STUDI OPTIMASI POLA TANAM PADA DAERAH IRIGASI MENTURUS DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM LINEAR

(1)

TUGAS AKHIR - RC 091380

STUDI OPTIMASI POLA TANAM PADA DAERAH IRIGASI MENTURUS

DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM LINEAR

OPTIMALIZATION STUDY OF PLANT PATTERN IN MENTURUS IRRIGATION

AREA BY USING LINEAR PROGRAMMING

AYU CONIFERIANA NRP 3106 100 076 Dosen Pembimbing :

Prof. Dr. Ir. Nadjadji Anwar, MSc Ir. Sudiwaluyo, MSi

JURUSAN TEKNIK SIPIL

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010

(2)

STUDI OPTIMASI POLA TANAM PADA DAERAH IRIGASI MENTURUS DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM LINEAR

Nama mahasiswa : Ayu Coniferiana NRP : 3106 100 076

Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS

Dosen pembimbing : Prof.Dr.Ir. Nadjaji Anwar, MSc Ir. Sudiwaluyo, MS.c

ABSTRAK

DI Menturus terletak di Kabupaten Mojokerto dengan luas baku sawah 3274 Ha. Sumber airnya adalah kali Brantas yang dibendung oleh Bendung Karet Menturus. Terbatasanya jumlah air pada musim kemarau memungkinkan terjadinya gangguan pemberian air ke sawah. Guna mengoptimalkan produksi tani perlu usaha peningkatan produktivitas lahan dan pemberian air yang teratur sesuai dengan kebutuhan juga persediaan. Namun, permasalahannya ialah permintaan petani untuk memperoleh air seefisien mungkin.

Dengan keterbatasan air yang tersedia, dilakukan analisa dengan program bantu Quantity Methods for Windows 2. Debit andalan dan kebutuhan air tiap alternatif pola tanam rencana dijadikan kendala/batasan yang digunakan sebagai inputan pengoperasian program linear. Output dari program ini ialah luas sawah maksimum tiap jenis tanaman, musim tanamnya dan keuntungan hasil tani yang akan diperoleh.

Dari beberapa alternatif rencana, diperoleh pola tanam yang menghasilkan keuntungan terbesar yaitu pola tanam padi-padi-padi/palawija dan tebu pada awal tanam Nopember 3 dengan Keuntungan Rp.

38,739,498,443.52 dan intensitas tanam 300%. Kata kunci : Menturus, pola tanam, program linear.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tinjauan Umum

Dalam Rangka memenuhi kebutuhan

pangan Nasional dan mempertahankan

swasembada pangan, Jawa Timur yang merupakan salah satu penyumbang stok pangan Nasional telah ikut serta menggalakkan pembangunan di bidang

irigasi. Pembangunan ini ditujukan untuk

menunjang sektor pertanian serta pembangunan di bidang pengairan guna peningkatan produksi

pangan yaitu dengan melakukan usaha usaha

untuk terus meningkatkan intensitas tanaman pangan khususnya tanaman padi melalui berbagai program.

Namun padi membutuhkan ketersediaan air yang cukup banyak untuk pengolahannya, sehingga ada beberapa daerah di Jawa Timur yang tidak optimal menanami lahan pertaniannya dengan tanaman padi karena terbatasnya ketersediaan air irigasi. Salah satunya adalah Daerah Irigasi Menturus yang mengalami kekurangan air akibat terjadinya penurunan air kali Brantas. Adapun

beberapa faktor lain yang mempengaruhi

ketersediaan air antara lain : cara pemberian air, banyaknya hujan yang turun, waktu penanaman, pengolahan tanah, pengaturan pola tanam, dan cara pengelolaan serta pemeliharaan saluran dan bangunan yang ada. Sehingga diperlukan suatu

studi yang dapat mengoptimasikan seluruh

kebutuhan yang dibutuhkan dari sisi debit andalan untuk ketersediaan air dan sistem pola tanam yang seimbang.

1.2 Latar Belakang

Pada awalnya DI.Menturus yang

mengambil air dari intake Bendung Karet Menturus yang membendung kali Brantas, melayani luas daerah irigasi sebesar 2.967 Ha dengan debit sebesar 3.64 m3/dt. Namun saat ini telah mengalami beberapa kali perbaikan baik bendung maupun jaringan irigasinya. Daerah Irigasi (DI) Menturus luas areal potensial dan fungsional menurut data sesuai dengan kontrak seluas 3.274 ha. Sedangkan menurut data yang ada (existing) luas areal adalah 3.223 ha

Sungai yang dimanfaatkan untuk mengairi

DI.menturus adalah Sungai Brantas yang

dibendung oleh Bendung Karet Menturus.

Kemudian dialirkan melalui saluran Induk

menturus untuk didistribusikan ke petak tersier langsung maupun melalui saluran sekunder

Klasifikasi areal baku sawah untuk DI.

Menturus berdasarkan data dari Direktorat

Jenderal Sumber Daya Air Balai Besar Wilayah

Sungai Brantas, rata rata intensitas tanaman

existing rata-rata pada periode 2001-2007 adalah sebagai berikut padi 12% ( 386 Ha ), polowijo 6% (161,15 Ha ), dan tebu mencapai 79% ( 3.216 Ha ). Kondisi DI Menturus pada beberapa dekade terakhir ini mengalami keterbatasan ketersediaan air sehingga para petani kesulitan untuk mengatur pembagian air, terurama saat musim kemarau. Selain itu, endapan sedimen dan rusaknya pintu pembagi pada saluran sekunder mengakibat air tidak mengalir sampai ke bagian hilir. Oleh karena itu diperlukan suatu cara untuk mengatur cara pemberian air dan sistem pola tanam

(3)

yang lebih optimal yaitu dengan suatu studi optimasi pola tanam dan analisis kebutuhan air. Dalam studi ini digunakan program linier sebagai program bantu Quantity Methods for Windows 2.

1.3 Rumusan Masalah

1. Berapa besar debit andalan dari Bendung Karet menturus yang dapat digunakan untuk kebutuhan irigasi?

2. Berapa besar kebutuhan air irigasi untuk masing-masing jenis tanaman ?

3. Berapa besar luasan yang dapat dilayani dari tiap-tiap alternatif awal tanam tersebut?

4. Berapa pendapatan yang diperoleh petani dari hasil optimasi?

1.4 Tujuan

1. Dapat diketahui besarnya debit andalan dari Bendung Karet yang tersedia untuk irigasi

2. Dapat diketahui besarnya kebutuhan air untuk masing-masing jenis tanaman 3. Dapat diketahui luasan tanaman yang

diairi untuk mencapai keuntungan maksimum.

5. Dapat diketahui berapa besar keuntungan yang dari hasil optimasi,dibandingkan dengan kondisi existing.

1.5 Batasan Masalah

1. Studi ini mencakup luas baku sawah maksimum Daerah Irigasi Menturus seluas 3.274 Ha.

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

3. Debit andalan yang digunakan adalah dari data debit Bendung Karet Menturus dengan peluang keandalan 80%.

4. Tanaman tebu dibatasi sesuai dengan kebutuhan industri yaitu seluas 2.051 Ha

5. Masalah sedimentasi dan kerusakan

saluran tidak dibahas, hanya menganalisa kebutuhan air untuk irigasi.

1.6 Manfaat

Manfaat dari studi ini adalah dapat diketahui berapa debit andalan yang dihasilkan dari

bendung Menturus untuk memperkirakan

bagaimana alternatif pola tanam yang tepat digunakan pada Daerah Irigasi Menturus. Sehingga dapat tercapai pemerataan pola tanam dan petani dapat memperoleh keuntungan yang maksimum.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.2 Analisa hidrologi

2.2.1 Curah Hujan Rata Rata

Curah hujan rata-rata adalah tinggi air hujan yang jatuh pada suatu wilayah, dihitung setiap periode waktu (perbulan atau pertahun). Data hujan yang tercatat di setiap stasiun penakar hujan adalah tinggi hujan di sekitar stasiun tersebut. Ada tiga cara untuk menghitung hujan rata-rata daearah aliran yang bisa dilakukan, yaitu :

1. Metode Arithmetic Mean

Biasanya cara ini digunakan pada daearah datar dan banyak stasiun penakar hujannya dan dengan anggapan bahwa di daerah tersebut sifat curah hujannya adalah merata. Perhitungan dengan cara ini lebih obyektif daripada cara isohyet, dimana faktor subyektif masih turut menentukan (Sosrodarsono, Suyono : 1985). n i n

Ri

R

1 1 _...(2.1) dimana :

R

= Area Rainfall (mm)

Ri = Point Rainfall stasiun ke-i (mm n = Jumlah stasiun pengamat 2. Metode Thiessen Polygon

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-titik pengamatan di dalam daerah studi tidak tersebar secara merata ( Suyono,1985).

...(2.2) n i i

A

W

... (2.3) dimana :

R

: Curah hujan maksimum harian rata-rata

i

W

: Faktor pembobot

i

A

: Luas daerah pengaruh stasiun i

A

: Luas daerah aliran

R

_i : Tinggi hujan pada stasiun i

n : Jumlah titik pengamatan

Gambar 2.1 Thiessen Polygon 3. Metode Isohyet

Isohyet adalah garis yang menunjukkan tempat kedudukan dari harga tinggi hujan yang sama. Isohyet ini diperoleh dengan cara interpolasi harga-harga tinggi hujan lokal.

A

n nR W R W R W R 1 1 2 2 ...

(4)

Dalam pengerjaan tugas akhir ini data hujan hanya didapat dari 1 pengamat saja sehingga akan digunakan data hujan yang sudah ada.

2.2.2 Curah Hujan Efektif

Turunnya curah hujan pada suatu areal lahan mempengaruhi pertumbuhan tanaman di areal tersebut. Curah hujan tersebut dapat dimanfaatkan oleh tanaman untuk mengganti kehilangan air yang terjadi akibat evapotranspirasi, perkolasi, kebutuhan pengolahan tanah dan penyiapan lahan. Curah hujan efektif merupakan curah hujan yang jatuh pada suatu daerah dan dapat digunakan tanaman untuk pertumbuhannya. Jumlah hujan yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman tergantung pada jenis tanaman. Namun, tidak semua jumlah curah hujan yang turun pada daerah tersebut dapat dipergunakan untuk tanaman dalam pertumbuhannya, maka disini perlu diperhitungkan dan dicari curah hujan efektifnya.

Curah hujan efektif (Reff) ditentukan berdasarkan besarnya R80 yang merupakan curah hujan yang besarnya dapat dilampaui sebanyak 80% atau dengan kata lain dilampauinya 8 kali kejadian dari 10 kali kejadian. Artinya, bahwa besarnya curah hujan yang terjadi lebih kecil dari R80 mempunyai kemungkinan hanya 20%. Untuk

menghitung besarnya curah hujan efektif

berdasarkan R80 = Rainfall equal or exceeding in 8 years out of 10 years, dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

R80=(n/5)+1 ... (2.4)

dimana :

Reff =R80 = Curah hujan efektif 80 % (mm/hari)

n/5 + 1 = Rangking curah hujan efektif dihitung dari curah hujan terkecil n = Jumlah data

2.2.3 Debit Andalan

Debit andalan adalah debit yang tersedia yang dapat diperhitungkan untuk keperluan tertentu sepanjang tahunnya, dalam hal ini adalah guna keperluan irigasi. Misalnya ditetapkan debit andalan 80% berarti akan dihadapi resiko adanya debit-debit yang lebih kecil dari debit andalan sebesar 20% pengamatan (Soemarto, CD : 1987).

