ANALISA NERACA AIR DAERAH IRIGASI PANCA
ARGA DI KABUPATEN ASAHAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian pendidikan Sarjana Teknik Sipil
YENNI SYAHRENI SIAGIAN
100 424 006
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ANALISA NERACA AIR DAERAH IRIGASI PANCA
ARGA DI KABUPATEN ASAHAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
YENNI SYAHRENI SIAGIAN
100 424 006
Disetujui oleh: Dosen Pembimbing
Dr. Ir. A. Perwira Mulia, M.Sc
NIP. 19660417 199303 1 004
Penguji I
Penguji II
Ir. Terunajaya, M.Sc
Ivan Indrawan, ST. MT
NIP. 19500817 198411 1 001 NIP. 19761205 200604 1 001
Mengesahkan:
Ketua Departemen Teknik Sipil
Prof. Dr. Ing. Jihannes Tarigan
NIP. 19561224 198103 1 002
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Optimasi penggunaan air lebih dapat digunakan secara efektif dan efisien, ini menunjukkan atas meningkatnya penggunaan air untuk kebutuhan tanaman dan kebutuhan lainya. Daerah Irigasi Panca Arga yang terletak di Kabupaten Asahan mempunyai luas lahan 1670 ha yang berpotensi meningkatkan produksi pertanian di kota Asahan. Kebutuhan produksi pertanian yang semakin meningkat diikuti dengan efesiensi distribusi air masih rendah dan ditambah jika keadaan musim kemarau terjadi mengakibatkan hasil pertanian cenderung menurun. Oleh karena itu diperlukan suatu tindakan optimasi dengan menyeimbangkan inflow dan outflow irigasi dengan pemilihan awal pola tanam secara tepat.
Untuk mendapatkan gambaran keseimbangan air di daerah irigasi terhadap optimasi irigasi, diperlukan beberapa data sekunder dari instansi terkait, seperti data curah hujan, data iklim, dan gambar-gambar teknik yang menunjang dalam penulisan. Melakukan studi pustaka yang berhubungan dengan hidrologi dan efisiensi irigasi.
Perhitungan curah hujan dilakukan metode regional rata-rata dengan curah hujan 10 tahun dari tiga stasiun penakar hujan. Perhitungan evapotranpirasi dilakukan dengan metode Penman. Nilai curah hujan efektif dan evapotranpirasi dipakai untuk perhitungan kebutuhan air irigasi dan perencanaan pola tanam. Analisa kebutuhan air irigasi dilakukan dengan membuat 24 alternatif, agar dapat ditentukan awal masa tanam yang paling optimal. Jenis pola tanam yang dipakai pada daerah studi adalah pola padi-padi-palawija. Perhitungan debit inflow andalan digunakan dengan Metode Dr. F. J. Mock. Berdasarkan nilai debit andalan dan nilai kebutuhan air irigasi yang diperoleh, maka didapatkan gambaran neraca air di Daerah Irigasi Panca Arga. Gambaran keseimbangan didapat dengan melakukan perhitungan neraca air dari optimasi kebutuhan air yang dipilih.
Berdasarkan hasil analisa dengan menggunakan 24 alternatif pola tanam didapat nilai NFR yang terkecil yaitu sebesar 5,18 mm/hari, dimana alternatif yang digunakan adalah alternatif ke-14. Dengan awal penyiapan lahan pada periode Juli II. Nilai debit andalan maksimum didapat pada bulan Agustus I 13,10
m3/det dan minimumnya 4,83 m3/det pada bulan Maret I. Dari hasil perhitungan
neraca air maka debit inflow masih sangat mencukupi untuk kebutuhan air Daerah Irigasi Panca Arga.
DAFTAR ISI
ABSTRAk ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR NOTASI ... x
DAFTAR LAMPIRAN xi BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Pembatasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan ... 2
1.5 Manfaat ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Umum ... 4
2.2 Daerah Aliran Sungai ... 8
2.3 Analisa Hidrologi ... 9
2.3.1 Curah Hujan Rata-Rata ... 9
2.3.2 Debit Andalan ... 13
2.4 Analisa Evapotranpirasi ... 14
2.4.1 Metode Penman ... 16
2.4.2 Evapotranspirasi Potensial ... 17
2.4.3 Evapotranpirasi Aktual... 17
2.5 Ketersediaan Air Metode Dr. F.J Mock ... 18
2.6 Analisa Kebutuhan Air untuk Irigasi ... 21
2.6.1 Curah Hujan Efektif ... 21
2.6.2 Kebutuhan Penyiapan Lahan ... 22
2.6.3 Kebutuhan Air untuk Konsumtif Tanaman ... 24
2.6.5 Kebutuhan Air di Sawah ... 28
2.6.6 Kebutuhan Air Pintu Pengambilan ... 28
2.7 Pola Tanam... 29
2.8 Efesiensi Irigasi ... 30
2.9 Neraca Air ... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 34
3.1 Deskripsi Daerah Studi ... 34
3.1.1 Kondisi Umum ... 34
3.1.2 Kondisi Topografi ... 35
3.1.3 Kondisi Klimatologi ... 36
3.1.4 Kondisi Iklim ... 36
3.2 Lokasi Studi ... 37
3.3 Uraian Tahap Penelitian ... 38
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 44
4.1 Analisa Curah Hujan ... 44
4.2 Curah Hujan Efektif ... 46
4.3 Analisa Evapotranspirasi ... 48
4.4 Penyiapan Lahan dan Koefsien Tanaman ... 53
4.5 Analisa Kebutuhan Air Irigasi ... 60
4.6 Pola Tanam... 64
4.7 Perhitungan Debit Andalan ... 66
4.8 Analisa Keseimbangan (Neraca Air) ... 70
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 73
5.1 Kesimpulan ... 73
5.2 Saran ... 74
DAFTAR PUSTAKA 75
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “ANALISA NERACA AIR DI
DAERAH IRIGASI PANCA ARGA DI KABUPATEN ASAHAN”. Tugas Akhir
ini disusun sebagai satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata 1 (S1) di
Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini tidak terlepas
dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Penulis hanya dapat
mengucapkan terima kasih atas segala jerih payah, motivasi dan doa yang
diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, terutama kepada:
1. Bapak Dr. Ir. A. Perwira Mulia, M.Sc selaku Dosen Pembimbing,
yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat berniai dalam
membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME selaku Dekan Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil
5. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc dan Bapak Ivan Indraman ST, MT selaku
dosen Pembanding, atas saran dan masukkan yang diberikan kepada
penulis terhadap Tugas Akhir ini.
