OPTIMASI PENGGUNAAN LAHAN BERDASARKAN KESEIMBANGAN SUMBERDAYA AIR

(1)

Sidang Ujian

lanjutan

OPTIMASI PENGGUNAAN LAHAN

KABUPATEN BANGKALAN

BERDASARKAN KESEIMBANGAN

SUMBERDAYA AIR

Program Studi Perencanaan Wilayah dan Kota

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

SURABAYA 2010

(2)

Perumusan Fungsi Persamaan Matematis

Program Linier

Perumusan Fungsi Persamaan Matematis

Program Linier

Analisa optimasi penggunaan lahan ditentukan melalui pendekatan

matematis dengan menggunakan

program linier

yang bersifat

k

h

f (

l

h) d

f

_Q

_i

komprehensif (menyeluruh) dengan penggunaan software

_Quantity

Methods for Windows2

Terdapat Tiga Komponen dalam Program Linier :

1. Variabel Keputusan, variabel yang akan ditentukan besaranya/jumlahnya

berdasarkan pada keterbatasan‐ keterbatsan tertentu. Variabel Putusan

dalam penelitian ini yaitu Luas Lahan Peruamahan (X1), Luas lahan

Pertanian (X2) Luas lahan Perkebunan (X3) Luas lahan tegalan (X4) Luas

Pertanian (X2), Luas lahan Perkebunan (X3), Luas lahan tegalan (X4), Luas

lahan tambak (X5), Luas lahan perdagangan jasa (X6), serta Luas lahan

industry (X7).

2. Fungsi Tujuan, fungsi utama berupa persamaan linear yang mencakup

variabel‐variabel keputusan dalam mengidentifikasi sasaran dalam upaya

memecahkan persoalan.

3. Fungsi kendala, adalah rumusan linear yang mengandung variabel –

variabel keputusan yang menjelaskan batasan‐ batasan atas keputusan

variabel keputusan yang menjelaskan batasan batasan atas keputusan

yang dapat diambil.

(3)

Perumusan Fungsi Tujuan

Keseimbangan

= Supply – Demand

Dianggap Tetap

Keseimbangan

Supply Demand

K

i b

M k i

l

D

d

Keseimbangan Maksimal = – Demand

Min D

= aX1+bX2+cX3+dX4+eX5+fX6+gX7

Dimana :

Min D

= Meminimalkan Demand (Penggunaan Lahan)

X

= Luas tiap jenis guna lahan (Ha)

a,…g

=Standart Kebutuhan air tiap guna lahan (m

3 _/Ha)

Min D

= 324X1 + 15552X2 + 2916X3 + 1944X4 + 86.4X5 +

800X6 + 21772.8X7

(4)

Perumusan Batasan Optimasi (Constraint)

Luas Konservasi

Luas Permukiman

X1 + X2 + X3 + X4 + X5 + X6 + X7 = 88010.475

X1 ≥ 6487.05

R

l i

Luas Permukiman

Kontribusi dan nilai PDRB

J

l h

P

d d k

U i

X6 ≥ 51

Constraints

Regulasi Jumlah

Penduduk

Usia

Kerja

Luas Lahan Pertanian yang

Dipertahankan

X2 + X4 ≥ 24135.88

X2 ≥ 15020.2

X3 ≥ 404.26

p

Tata Air

Air Permukaan

Air Tanah

15552X2 + 2916X3 + 1944X4 + 86.4X5 = 269174720.7

324X1+800X6 + 21772.8X7 ≤ 329388900

324X1+800X6 + 21772.8X7 ≥ 3650000

(5)

Perumusan Batasan Optimasi (Constraint)

Jumlah Penduduk Usia Kerja Petani Sawah

Jumlah Penduduk Usia Kerja Petani Tegalan

Jumlah

Penduduk

Usia

Kerja

Petani

Perkebunan

Jumlah Penduduk Usia Kerja Petani Tambak

140X2+254X3+122X4+128X5+74X6+110X7 ≥ 787411

Constraints

Sosial Ekonomi

j

Jumlah Penduduk Usia Kerja Perdagangan

Jasa

Jumlah Penduduk Usia Kerja industry

Nilai Produksi Pertanian Sawah

Nilai Produksi Pertanian Tegalan

Nilai Produksi Perkebunan

7.943.250X2+1.680.408X3+10.709.769X4+65.224.227X5+2.502.