Perhitungan debit andalan ini

dimaksudkan untuk mencari besarnya debit yang sesuai untuk keperluan irigasi berdasarkan data

debit intake pada masing-masing pintu

pengambilan dengan periode 10 harian. Debit tersebut nantinya akan digunakan sebagai patokan ketersediaan debit yang masuk ke jaringan irigasi. Pada pengerjaan tugas akhir ini, debit andalan yang digunakan adalah debit yang berasal dari Bendung Karet Menturus (1998-2007).

2.3 Analisa Evapotranspirasi

Gabungan dari dua peristiwa yakni evaporasi dan transpirasi yang terjadi secara bersamaan disebut juga peristiwa evapotranspirasi. (Wiyono, Agung : 2000). Faktor iklim yang sangat mempengaruhi peristiwa ini, diantaranya adalah suhu udara, kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, sinar matahari. Banyak rumus tersedia untuk menghitung besarnya evapotranspirasi yang terjadi, salah satunya adalah Metode Penman modifikasi FAO sebagai berikut (Pruit, W. O.:1977) :

Eto=c{W.Rn+(1-W). f(u). (ea-ed} (2.5)

dimana :

c = faktor pergantian cuaca akibat siang dan malam.

W = faktor berat yang mempengaruhi penyinaran matahari pada evapotranspirasi Potensial. (mengacu pada tabel Penman hubungan antara temperatur dengan ketinggian ). (1-W) = faktor berat sebagai pengaru h angindan

kelembaban pada Eto

(ea-ed) = perbedaan tekanan uap air jenuh dengan tekanan uap air nyata (mbar)

ed = ea x RH

Rn = Radiasi penyinaran matahari dalam perbandingan penguapan atau radiasi matahari bersih (mm/hari)

Rn = Rns Rn1

Rns = Harga netto gelombang pendek Rn1 = Radiasi netto gelombang panjan Rns = Rs( 1

)

Rs = Radiasi gelombang pendek, = koefisien pemantulan= 0.25 Rs = ( 0.25 + 0.5 (n/N) ) Ra n/N = lama penyinaran matahri

Ra = Radiasi extra terresial (bedasarkan lokasi stasiun pengamatan) Rn1 = 2.01x109.T4(0.34 0.44ed 0.5)

(0.1+0.9n/N)f(u)

f (u) = Fungsi Pengaruh angin pada ETo = 0.27 x ( 1 + U2/100 )

dimana U2 merupakan kecepatan angin selama 24 jam dalam km/hari di ketinggian 2 m.

2.4 Perencanaan pola tanam 2.4.1 Pola tanam

Pola tanam ialah susunan rencana

penanaman berbagai jenis tanaman selama satu tahun. Terbatasnya persediaan air adalah alasan yang mempengaruhi penyusunan pola tanam dalam satu tahun.

(5)

Tabel 2.1 Tabel Pola Tanam

Ketersediaan air Pola tanam dalam setahun

Cukup banyak air Padi - padi polowijo

cukup air Padi - padi - bero

Padi -polowijo polowijo

Kekurangan air padi -polowijo bero

polowijo - padi bero

Sumber : S.K Sidharta. Pengembangan Sumber Daya Air, 1997

2.4.2 Perencanaan golongan

Agar kebutuhan pengambilan puncak dapat dikurangi, maka areal irigasi harus dibagi bagi menjadi sedikitnya tiga atau empat golongan. Hal ini dilakukan agar bisa mendapatkan luas lahan tanam maksimal dari debit yang tersedia. Perencanaan golongan dilakukan dengan cara membagi lahan tanam dengan masa awal tanam yang berbeda. Langkah ini ditempuh dengan alasan tidak mencukupinya jumlah kebutuhan air apabila dilakukan penanaman secara serentak atau bisa juga dengan asumsi apabila tidak turunnya hujan untuk beberapa saat ke depan. Termasuk juga dikarenakan keterbatasan dari sumber daya manusianya maupun bangunan pelengkap yang ada.

2.5 Analisa kebutuhan air untuk irigasi 2.5.1 Curah hujan efektif

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. Untuk irigasi padi curah hujan efektif bulanan diambil 70% dari curah hujan minimum dengan

periode ulang rencana tertentu dengan

kemungkinan kegagalan 20% (Curah hujan R80 ). Repadi = (R80 x 70%) mm/hari...(2.6) Retebu = (R80 x 60%) mm/hari...(2.7) Repolowijo= (R80x50%) mm/hari .(2.8)

2.5.2 Kebutuhan air di sawah (NFR)

Kebutuhan air untuk tanaman pada suatu jaringan irigasi merupakan air yang dibutuhkan untuk tanaman untuk pertumbuhan yang optimal tanpa kekurangan air yang dinyatakan dalam Netto Kebutuhan Air Lapang ( Net Field Requirement, NFR ).

Besarnya kebutuhan air untuk tanaman di sawah ditentukan oleh beberapa faktor, yakni penyiapan lahan, penggunaan konsumtif, perkolasi dan rembesan, pergantian lapisan air dan curah hujan. efisiensi irigasi juga perlu diperhatikan karena faktor tersebut dapat mengurangi jumlah air irigasi pada tingkat penyaluran air.

Berikut ini adalah rumusan yang

digunakan dalam mencari besaran kebutuhan air di sawah untuk beberapa jenis tanaman: ( SPI bagian penunjang , 1986 )

NFRpadi = Etc + P Re + WLR...(2.9)

NFRpol = Etc Repol ...(2.10)

NFRtebu = Etc Retebu ... (2.11)

dimana :

Etc = Kebutuhan air untuk konsumtif tanaman (mm/hari)

P = Kehilangan air akibat perkolasi (mm/hari)

Re = Curah Hujan efektif (mm/hari) WLR = Pergantian lapisan air (mm/hari) NFR = Kebutuhan air di sawah (mm/hari)

2.5.3 Kebutuhan Air di Pintu Pengambilan

Kebutuhan air di pintu pengambilan merupakan jumlah kebutuhan air di sawah dibagi dengan effisiensi irigasinya. Kebutuhan air di pintu pengambilan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

DR = NFR / 8.64 x EI ..(2.12)

dimana

DR = Kebutuhan air di pintu pengambilan (lt/dt/Ha )

NFR = Kebutuhan air di sawah ( mm/hari ) EI = Efisiensi irigasi secara total ( % ) 8.64 = Angka konversi satuan dari mm/hari ke

lt/dt/hari

2.5.4 Kebutuhan penyiapan lahan

Pada Standar Perencanaan irigasi

disebutkan bahwa kebutuhan air untuk penyiapan lahan umumnya menentukan 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.

b) Jumlah air yang diperlukan untuk

penyiapan lahan.

Metode yang dapat digunakan untuk perhitungan kebutuhan air irigasi selama penyiapan

lahan salah satunya adalah metode yang

dikembangkan oleh van de Goor dan Zijlstra (1968). Metode ini didasarkan pada laju air konstan

dalam l/dt selama penyiapan lahan dan

menghasilkan rumus berikut :

LP = M. ek / ( ek 1 ) ... (2.13) dimana :

LP = Kebutuhan air irigasi untuk pengolahan tanah (mm/hari)

M = Kebutuhan air untuk menggantikehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang telah dijenuhkan (= Eo + P) Eo = Evaporasi air terbuka (mm/hari) (=ETox1,10)

P = Perkolasi (mm/hari) (=Tergantung tekstur tanah)

T = Jangka waktu penyiapan lahan ( hari )

S = Kebutuhan air, untuk penjenuhanditambah dengan lapisan air 50 mm,

yakni 250 + 50 = 300 mm k = MT/S

(6)

2.5.5 Kebutuhan air untuk konsumtif tanaman Kebutuhan air untuk konsumtif tanaman merupakan kedalaman air yang diperlukan untuk memenuhi evapotranspirasi tanaman yang bebas penyakit, tumbuh di areal pertanian pada kondisi cukup air dari kesuburan tanah dengan potensi pertumbuhan yang baik dan tingkat lingkungan pertumbuhan yang baik. Untuk menghitung kebutuhan air untuk konsumtif tanaman digunakan persamaan empiris sebagai berikut :

Etc = Kc x Eto...(2.14) dimana :

Kc = Koefisien tanaman

Eto = Evapotranspirasi potensial (mm/hari) Etc = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)

Tabel 2.2 Tabel Koefisien Tanaman Padi dan Jagung

Sumber :Direktorat Jenderal Pengairan.Standar perencanaan irigasi KP 01: 1986

Tabel 2.3 Tabel Koefisien Tanaman Tebu

Sumber :Direktorat Jenderal Pengairan.Standar perencanaan irigasi KP 01: 1986

2.5.6 Perkolasi

Laju perkolasi sangat bergantung pada sifat-sifat tanah. Dari hasil penyelidikan tanah pertanian dan penyelidikan kelulusan, besarnya laju perkolasi serta tingkat kecocokan tanah untuk pengolahan tanah dapat ditetapkan dan dianjurkan pemakaiannya. Guna menentukan laju perkolasi, tinggi muka air tanah juga harus diperhitungkan. Perembesan terjadi akibat meresapnya air melalui tanggul sawah. Laju perkolasi normal pada tanah lempung sesudah dilakukan genangan berkisar antara 1 sampai 3 mm/hari. Di daerah dengan kemiringan diatas 5 %, paling tidak akan ter terjadi kehilangan 5 mm/hari akibat perkolasi dan rembesan.

2.5.7 Pergantian lapisan air (Water Layer Requir- ment)

a) Setelah pemupukan, usahakan untuk

menjadwalkan dan mengganti lapisan air menurut kebutuhan.

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

2.5.8 Efisiensi irigasi

Merupakan perbandingan debit yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman dengan debit yang diberikan melalui pintu pengambilan. Efisiensi irigasi memperhitungan kehilangan air yang terjadi

dalam perjalanannya menuju petak sawah.

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

Tabel 2.4 Tabel Efisiensi

Jaringan Efisiensi Irigasi (%) Primer 80 Sekunder 90 Tersier 90 Total EI 65

Sumber : Direktorat Jenderal Pengairan. SPI bagian penunjang: 1986

2.6 Optimasi dengan program linear

Program linear merupakan suatu model matematis yang mempunyai dua fungsi utama, yaitu fungsi tujuan dan fungsi kendala/pembatas. Program linear bertujuan untuk mencapai nilai maksimum atau minimum dari suatu fungsi tujuan.

