1 Nama Mahasiswa : Nastasia Festy Margini
NRP : 3107 100 012 Jurusan : Teknik Sipil FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Prof.Dr.Ir. Nadjadji A, M.Sc
ABSTRAK
Daerah Irigasi Lider terletak di wilayah di Kecamatan Songgon, Kabupaten Banyuwangi. Jaringan Irigasi Daerah Irigasi Lider memanfaatkan sumber air dari Kali Setail dan Waduk Lider sebagai penangkap airnya, dibantu dengan sistem sungainya untuk mengairi sawah seluas 3863 Ha. Jenis tanaman terdiri dari padi dan palawija dengan pola tanam yang digunakan adalah padi-palawija-palawija.
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/Palawija - Padi dengan Keuntungan Rp. 1.361.117.839,00 dan intensitas tanam 296,32%.
1 1.1 Tinjauan Umum
Ketersediaan air adalah salah satu unsur pokok bagi pertumbuhan tanaman dan juga salah satu faktor terpenting dalam peningkatan produksi pangan dibidang pertanian (irigasi) khususnya. Oleh karena itu, penentuan banyaknya air yang dibutuhkan oleh tanaman perlu diketahui dengan pasti. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi ketersediaan air antara lain : cara pemberian air, banyaknya curah hujan, dan cara pengelolaan dan pemeliharaan saluran serta bangunan yang ada.
1.2 Latar Belakang
Kabupaten Banyuwangi memiliki luas daerah
578.250 Ha atau 5.782,50 Km2. Kabupaten
Banyuwangi juga salah satu daerah yang menghasilkan padi terbesar di Indonesia. Pada setiap musim kemarau daerah Banyuwangi khususnya bagian selatan selalu mengalami kekeringan yang dapat menyebabkan berkurangnya hasil produksi padi. Untuk itu dibuat Waduk Lider terletak di Kecamatan Songgon, Kabupaten Banyuwangi. Waduk Lider yang berada pada rangkaian sistem sungai ini direncanakan mampu mengairi daerah irigasi seluas 3.863 Ha.
Waduk Lider pada musim hujan memiliki ketersediaan/potensi air sebesar 3.215,34 juta m3/tahun yang belum dimanfaatkan secara optimal. Sehingga pada musim kemarau, terjadi kekurangan air / defisit air sebesar 408,21 juta m3 atau sebesar 13,12 m3/det /tahun.
Dengan adanya potensi air yang cukup besar pada Waduk Lider diharapkan mampu untuk mengairi
3863 Ha daerah irigasi. Untuk itu dilakukan studi
optimasi pada Waduk Lider agar dapat meningkatkan produksi panen dan pendapatan petani. Untuk analisa ini digunakan program linear dengan program bantu Quantity Methods for Windows 2.
1.3 Permasalahan
1.3.1 Permasalahan Utama
Berapa luasan areal optimum untuk tanaman padi dan palawija dengan debit yang tersedia pada Waduk Lider?
1.3.2 Detail Permasalahan
1. Berapa besar debit andalan dari Waduk Lider dan
pengaruh sistem sungainya yang dapat digunakan untuk kebutuhan irigasi?
2. Berapa besar kebutuhan air irigasi dari tiap-tiap
alternatif pola tanam?
1.4 Tujuan
1.4.1 Tujuan Utama
Diperoleh luasan areal optimum untuk
tanaman padi dan palawija dengan debit yang tersedia pada Waduk Lider untuk mencapai keuntungan yang maksimal.
Dapat diketahui besar debit andalan dari Waduk
Lider dan sistem sungainya yang dapat digunakan untuk kebutuhan irigasi.
Dapat diketahui besar kebutuhan air irigasi dari
tiap-tiap alternatif pola tanam.
Dapat diperoleh hasil panen yang maksimal dari
hasil optimasi.
1.5 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penyusunan tugas akhir ini sebagai berikut :
1. Data yang digunakan adalah data sekunder yang
ada di lapangan
2. Studi ini hanya membahas areal daerah irigasi
Waduk Lider seluas 3863 Ha.
3. Periode pemberian air untuk irigasi dilakukan
setiap 10 harian.
4. Studi ini mencakup perhitungan debit andalan
dari data debit Waduk Lider dengan peluang keandalan 80%.
1.6 Manfaat
Studi ini diharapkan dapat menjadi bahan acuan bagi pemerintah yang berwenang untuk dapat meningkatkan hasil produksi panen dengan pengaturan pola tanam yang sesuai dengan debit andalan dari Waduk Lider.
1 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Waduk
Waduk (reservoir, storage) menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah kolam besar tempat
menyimpan air persediaan untuk berbagai
kebutuhan. Waduk dapat terbentuk secara alami ataupun waduk buatan yang dibuat oleh manusia. Waduk buatan dibangun dengan cara membuat bendungan yang dialiri air sampai waduk tersebut penuh. Fungsi utama waduk adalah sebagai tampungan air di musim hujan sehingga dapat
dimanfaatkan pada musim kemarau. Jadi
ketersediaan air tetap saat musim kemarau dan
penghujan. Oleh karena itu perlu adanya
pengelolaan yang tepat terhadap air waduk agar mendapat hasil yang maksimal.
2.2. Analisa hidrologi
Di dalam Analisa Hidrologi ini akan dibahas
mengenai perhitungan debit andalan dan
perhitungan evapotranspirasi yang terjadi
berdasarkan keadaan klimatologi daerah irigasi di Lider.
2.2.1. Debit andalan
Debit andalan merupakan debit minimum sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang dapat dipakai untuk irigasi (SPI KP-1 : 1986). Debit andalan pada tugas akhir ini dihitung berdasarkan data yang tersedia ialah data debit Kali Setail pada Waduk Lider dari tahun 1998 sampai dengan tahun 2007.
2.2.2 Analisa evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah Peristiwa evaporasi dan transpirasi yang terjadi bersama-sama. (Wiyono, Agung : 2000). Evapotranspirasi sering juga disebut sebagai kebutuhan konsumtif tanaman yang merupakan jumlah air untuk evaporasi dari permukaan areal tanaman dengan air untuk transpirasi dari tubuh tanaman. Iklim mempunyai peranan penting dalam penentuan karakteristik
tersebut. Potensial dapat dihitung dengan
menggunakan metoda Penman modifikasi FAO sebagai berikut ( Pruit, W.O. 1977 ) :
ETo = c { W. Rn + (1-W). f(u). (ea - ed)…...………(2.1)
dimana :
c = faktor pergantian kondsi 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 pengaruh angin
dan kelembaban pada ETo
(ea - ed)= perbedaan tekanan uap air jenuh dengan tekanan uap air nyata (mbar)
ed = ea x RH
ea = tekanan uap jenuh ; RH = kelembaban relatif
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 panjang
Rns = Rs( 1 –α)
Rs = Radiasi gelombang pendek , α = 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 = 2.01 x 109. T4 ( 0.34 – 0.44 ed 0.5 ) ( 0.1 + 0.9 n/N)
f(u) = Fungsi Pengaruh angin pada ETo
= 0.27 x ( 1 + U2/100 )
dimana U2 merupakan kecepatan angin selama 24
jam dalam km/hari diketinggian 2 m.