810.714X6+3.113.496.529X7 ≥ 3.886.215.950.000

7.943.250X2+1.680.408X3+10.709.769X4+65.224.227X5+

Nilai Produksi Tambak

Nilai Produksi Komersil

Nilai Produksi Indsutri

2.502.810.714X6+3.113.496.529X7 ≥ 41934450000000

X7 ≤ 15202.2

(6)

Optimasi penggunaan lahan

Dengan inti permasalahan yang telah dirumuskan

yaitu menjaga keseimbangan sumberdaya air,

artinya bahwa optimasi penggunaan lahan yang

dihasilkan dapat menjamin keseimbangan

sumberdaya air dalam kondisi

_{tidak deficit}

(Supplay > Demand)

dengan tujuan optimasi meminimalkan demand.

Alternatif

Pertama

Alternatif

Pertama

dengan kondisi Eksisting)

Supplay Tetap (Sama

Optimasi

Penggunaan

Lahan

Optimasi

Penggunaan

Lahan

Pertama

dengan kondisi Eksisting)

Alternatif

K d

Alternatif

K d

Penambahan Supplay

Kedua

(7)

Optimasi penggunaan lahan

Jumlah Constraints

Jumlah Variabel

Keputusan

Fungsi Tujuan

(8)

Optimasi penggunaan lahan Alternatif Pertama

Demand

Supplay

Kondisi Sumberdaya Air Alternatif Pertama

Supplay Air (m3/tahun)

598.563.588 Total Demand (m3/Tahun)

272.671.047,52

Keseimbangan Sumberdaya Air

_0,45

(9)

Optimasi penggunaan lahan Alternatif Pertama

0.03%

0.05%

Kombinasi Penggunaan Lahan

(Demand)

Permukiman

9%

17%

Sawah

Perkebunan

17%

5%

10%

59%

Tegalan

Tambak

10%

Perdagangan

Jasa

Industri

-Penyerapan Tenaga Kerja/Tenaga Kerja yang dibutuhkan

meningkat

93%

dari Kondisi eksisting

(10)

Analisis sensitivitas Alternatif Pertama

Constraint Original

Value

Persamaan constraints Nilai persamaan terhadap hasil Ket p Luas Lahan Total 88010 X1 + X2 + X3 + X4 + X5 + X6 + X7 (=) 88010

Sesuai dengan batas dari persamaan constraints dan sama dengan nilai original value sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0)

Luas Lahan

Perumahan 6487 X1 (≥) 7532

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu luas lahan perumahan yang dikembangkan lebih besar dari original value sehingga terdapat surplus sebesar 1045.4 Ha Air

Permukaan 269174700

15552X2 + 2916X3 + 1944X4 +

86 4X5 (=) 269174700

Sesuai dengan batas dari persamaan constraints, dan sama dengan nilai original value sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0)

Permukaan 86.4X5 (=) sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0) Air Tanah 329386000 324X1 + 800X6 + 21772.8X7 (≤)

3569947

Sesuai dengan batas dari persamaan constraint, dimana air tanah yang digunakan jumlahnya sebesar 3569947 m3/tahun, yaitu kurang dari jumlah total yang tersedia yaitu 329386000. Sehingga terdapat surplus air tanah sebesar 325892500 m3/tahun

Batasan Air Tanah 3650000 324X1 + 800X6 + 21772.8X7 (≥) Tenaga Kerja 787411 140X2 + 254X3 + 122X4 + 128X5 + 74X6 + 110X7 (≥) 11001373

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu tenaga yang dibutuhkan / diserap lebih dari original value sehingga Terdapat surplus sebesar 10213962 jiwa

Nilai PDRB 3886215950 000 7.943.250X2 + 1.680.408X3 + 10.709.769X4 + 65.224.227X5 + 2.502.810.714X6 + 3.113.496.529X7 (≥) 273291927752 24

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu nilai PDRB yang dihasilkan melebihi original value sehingga terdapat surplus sebesar Rp.23442976825224

Sektor

Strategis 51 X6 (≥) 51

Sesuai dengan batas dari persamaan constraints, dimana luas perdagangan jasa bisa dipertahankan sama dengan original value sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0) Strategis dipertahankan sama dengan original value, sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0) Lahan