Untuk menyelesaikan persoalan program linear, terutama bila mempunyai jumlah peubah yang lebih banyak dari 2 buah, maka penggunaan tabel simpleks akan sangat membantu. Metode simpleks merupakan prosedur perhitungan yang bersifat iteratif, yang merupakan gerakan selangkah demi selangkah dimulai dari suatu titik ekstrim pada daerah layak (feasible region) menuju ke titik ekstrim yang optimum. Dalam hal ini solusi optimum (atau solusi basis) umumnya didapat pada titik ekstrim. Metode simpleks mengiterasikan sejumlah persamaan yang mewakili fungsi tujuan dan fungsi-fungsi kendala pada program linear yang telah disesuaikan menjadi bentuk standar. Berikut bentuk standar persamaan simplek

(Anwar, Nadjadji : 2001): Maks./Min.Z = C1.X1 + C2.X2 +...+ Cn.Xn ...( 2.15) Kendala :A11.X1 + A12.X2 + + A1n.Xn = b1 A21.X1 + A22.X2 + + A2n.Xn = b2 Am1.X1 + Am2.X2 + + Amn.Xn = bn X1,X2,X3

0

.(2.14)

Dalam penyelesaiannya, rumusan linear harus dirubah atau disesuaikan terlebih dahulu ke dalam bentuk rumusan standar metode simpleks dengan ketentuan sebagai berikut :

(7)

1) Fungsi pembatas merupakan persoalan

maksimasi atau minimasi. Bila

semua suku pada persoalan

maksimasi dikalikan dengan angka -1 (minus 1) maka akan menjadi persoalan minimasi. Misalnya :

Min z = 3X1 + 9X2 , sama dengan maks.(-z) = -3X1 - 9X2

2) Semua fungsi kendala dirubah menjadi

bentuk persamaan, dengan cara

menambah atau mengurangi

dengan bilangan-bilangan slack, surplus atau artifisial. Misalnya :

a. 4X1 8X2 12, menjadi 4X1 8X2 + S1 = 12,

S1 = bil. Slack

b. 4X1 8X2 12, menjadi 4X1 8X2 S2 +R = 12,

S2 = bil. Slack; R = artifisial

c. 4X1 8X2 = 12, menjadi 4X1 8X2 + R = 12, R = artifisial

3) Semua ruas kanan fungsi kendala bertanda

positif. Misalnya :

-3X1 + 9X2 -12, menjadi 3X1 9X2 12,

kemudian 3X1 9X2 - S2 + R = 12 4) Semua peubah tidak negatif. Misalnya X1

0

Untuk penyelesaian selanjutnya dilakukan dengan cara iterasi. Langkah langkah untuk satu kali iterasi pada persoalan maksimasi dapat dilakukan dari tabel simpleks sebagai berikut :

Langkah 1: Cari diantara nilai c1 padabaris fungsi tujuan (baris ke-0) yang

paling bernilai positif. Angka tetapan ini ialah faktor pengali pada peubah nonbasis (PNB), maka peubah dengan nilai c1 paling positif akan masuk menjadi peubah basis pada tabel

simpleks berikutnya sebagai

peubah masuk (PM).

Langkah 2: Langkah ini bertujuan mencari peubah keluar (PK) atau diantara sejumlah peubah basis solusi (b1) dibagi dengan angka matriks

pada baris yang sama dengan b1 dan merupakan faktor pengali dari PM di baris tersebut.Angka perbandingan positif yangterkecil menentukan pada baris tersebut ialah PBS yang akan keluar menjadi PK.

Langkah 3:Melakukan perhitungan operasi baris elementer (OBE) pada setiap baris termasuk baris fungsi tujuan sehingga didapat bahwa POM sudah menjadi PBS, dan PK menjadi PNB.

Langkah 4:Bila masih terdapat nilai c1 pada baris fungsi tujuan, lanjutkan dengan memulai langkah 1 dan seterusnya hingga seluruh nil ialah nol atau positif bila keadaan terakhir terpenuhi maka PBS ialahjawaban dari permasalahan ini dan ruas kanan pada baris fungsi tujuan ialah nilai optimum dari fungsi tujuan.

BAB III

METODOLOGI

Gambar 3.1 Diagram Alir pengerjaan Tugas Akhir SURVEY PENDAHULUAN INPUT DATA - Data Inflow - Data Hujan -Data Klimatologi Peta Lokasi Skema DI. ANALISA HIDROLOGI - Debit Andalan -Analisa Klimatologi Pemodelan Sistem jaringan Irigasi

- PERENCANAAN POLA TANAM -ANALISA KEBUTUHAN AIR

OPTIMASI PROGRAM LINIER

Dengan MenggunakanQM

ANALISA HASIL OPTIMASI

OPTIMUM

KESIMPULAN DAN SARAN

END

NO

YES START

(8)

Gambar 3.2 Diagram Alir Optimasi Program linear

BAB IV

ANALISA HIDROLOGI 4.1 Debit Andalan

Dalam pengerjaan studi ini, perhitungan debit andalan berdasarkan pada data debit yang tersedia dari hasil pengukuran di lapangan mulai tahun 1998 - 2007. Dimana untuk keperluan irigasi akan dicari debit andalan dengan tingkat keandalan sebesar 80 %. Hal ini berarti resiko adanya debit debit yang lebih kecil dari debit andalan sebesar 20 %. Langkah awal utnuk menentukan debit andalan yaitu dengan mengurutkan debit yang ada dari nilai terbesar hingga terkecil. Dengan n merupakan banyaknya tahun pengamatan dan m merupakan debit dengan kemungkinan tak terpenuhi sebesar 20 %, maka debit andalan dapat dihitung dengan menggunakan rumus pendekatan empiris sebagai berikut :

m = 0.20 n

dimana : m = tingkatan tak terpenuhi n = jumlah tahun pengamatan

Contoh Perhitungan untuk data bulan Januari periode I:

a. Merangking data debit inflow bulanan dari yang terbesar sampai yang terkecil dari tahun 1998 sampai dengan tahun 2007.

b. Menghitung persentase kemungkinan tak

terpenuhi

m = 0,20 n = 0,2x10 = 2 (peringkat 2 terbawah tak terpenuhi )

Dari perhitungan debit andalan, dapat dikonversikan menjadi volume andalan yang rekap- annya disajikan pada tabel berikut:

Tabel 4.2 Perhitungan Debit Andalan Daerah

Irigasi (m3/dt)

Sumber : Hasil perhitungan

Tabel 4.4 Rekapan Debit Andalan ( m³/dt ) dan

Volume Andalan (m3) Daerah Irigasi

Tabel 4.5 Rekapan Debit Andalan ( m³/dt ) dan

Volume Andalan (m3) per Musim Daerah Irigasi

START

Awal Tanam Volume

Andalan Analisa Kebutuhan

air

PEMBUATAN MODEL

FUNGSI TUJUAN FUNGSI KENDALA Z= C1X1 + C2X2 + ... CnXn A1X1 + AA2X2 + A3X3 ... Vb

X1, X2, X3... Luas max tanaman X1, X2, X3... 0

Analisa Linier Programming dengan QM

Analisa Hasil Optimasi - Pola tanam

- Luasan maks Masing2 tanaman - Intensitas tanaman

- Pemilihan alternatif terbaik

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I 4.560 4.460 4.380 3.970 3.510 3.500 3.340 3.310 2.590 1.860 II 4.470 4.460 4.410 3.980 3.900 3.710 3.370 3.300 3.210 3.180 III 4.470 4.300 4.080 4.010 3.960 3.550 3.390 3.330 3.220 3.030 I 4.370 4.190 4.020 3.840 3.660 3.600 3.600 3.390 3.300 3.030 II 4.490 4.320 4.010 3.980 3.920 3.480 3.480 3.390 3.250 3.030 III 4.480 4.250 4.200 4.000 3.820 3.700 3.580 3.390 3.200 3.030 I 4.450 4.380 3.910 3.710 3.650 3.600 3.390 3.390 3.200 2.960 II 4.370 4.350 3.780 3.640 3.490 3.480 3.260 3.090 2.850 2.830 III 4.190 4.130 3.980 3.820 3.670 3.670 3.400 2.710 2.630 2.320 I 4.230 4.040 3.800 3.700 3.680 3.600 3.450 2.930 2.760 2.620 II 3.890 3.830 3.650 3.500 3.480 3.160 2.900 2.760 2.680 2.460 III 4.530 4.340 4.120 3.980 3.940 3.700 3.670 3.330 2.610 2.260 I 4.360 4.340 3.950 3.720 3.690 3.640 3.430 3.130 2.410 2.210 II 4.460 4.100 3.860 3.670 3.550 3.230 2.860 2.860 2.210 2.170 III 4.120 3.710 3.640 3.630 3.620 3.250 2.880 2.810 2.210 1.970 I 3.980 3.690 3.580 3.430 3.300 2.860 2.810 2.340 1.910 1.910 II 3.300 3.260 3.080 3.000 2.890 2.370 1.960 1.930 1.930 1.900 III 3.720 3.280 2.490 2.460 2.340 2.320 1.950 1.930 1.890 1.660 I 3.690 3.200 2.980 2.380 2.370 2.370 2.270 1.930 1.990 1.840 II 3.630 3.220 2.930 2.410 2.380 2.370 2.230 2.220 1.850 1.840 III 3.690 3.220 2.960 2.670 2.400 2.370 2.230 1.920 1.890 1.840 I 3.710 3.130 2.670 2.520 2.410 2.370 2.370 2.210 1.910 1.660 II 3.490 3.190 2.850 2.830 2.690 2.380 2.350 1.880 1.590 1.130 III 2.840 2.830 2.730 2.380 2.370 2.340 2.130 1.870 1.400 -I 3.140 2.800 2.680 2.500 2.370 2.340 2.170 1.870 1.860 -II 2.590 2.570 2.370 2.360 1.930 1.890 1.860 1.580 1.230 ` III 2.540 2.390 2.390 2.380 2.030 1.890 1.860 1.610 1.180 0.880 I 2.890 2.410 2.390 2.330 2.090 1.990 1.870 1.650 1.460 -II 2.830 2.670 2.530 2.440 2.330 2.190 1.880 1.880 1.560 -III 3.520 3.270 2.850 2.830 2.380 2.300 2.140 1.890 1.700 0.510 I 3.660 3.540 2.810 2.690 2.490 2.110 1.950 1.930 1.760 1.480 II 3.910 3.820 3.610 2.790 2.740 2.510 2.480 2.290 2.090 1.760 III 4.480 4.020 3.980 3.680 3.560 3.130 3.060 2.800 1.970 1.760 I 4.430 4.090 4.060 3.980 3.570 3.550 3.370 3.260 3.250 2.000 II 4.470 4.440 4.200 3.970 3.810 3.680 3.640 3.570 3.370 1.620 III 4.500 4.480 4.340 3.930 3.810 3.760 3.680 3.660 3.580 3.300 93.340 Ket : Desember Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember TOTAL

Debit Andalan Daerah Irigasi

I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III 2669760 2928960 2928960 2928960 2704320 2877120 2384640 2531520 2341440 1667520 1667520 2021760 2427840 2471040 1624320 1909440 1658880 1918080 1667520 1425600 1391040 1365120 1615680 1615680 3.260 3.570 3.660 Volume Andalan ( m3) 2859840 2851200 2877120 2928960 3162240 3084480 2816640 2419200 1978560 1667520 1632960 1624320 1.880 1.890 1.930 2.800 2.290 1.870 1.870 1.580 1.610 1.650 1.930 2.220 1.920 2.210 1.880 2.860 2.810 2.340 1.930 1.930 2.710 2.930 2.760 3.330 3.130 3.390 3.390 3.390 3.390 3.090 Debit Andalan (m3/s) 3.310 3.300 3.330 Oktober Nopember Desember Mei Juni Juli Agustus September Bulan Januari Februari Maret April Musim Hujan Kemarau 1 Kemarau 2 80645760 Debit Andalan (m3/s) Volume Andalan ( m3)

32503680 28693440 19448640 3.135 2.980833333 2.7725

(9)

4.2 Evapotranspirasi Potensial

Untuk menghitung besarnya

evapotranspirasi potensial, dibutuhkan data data klimatologi yang meliputi temperature udara, kelembaban relative, lama penyinaran matahari, dan kecepatan angin.