2.3. Analisa kebutuhan air untuk irigasi
Kebutuhan air irigasi ialah jumlah volume air yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan evapotranspirasi, kehilangan air, kebutuhan air untuk tanaman dengan memperhatikan jumlah air yang diberikan oleh alam melalui hujan dan
kontribusi air tanah. Suatu pertumbuhan tanaman
sangat dibatasi oleh ketersediaan air yang di dalam tanah. Kekurangan air akan mengakibatkan terjadinya gangguan aktifitas fisiologis tanaman, sehingga pertumbuhan tanaman akan terhenti. Kebutuhan air untuk tanaman pada suatu jaringan irigasi merupakan air yang dibutuhkan untuk
pertumbuhan tanaman yang optimal tanpa
kekurangan air yang dinyatakan dalam Netto
Kebutuhan Air Lapang ( Net Field Requirement,
NFR ). Kebutuhan air di sawah ditentukan oleh faktor –
faktor berikut (SPI KP 1: 1986 ) : 1) Curah hujan efektif
a. Curah hujan rata-rata
Curah hujan yang diperlukan untuk penggunaan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir ialah curah Dalam
Perhitungan curah hujan rata-rata ini terdapat berbagai cara. Antara lain rumus dengan Metode Aritmatik, Metode Poligon Thiesen maupun Metode Garis Isohyet. Namun karena hanya terdapat satu buah stasiun hujan di Waduk Lider maka hanya menggunakan Metode Aritmatik.
data Jumlah n ecil. hujan terk curah dari dihitung efektif hujan curah Rangking 1 5 n (mm/hari) 80% efektif hujan Curah R Reff 80
Adapun rumusan rata-rata aljabar sebagai berikut :
n 1 i n 1Ri
R
……… ……(2.2)dimana : R = curah hujan daerah (mm)
n = jumlah stasiun
pengamatan
Ri = curah hujan tiap
stasiun pengamatan
Hasil perhitungan yang diperoleh dengan cara aritmatik ini hampir sama dengan cara lain apabila jumlah stasiun pengamatan cukup banyak dan tersebar merata di
seluruh wilayah. Keuntungan
perhitungan dengan cara ini adalah lebih obyektif.
b.Curah hujan efektif
Curah hujan efektif merupakan curah hujan yang jatuh pada suatu daerah dan dapat digunakan tanaman untuk pertumbuhannya. Curah hujan efektif ini dimanfaatkan oleh tanaman untuk memenuhi kehilangan air akibat evapotranspirasi tanaman dan lain-lain. Jumlah hujan yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman tergantung pada jenis tanaman.
Curah hujan efektif (Reff) ditentukan
besarnya R80 yang merupakan curah hujan
yang besarnya dapat dilampaui sebanyak 80% atau dengan kata lain dilampauinya 8 kali kejadian dari 10 kali kejadian. Dengan kata lain bahwa besarnya curah hujan yang lebih
kecil dari R80 mempunyai kemungkian hanya
20%.
Harza Engineering Comp.Int.
menghitung besarnya curah hujan efektif
berdasarkan R80 = Rainfall equal or exceeding
in 8 years out of 10 years. Bila dinyatakan dengan rumus adalah sebagai berikut :
1
5
n
R
80
……...…(2.3) dimana :Curah hujan efektif ialah bagian dari keseluruhan curah hujan yang secara efektif tersedia untuk kebutuhan air tanaman. Untuk irigasi padi curah hujan efektif bulanan diambil 80% dari curah hujan minimum dengan periode ulang rencana tertentu dengan kemungkinan kegagalan
20% ( Curah hujan R80 ). Apabila data hujan yang
digunakan 10 harian maka persamaannya menjadi (SPI KP 01: 1986 ) Repadi = (R80 x 70%) mm/hari. Retebu = (R80 x 60%) mm/hari. Repolowijo = (R80 x 50%) mm/hari 2) Perencanaan golongan
Agar kebutuhan pengambilan puncak dapat dikurangi, maka areal irigasi harus dibagi – bagi menjadi sekurang – kurangnya 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.
3) 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 terjadi kehilangan 5 mm/hari akibat perkolasi dan rembesan.
4) Kebutuhan penyiapan lahan
Kebutuhan air untuk penyiapan lahan
umumnya menentukan kebutuhan maksimum air pada suatu proyek irigasi. 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
Untuk perhitungan kebutuhan air irigasi selama penyiapan lahan, digunakan 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 )...(2.4) Dimana :
LP = Kebutuhan air irigasi untuk
pengolahan tanah (mm/hari)
M = Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang telah dijenuhkan : M = Eo + P
Eo = Evaporasi air terbuka (mm/hari) = ETo x 1,10
P = Perkolasi (mm/hari) (Tergantung tekstur tanah)
3
T = Jangka waktu penyiapan tanah ( hari )
S = Kebutuhan air (untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50 mm, yakni 200 + 50 = 250 mm)
Pada petak tersier, jangka waktu yang dianjurkan untuk penyiapan lahan ialah 1,5 bulan. Bila penyiapan lahan dilakukan dengan peralatan
mesin, jangka waktu 1 bulan dapat
dipertimbangkan.
Untuk tanah bertekstur berat tanpa retak – retak kebutuhan air untuk penyiapan lahan diambil 200 mm. Setelah transplantasi selesai, lapisan air
disawah akan ditambah 50 mm. Secara
keseluruhan, ini berarti bahwa lapisan air yang diperlukan menjadi 250 mm unutk penyiapan lahan dan lapisan air awal setelah transplantasi selesai. Bila lahan telah dibiarkan selama jangka waktu yang lama (2,5 bulan atau lebih), maka lapisan air yang diperlukan untuk penyiapan lahan diambil 300 mm, termasuk 50 mm untuk pengenangan setelah transplantasi (SPI KP-1:1986).
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
...(2.5) Dimana :
Kc = Koefisien tanaman
Eto = Evapotranspirasi potensial (mm/hari) Etc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari) 6)Pergantian lapisan air (Water Layer Requirement)
a) Setelah pemupukan, usahakan untuk
menjadwalkan dan mengganti lapisan air menurut kebutuhan.
b) Jika tidak ada penjadwalan semacam itu,
dilakukan penggantian sebanyak 2 kali, masing-masing 50 mm ( atau 3,3 mm/hari selama ½ bulan ) selama sebulan dan dua bulan setelah transplantasi.
