daerah dimasa lalu.
2.6.2 Kebutuhan Penyiapan Lahan
Pada standar perencanaan irigasi disebutkan bahwa kebutuhan air untuk penyiapan lahan umumnya menetukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu proyek irigasi. Ada 2 faktor penting yang menentukan besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan ialah:
a. Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk penyiapan lahan.