Berikut contoh perhitungan evapotranspirasi pada bulan Januari dengan menggunkan metode Penman.

Diketahui data-data pada bulan Januari sebagai berikut :

Lokasi = 007°15 952 Suhu rata-rata (T)°C = 27.99 °C Kelembaban Relatif (%)= 94.92 % Lama penyinaran matahari (%)= 46.36 % Kecepatan angin (U) = 56.85 km/jam

= 1364.4 km/hari Langkah 1. Mencari harga Tekanan Uap Jenuh (ea)

Dari data T = 27.99 °C, didapat ea = 37.82 mbar

Langkah 2. Mencari harga Tekanan Uap Nyata (ed) ( mbar )

ed = ea x RH = 37.82 x 94.92% = 35.90 mbar

Langkah 3. Mencari harga Perbedaan Tekanan Uap Air ( ea - ed )

( ea - ed ) = 37.82 35.89 = 1.92 mbar Langkah 4. Mencari harga fungsi Angin f( U )

Dengan rumus f(U) = 0.27 x(1+U/100) = 0.31 km/hari Langkah 5. Mencari harga faktor ( W ) dan ( 1-W )

Dari data T = 27.99 °C, dan ketinggian rata-rata air laut = 0 m, maka didapat (1-W) = 0.23

Langkah 6. Mencari harga (1-W) x f(U) x (ea-ed) = 0.23 x 0.31 x 1.92 = 0.1

Langkah 7. Mencari harga Radiasi extra terrestrial (Ra)( mm/hari ) Lokasi berada di 7° Lintang Selatan, maka Ra = 15.95 mm/hari

Langkah 8. Mencari harga Radiasi gel.Pendek(Rs) = (0.25 + 0.5 ( n/N)) x Ra

= (0.25+0.5 (46.36%)) x16.05 = 7.98 mm/hari

Langkah 9. Mencari harga f( T ) koreksi akibat temperatur Dari data T = 27.99°C, maka didapat f( T ) = 16.38

Langkah 10. Mencari harga f(ed) koreksi akibat tekanan uap nyata= 0.34 0.044 ed = 0.34 0.044 35.89 = 0.076

Langkah 11. Mencari harga f( n/N )

= (0.1+0.9x(n/N))= 0.1+0.9(46.36 %) = 0.52

Langkah 12. Mencari harga Radiasi netto Gelombang Panjang (Rn1)= f(T)x f(ed) x f(n/N)

= 16.38 x 0.08 x 0.52 = 0.65 Langkah 13. Mencari harga Netto Gelombang

Pendek (Rns)= Rs (1- ) = 8.03x(1- 0.25)= 5.99 mm/hari

Langkah 14. Mencari harga Radiasi netto (Rn)= Rns Rn1 = 5.99 0.65 = 5.34 mm/hari

Langkah 15. Mencari harga Faktor koreksi(c)=1.09

Eto= c { W x Rn + ( 1 w ) x f ( u ) x ( ea ed ) }

Eto= 1.09 { 0.77 x 5.38 + (0.23) x (0.31) x (1.9) } = 4.63 mm/hari

Tabel 4.5 Data Rerata Klimatologi Stasiun Klimatologi Balong Panggang Kabupaten Gresik

Tabel 4.6 Perhitungan Evapotranspirasi

sumber : Hasil Perhitungan

BAB V

KEBUTUHAN AIR UNTUK IRIGASI

Kebutuhan air tanaman didefinisikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman pada suatu periode untuk dapat tumbuh dan produksi secara normal. Umumnya setiap jenis tanaman selama pertumbuhannya akan terus menerus membutuhkan air, namun kuantitas air yang dibutuhkan sangat bervariasi. Misalnya padi yang membutuhkan penggenangan air yang cukup selama masa pertumbuhannya, sedangkan polowijo membutuhkan air hanya untuk mempertahankan kelembaban tanah di sekitarnya.

Jenis tanaman yang biasa ditanam di Daerah Irigasi Menturus yaitu padi, palawija (jagung), dan tebu. Kebutuhan akan air dari setiap

tanaman tersebut berbeda-beda. Sedangkan

kebutuhan air itu sendiri dipengaruhi oleh evaporasi potensial, curah hujan efektif, perkolasi, penyiapan lahan, koefisien tanaman, dan efisiensi irigasi.

Lokasi : 007°15'952''

Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agst Sept Okt Nop Des

1 Temperatur ( T ) oC 27.99 27.98 28.66 28.65 28.05 27.62 26.99 27.94 29.03 24.10 30.86 30.58 2 Kelembaban Relatif ( RH ) % 94.92 95.27 95.38 93.84 95.57 94.87 93.85 93.69 94.03 70.66 94.96 96.00 3 Lama Penyinaran ( n/N ) % 46.36 48.24 39.78 56.60 58.57 62.76 68.85 73.28 70.08 46.86 58.13 32.17 km/jm 56.85 41.84 40.18 37.25 37.97 55.78 68.48 71.62 94.69 78.85 86.05 50.90 km/hr 1364.40 1004.16 964.32 894.00 911.28 1338.72 1643.52 1718.88 2272.56 1892.40 2065.20 1221.60 Sumber : Stasiun Klimatologi Balong Panggang

No JENIS DATA Satuan Bulan

4 Kecepatan Angin ( u )

Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agst Sept Okt Nop Des 1 Tekanan Uap Jenuh (ea) mbar 37.82 37.80 38.39 39.23 37.94 37.03 35.68 36.74 40.04 29.97 44.55 43.70 2 Tekanan Uap Nyata (ed) mbar 35.90 36.01 36.62 36.81 36.26 35.13 33.49 34.42 37.65 21.18 42.30 41.95 3 Perbedaan Tek. Uap (ea-ed) mbar 1.92 1.79 1.77 2.42 1.68 1.90 2.19 2.32 2.39 8.79 2.25 1.75 4 Fungsi Angin f(U) km/hr 0.31 0.30 0.30 0.30 0.30 0.31 0.32 0.32 0.34 0.33 0.33 0.31 5 Faktor Pembobot ( 1 W ) 0.23 0.23 0.23 0.22 0.23 0.23 0.24 0.24 0.22 0.27 0.19 0.20 6 Radiasi extra terrestial (Ra) mm/hr 15.95 15.95 15.55 14.55 13.25 12.60 12.90 13.85 14.95 15.75 15.90 15.85 7 Radiasi gel. Pendek (Rs) mm/hr 7.98 8.14 7.23 8.08 7.50 7.42 8.02 8.94 9.40 7.92 8.97 6.72 8 Radiasi Netto Gel.Pendek (Rns) mm/hr 5.99 6.11 5.42 6.06 5.63 5.57 6.02 6.71 7.05 5.94 6.72 5.04 9 Fungsi Tek. Uap nyata f(ed) 0.076 0.076 0.074 0.073 0.075 0.079 0.085 0.082 0.070 0.138 0.054 0.055 10 Fungsi penyinaran f(n/N) 0.52 0.53 0.46 0.61 0.63 0.66 0.72 0.76 0.73 0.52 0.62 0.39 11 Fungsi suhu f(t) 16.38 16.38 16.44 16.52 16.39 16.30 16.16 16.27 16.61 15.55 17.26 16.95 12 Radiasi netto Gel. Panjang (Rn1) mm/hr 0.65 0.66 0.56 0.74 0.77 0.86 0.99 1.01 0.85 1.12 0.58 0.36 13 Radiasi netto (Rn) mm/hr 5.34 5.44 4.87 5.33 4.86 4.71 5.02 5.70 6.20 4.83 6.15 4.67 14 Faktor Pembobot Rn ( W ) 0.77 0.77 0.77 0.78 0.77 0.77 0.76 0.76 0.78 0.73 0.81 0.80 15 Faktor koreksi (c ) 1.09 1.09 1.08 1.09 1.08 1.08 1.09 1.10 1.10 1.10 1.10 1.07 Potensial Evapotranspirasi (Eto) mm/hr 4.63 4.70 4.18 4.70 4.16 4.06 4.34 4.96 5.51 4.74 5.63 4.12 No PERHITUNGAN Satuan Bulan

(10)

5.1 Curah Hujan Efektif

Curah hujan efektif diartikan sebagai curah hujan yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman

untuk memenuhi kehilangan air akibat

evapotranspirasi tanaman, perkolasi dan lain-lain. Jumlah hujan yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman tergantung pada jenis tanaman. Curah hujan efektif dapat dihitung berdasarkan data hujan yang tersedia dengan peluang keandalan 80%. Data berasal dari data curah hujan yang tercatat di stasiun hujan yang berdekatan atau berada dalam cakupan areal irigasi tersebut. Dari data hujan harian direkap menjadi data hujan periode 10 harian.

Hasil perhitungan curah hujan efektif disajikan pada tabel 5.1 berikut :

Tabel 5.2 Perhitungan Re 80%

sumber : Hasil perhitungan

Tabel 5.4 Perhitungan Curah Hujan Efektif Untuk Tanaman Palawija

sumber : Hasil perhitungan

Berikut keterangan dari tabel 5.4 mengenai perhitungan curah hujan efektif untuk palawija : Kolom 1 = bulan

Kolom 2 = periode dekade ke-i

Kolom 3 = 50% x Re80 / 10 hari dalam mm/hari Kolom 4 = total kolom 3 selama 3 dekade tiap

bulan,Re80 dalam mm/bulan Kolom 5 =evapotranspirasi tiap bulan dalam

mm/bulan

Kolom 6 = Repolowijo (ditentukan dengan cara

menginterpolasi dari tabel 5.3) Kolom 7 & 8= Repolowijo pada kolom 6/30 hari

(mm/hari)

Tabel 5.5 Perhitungan Curah Hujan Efektif Untuk Tanaman Padi, Palawija, Tebu

Keterangan :

Kolom 1 = bulan dan periode

Kolom 2 = curah hujan rata-rata 80 % (mm/10 harian)

Kolom 3 = Reff. Padi = (R80% / 10 harian) x 70% Kolom 4 = Reff. Tebu = (R80% / 10 harian) x 60% Kolom 5= Reff. palawija = dari tabel 5.4

5.2 Evapotranspirasi

Evapotranspirasi ini merupakan proses evaporasi dan transpirasi yang terjadi yang diperoleh berdasarkan temperatur udara, kecepatan angin, kelembaban relatif dan lama penyinaran matahari yang terjadi di lokasi. Nilai ini akan digunakan untuk memperkirakan kebutuhan air untuk pengolahan tanah untuk padi di sawah. Hasil perhitungan evapotranspirasi ini telah disajikan pada bab sebelumnya.