Dari kelima faktor tadi maka perkiraan kebutuhan air irigasi ialah sebagai berikut (SPI bagian penunjang ,1986):
Kebutuhan bersih air di sawah ( NFR )
NFRpadi= Etc + P – Re + WLR
...(2.6)
NFRpol
=Etc-Repol...(2.7)
Kebutuhan air irigasi di pintu pengambilan
(WRD) DR= xEI NFRi 64 , 8 ... ...(2.8) Dimana :
Etc = Kebutuhan konsumtif (mm)
P = Kehilangan air akibat perkolasi
(mm/hari)
Re = Curah Hujan efektif
(mm/hari)
EI = Efisiensi Irigasi secara
total (%)
WLR = Pergantian lapisan air (mm/hari)
NFR = Kebutuhan air di sawah
(mm/hari)
DR = Kebutuhan air di pintu
pengambilan (l/dt/ha)
1/8,64 = Angka konversi satuan dari
mm/hari ke lt/dt/ha
Tabel 2.1. Koefisien Tanaman Padi dan Jagung
Sumber : Standar PerencanaanIirigasi KP – 01 : 1986
7) Efisiensi irigasi
Efisiensi merupakan persentase perbandingan antara jumlah air yang dapat digunakan untuk pertumbuhan tanaman dengan jumlah air yang dikeluarkan dari pintu pengambilan. Air yang diambil dari sumber air yang dialirkan ke areal irigasi tidak semuanya dimanfaatkan oleh tanaman. Dalam praktek irigasi terjadi kehilangan air. Agar air yang sampai pada tanaman tepat jumlahnya seperti yang direncanakan, maka air yang dikeluarkan dari pintu pengambilan harus lebih besar dari kebutuhan. Biasanya Efisiensi Irigasi dipengaruhi oleh besarnya jumlah air yang hilang di perjalanannya dari saluran primer, sekunder hingga tersier. Besar nilai efisiensi dapat dilihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.2. Tabel Efisiensi
2.4. Optimasi dengan program linear
Program linear dapat digunakan untuk persoalan optimasi yang mempunyai bentuk ketidaksamaan dengan syarat fungsi tujuan dan fungsi kendala merupakan persamaan linier. Seperti pada persoalan optimasi yang lain pada program linear juga perlu ditentukan fungsi tujuan dan
fungsi kendalanya ( Sidharta S.K : 1997 ). 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 simpleks ( Anwar, Nadjadji : 2001):
Maks./Min. Z = C1.X1 + C2.X2 + …+ Cn.Xn 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
Bandingkan bentuk standar metode simpleks ini dengan rumusan standar program linear dimana
fungsi-fungsi pembatas dapat bertanda , =, atau
. Dalam penyelesaiannya, rumusan linear harus
dirubah / disesuaikan terlebih dahulu ke dalam bentuk rumusan standar metode simpleks dengan ketentuan sebagai berikut :
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 = 2X1 + 3X2 , sama dengan maks.(-z)
= -2X1 - 3X2
2) Semua fungsi kendala dirubah menjadi bentuk
persamaan, dengan cara menambah atau
mengurangi dengan bilangan-bilangan slack,
surplus atau artifisial. Misalnya :
a.4X1 – 5X2 6, menjadi 4X1 – 5X2 + S1 =
6,S1 = bil. Slack
b.4X1 – 5X2 6, menjadi 4X1 – 5X2 – S2 +R
= 6, S2 = bil. Slack; R = artifisial
c.4X1 – 5X2 = 6, menjadi 4X1 – 5X2 + R = 6,R
= artifisial
3) Semua ruas kanan fungsi kendala bertanda
positif. Misalnya :
-4X1 + 3X2 -8, menjadi 4X1 – 3X2 8,
kemudian 4X1 – 3X2 -S2 + R = 8,
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 pada baris
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 yang
terkecil 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 nilai c1
ialah nol atau positif bila keadaan terakhir terpenuhi maka PBS ialah jawaban dari permasalahan ini dan ruas kanan pada baris fungsi tujuan ialah nilai optimum dari fungsi tujuan.
5
BAB III METODOLOGI
Studi Pustaka
-Data debit Waduk Lider -Data hujan dan penguapan -Skema jaringan DI dan grafik lengkung kapasitas Waduk Lider
Pola tanam eksisting
-Analisa Debit andalan -Analisa Hujan rata-rata -Analisa klimatologi Analisa Kebutuhan air irigasi Rencana pola tanam Optimasi dengan Linear Programming Membandingkan keuntungan perencanaan > eksisting Verifikasi pengoperasian waduk menggunakan pola tanam perencanaan
Verifikasi pengoperasian waduk menggunakan pola
tanam eksisting Kesimpulan keseimbangan air START FINISH TIDAK TIDAK YA YA
Gambar 3.1 Diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir
Tahapan – tahapan optimasi pada studi ini dapat dilihan pada diagram alir berikut :
Gambar 3.2 Diagram Alir Pengerjaan Optmasi Linear Programming
BAB IV
ANALISA HIDROLOGI
4.1. Perhitungan Debit Andalan Waduk Lider
Data debit yang tersedia merupakan debit
intake Waduk Lider, yang diperoleh dari hasil pengukuran debit dari tahun 1998 sampai dengan tahun 2007 (Tabel 4.1). Untuk keperluan air irigasi akan dicari debit andalan bulanan dengan tingkat keandalan sebesar 80%. Diharapkan debit tersebut cukup untuk keperluan penyediaan air untuk irigasi.
Debit andalan 80% ialah debit dengan
kemungkinan terpenuhi 80% atau tidak terpenuhi
20% dari periode waktu tertentu. Untuk
menentukan kemungkinan terpenuhi atau tidak terpenuhi, debit yang sudah diamati disusun dengan urutan dari terbesar menuju terkecil. Catatan n tahun sehingga debit dengan kemungkinan tak terpenuhi 20%, dapat dihitung volume andalan dengan menggunakan pendekatan empiris dengan rumus :
m = 0,20 n keterangan :
m = tingkatan tak terpenuhi Mulai Fungsi Tujuan Z = BP.XAP1+ BW.XAW1+ BP.XAP2+ BW.XAW2...dst ...