Pangan 24135.88 X2 + X4 (≥) 24135.88

Sesuai dengan batas dari persamaan constraints, dimana luas pertanian pangan bisa dipertahankan sama dengan original value, sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0) Sawah

Irigasi Teknis

15020.2 X2 (≥) 15020.2

Sesuai dengan batas dari persamaan constraints, dimana luas pertanian sawah irigasi teknis bisa dipertahankan sama dengan original value, sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0)

s c /su p us (0) Perkebunan 404.26 X3 (≥) 4593.64

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu luas lahan perkebunan yang dikembangkan lebih besar dari original value sehingga terdapat surplus sebesar 4189.3 Ha

Kenaikkan 4193445000

7.943.250X2 + 1.680.408X3 +

10.709.769X4 + 65.224.227X5 + 273291927752

Belum sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu nilai PDRB yang dihasilkan kenaikkannya tidak melebihi original value sehingga terdapat slack sebesar Rp. PDRB 0000 2.502.810.714X6 + 3.113.496.529X7 (≥) 24 14605257224776 Konversi untuk Industri 15020.2 X7 (≤) 46.6

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu luas lahan industri yang dikembangkan tidak melebihi dari original value sehingga terdapat slack sebesar 14973 Ha

(11)

Optimasi penggunaan lahan Pada Alternatif

Kedua

Optimasi penggunaan lahan Pada Alternatif

Kedua

Regulasi

Luas Konservasi

Luas Permukiman

Kontribusi dan nilai PDRB

Jumlah Penduduk Usia Kerja

Luas Lahan Pertanian yang Dipertahankan

Tata Air

Air Permukaan

Air Tanah

Jumlah Penduduk Usia Kerja Petani Sawah

Constraints

Jumlah Penduduk Usia Kerja Petani Tegalan

Jumlah Penduduk Usia Kerja Petani Perkebunan

Jumlah Penduduk Usia Kerja Petani Tambak

J

l h P

d d k U i K j P d

J

Sosial Ekonomi

Jumlah Penduduk Usia Kerja Perdagangan Jasa

Jumlah Penduduk Usia Kerja industry

Nilai Produksi Pertanian Sawah

Nilai Produksi Pertanian Tegalan

Nilai Produksi Perkebunan

Nilai Produksi Tambak

Nilai Produksi Komersil

Nilai Produksi Indsutri

324 X1 + 21772 8 X7 47304000

(12)

Optimasi penggunaan lahan Pada Alternatif

Kedua

Optimasi penggunaan lahan Pada Alternatif

Kedua

Demand

Supplay

Kondisi Sumberdaya Air Alternatif Kedua

Supplay Air (m3/tahun)

645.867.588 Total Demand (m3/Tahun)

316.454.394,97

Keseimbangan Sumberdaya Air

_0,5

(13)

Optimasi penggunaan lahan Pada Alternatif

Kedua

Optimasi penggunaan lahan Pada Alternatif

Kedua

10% 2.2% 0.03% 2%

Kombinasi Penggunaan Lahan (Demand)

Permukiman Sawah 7% Sawah Perkebunan Tegalan 62% 17% _Tambak Perdagangan Jasa Industri

Penyerapan Tenaga Kerja/Tenaga Kerja yang dibutuhkan

-Penyerapan Tenaga Kerja/Tenaga Kerja yang dibutuhkan

meningkat

54%

-PDRB mengalami kenaikkan

97 %

-

Peningkatan Lahan Permukiman dan Industri sebanding dengan

adanya peningkatan supplay pada demand tersebut

(14)

Analisis sensitivitas Alternatif Kedua

Constraint Original

Value

Persamaan constraints Nilai persamaan terhadap hasil

Ket

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu luas lahan perumahan yang Luas Lahan

Perumahan 6487 X1 (≥) 54800.23

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu luas lahan perumahan yang dikembangkan lebih besar dari original value sehingga terdapat surplus sebesar 48313 Ha

Air Tanah 32938600

0 324X1 + 800X6 + 21772.8X7 (≤)