5.3 Perkolasi

Perkolasi atau yang biasa disebut

peresapan air ke dalam tanah dipengaruhi oleh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 221 109 107 104 98 94 78 45 30 11 2 237 179 150 103 89 79 77 48 27 12 3 831 256 250 169 151 136 124 69 56 29 1 248 143 121 118 103 82 68 49 40 38 2 221 205 132 116 105 99 61 60 41 18 3 202 175 152 106 96 85 59 43 36 -1 175 165 121 115 99 96 82 80 61 41 2 315 231 167 119 114 97 92 77 41 41 3 236 214 183 143 95 84 41 38 37 -1 126 108 107 87 77 61 39 38 37 31 2 146 128 121 119 85 37 30 24 22 14 3 67 60 58 45 17 15 14 2 - -1 133 73 73 64 62 46 40 16 - -2 100 67 56 35 24 24 10 2 - -3 119 39 34 7 - - - -1 67 18 15 10 4 - - - - -2 65 53 41 28 9 - - - - -3 113 31 12 8 3 2 - - - -1 18 10 9 - - - -2 36 27 21 2 - - - -3 43 - - - -1 - - - -2 - - - -3 - - - -1 16 - - - -2 - - - -3 150 - - - -1 76 13 4 - - - -2 96 57 52 26 13 - - - - -3 149 94 93 44 34 4 - - - -1 159 128 97 25 19 20 - - - -2 185 168 125 82 36 30 13 - - -3 200 136 132 97 77 45 29 27 18 -1 108 77 75 69 46 41 38 23 19 -2 161 107 63 56 52 51 43 37 21 -3 275 267 228 132 101 91 84 65 - -November Desember Bulan April Maret Februari Januari Mei Juni Juli Agustus September Oktober

50% Re80 Re Eto Re pol Re pol mm/10 harimm/bulan mm/bulan mm/bulan mm/hari

1 2 3 4 5 6 7 Jan l 22.5 2.205 ll 24.0 2.205 lll 34.5 2.205 Feb l 24.5 0.000 ll 30.0 0.000 lll 21.5 0.000 Mar l 40.0 2.325 ll 38.5 2.325 lll 19.0 2.325 Apr l 19.0 0.962 ll 12.0 0.962 lll 1.0 0.962 Mei l 8.0 0.000 ll 1.0 0.000 lll 0.0 0.000 Jun l 0.0 0.000 ll 0.0 0.000 lll 0.0 0.000 Jul l 0.0 0.000 ll 0.0 0.000 lll 0.0 0.000 Aug l 0.0 0.000 ll 0.0 0.000 lll 0.0 0.000 Sept l 0.0 0.000 ll 0.0 0.000 lll 0.0 0.000 Okt l 0.0 0.000 0.000 ll 0.0 0.000 0.000 lll 0.0 0.000 0.000 Nov l 0.0 0.389 ll 0.0 0.389 lll 13.5 0.389 Des l 11.5 1.875 ll 18.5 1.875 lll 32.5 1.875 148.082 190.051 0.000 132.250 194.364 197.385 195.763 Bulan Periode 81.0 76.0 200.011 0.000 97.5 32.0 9.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.5 62.5 0.000 0.000 168.464 232.051 11.680 58.130 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 68.340 72.090 28.870

Re80 Re Padi Re Tebu Re Pol

mm/10 hari mm/hari mm/hari mm/hari

3 4 5 6 Jan l 45.0 3.2 2.700 2.205 ll 48.0 3.4 2.880 2.205 lll 69.0 4.8 4.140 2.205 Feb l 49.0 3.4 2.940 0.000 ll 60.0 4.2 3.600 0.000 lll 43.0 3.0 2.580 0.000 Mar l 80.0 5.6 4.800 2.325 ll 77.0 5.4 4.620 2.325 lll 38.0 2.7 2.280 2.325 Apr l 38.0 2.7 2.280 0.962 ll 24.0 1.7 1.440 0.962 lll 2.0 0.1 0.120 0.962 Mei l 16.0 1.1 0.960 0.000 ll 2.0 0.1 0.120 0.000 lll 0.0 0.0 0.000 0.000 Jun l 0.0 0.0 0.000 0.000 ll 0.0 0.0 0.000 0.000 lll 0.0 0.0 0.000 0.000 Jul l 0.0 0.0 0.000 0.000 ll 0.0 0.0 0.000 0.000 lll 0.0 0.0 0.000 0.000 Aug l 0.0 0.0 0.000 0.000 ll 0.0 0.0 0.000 0.000 lll 0.0 0.0 0.000 0.000 Sept l 0.0 0.0 0.000 0.000 ll 0.0 0.0 0.000 0.000 lll 0.0 0.0 0.000 0.000 Okt l 0.0 0.0 0.000 0.000 ll 0.0 0.0 0.000 0.000 lll 0.0 0.0 0.000 0.000 Nov l 0.0 0.0 0.000 0.389 ll 0.0 0.0 0.000 0.389 lll 27.0 1.9 1.620 0.389 Des l 23.0 1.6 1.380 1.875 ll 37.0 2.6 2.220 1.875 lll 65.0 4.6 3.900 1.875 Bulan 1

(11)

beberapa faktor, antara lain tekstur tanah dan

permeabilitasnya. Berdasarkan tekstur tanah

lempung berliat dengan permeabilitas sedang, maka laju perkolasi dapat dipakai berkisar 1 sampai dengan 3 mm/hari. Dengan perhitungan ini nilai perkolasi diambil sebesar 2,5 mm/hari, mengikuti kondisi eksisting di lapangan.

5.4 Pengolahan Tanah dan Penyiapan Lahan

Setiap jenis tanaman membutuhkan pengolahan tanah yang berbeda-beda. Pengolahan tanah untuk padi membutuhkan air irigasi yang lebih banyak, karena padi akan memerlukan tanah dengan tingkat kejenuhan yang baik dan dalam keadaan tanah yang lunak dan gembur. Pengolahan tanah ini dilakukan antara 20 sampai dengan 30 hari sebelum masa tanam. Minggu pertama sebelum kegiatan penanaman dimulai, petak sawah diberi air secukupnya untuk melunakkan tanahnya. Biasanya dilakukan dengan membajak atau

mencangkul sawah. Kebutuhan air untuk

pengolahan tanah dipengaruhi oleh proses

evapotranspirasi potensial yang terjadi,

sebagaimana dirumuskan sebagai contoh berikut : Eo= ETo x 1,10 = 4,65 x 1,10 = 5,12 mm/hari P = 2,5 mm/hari

M = Eo + P = 7,62 mm/hari T = 31 hari

S = Kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan 50 mm,Jadi 200 + 50 = 250 mm K = 7,62 mm/hari x 31 hari / 250 mm = 0,9 LP= M. ek / ( ek 1 )

= 7,62 . e 0,94 / ( e 0,94 1 ) = 12,46 mm/hari untuk perhitungan bulan lain direkap pada tabel 5.6

Tabel 5. 6 Perhitungan Kebutuhan Air untuk Persiapan Lahan

sumber : Hasil perhitungan Keterangan :

Eto : Evapotranspirasi potensial ( mm/hari ) Eo : Evaporasi potensial ( mm/hari ) P : Perkolasi ( 2,5 mm/hari ) T : Waktu pengolahan ( hari )

S : Kebutuhan untuk penjenuhan lapisan atas LP : Kebutuhan air selama penyiapan lahan

(mm/hari )

5.5 Koefisien Tanaman

Besarnya nilai suatu Koefisien tanaman tergantung dari umur dan jenis tanaman yang ada. Koefisien tanaman ini merupakan faktor yang dapat digunakan untuk mencari besarnya air yang habis terpakai untuk tanaman untuk masa pertumbuhannya. Besarnya koefisien tanaman ini akan mempengaruhi besarnya kebutuhan air untuk tanaman.

5.6 Efisiensi Irigasi

Besarnya nilai efisiensi irigasi ini dipengaruhi oleh jumlah air yang hilang selama di perjalanan. Efisiensi kehilangan air pada saluran primer, sekunder dan tersier berbeda-beda pada daerah irigasi. Besarnya kehilangan air di tingkat saluran primer 80%, sekunder 90% dan tersier 90% (untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada tabel 2.3 pada bab II). Sehingga efisiensi irigasi total = 90% x 90% x 80% = 65 %.

5.7 Penggolongan

Pembagian kelompok/golongan dimana saat awal dimulainya pengolahan tanah untuk tanaman padi musim hujan berbeda, dimaksudkan agar puncak kebutuhan air lebih kecil dari pada tanpa golongan/serentak. Pembagian blok Daerah Irigasi Menturus sebagaimana berikut :

Tabel 5.7 Pembagian Golongan/ Blok DI Menturus

Tabel 5.8 Rencana Pembagian Tata Tanam

Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sept Okt Nop Des

1 Eto mm/hari 4.63 4.70 4.18 4.70 4.16 4.06 4.34 4.96 5.51 4.74 5.63 4.12 2 Eo = Eto x 1.10 mm/hari 5.09 5.17 4.60 5.17 4.58 4.47 4.77 5.46 6.06 5.21 6.19 4.53 3 P mm/hari 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 4 M = Eo + P mm/hari 7.59 7.67 7.10 7.67 7.08 6.97 7.27 7.96 8.56 7.71 8.69 7.03 5 T hari 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 6 S mm 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 7 k = MT/S 0.91 0.92 0.85 0.92 0.85 0.84 0.87 0.95 1.03 0.93 1.04 0.84 mm/hari 12.70 12.75 12.38 12.75 12.37 12.30 12.49 12.93 13.33 12.78 13.42 12.34 l/dt/ha 1.47 1.48 1.43 1.48 1.43 1.42 1.45 1.50 1.54 1.48 1.55 1.43

No Parameter Satuan Bulan

8 LP = (M.ek

) / ( ek - 1 )

Ket Gol I Gol II Gol III

Nop 1 Nop 2 Nop 3

Nop 2 Nop 3 Des 1

Nop 3 Des 1 Des 2

III

Tahun Pelaksanaan Awal Pengolahan Tanah

I II

Saluran Areal(Ha) Gol I Gol II Gol III Ket Primer Menturus I 436 BIM 24 30 Primer Menturus II 791 BIM 1 23 Sekunder Terusan 205 Sekunder Losari 616 Sekunder Ngares 496 Sekunder Berat 253 Sekunder Sidoringin 477 Total 3.274 1589 894 791

(12)

5.8 Perencanaan Pola Tanam

Dengan adanya keterbatasan persediaan air, maka pengaturan pola tanam dan jadwal tanam perlu dilaksanakan untuk dapat mengurangi banyaknya air yang diperlukan, dengan kata lain efisiensi dalam pemakaian air untuk irigasi dapat ditingkatkan.

5.9 Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi

Dalam mencari besarnya kebutuhan air untuk irigasi tanaman, dilakukan analisa kebutuhan air yang dipengaruhi oleh faktor pengolahan tanah, perkolasi, curah hujan efektif, evapotranspirasi, efisiensi irigasi, koefisien tanaman serta faktor lainnya yang telah dibahas sebelumnya. Berikut ini disajikan contoh perhitungan kebutuhan air irigasi Nop 1.