Analisa Linear Programming
dengan QM Pola
tanam
Kesimpulan hasil optimasi : Luasan maksimum
masing-masing tanaman Debit andalan Analisa Kebutuha n Air Fungsi Kendala XAP1+ XAW1 ≤ Luas
Gol. A qP.XAP1+ qP.XAP1 ≤ Q1 Q1 ≥ 0 : Q2 ≥ 0... dst …
0 Intensita s tanam Pemilihan alternatif terbaikn = jumlah tahun penngamatan Contoh Perhitungan untuk data bulan Januari periode pertama:
a. Merangking data debit intake bulanan dari
yang terbesar sampai yang terkecil dari tahun 1998 sampai dengan tahun 2007 ( Tabel 4.1.).
b. Menghitung persentase kemungkinan tak
terpenuhi
m = 0,20 n = 0,2 x 10 = 2 (peringkat 2 terbawah tak terpenuhi)
Dapat disimpulkan, dari data yang telah diurutkan dari yang terbesar sampai terkecil, karena 2 peringkat terbawah merupakan debit tak terpenuhi, diambil peringkat 3 terbawah sebagai nilai debit andalannya. Untuk hasil perhitungannya disajikan berikut ini :
Tabel 4.4 Rekapan Perhitungan Debit Andalan dan Volume Andalan Waduk Lider
1 0,545 4708800 2 0,108 933120 3 0,503 4345920 1 0,757 6540480 2 0,224 1935360 3 0,411 3551040 1 0,376 3248640 2 0,962 8311680 3 0,877 7577280 1 0,368 3179520 2 0,809 6989760 3 0,256 2211840 1 0,319 2756160 2 0,127 1097280 3 0,142 1226880 1 0,317 2738880 2 0,146 1261440 3 0,203 1753920 1 0,089 768960 2 0,084 725760 3 0,095 820800 1 0,054 466560 2 0,013 112320 3 0,011 95040 1 0,018 155520 2 0,008 69120 3 0,008 69120 1 0,011 95040 2 0,142 1226880 3 0,201 1736640 1 0,262 2263680 2 0,175 1512000 3 0,169 1460160 1 0,201 1736640 2 0,137 1183680 3 0,118 1019520 Oktober November Desember Tahun Januari Februari Maret Debit Andalan (m3/s) Volume Andalan (m3) April Mei Juni Juli Agustus September
4.2. Debit Inflow Pada Sistem Sungai DI Lider
Sistem sungai pada Daerah Irigasi Lider tidak memiliki pencatatan data debit dilapangan, data debit sungai pada masing-masing sungai dicari dengan menggunakan program bantu HEC-HMS v 3.5. Dengan data curah hujan yang tersedia pada stasiun hujan Jambewangi dapat diolah dan didapat debit sungai dengan hasil seperti pada tabel 4.5 dan 4.7.
Waduk Lider ini memiliki 29 bendung dan sumber airnya didapat dari 2 sungai, yaitu Kali Sabar Dukuh dan Kali Kemusu. Debit pada outflow waduk telah tersedia jadi tidak perlu dihitung. Dengan jumlah bending yang terlalu banyak, maka dalam program HEC-HMS v 3.5 ini daerah irigasinya di bagi menjadi 3 golongan, yaitu golongan A, B, dan C seperti pada gambar 4.1.
Waduk Lider B. Lider 373 Ha B. Gumuk 73 Ha 187 Ha 130 Ha 133 Ha 407 Ha 43 Ha 112 Ha 45 Ha 9 Ha 76 Ha 71 Ha 150 Ha 120 Ha 89 Ha 170 Ha 196 Ha 29 Ha 92 Ha 115 Ha 80 Ha 87 Ha 54 Ha 96 Ha 49 Ha 369 Ha 35 Ha 65 Ha 15 Ha 449 Ha 300 Ha K al i K emu su B. Sempu B. Awu-Awu B. Korolintang B. Rebut Loro B. Klatak B. Arau B. Gangangan B. Suropati B. Wongso B. Reksojoyo B. Tajab B. Komis I B. Komis II B. Leprak I B. Bejong B. Sbr. Guwo B. Mangli B. Agul-Agul B. Marem B. Gembleng B. Sbr. Dukuh B. Manggis B. Tapak Lembu B. Paliran B. Klampok B. Marwo B. Suko Mukti B. Srono B. Jakpar Kali Setail Saluran Lider kanan
K al i Sab ar D uku h K al i M an gg is
Kali Sabar Dukuh
Gambar 4.1 Pembagian golongan pada DI lider Gol A.
Gol B.
7
Tabel 4.6 Data Debit Andalan Kali Sabar Dukuh
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 71,7 71,7 71,7 54,6 51,2 28,2 24,7 22,6 19,8 18,3 2 71,9 71,9 71,9 52,8 51,2 28,5 24,9 24,8 24,7 2,36 3 71,9 71,9 71,9 51,2 43,4 31,2 26,7 24,8 24,1 2,37 1 51,2 44,8 43,6 42,1 39,6 39,6 39,6 26,7 13,2 1,43 2 51,2 50,4 45,3 44,8 43,7 36 36 36 9,3 0,55 3 50,4 46,7 45,6 45,3 34,3 34,1 34,1 34,1 7,7 0,54 1 49,9 45,7 45,6 45,5 45,1 34 34 34 8 0,95 2 50,2 45,7 45,5 44,4 36,4 31,7 31,7 31,7 8 0,96 3 44,4 41,9 40,5 39,5 34,4 21,1 21,1 21,1 18,8 1,86 1 39,6 39,5 39,4 34,7 22,8 20,9 20,9 20,9 19,4 1,88 2 43,3 39,4 36,4 30,4 24,3 22,6 19,4 19,4 19,4 1,88 3 39,6 36,4 36,3 30,3 25,5 23,4 19,4 19,4 19,4 1,46 1 44,7 42,2 36,3 35,1 34,4 30,3 20,9 20,9 20,9 1,45 2 50,7 35,9 35,3 34,4 28,1 28,1 28,1 24,3 16,3 1,68 3 50,8 35,4 35,3 35 35 35 24,2 16,3 2,74 2,1 1 50,8 35,5 35,5 35,5 35,3 34,3 28 4,56 2,1 1,9 2 47,8 41,9 41,9 41,9 35,8 28,9 12,3 4,18 3,8 1,9 3 70,3 38,3 38,3 38,3 31,4 31,3 9 4,17 3,8 3,8 1 126,3 59,7 59,7 59,7 34,8 26 23 8,9 3,8 3,35 2 138,9 60,1 60,1 60,1 25,1 23,3 23 21,8 7 3,33 3 147,4 49,6 49,6 49,6 44,1 23,3 21,4 18 7 3,33 1 146,4 62,8 49,4 49,4 49,4 22,5 21,4 15,7 7 5,21 2 127,2 51,4 47,9 47,9 47,9 44,3 22,5 10,4 7 5,24 3 122,7 53,1 46,5 44,3 40,7 40,7 40,7 5,8 5,01 4 1 122,6 53,1 46,5 46,5 33,8 33,8 33,8 21,2 6,1 3,95 2 128,3 66,2 46,9 46,5 32,9 32,9 32,9 31,2 9,8 2,13 3 132,5 73,2 46,9 45,8 31,3 26,5 26,5 26,5 8 2,1 1 111,9 103,8 49,3 47,7 45,8 23 23 23 9,1 2,1 2 108,1 49,6 47,7 44,3 28,5 24,9 5,3 5,3 5,3 2,02 3 102,1 49,6 32,3 29,3 28,5 28,2 8 8 8 2,02 1 82,8 51,1 29,4 29,1 28,2 28,2 19,3 19,3 19,3 2,43 2 92,6 51,1 35,1 33 33 33 29,4 28,2 27,1 1,5 3 111,2 51,1 39,2 35,2 33,2 33,2 33,2 27,1 5,3 1,68 1 109,6 51,1 39,4 34,7 34,7 34,7 33,7 5,3 3,1 2,66 2 109,6 52,4 52,4 52,4 49,2 38,7 37,5 5 3,65 3,1 3 135,9 65,1 65,1 65,1 44,5 30,8 29,1 6,1 5 4,38 Keterangan : : Debit Andalan