47275092

Sesuai dengan batas dari persamaan constraint, dimana air tanah yang digunakan jumlahnya sebesar 47275092 m3/tahun, yaitu kurang dari jumlah total yang tersedia yaitu 329386000. Sehingga terdapat surplus air tanah sebesar 282110908 m3/tahun Batasan Air 3650000 324X1 800X6 21772 8X7 (≥) y gg p p / Tanah 3650000 324X1 + 800X6 + 21772.8X7 (≥) Tenaga Kerja 787411 140X2 + 254X3 + 122X4 + 128X5 + 74X6 + 110X7 (≥) 5114632

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu tenaga yang dibutuhkan / diserap lebih dari original value sehingga Terdapat surplus sebesar 4327221 jiwa Nilai PDRB 38862159

7.943.250X2 + 1.680.408X3 +

10.709.769X4 + 65.224.227X5 + 1752943687051

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu nilai PDRB yang dihasilkan melebihi original value sehingga terdapat surplus sebesar Rp 166734109943402 Nilai PDRB 50000 2.502.810.714X6 + 3.113.496.529X7 (≥) 42 Sektor Strategis 51 X6 (≥) 51

Sesuai dengan batas dari persamaan constraints, dimana luas perdagangan jasa bisa dipertahankan sama dengan original value, sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0) Lahan

Pangan 24135.88 X2 + X4 (≥) 24135.88

Sesuai dengan batas dari persamaan constraints, dimana luas pertanian pangan bisa dipertahankan sama dengan original value sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0) Pangan dipertahankan sama dengan original value, sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0) Sawah

Irigasi Teknis

15020.2 X2 (≥) 15020.2

Sesuai dengan batas dari persamaan constraints, dimana luas pertanian sawah irigasi teknis bisa dipertahankan sama dengan original value, sehingga tidak Terdapat slack/surplus (0)

Perkebunan 404 26 X3 (≥) 6077 61

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu luas lahan perkebunan yang dikembangkan lebih besar dari original value sehingga terdapat surplus sebesar Perkebunan 404.26 X3 (≥) 6077.61 dikembangkan lebih besar dari original value sehingga terdapat surplus sebesar

5673.3 Ha Kenaikkan PDRB 41934450 000000 7.943.250X2 + 1.680.408X3 + 10.709.769X4 + 65.224.227X5 + 2.502.810.714X6 + 3.113.496.529X7 (≥) 1752943687051 42

sesuai dengan batas dari persamaan constraint yaitu nilai PDRB yang dihasilkan kenaikkannya melebihi original value sehingga terdapat surplus sebesar Rp.133359918705142

Konversi untuk Industri

15020.2 X7 (≤) 1354.15

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu luas lahan industri yang dikembangkan tidak melebihi dari original value sehingga terdapat slack sebesar 13666 Ha

Tambahan

Supplay 47304000 324 X1 + 21772.8 X7 (=) 47235646

Sesuai dengan batas dari persamaan constrain yaitu penggunaan air untuk domestic dan industry tidak melebihi tambahan supplay yang ada.

(15)

Komparasi Hasil Penyelesaian Optimasi

Tujuan/Batasan

Alternatif Pertama

Alternatif Kedua

Luas Lahan (Ha)

Permukiman

7.532,4

54.800 Sawah

15.050,2

15.020,2

Perkebunan

4.593 6.077,6

Tegalan

9.115,7

Tambak

51 643 8

1 588 6

Tambak

51.643,8

1.588,6

Perdagangan Jasa

51

51 Industri

46,6

1.354 Kondisi Sumberdaya Air

Supplay Air (m3/tahun)

598.563.588

645.867.588 Total Demand (m3/Tahun)

272.671.047,52

316.454.394,97

Keseimbangan Sumberdaya

Air

0,45 (tidak kritis)

0,5 (tidak kritis)

Kondisi Sosial Ekonomi

Nilai PDRB (Rp/Tahun)

( p

)

27.329.192.775.224

175.294.368.705.142

Tenaga Kerja (Jiwa)