Tabel 5.9 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Padi Untuk Awal Tanam Nopember 1

Tabel 5.10 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Palawija Untuk Awal Tanam

Nopember 1

Tabel 5.11 Perhitungan Kebutuhan Air Tanaman Tebu Untuk Seluruh Masa Tanam

DR mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr C1 C2 C3 W1' W2' W3' mm/hr mm/hr l/dt/ha l/dt/ha I 5.63 0 0.00 2.50 LP LP LP 13.40 13.40 13.40 13.40 13.40 1.55 2.39 II 5.63 0 0.00 2.50 1.10 LP LP 6.19 13.40 13.40 13.40 13.40 1.55 2.39 III 5.63 2.7 1.89 2.50 1.10 1.10 LP 6.19 6.19 13.40 13.40 11.51 1.33 2.05 I 4.12 2.3 1.61 2.50 1.10 1.10 1.10 4.53 4.53 4.53 4.53 5.42 0.63 0.97 II 4.12 3.7 2.59 2.50 0.83 1.05 1.10 1.10 4.33 4.53 4.53 4.43 5.17 0.60 0.92 III 4.12 6.5 4.55 2.50 1.66 1.05 1.05 1.10 4.33 4.33 4.53 4.38 3.99 0.46 0.71 I 4.63 4.5 3.15 2.50 1.66 1.05 1.05 1.05 4.86 4.86 4.86 4.86 5.87 0.68 1.05 II 4.63 4.8 3.36 2.50 1.66 0.95 1.05 1.05 4.40 4.86 4.86 4.64 5.44 0.63 0.97 III 4.63 6.9 4.83 2.50 1.66 0.85 0.95 1.05 3.94 4.40 4.86 4.29 3.62 0.42 0.64 I 4.70 4.9 3.43 2.50 1.66 0.00 0.85 0.95 0.00 4.00 4.47 2.17 2.90 0.34 0.52 II 4.70 6 4.20 2.50 0.83 0.00 0.85 0.00 0.00 4.00 0.97 0.10 0.01 0.02 III 4.70 4.3 3.01 2.50 0.00 0.00 0.00 -0.51 -0.06 0.09 I 4.18 8 5.60 2.50 LP LP LP 12.38 12.38 12.38 12.38 6.78 0.78 1.21 II 4.18 7.7 5.39 2.50 1.10 LP LP 4.60 12.38 12.38 8.60 3.21 0.37 0.57 III 4.18 3.8 2.66 2.50 1.10 1.10 LP 4.60 4.60 12.38 6.48 3.82 0.44 0.68 I 4.70 3.8 2.66 2.50 1.10 1.10 1.10 5.17 5.17 5.17 5.17 5.01 0.58 0.89 II 4.70 2.4 1.68 2.50 0.83 1.05 1.10 1.10 4.94 5.17 5.17 5.06 6.71 0.78 1.19 III 4.70 0.2 0.14 2.50 1.66 1.05 1.05 1.10 4.94 4.94 5.17 4.99 9.01 1.04 1.60 I 4.16 1.6 1.12 2.50 1.66 1.05 1.05 1.05 4.37 4.37 4.37 4.37 7.41 0.86 1.32 II 4.16 0.2 0.14 2.50 1.66 0.95 1.05 1.05 3.95 4.37 4.37 4.17 8.19 0.95 1.46 III 4.16 0 0.00 2.50 1.66 0.85 0.95 1.05 3.54 3.95 4.37 3.85 8.01 0.93 1.43 I 4.06 0 0.00 2.50 1.66 0.00 0.85 0.95 0.00 3.45 3.86 1.87 6.03 0.70 1.07 II 4.06 0 0.00 2.50 0.83 0.00 0.85 0.00 0.00 3.45 0.83 4.16 0.48 0.74 III 4.06 0 0.00 2.50 0.00 0.00 2.50 0.29 0.45 I 4.34 0 0.00 2.50 LP LP LP 12.51 12.51 12.51 12.51 12.51 1.45 2.23 II 4.34 0 0.00 2.50 1.10 LP LP 4.77 12.51 12.51 8.76 8.76 1.01 1.56 III 4.34 0 0.00 2.50 1.10 1.10 LP 4.77 4.77 12.51 6.64 6.64 0.77 1.18 I 4.96 0 0.00 2.50 1.10 1.10 1.10 5.46 5.46 5.46 5.46 7.96 0.92 1.42 II 4.96 0 0.00 2.50 0.83 1.05 1.10 1.10 5.21 5.46 5.46 5.34 8.67 1.00 1.54 III 4.96 0 0.00 2.50 1.66 1.05 1.05 1.10 5.21 5.21 5.46 5.27 9.43 1.09 1.68 I 5.51 0 0.00 2.50 1.66 1.05 1.05 1.05 5.79 5.79 5.79 5.79 9.95 1.15 1.77 II 5.51 0 0.00 2.50 1.66 0.95 1.05 1.05 5.23 5.79 5.79 5.52 9.68 1.12 1.72 III 5.51 0 0.00 2.50 1.66 0.85 0.95 1.05 4.68 5.23 5.79 5.10 9.26 1.07 1.65 I 4.74 0 0.00 2.50 1.66 0.00 0.85 0.95 0.00 4.03 4.50 2.19 6.35 0.73 1.13 II 4.74 0 0.00 2.50 0.83 0.00 0.85 0.00 0.00 4.03 0.97 4.30 0.50 0.77 III 4.74 0 0.00 2.50 0.00 0.00 2.50 0.29 0.45 Kemarau 2 Juli Agst Sept Okt Jan Feb Kemarau 1 Mar Apr Mei Juni Re 80 PADI

Re P WLR Koefifien Tanaman Eto . Ci Etc NFR Musim Bulan periode Eto

Hujan Nop Des DR mm/hr mm/hr mm/hr C1 C2 C3 W1' W2' W3' mm/hr mm/hr l/dt/ha l/dt/ha I 5.63 0 0.39 0.50 0.00 0.00 2.82 0.00 0.00 1.37 0.98 0.11 0.17 II 5.63 0 0.39 0.73 0.50 0.00 4.11 2.82 0.00 2.76 2.37 0.27 0.42 III 5.63 2.7 0.39 0.95 0.73 0.50 5.35 4.11 2.82 4.40 4.01 0.46 0.71 I 4.12 2.3 1.88 0.96 0.95 0.73 3.96 3.91 3.01 3.72 1.84 0.21 0.33 II 4.12 3.7 1.88 1.00 0.96 0.95 4.12 3.96 3.91 4.03 2.15 0.25 0.38 III 4.12 6.5 1.88 1.05 1.00 0.96 4.33 4.12 3.96 4.18 2.31 0.27 0.41 I 4.63 4.5 2.21 1.02 1.05 1.00 4.72 4.86 4.63 4.74 2.53 0.29 0.45 II 4.63 4.8 2.21 0.99 1.02 1.05 4.58 4.72 4.86 4.69 2.48 0.29 0.44 III 4.63 6.9 2.21 0.95 0.99 1.02 4.40 4.58 4.72 4.53 2.32 0.27 0.41 I 4.70 4.9 0.00 0.00 0.95 0.99 0.00 4.47 4.65 2.34 2.34 0.27 0.42 II 4.70 6 0.00 0.00 0.00 0.95 0.00 0.00 4.47 1.08 1.08 0.12 0.19 III 4.70 4.3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 I 4.18 8 2.24 0.50 0.00 0.00 2.09 0.00 0.00 1.01 -1.22 0.14 0.22 II 4.18 7.7 2.24 0.73 0.50 0.00 3.05 2.09 0.00 2.05 -0.18 0.02 0.03 III 4.18 3.8 2.24 0.95 0.73 0.50 3.97 3.05 2.09 3.27 1.03 0.12 0.18 I 4.70 3.8 0.96 0.96 0.95 0.73 4.51 4.47 3.43 4.24 3.28 0.38 0.58 II 4.70 2.4 0.96 1.00 0.96 0.95 4.70 4.51 4.47 4.59 3.63 0.42 0.65 III 4.70 0.2 0.96 1.05 1.00 0.96 4.94 4.70 4.51 4.77 3.81 0.44 0.68 I 4.16 1.6 0.00 1.02 1.05 1.00 4.24 4.37 4.16 4.26 4.26 0.49 0.76 II 4.16 0.2 0.00 0.99 1.02 1.05 4.12 4.24 4.37 4.21 4.21 0.49 0.75 III 4.16 0 0.00 0.95 0.99 1.02 3.95 4.12 4.24 4.07 4.07 0.47 0.72 I 4.06 0 0.00 0.00 0.95 0.99 0.00 3.86 4.02 2.02 2.02 0.23 0.36 II 4.06 0 0.00 0.00 0.00 0.95 0.00 0.00 3.86 0.93 0.93 0.11 0.17 III 4.06 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 I 4.34 0 0.00 0.50 0.00 0.00 2.17 0.00 0.00 1.05 1.05 0.12 0.19 II 4.34 0 0.00 0.73 0.50 0.00 3.17 2.17 0.00 2.13 2.13 0.25 0.38 III 4.34 0 0.00 0.95 0.73 0.50 4.12 3.17 2.17 3.39 3.39 0.39 0.60 I 4.96 0 0.00 0.96 0.95 0.73 4.76 4.71 3.62 4.47 4.47 0.52 0.80 II 4.96 0 0.00 1.00 0.96 0.95 4.96 4.76 4.71 4.85 4.85 0.56 0.86 III 4.96 0 0.00 1.05 1.00 0.96 5.21 4.96 4.76 5.03 5.03 0.58 0.90 I 5.51 0 0.00 1.02 1.05 1.00 5.62 5.79 5.51 5.64 5.64 0.65 1.00 II 5.51 0 0.00 0.99 1.02 1.05 5.45 5.62 5.79 5.58 5.58 0.65 0.99 III 5.51 0 0.00 0.95 0.99 1.02 5.23 5.45 5.62 5.39 5.39 0.62 0.96 I 4.74 0 0.00 0.00 0.95 0.99 0.00 4.50 4.69 2.36 2.36 0.27 0.42 II 4.74 0 0.00 0.00 0.00 0.95 0.00 0.00 4.50 1.09 1.09 0.13 0.19 III 4.74 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 periode Eto