Oktober Desember Agustus September Mei Juni Juli November Tahun Januari Februari Maret April
Tabel 4.8 Data Debit Andalan Kali Kemusu
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 52,1 52,1 52,1 39,8 37,2 20,3 17,9 16,4 14,3 13,4 2 52,2 52,2 52,2 38,4 37,2 20,7 18 17,9 17,9 17,2 3 52,2 52,2 52,2 37,2 31,5 22,7 19,3 17,9 17,4 17,2 1 37,2 32,5 31,7 30,7 28,6 28,6 28,6 19,3 10,3 9,4 2 37,2 36,5 33 32,5 31,7 26,2 26,2 26,2 6,6 3,9 3 36,5 33,9 33,1 33 24,8 24,8 24,8 24,8 5,4 3,8 1 36,2 33,4 33 33 32,8 24,8 24,8 24,8 6,8 5,7 2 36,7 33 33 32,2 26,4 23,1 23,1 23,1 6,8 5,7 3 32,2 30,2 29,6 28,6 25 15,4 15,4 15,4 13,7 13,4 1 29 28,6 28,6 25 16,4 15,3 15,3 15,3 14,1 13,5 2 31,8 28,6 26,4 21,9 17,7 16,3 14,2 14,2 14,2 13,5 3 29,1 26,4 26,4 21,9 18,6 16,8 14,2 14,2 14,2 10,5 1 32,6 31 26,4 25,3 25 21,9 15,3 15,3 15,3 10,5 2 36,9 26,3 25,4 25 20,5 20,5 20,5 17,5 12,1 11,8 3 36,9 26 25,5 25,5 25,5 25,4 19,8 17,4 11,8 1,5 1 36,9 33,1 25,8 25,8 25,8 25,4 25,1 20,1 1,5 1,4 2 34,7 30,5 30,5 30,5 30,2 26,2 20,7 8,6 2,8 1,4 3 51,2 30,2 27,8 27,8 27,8 22,9 22,6 6,3 2,8 2,8 1 92,1 43,4 43,4 43,4 25,1 24,1 19 16,8 6,3 2,8 2 101 43,6 43,6 43,6 24 18 16,9 16,8 15,9 4,9 3 107,1 35,9 35,9 35,9 32 24 16,9 15,5 13,1 4,9 1 106,3 45,7 37,8 35,8 35,8 35,8 16,3 15,5 11,4 4,9 2 92,3 38 37,3 34,7 34,7 34,7 32,3 16,3 7,5 4,9 3 89,1 38,6 36,4 33,8 32,3 29,5 29,5 29,5 4,2 2,7 1 89,1 38,6 33,8 33,8 28,7 24,5 24,5 24,5 15,3 4,4 2 93,2 48,2 34,1 33,8 23,9 23,9 23,9 22,6 15,4 7,2 3 96,3 53,2 34,1 33,3 22,7 19,2 19,2 19,2 15,3 5,8 1 81,2 75,5 35,9 34,7 33,3 16,7 16,7 16,7 15,3 6,6 2 78,5 36 34,7 31,8 20,7 18,2 14,8 3,7 3,7 3,7 3 74,2 36 23,3 21,3 20,7 20,6 14,8 5,7 5,7 5,7 1 60,1 37,1 21,3 21 20,6 20,6 17,8 14 14 14 2 67,3 37,1 25,4 24 24 24 21,3 20,6 19,8 10,9 3 80,9 37,1 28,4 25,4 24,1 24,1 24,1 19,8 12,2 3,8 1 79,6 37,1 28,5 25,2 25,2 25,2 24,3 19,4 3,8 2,3 2 79,6 38,1 38,1 38,1 35,6 28,1 27 26,6 3,7 2,3 3 98,9 47,3 47,3 47,3 32,1 31,9 22,1 21,2 4,5 3,7
Keterangan : : Debit Andalan
November Desember September Oktober Juli Agustus Mei Juni Maret Tahun Januari April Februari
Sumber : Hasil perhitungan
4.3. Klimatologi dan Evapotranspirasi
Perhitungan klimatologi ini meliputi
temperatur udara, kecepatan angin, kelembaban relatif dan lama penyinaran matahari yang berguna untuk menghitung evapotranspirasi. Karakteristik data klimatologi sebagai berikut :
a) Suhu udara terendah terjadi pada
bulan Juli sebesar 25,0°C dan suhu
tertinggi terjadi pada bulan Oktober sebesar 29,7°C.
b) Kelembaban udara relatif terendah
terjadi pada bulan September sebesar 72,0% dan tertinggi terjadi pada bulan Maret sebesar 84,0%
c) Lama penyinaran matahari terendah
terjadi pada bulan Desember sebesar 31,0% dan tertinggi pada bulan Nopember sebesar 98,0%
d) Kecepatan angin terendah terjadi
pada bulan Oktober sebesar 2,5 km/jam dan tertinggi terjadi pada
bulan September sebesar 12,6
km/jam.
Data rerata klimatologi dari BMG Karang Ploso, Malang selengkapnya disajikan pada tabel 4.9. Berikut contoh perhitungan evapotranspirasi pada bulan Januari :
Diketahui data-data pada bulan Januari sebagai berikut : Lokasi = 7o Lintang Selatan Suhu rata-rata (T)°C = 27,10 °C Kelembaban Relatif (%) = 78,20 %
Lama Penyinaran matahari (%) = 75,10 %
Kecepatan angin (U) = 4,4km/jam
=105,60km/hari
Langkah 1 : Mencari harga Tekanan Uap
Jenuh (ea) (mbar)
Dari data T = 27,10°C , didapat ea = 35,94 mbar ( lihat lampiran A tabel A.5)
Langkah 2 : Mencari harga tekanan uap nyata
(ed)(mbar)
ed = ea x RH = 35,94 x 78,20 % = 28,10 mbar
Langkah 3 : Mencari harga Perbedaan Tekanan
Uap air (ea-ed) (ea – ed) = 35,94 – 28,10 = 7,84 mbar
Langkah 4 : Mencari harga fungsi Angin f(U)
dengan rumus f(U) = 0,27 x ( 1 + U/100 ) = 0,55 km/hari
Langkah 5 : Mencari harga faktor (W) dan
(1-W)
Dari data T = 27,10°C, dan ketinggian rata-rata air laut = 0 m, maka didapat W = 0,76 dan (1-W) = 0,24
( lihat lampiran A tabel A.6 dan A.7 )
Langkah 6 : Mencari harga Radiasi extra terrestial
(Ra) (mm/hari))
Lokasi berada di 7o LS, maka Ra = 15,80 mm/hari
Langkah 7 : Mencari harga Radiasi gel.