6. Teristimewa untuk kedua orang tua Ayahanda Syahren Siagian dan
Ibunda Nuraini Hutasuhut, yang telah memberikan dorongan kepada
adinda baik secara material, spiritual serta semangat, saudara
sekandung Rinaldi Sahputra Siagian, Dedi Siagian dan Rizki Yunita
Siagian. Kakak ipar Syafrina dan Windy Yunita yang selalu
mendoakan dan mendukung penulis.
7. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara
8. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara yan telah memberikan bantuan
selama ini kepada penulis.
9. Kawan-kawan seperjuangan 2010 ekstensi USU, Putri, Ira, M. Fachri,
Aida, Febri, Alex, M. Nurdin, Tito, Madhan Ayam, serta teman-teman
seangkatan yang tidak bisa disebutkan seluruhnya terimakasih atas
semangat dan bantuannya selama ini.
10.Dan segenap pihak yg belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya
dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingatnya adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka
karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca
diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas
Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, September 2013
Penulis,
Yenni Syahreni Siagian
DAFTAR NOTASI
A = Luas daerah pengaliran (km2)
a = Kebutuhan air normal (ltr/dtk/Ha)
An = Luas daerah pengaruh stasiun n (Km)
C = Koefesien Limpasan
c = Faktor koreksi terhadap perbedaan cuaca antara siang dan malam
DR = Kebutuhan air dipengambilan (l/dt/Ha)
E = Efesiensi Irigasi
E0 = Evaporasi air terbuka
Et0 = Evapotranspirasi acuan (mm/hari)
ea = Tekanan uap jenuh (mbar)
ed = Tekanan uap nyata (mbar)
Etc = Penggunaan Konsumtif (mm/hari)
f(ed) = Fungsi Tekanan Uap
f(u) = Fungsi Kecepatan Angin
Kc = Koefesien Tanaman
M = Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi
dan
perkolasi di sawah yangsudah dijenuhkan (mm/hari)
N = Lama penyinaran maksimum
R = Curah hujan rata-rata (mm)
n/N = Rasio lama penyinaran
P = Curah hujan tengah bulanan
Reff = Curah hujan efektif
R80 = Curah hujan Efektif 80% (mm/hari)
Rn = Tinggi hujan tiapstasiun n (mm)
Rnl = Radiasi netto gelombang panjang
Rns = Radiasi netto gelombang pendek
S = Kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air
50mm,
yakni 250mm
Wn = Faktor Pembobot daerah pengaruh stasiun n
W = Faktor Koreksi temperature terhadap radiasi
WLR = Penggantian lapisan air (mm)
P = presipitasi rata-rata bulanan (mm/bulan)
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Tabel koefsien Tanaman Padi dan Jagung
Table 4.1 Perhitungan Curah Hujan Rata-Rata
Tabel 4.2 Perhitungan Curah Hujan Efektif
Tabel 4.3 Rekapitulasi Perhitungan Curah Hujan Efektif
Tabel 4.4 Perhitungan Evapotranspirasi
Tabel 4.5 Rekapitulasi Evapotranspirasi
Tabel 4.6 Tabel Land Preparation
Tabel 4.7 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Alt 1
Tabel 4.8 Rekapitulasi Hasil Anlaisa Kebutuhan Air
Tabel 4.9 Rekapitulasi Debit Sungai
Tabel 4.10 Debit Andalan
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
Data Curah Hujan 3 Stasiun Pengamatan Ujung Seibu, Simpang Kawat
dan Terusan Tengah dari Tahun 2012 s/d 2003
Lampiran B
Data Kebutuhan Air di Sawah dari Alternatif 1 s/d Alternatif 24
Data Perhitungan Debit Andalan Dr.F.J. Mock
Formula Perhitungan Debit Andalan Dr. F. J. Mock
Uraian Perhitungan Kebutuhan Air di Sawah
Uraian Perhitungan Debit Andalan Dr. F. J. Mock
Lampiran C
Peta Tata Guna Lahan Kabupaten Asahan
Peta Tata Guna Lahan DI Panca Arga
Lokasi Bendung Panca Arga