Musim Bulan Re Koefifien Tanaman Eto . Ci Etc NFR

Hujan Nop Des Jan Feb Kemarau 1 Mar Apr Mei Juni Kemarau 2 Juli Agst Sept Okt Re 80 PALAWIJA ( JAGUNG ) DR mm/hr mm/hr mm/hr C1 C2 C3 W1' W2' W3' mm/hr mm/hr l/dt/ha l/dt/ha I 5.63 0.0 0.00 0.55 0.60 0.60 3.10 3.38 3.38 3.24 3.24 0.38 0.58 II 5.63 0.0 0.00 0.55 0.55 0.60 3.10 3.10 3.38 3.16 3.16 0.37 0.56 III 5.63 2.7 1.62 0.55 0.55 0.55 3.10 3.10 3.10 3.10 1.48 0.17 0.26 I 4.12 2.3 1.38 0.80 0.55 0.55 3.30 2.27 2.27 2.77 1.39 0.16 0.25 II 4.12 3.7 2.22 0.80 0.80 0.55 3.30 3.30 2.27 3.05 0.83 0.10 0.15 III 4.12 6.5 3.90 0.80 0.80 0.80 3.30 3.30 3.30 3.30 -0.60 0.07 0.11 I 4.63 4.5 2.70 0.90 0.80 0.80 4.17 3.70 3.70 3.93 1.23 0.14 0.22 II 4.63 4.8 2.88 0.95 0.90 0.80 4.40 4.17 3.70 4.17 1.29 0.15 0.23 III 4.63 6.9 4.14 1.00 0.95 0.90 4.63 4.40 4.17 4.45 0.31 0.04 0.06 I 4.70 4.9 2.94 1.00 1.00 0.95 4.70 4.70 4.47 4.64 1.70 0.20 0.30 II 4.70 6.0 3.60 1.00 1.00 1.00 4.70 4.70 4.70 4.70 1.10 0.13 0.20 III 4.70 4.3 2.58 1.00 1.00 1.00 4.70 4.70 4.70 4.70 2.12 0.25 0.38 I 4.18 8.0 4.80 1.05 1.00 1.00 4.39 4.18 4.18 4.28 -0.52 0.06 0.09 II 4.18 7.7 4.62 1.05 1.05 1.00 4.39 4.39 4.18 4.34 -0.28 0.03 0.05 III 4.18 3.8 2.28 1.05 1.05 1.05 4.39 4.39 4.39 4.39 2.11 0.24 0.38 I 4.70 3.8 2.28 1.05 1.05 1.05 4.94 4.94 4.94 4.94 2.66 0.31 0.47 II 4.70 2.4 1.44 1.05 1.05 1.05 4.94 4.94 4.94 4.94 3.50 0.40 0.62 III 4.70 0.2 0.12 1.05 1.05 1.05 4.94 4.94 4.94 4.94 4.82 0.56 0.86 I 4.16 1.6 0.96 1.05 1.05 1.05 4.37 4.37 4.37 4.37 3.41 0.39 0.61 II 4.16 0.2 0.12 1.05 1.05 1.05 4.37 4.37 4.37 4.37 4.25 0.49 0.76 III 4.16 0.0 0.00 1.05 1.05 1.05 4.37 4.37 4.37 4.37 4.37 0.51 0.78 I 4.06 0.0 0.00 0.85 1.05 1.05 3.45 4.26 4.26 3.87 3.87 0.45 0.69 II 4.06 0.0 0.00 0.85 0.85 1.05 3.45 3.45 4.26 3.65 3.65 0.42 0.65 III 4.06 0.0 0.00 0.85 0.85 0.85 3.45 3.45 3.45 3.45 3.45 0.40 0.61 I 4.34 0.0 0.00 0.80 0.85 0.85 3.47 3.69 3.69 3.58 3.58 0.41 0.64 II 4.34 0.0 0.00 0.80 0.80 0.80 3.47 3.47 3.47 3.47 3.47 0.40 0.62 III 4.34 0.0 0.00 0.80 0.80 0.80 3.47 3.47 3.47 3.47 3.47 0.40 0.62 I 4.96 0.0 0.00 0.80 0.80 0.80 3.97 3.97 3.97 3.97 3.97 0.46 0.71 II 4.96 0.0 0.00 0.80 0.80 0.80 3.97 3.97 3.97 3.97 3.97 0.46 0.71 III 4.96 0.0 0.00 0.60 0.80 0.80 2.98 3.97 3.97 3.49 3.49 0.40 0.62 I 5.51 0.0 0.00 0.60 0.60 0.60 3.31 3.31 3.31 3.31 3.31 0.38 0.59 II 5.51 0.0 0.00 0.60 0.80 0.60 3.31 4.41 3.31 3.61 3.61 0.42 0.64 III 5.51 0.0 0.00 0.60 0.60 0.80 3.31 3.31 4.41 3.57 3.57 0.41 0.64 I 4.74 0.0 0.00 0.60 0.60 0.60 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 0.33 0.51 II 4.74 0.0 0.00 0.60 0.60 0.60 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 0.33 0.51 III 4.74 0.0 0.00 0.60 0.60 0.60 2.84 2.84 2.84 2.84 2.84 0.33 0.51 Kemarau 2 Juli Agst Sept Okt Hujan Nop Des Jan Feb Kemarau 1 Mar Apr Mei Juni

Musim Bulan periode Eto Re 80

TEBU

(13)

Berikut penjelasan perhitungan pada tabel 5.7, 5.8, dan 5.9 : Eto (Penman) Re 80 = Curah keandalan

Re = Curah hujan efektif u

C1,C2,& C3 W1,W2,&W3

W1 = Luas Gol Luas Baku sawah W2 = Luas Gol 2 Luas Baku sawah W3 = Luas Gol 3 Luas Baku sawah W1 = Eto x C1 W2 = Eto x C2 W3 = Eto x C3

Etc = Evapotranspirasi Penman (mm/hari) Etc = (W1xW1 )+(W2xW2 )+(W3xW3 ) NFR padi = Etc landpreparation NFR padi = Etc + P NFR palawija NFR tebu DR mm/hari = Tabel 5.12 Rekapan

Tanaman Padi, Palawija dan Tebu Per

Dari analisa perhitungan

kebutuhan air,dapat diketahui berapa total kebutuhan air (m

(padi,palawija, dan tebu) yang didasarkan pada intensitas tanaman rencana untuk masing-masing awal tanam. Selain itu

dapat diketahui pula bagaimana

ketersedian air yang ada terhadap

Nop. 3 Des. 1 Des. 2 Awal Tanam Nop. 1 Nop. 2

Berikut penjelasan perhitungan pada tabel 5.7, 5.8, dan 5.9 :

Eto (Penman) = Evapotranspirasi Potensial (mm/hari

= Curahhujan dengan peluang keandalan 80%( mm/hari )

= Curah hujan efektif u padi/palawija/tebu C1,C2,& C3 = Koefisien tanaman W1,W2,&W3= Faktor Pembobot

Luas Gol = Luas Baku sawah

Luas Gol 2 = Luas Baku sawah Luas Gol 3 = Luas Baku sawah

= Eto x C1 = Eto x C2 = Eto x C3

= Evapotranspirasi Penman (mm/hari) (W1xW1 )+(W2xW2 )+(W3xW3 )

NFR padi = Etc Re (untuk masa

landpreparation)

= Etc + P Re + WLR

NFR palawija = Etc Re palawija

NFR tebu = Etc Re tebu = NFR = efisiensi mm/hari = 1 l/dt/ha

8.64

Tabel 5.12 Rekapan Kebutuhan Air Tanaman Padi, Palawija dan Tebu Per

Musim Tanam

kebutuhan air,dapat diketahui berapa total kebutuhan air (m3/s) seluruh jenis tanaman (padi,palawija, dan tebu) yang didasarkan pada intensitas tanaman rencana untuk masing awal tanam. Selain itu

Padi ( m³ / Ha ) Hujan 10971.38 Kemarau 1 10898.71 Kemarau 2 14768.19 Hujan 9544.62 Kemarau 1 11529.57 Kemarau 2 14490.43 Hujan 9210.53 Kemarau 1 10941.05 Kemarau 2 14589.94 Hujan 8702.49 Kemarau 1 10985.11 Kemarau 2 14779.46 Hujan 9934.95 Kemarau 1 10738.38 Kemarau 2 14698.22 Awal Tanam Musim

Berikut penjelasan perhitungan pada tabel = Evapotranspirasi Potensial

(mm/hari)

hujan dengan peluang 80%( mm/hari )

= Curah hujan efektif untuk tanaman padi/palawija/tebu = Koefisien tanaman = Faktor Pembobot = 1589 ha 3274 ha = 894 ha

3274 ha

791 ha

3274 ha

= Evapotranspirasi Penman (mm/hari) (W1xW1 )+(W2xW2 )+(W3xW3 ) untuk masa Re + WLR Re palawija Re tebu = NFR

0.65 Kebutuhan Air Tanaman Padi, Palawija dan Tebu Per

Musim Tanam

kebutuhan air,dapat diketahui berapa total /s) seluruh jenis tanaman (padi,palawija, dan tebu) yang didasarkan pada intensitas tanaman rencana untuk masing awal tanam. Selain itu

Palawija Tebu ( m³ / Ha ) ( m³ / Ha ) ( m³ / Ha ) 10971.38 3756.55 2839.17 10898.71 4402.96 5668.11 14768.19 6304.97 6302.67 3791.52 2839.17 11529.57 5055.57 5668.11 14490.43 6349.50 6302.67 1761.82 2839.17 10941.05 1902.39 5668.11 14589.94 3886.57 6302.67 3768.32 2839.17 10985.11 3822.17 5668.11 14779.46 6292.44 6302.67 3980.45 2839.17 10738.38 3759.71 5668.11 14698.22 6178.17 6302.67

Berikut penjelasan perhitungan pada tabel = Evapotranspirasi Potensial

hujan dengan peluang ntuk tanaman

= Evapotranspirasi Penman (mm/hari) (W1xW1 )+(W2xW2 )+(W3xW3 )

Kebutuhan Air Tanaman Padi, Palawija dan Tebu Per

kebutuhan air,dapat diketahui berapa total /s) seluruh jenis tanaman (padi,palawija, dan tebu) yang didasarkan pada intensitas tanaman rencana untuk masing awal tanam. Selain itu

kebutuhan air irigasi. dan grafik berikut ini.

K e b A ir K e b A ir K e b A ir T O T A L D e b it P a d i p w j T e b u P a d i p w j T e b u P a d i p w j T e b u G o l A G o l B G o l C k e b A ir a n d a la n ( m 3 / s ) % I 5 6 1 6 3 9 9 7 3 9 1 9 9 5 5 8 4 2 2 5 3 4 9 6 0 .6 2 0 .3 5 0 .3 2 1 .2 9 1 . 9 3 0 0 .6 4 4 9 .6 1 2 II 2 7 9 9 7 2 6 9 5 5 5 8 4 2 1 6 9 4 9 6 0 .5 8 0 .3 3 0 .3 1 1 .2 2 2 . 2 9 0 1 .0 7 8 7 .7 0 5 II I 1 8 9 9 9 7 1 2 5 5 8 2 8 8 1 4 9 6 0 .6 5 0 .1 7 0 .1 9 1 .0 1 2 . 8 0 0 1 .7 9 1 7 7 .2 3 I 3 9 6 9 9 7 1 0 7 5 5 8 1 3 4 9 6 0 .7 4 0 .2 7 0 .1 4 1 .1 5 3 . 2 6 0 2 .1 1 1 8 3 .4 8 T a b e l 5 .1 3 T o t a l K e b u t u h a n A i r B e r d a s a r k a n I n t e n s i t a s T a n a m a n P a d a A w a l T a n a m N o p 3 L u a s T n m G o l A L u a s T n m G o l B L u a s t n m G o l C B u la n D e k a d e N o p W a t e r B a la n c e

kebutuhan air irigasi.

Sebagai contoh dapat di dan grafik berikut ini.

I 3 9 6 9 9 7 1 0 7 5 5 8 1 3 4 9 6 0 .7 4 0 .2 7 0 .1 4 1 .1 5 3 . 2 6 0 2 .1 1 1 8 3 .4 8 II 5 9 2 9 9 7 2 2 5 5 5 8 9 4 4 9 6 0 .5 5 0 .2 4 0 .1 4 0 .9 3 3 . 5 7 0 2 .6 4 2 8 3 .8 7 II I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 1 9 7 4 9 6 0 .4 6 0 .2 6 0 .1 7 0 .8 9 3 . 6 6 0 2 .7 7 3 1 1 .2 4 I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .8 5 0 .4 8 0 .4 2 1 .7 5 3 . 3 1 0 1 .5 6 8 9 .1 4 3 II 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .8 3 0 .4 7 0 .4 1 1 .7 1 3 . 3 0 0 1 .5 9 9 2 .9 8 2 II I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .5 0 0 .2 8 0 .2 5 1 .0 3 3 . 3 3 0 2 .3 0 2 2 3 .3 I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .8 8 0 .4 9 0 .4 4 1 .8 1 3 . 3 9 0 1 .5 8 8 7 .2 9 3 II 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .6 5 0 .3 7 0 .3 2 1 .3 4 3 . 3 9 0 2 .0 5 1 5 2 .9 9 II I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .6 4 0 .3 6 0 .3 2 1 .3 2 3 . 3 9 0 2 .0 7 1 5 6 .8 2 I 3 9 6 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .0 9 0 .0 5 0 .0 5 0 .1 9 3 . 3 9 0 3 .2 0 1 6 8 4 .2 II 1 8 9 9 9 7 2 2 5 5 5 8 2 9 5 4 9 6 -0 .0 5 -0 .0 9 -0 .1 3 0 .2 7 3 . 0 9 0 2 .8 2 1 0 4 4 .4 II I 1 8 9 9 9 7 1 0 7 5 5 8 1 9 7 4 9 6 0 .0 7 0 .3 9 0 .5 3 1 .6 2 2 . 7 1 0 1 .0 9 6 7 .2 8 4 M a r D e s J a n F e b

Sebagai contoh dapat dilihat pada tabel dan grafik berikut ini.