Pendek (Rs)
Rs = (0,25 + 0,5*(n/N)) * Ra
= (0,25 + 0,5 (75,10%)) 15,80 = 9,88 mm/hari
Langkah 8 : Mencari harga f(T) koreksi akibat
temperatur.
Dari data T = 27,10°C, maka didapat f(T) = 16,17
Langkah 9 : Mencari harga f(ed) koreksi akibat
f(ed) = 0,34-0,044√ed = 0,34-0,044√28,10 = 0,11
Langkah 10 : Mencari harga f(n/N)
f(n/N) = (0,1 + 0,9*(n/N)) = 0,1 + 0,9(75,10%) = 0,77
Langkah 11 : Mencari harga Radiasi netto
Gelombang. Panjang (Rn1)
Rn1 = f(T) * f(ed) * f(n/N) = 16,17 * 0,11 * 0,77 = 1,37 mm/hari
Langkah 12 : Mencari harga Netto Gelombang
Pendek (Rns)
Rns = Rs ( 1 – 9,88 ) = 7,41 mm/hari
Langkah 13 : Mencari harga Radiasi netto (Rn)
Rn = Rns – Rn1= 7,41 – 1,37 = 6,04 mm/hari
Langkah 14 : Mencari harga Faktor koreksi (c ) =
1,04 (Tabel 4.4)
ETo = c { W. Rn + (1-W). f(u). (ea - ed) }
= 1,04 { 0,76. 6,04 + (0,24). (0,55). (7,84) }
= 5,85 mm/hari
Untuk Perhitungan bulan yang lain direkap pada tabel 4.10.
Tabel 4.9 Data Klimatologi
Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agst Sept Okt Nop Des
1 Suhu ( T ) oC 27,60 27,06 27,46 27,56 27,58 26,26 25,76 25,52 26,16 28,00 28,18 27,66 2 Kelembaban Relatif ( RH ) % 79,00 78,20 81,40 82,80 79,60 79,00 79,40 78,00 75,60 76,00 74,80 57,20 3 Lama Penyinaran ( n/N ) % 62,20 60,00 62,40 80,60 81,80 82,00 78,20 79,20 88,60 86,60 82,60 49,61 km/jam 4,40 3,50 4,28 4,50 3,64 4,56 4,64 4,48 5,98 4,24 4,22 4,26 km/hari 105,6 84 102,72 108 87,36 109,44 111,36 107,52 143,52 101,76 101,28 102,24
JENIS DATA Satuan Bulan
No
Kecepatan Angin ( u ) 4
Sumber : BMG Karang Ploso Malang
BAB V
ANALISA KEBUTUHAN AIR
Bab kelima pada Laporan Tugas Akhir ini membahas mengenai tinjauan umum kebutuhan air untuk irigasi. Hal ini dimaksudkan agar pengelolaan air menjadi lebih baik, sehingga mampu memberikan sejumlah air yang tepat pada
waktunya sesuai dengan tingkat kebutuhan
tanaman. Hal itu akan berdampak pada hasil panen yang meningkat. Setiap tanaman memerlukan air
dengan jumlah yang berbeda pada masa
pertumbuhannya. Sehingga dalam satu tahun kita dapat mengatur macam tanaman yang ditanam sesuai dengan masa tumbuhnya dan diperoleh suatu pola tanam yang sesuai dengan masa tanamnya.
5.1 Kebutuhan Air untuk Irigasi
Didalam perhitungan kebutuhan air untuk irigasi di sawah, ada beberapa faktor yang mempengaruhi antara lain (Standar perencanaan irigasi KP-03) : 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.
Contoh Perhitungan Curah Hujan Efektif.
Tahapan yang dilakukan sebagai berikut :
a. Menghitung curah hujan rata - rata (tabel 5.1).
Dalam data ini saya mendapatkan data sekunder langsung berupa data curah hujan harian dari mulai tahun 1998 s/d 2007.
b. Urutkan hasil hujan rata-rata tiap tahunnya
dari urutan yang besar sampai yang
terkecil.(tabel 4.5)
c. Menghitung R80 = (n/5) + 1, dimana n =
Jumlah data = 10, maka R80 = (10/5) + 1 = 3
Jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Agst Sept Okt Nop Des
1 Tekanan Uap Jenuh (ea) mbar 35,72 35,70 35,72 35,70 35,71 33,60 31,72 31,72 33,61 37,80 37,81 35,72 2 Tekanan Uap Nyata (ed) mbar 28,22 27,92 29,08 29,56 28,43 26,54 25,19 24,74 25,41 28,73 28,28 20,43 3 Perbedaan Tek. Uap (ea-ed) mbar 7,50 7,78 6,64 6,14 7,28 7,06 6,53 6,98 8,20 9,07 9,53 15,29 4 Fungsi Angin f(U) km/hr 0,56 0,50 0,55 0,56 0,51 0,57 0,57 0,56 0,66 0,54 0,54 0,55 5 Faktor Pembobot ( 1 – W ) 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,25 0,25 0,24 0,25 0,24 0,24 0,24
6 Radiasi extra terrestial (Ra) mm/hr 15,85 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 8,89 8,77 8,74 9,50 8,73 8,32 8,27 8,95 10,36 10,76 10,54 7,89 8
Radiasi Netto Gel.Pendek
(Rns) mm/hr 6,67 6,58 6,55 7,13 6,55 6,24 6,20 6,71 7,77 8,07 7,91 5,92 9 Fungsi Tek. Uap nyata f(ed) 0,106 0,108 0,103 0,101 0,105 0,113 0,119 0,121 0,118 0,104 0,106 0,141 10 Fungsi penyinaran f(n/N) 0,66 0,64 0,66 0,83 0,84 0,84 0,80 0,81 0,90 0,88 0,84 0,55 11 Fungsi suhu f(t) 15,9 15,93 15,95 15,96 15,94 15,91 15,46 15,42 15,91 16,3 16,31 15,96
12
Radiasi netto Gel. Panjang
(Rn1) mm/hr 1,11 1,10 1,08 1,33 1,41 1,51 1,48 1,52 1,69 1,49 1,46 1,23 13 Radiasi netto (Rn) mm/hr 5,55 5,48 5,47 5,80 5,14 4,73 4,72 5,19 6,08 6,57 6,45 4,69 14 Faktor Pembobot Rn ( W ) 0,76 0,76 0,76 0,76 0,76 0,75 0,75 0,76 0,75 0,76 0,76 0,76 15 Faktor koreksi (c ) 1,04 1,04 1,04 1,04 1,03 1,03 1,03 1,03 1,04 1,04 1,04 1,04
Potensial Evapotranspirasi (Eto) mm/hr 5,43 5,30 5,23 5,44 4,94 4,68 4,61 5,03 6,15 6,43 6,39 5,79
Bulan No PERHITUNGAN Satuan
9
d. Dari 10 data hujan rata-rata yang telah
diurutkan tersebut diambil urutan ke-3 dari
urutan terkecil sebagai curah hujan R80 nya.