11.001.373

5.114.623 Kesimpulan

Kesimpulan Hasil

Alokasi untuk

lahan permukiman, sawah,

tegalan, perkebunan, tambak perdagangan

Alokasi untuk

lahan permukiman, sawah,

tegalan,

perkebunan, tambak perdagangan jasa serta industry

terpenuhi dan

tidak ada batasan (constraint) yang

jasa serta industry terpenuhi dan tidak ada

batasan (constraint) yang dilanggar. Tingkat

Keritisan sumberdaya menurun menjadi 0.45

(tidak defisit) dari kondisi eksisting yang

mencapai 1.02 (defisit). Terjadi peningatan

terpenuhi dan

tidak ada batasan (constraint) yang

dilanggar penambahan supplay air untuk kebutuhan

domestic dan industry mengakibatkan

peningkatan

alokasi lahan indstri dan permukiman masing‐masing

lebih dari 50% dan 80% dari alternative pertama. Tingkat

mencapai 1.02 (defisit). Terjadi peningatan

tenaga kerja 93% dari jumlah eksisting, PDRB

mengalami peningkatan hanya 86 % dari

kondisi eksisting,

Keritisan sumberdaya air tidak kritis yaitu sebesar 0.5

(tidak defisit). Terjadi peningatan tenaga kerja 54% dari

jumlah eksisting, Peningkatan PDRB sebesar 97% dari

kondisi eksisting.

(16)

kesimpulan

Terdapat dua alternative penyelesaian optimasi penggunaan lahan untuk

kesimpulan

Terdapat dua alternative penyelesaian optimasi penggunaan lahan untuk

mendapatkan kombinasi pengguaan lahan yang terdiri dari lahan

permukiman, pertanian lahan basah (sawah), perkebunan, tegalan, tambak,

perdagangan jasa dan lahan industry dengan tujuan utama menjaga

keseimbangan sumberdaya air di Kabupaten Bangkalan (tidak defisit).

Optimasi tersebut dipengaruhi oleh beberapa kriteria

yang

menjadi

batasan

(constraint)

meliputi

regulasi, tata air, serta kondisi social ekonomi.

eg a , a a a , e a o d

oc a e o o

Melihat kondisi dan perkembangan yang ada di wilayah

penelitian,maka alternative kedua ini merupakan alternative

yang paling optimal sebagai alternative penggunaan lahan

yang akan dikembangkan di Kabupaten Bangkalan.

(17)

Kelemahan Studi

1. Kondisi sumberdaya air yang diteliti dilakukan secara agregrat

menyeluruh (mengasumsikan kondisi hidrologis sama) sehingga tidak

menggambarkan kondisi hidrologis secara khusus di tiap wilayah dan

dengan

menggunakan

pendekatan

matematis.

Oleh

karenanya, hasil yang didapatkan merupakan hasil pendekatan

matematis, dan bukan nilai aktual.

2. Perhitungan optimasi hanya berlaku untuk jenis penggunaan lahan

yang digunakan dalam penelitian ini secara umum tidak berlaku

t k pe gg aa laha lai

a

untuk penggunaan lahan lainnya.

3. Penelitian ini belum mencakup kriteria batasan (constraint)

kesesuaian lahan secara fisik karena hanya dibahas secara makro.

4 Studi hanya berlaku pada metode optimasi program linier jika

4. Studi hanya berlaku pada metode optimasi program linier, jika

menggunakan metode optimasi lain dimungkinkan ada perubahan

hasil.

(18)

saran

1. Hasil studi ini dapat menjadi masukan bagi Pemerintah dalam

pengambilan keputusan dengan tepat/optimum dalam mengalokasikan

kebutuhan lahan dengan melihat kondisi daya dukung serta

g

y

g

ketersediaan sumberdaya yang ada.

2. Metode optimasi penggunaan lahan ini dapat dijadikan masukan dalam

perencanaan, penentuan pengembangan serta membantu dalam

permasalahan alokasi lahan pada suatu penggunaan tertentu dalam

penyusunan rencana tataruang di Kabupaten Bangkalan yang lebih

konkrit.

3 Di

l k liti

l bih

l j t

i

ti

i

d

3. Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai optimasi pada penggunaan

lahan dengan jenis variable yang lebih khusus pada satu jenis

penggunaan lahan sehingga dapat secara lebih detail/mikro dilihat

persebarannya

persebarannya.

4. Perlu penelitian lebih lanjut yang mencakup kriteria-kriteria lain yang

juga berpengaruh terhadap penggunaan lahan dan disarankan agar

semua data yang berpengaruh harus lengkap karena akan berpengaruh

pada hasil penyelesaian sekaligus pengembilan keputusannya.