II I 1 8 9 9 9 7 1 0 7 5 5 8 1 9 7 4 9 6 0 .0 7 0 .3 9 0 .5 3 1 .6 2 2 . 7 1 0 1 .0 9 6 7 .2 8 4 I 3 9 6 9 9 7 1 0 7 5 5 8 9 4 4 9 6 0 .9 2 0 .3 9 0 .3 4 1 .6 5 2 . 9 3 0 1 .2 8 7 7 .5 7 6 II 5 9 2 9 9 7 2 2 5 5 5 8 9 4 4 9 6 1 .1 8 0 .5 6 0 .4 0 2 .1 4 2 . 7 6 0 0 .6 2 2 8 .9 7 2 II I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 1 9 7 4 9 6 1 .7 4 0 .9 8 0 .7 2 3 .4 3 3 . 3 3 0 -0 .1 0 -2 .9 1 5 I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 1 .4 0 0 .7 9 0 .7 0 2 .8 8 3 . 1 3 0 0 .2 5 8 .6 8 0 6 II 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 1 .6 5 0 .9 3 0 .8 2 3 .0 7 2 . 8 6 0 -0 .2 1 -6 .8 4 II I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 1 .6 8 0 .9 4 0 .8 3 2 .9 8 2 . 8 1 0 -0 .1 7 -5 .7 0 5 I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 1 .5 6 0 .9 8 0 .7 7 2 .5 2 2 . 3 4 0 -0 .1 8 -7 .1 4 3 II 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 1 .4 0 0 .7 9 0 .6 9 2 .2 6 1 . 9 3 0 -0 .3 3 -1 4 .6 II I 5 9 2 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 1 .0 8 0 .6 0 0 .5 3 2 .2 1 1 . 9 3 0 -0 .2 8 -1 2 .6 7 I 3 9 6 9 9 7 3 3 6 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .8 8 0 .5 6 0 .4 9 1 .9 3 1 . 9 3 0 0 .0 0 0 II 1 8 9 9 9 7 2 2 5 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .7 0 0 .4 5 0 .4 4 1 .5 8 2 . 2 2 0 0 .6 4 4 0 .5 0 6 A p r M e i J u n i J u li

lihat pada tabel

II 1 8 9 9 9 7 2 2 5 5 5 8 2 9 5 4 9 6 0 .7 0 0 .4 5 0 .4 4 1 .5 8 2 . 2 2 0 0 .6 4 4 0 .5 0 6 II I 2 7 1 6 3 9 9 7 1 0 7 5 5 8 1 9 7 4 9 6 0 .7 0 0 .5 8 0 .7 5 2 .0 2 1 . 9 2 0 -0 .1 0 -4 .9 5 I 5 6 3 4 0 9 9 7 1 2 9 5 5 5 8 9 4 4 9 6 0 .8 9 0 .4 4 0 .5 0 1 .8 3 2 . 2 1 0 0 .3 8 2 0 .7 6 5 II 8 4 5 0 8 9 9 7 2 6 1 9 9 5 5 8 1 3 8 1 4 9 6 1 .0 3 0 .5 1 0 .4 0 1 .9 4 1 . 8 8 0 -0 .0 6 -3 .0 9 3 II I 8 4 5 0 8 9 9 7 3 9 2 9 7 5 5 8 2 8 1 6 9 4 9 6 1 .0 0 0 .5 6 0 .4 4 1 .9 9 1 . 8 7 0 -0 .1 2 -6 .0 3 I 8 4 5 0 8 9 9 7 3 9 2 9 7 5 5 8 4 2 2 5 3 4 9 6 1 .0 3 0 .5 7 0 .5 1 1 .9 9 1 . 8 7 0 -0 .1 2 -6 .0 3 II 8 4 5 0 8 9 9 7 3 9 2 9 7 5 5 8 4 2 2 5 3 4 9 6 1 .1 0 0 .6 1 0 .5 5 1 .8 2 1 . 5 8 0 -0 .2 4 -1 3 .1 9 II I 8 4 5 0 8 9 9 7 3 9 2 9 7 5 5 8 4 2 2 5 3 4 9 6 1 .0 9 0 .6 0 0 .5 4 1 .8 1 1 . 6 1 0 -0 .2 0 -1 1 .0 5 I 8 4 5 0 8 9 9 7 3 9 2 9 7 5 5 8 4 2 2 5 3 4 9 6 0 .9 1 0 .5 0 0 .4 5 1 .7 1 1 . 6 5 0 -0 .0 6 -3 .5 0 9 II 8 4 5 0 8 9 9 7 3 9 2 9 7 5 5 8 4 2 2 5 3 4 9 6 0 .8 8 0 .4 9 0 .4 4 1 .4 6 1 . 8 8 0 0 .4 2 2 8 .7 6 7 II I 8 4 3 4 0 9 9 7 3 9 2 9 7 5 5 8 4 2 2 5 3 4 9 6 0 .6 7 0 .4 0 0 .3 6 1 .1 8 1 . 8 9 0 0 .7 1 6 0 .1 6 9 K e t : L u a s ( H a ) S e p t O k t J u li A g s t

lihat pada tabel

K e t : K e b A ir L u a s ( H a ) (m 3 / s )

(14)

BAB VI

OPTIMASI LUAS LAHAN IRIGASI 6.1 Pemodelan Optimasi Linear Programming

Dalam studi ini, penggunaan model optimasi merupakan salah satu upaya untuk mengatasi permasalahan dalam pengelolaan dan pemanfaatan

air. Disamping itu juga ditujukan pada

pengembangan daerah studi, agar daerah tersebut bisa menghasilkan keuntungan hasil produksi yang maksimum.

Pada pengembangan di Daerah Irigasi Menturus ini diharapkan mampu mengatasi masalah ketidakseimbangan air pada daerah tersebut. Untuk itu diperlukan cara untuk menentukan metode pengembangan, yang dalam hal ini ialah dengan menentukan luasan lahan tiap masing-masing jenis

tanaman yang ada di daerah tersebut. Hal ini juga didasarkan pada ketersediaan air irigasi di lokasi yang bersumber pada Bendung Karet Menturus. Selanjutnya akan digunakan analisa optimasi yang bertujuan untuk pembagian luasan tersebut di atas benar-benar optimal dan mendapatkan hasil produksi yang maksimal.

Untuk memperoleh hasil yang optimal tersebut, dapat diselesaikan dengan pendekatan optimasi. Optimasi merupakan suatu cara untuk membuat nilai suatu fungsi agar beberapa variable yang ada menjadi maksimum atau minimum dengan memperhatikan kendala-kendala yang ada.

Dalam studi ini untuk memperoleh penyelesaian yang optimal dilakukan dengan model

optimasi. Persamaan yang digunakan ialah

persamaan linear, sehingga disebut dengan Linear

Programming. Adapun langkah-langkahnya

sebagai berikut :

1. Menentukan pemodelan optimasi.

2. Menentukan Variabel-variabel yang akan

dioptimasi (dalam tugas akhir ini yang akan dioptimasi adalah luas lahan sawah ).`

3. Menghitung batasan batasan dalam

persamaan model optimasi yang didapat

dari hasil perhitngan Bab IV dan Bab V.

4. Penyusunan model optimasi.

Dalam pemodelan optimasi terdapat 2 fungsi tujuan, yaitu :

1. Fungsi Tujuan: merupakan rumusan dari

tujuan pokok yang melibatkan

variabel variabel yang akan

dioptimasi. Fungsi tujuan dapat berupa maksimumkan dan minimumkan.

2. Fungsi Kendala: merupakan rumusan yang

membatasi tujuan utama.

6.2 Analisa Hasil Usaha Tani

Hasil usaha tani merupakan pendapatan bersih petani yang didapat dari penerimaan petani

dikurangi biaya produksi yang harus dikeluarkan oleh petani untuk setiap hektarnya. Sedangkan penerimaan petani merupakan hasil produksi tanaman tiap hektar dikalikan dengan harga produksi tanaman tersebut.

Hasil usaha tani pada wilayah studi disajikan pada tabel berikut :

Tabel 6.1 Analisa Pendapatan Usaha Tani Tahun 2009 di Kabupaten Mojokerto

Sumber : Dinas Pertanian Kabupaten Mojokerto

Tabel 6.2 Analisa Pendapatan Usaha Tani Dengan Pola Tanam Existing

6.3 Model Matematika Optimasi

Untuk mendapatkan hasil yang mendekati kondisi wilayah studi, maka analisa dilakukan dengan mengacu pada persyaratan yang sesuai dengan kondisi di lapangan sebagai berikut ini :

1. Daerah Irigasi Menturus pada kondisi

existing mempunyai luasan tanaman tebu yaitu seluas 2518 Ha atau berkisar 79% dari luasan lahan seluruhnya (3223 ha).

Namun, hal ini akan dirubah

berdasarkan permintaan dari petani

setempat untuk mengurangi luasan

tanaman tebu dan meningkatkan luasan tanaman padi. Sehingga luasan tebu dibatasi hanya untuk kebutuhan industri yaitu seluas 2051 Ha..

2. Untuk ketersediaan air yang akan

digunakan untuk mengoptimasi luas

lahan ialah dengan menjumlahkan

volume andalan sungai sesuai dengan musim tanam sebagai berikut :

3. Tanaman tebu hanya panen pada akhir tahun saja.

Adapun model yang digunakan adalah sebagai berikut :

Fungsi Tujuan :

No Uraian Padi Jagung Tebu

1 Harga Produksi (Rp/Kg) 2500 1500 150

2 Produksi Sawah (Ton/Ha) 6 8 60

3 Hasil Produksi (Rp/Ha) 15000000 12000000 9000000 4 Biaya Produksi (Rp/Ha) 6425000 3525000 5400000 5 Pendapatan Komoditi (Rp/Ha) 8575000 8475000 3600000

Luas Total Total Pendapatan Padi Palawija Tebu (Ha) InTens (Rp) Hujan 609.00 79.00 2,518.00 3,206.00 99.00 5,891,700,000.00 Kemarau 1 353.00 243.00 2,518.00 3,113.00 96.00 5,086,400,000.00 Kemarau 2 173.00 423.00 2,518.00 3,081.00 96.00 14,133,200,000.00 25,111,300,000.00 Luas Tanaman (Ha)

Musim Inst (%) 291.00 Musim Hujan Kemarau 1 Kemarau 2

Debit Andalan (m3/s) Volume Andalan ( m3) 32503680 28693440 19448640 37.62 33.21 22.51 80645760