e. Menghitung Re masing-masing tanaman
dengan rumus :
Repadi = (R80 x 70%)/10 mm/hari
Reoalawija = (R80 x 50%)/10 mm/hari
dikaitkan dengan tabel 5.4
Untuk lebih jelasnya perhitungannya akan disajikan berdasarkan tabel 5
Tabel 5.2 Perhitungan Curah Hujan Re 80%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Januari 1 148 102 99 94 94 67 59 14 0 0 2 287 201 187 87 77 75 67 66 0 0 3 230 178 176 120 98 82 65 45 0 0 Februari 1 145 145 110 105 88 84 45 22 13 0 2 280 205 158 121 99 90 76 71 47 0 3 147 142 101 63 60 45 42 12 0 0 Maret 1 267 175 173 166 110 85 85 84 51 0 2 243 157 117 98 97 92 61 45 0 0 3 190 177 160 150 117 90 60 17 0 0 April 1 166 109 105 84 80 48 32 30 23 0 2 178 142 129 84 77 63 49 18 0 0 3 132 65 56 41 37 10 0 0 0 0 Mei 1 257 89 69 61 58 31 16 5 0 0 2 174 98 78 19 20 13 9 0 0 0 3 164 96 79 71 65 59 0 0 0 0 Juni 1 79 76 43 42 29 21 0 0 0 0 2 222 146 145 140 120 60 22 9 0 0 3 173 73 61 48 42 24 0 0 0 0 Juli 1 77 49 26 17 16 0 0 0 0 0 2 97 67 24 16 10 2 0 0 0 0 3 160 126 106 28 0 0 0 0 0 0 Agustus 1 80 12 9 9 8 0 0 0 0 0 2 77 49 22 17 15 0 0 0 0 0 3 123 45 4 0 0 0 0 0 0 0 September 1 65 12 0 0 0 0 0 0 0 0 2 42 16 11 7 3 0 0 0 0 0 3 190 24 19 0 0 0 0 0 0 0 Oktober 1 165 91 29 10 0 0 0 0 0 0 2 341 229 189 82 20 13 0 0 0 0 3 189 78 70 66 25 18 0 0 0 0 November 1 273 246 198 163 86 60 0 0 0 0 2 266 108 100 88 40 18 0 0 0 0 3 264 159 112 77 50 49 31 0 0 0 Desember 1 246 195 166 131 130 104 66 37 12 0 2 206 152 138 106 94 77 68 73 24 0 3 331 231 201 207 128 105 93 45 10 0 293 203 203 219 219 39 204 140 215 140 Keterangan : Re 80% Peringkat Total
Sumber : Hasil perhitungan
Tabel 5.4 Perhitungan Curah Hujan Efektif untuk Tanaman Palawija
50% Re 80 Re Eto Re pol mm/10hari mm/bulan mm/bulanmm/bulan
1 2 3 4 5 6 7 8 1 0,00 0,33 2 0,40 0,33 3 2,77 0,33 1 0,55 0,33 2 3,75 0,33 3 2,06 0,33 1 1,60 0,33 2 0,05 0,33 3 0,18 0,33 1 2,25 0,33 2 0,05 0,33 3 1,15 0,33 1 0,20 0,33 2 0,15 0,33 3 0,36 0,33 1 0,10 0,30 2 0,00 0,30 3 0,20 0,30 1 0,00 0,31 2 0,70 0,31 3 0,05 0,31 1 0,10 0,33 2 0,00 0,33 3 0,18 0,33 1 0,00 0,00 2 0,00 0,00 3 0,00 0,00 1 0,00 0,00 2 0,00 0,00 3 0,00 0,00 1 0,20 0,33 2 0,00 0,33 3 0,00 0,33 1 0,00 0,33 2 3,10 0,33 3 3,59 0,33 Periode 158,969 10,00 0,33 156,938 10,00 0,33 162,879 10,00 0,33 Re Pol mm/hari 163,311 10,00 0,33 140,356 9,12 0,30 148,126 10,00 0,33 150,926 10,00 0,33 138,206 9,18 0,31 192,907 0,00 0,00 184,39 0,00 0,00 173,715 10,00 0,33 191,671 10,00 0,33 Bulan Januari 3,1727273 Februari 6,3625 Maret Juni 0,3 Juli 0,7454545 1,8318182 April 3,45 Mei 0,7136364 Agustus 0,2818182 Desember 6,6909091 September 0 Oktober 0 Nopember 0,2
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 (tabel 5.2)
dalam mm/hari
Kolom 4 = total kolom 3 selama 3 dekade
tiap bulan (Re80 dalam mm/bulan)
Kolom 5 = evapotranspirasi tiap bulan (dari
tabel 4.3) dalam mm/bulan
Kolom 6 = Repalawija (ditentukan dengan
cara menginterpolasi dari tabel 5.3)
Kolom 7 & 8 = Repalawija pada kolom 6/30 hari
Palawija. padi palawija 1 2 3 4 5 1 0,00 0,00 0,33 2 0,80 0,06 0,33 3 5,55 0,39 0,33 1 1,10 0,08 0,33 2 7,50 0,53 0,33 3 4,13 0,29 0,33 1 3,20 0,22 0,33 2 0,10 0,01 0,33 3 0,36 0,03 0,33 1 4,50 0,32 0,33 2 0,10 0,01 0,33 3 2,30 0,16 0,33 1 0,40 0,03 0,33 2 0,30 0,02 0,33 3 0,73 0,05 0,33 1 0,20 0,01 0,30 2 0,00 0,00 0,30 3 0,40 0,03 0,30 1 0,00 0,00 0,31 2 1,40 0,10 0,31 3 0,09 0,01 0,31 1 0,20 0,01 0,33 2 0,00 0,00 0,33 3 0,36 0,03 0,33 1 0,00 0,00 0,00 2 0,00 0,00 0,00 3 0,00 0,00 0,00 1 0,00 0,00 0,00 2 0,00 0,00 0,00 3 0,00 0,00 0,00 1 0,40 0,03 0,33 2 0,00 0,00 0,33 3 0,00 0,00 0,33 1 0,00 0,00 0,33 2 6,20 0,43 0,33 3 7,18 0,50 0,33 Bulan Periode R 80% Januari Reff (mm/hari) Juli Agus tus S eptember Februari Maret April Mei Ok tober Nopember Des ember Juni Keterangan : Kolom 1 = bulan
Kolom 2 = periode dekade ke-i
Kolom 3 = curah hujan rata-rata 80 %
(mm/10 harian)
Kolom 4 = Reff. Padi = (R80% / 10 harian) x
70%
Kolom 5 = Reff. palawija = dari tabel 5.4 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 tabel 4.16 pada bab IV
3. Perkolasi
Perkolasi atau yang biasa disebut peresapan air ke dalam tanah dipengaruhi oleh 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 mm/hari, mengikuti kondisi eksisting di lapangan.
Faktor ini merupakan langkah pertama
yang dibutuhkan oleh tanaman dalam
mempersiapkan tanahnya untuk penanaman. 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 = 5,43 x 1,10 = 5,972 mm/hari (Tabel 4.11) P = 2 mm/hari M = Eo + P = 7,972 mm/hari T = 31 hari
S = Kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan 50 mm , Jadi 250 + 50 = 300 mm k = 7,972 mm/hari x 31 hari / 300mm = 0,824 LP = M. ek / ( ek – 1 ) = 7,972. e 0,70 / ( e 0,70 – 1 ) = 13,584 mm/hari
Untuk perhitungan bulan yang lain direkap pada tabel 5.6.
Tabel 5.6. Perhitungan Kebutuhan Air untuk Persiapan Lahan
jan feb mar apr mei jun jul ags sep okt nov des
1 Eto mm/hr 5,43 5,30 5,23 5,44 4,94 4,68 4,61 5,03 6,15 6,43 6,39 5,79 2 Eo=Eto x 1.10 mm/hr 5,972 5,829 5,754 5,988 5,431 5,146 5,068 5,534 6,761 7,073 7,028 6,370 3 P mm/hr 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 4 M = Eo + P mm/hr 7,972 7,829 7,754 7,988 7,431 7,146 7,068 7,534 8,761 9,073 9,028 8,370 5 T hr 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 6 S mm 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 7 k = MT/S 0,824 0,731 0,801 0,799 0,768 0,715 0,730 0,779 0,876 0,938 0,903 0,865 mm/hr 13,584 14,592 13,439 13,75 13,345 13,43 13,278 13,430 14,001 13,850 14,026 13,635 l/dt/ha 1,572 1,689 1,555 1,591 1,545 1,555 1,537 1,554 1,620 1,603 1,623 1,578
No. parameter satuan bulan
8 LP = (M.ek
)/(ek
-1)
Sumber : Hasil perhitungan
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sept Okt Nop Des 1 Eto mm/hari 5.07 5.20 4.85 4.22 4.31 4.24 4.58 5.91 7.48 7.21 6.13 5.55 2 Eo = Eto x 1.10 mm/hari 5.57 5.72 5.33 4.64 4.75 4.67 5.03 6.50 8.23 7.93 6.74 6.11 3 P mm/hari 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 4 M = Eo + P mm/hari 7.57 7.72 7.33 6.64 6.75 6.67 7.03 8.50 10.23 9.93 8.74 8.11 5 T hari 31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 6 S mm 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 7 k = MT/S 0.78 0.75 0.76 0.66 0.70 0.67 0.73 0.88 1.02 1.03 0.87 0.84 mm/hari 13.95 14.68 13.80 13.69 13.44 13.70 13.62 14.54 15.97 15.48 15.00 14.29 l/dt/ha 1.61 1.70 1.60 1.58 1.56 1.59 1.58 1.68 1.85 1.79 1.74 1.65 Sumber : Hasil Perhitungan
Keterangan : Eto : Evapotranspirasi potensial ( mm/hari ) Eo : Evaporasi potensial ( mm/hari )
P : Perkolasi ( 2 mm/hari ) M : Kebutuhan evaporasi dan perkolasi
T : Waktu Pengolahan ( hari ) S : Kebutuhan untuk penjenuhan lapisan atas LP : Kebutuhan untuk pengolahan (mm/hari) 1/8,64 : Angka konversi satuan dari mm/hari ke lt/dt/ha LP = (M.ek) / ( ek - 1 ) 8 Bulan Satuan Parameter No 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
11
akan mempengaruhi besarnya kebutuhan air untuk tanaman. Untuk mengetahui besarnya nilai koefisien tanaman, dalam studi ini bisa dilihat pada tabel 2.3. pada bab II.
6. Efisiensi irigasi
Agar air yang sampai pada tanaman tepat jumlahnya seperti yang direncanakan, maka air yang dikeluarkan dari pintu pengambilan harus lebih besar dari kebutuhan. 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 2.4 pada bab II). Sehingga efisiensi irigasi total = 90% x 90% x 80% = 65%.
7. Penggolongan
Pada tugas akhir ini areal irigasi Waduk Lider dibagi menjadi tiga golongan dengan luas yang berbeda-beda sesuai dengan urutan pemberian airnya, yaitu Golongan A yang airnya berasal dari Waduk Lider, Golongan B yang airnya berasal dari Waduk Lider serta Kali abar Dukuh, dan Golongan C yang airnya berasal dari sisa air irigasi pada Golongan B dan Kali Kemusu. Masing-masing luasnya Golongan A 974 Ha, Golongan B 1870 Ha, dan Golongan C 1019 Ha.
5.2 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. Untuk contoh tahapan perhitungan kebutuhan air irigasi akan disajikan pada tabel 5.7 , 5.8 , dan 5.9.
Tabel 5.7. Kebutuhan Air Tanaman Padi Pada Awal Tanam Nopember I Re WLR Etc DR (mm/hr) (mm/hr) (mm/hr) (mm/hr)(mm/hr) c1 c2 c3 c (mm/hr) (mm/hr) (l/dt/ha) (l/dt/ha) 1 6,39 1,40 0,98 2,00 LP LP 14,03 12,63 1,46 2,25 2 6,39 6,60 4,62 2,00 1,1 LP LP 14,03 7,43 0,86 1,32 3 6,39 4,50 3,15 2,00 1,10 1,10 LP LP 14,03 9,53 1,10 1,70 1 5,79 2,20 1,54 2,00 0,83 1,10 1,10 1,10 1,10 6,37 7,00 0,81 1,25 2 5,79 7,10 4,97 2,00 1,67 1,05 1,10 1,10 1,08 6,25 2,82 0,33 0,50 3 5,79 1,20 0,84 2,00 1,67 1,05 1,05 1,10 1,07 6,20 8,67 1,00 1,54 1 5,43 8,40 5,88 2,00 1,67 1,05 1,05 1,05 1,05 5,70 0,97 0,11 0,17 2 5,43 4,50 3,15 2,00 1,67 0,95 1,05 1,05 1,02 5,54 4,71 0,54 0,84 3 5,43 1,70 1,19 2,00 0,83 0,95 0,95 1,05 0,98 5,32 6,45 0,75 1,15 1 5,30 3,00 2,10 2,00 0,00 0,95 0,95 0,63 3,34 2,34 0,27 0,42 2 5,30 1,80 1,26 2,00 0,00 0,95 0,32 1,70 1,90 0,22 0,00 3 5,30 0,00 0,00 2,00 0,00 0,00 0,00 2,00 0,23 0,00 1 5,23 0,50 0,35 2,00 LP LP 13,439 12,94 1,50 2,30 2 5,23 0,00 0,00 2,00 1,1 LP LP 13,439 13,44 1,56 2,39 3 5,23 0,00 0,00 2,00 1,10 1,10 LP LP 13,439 13,44 1,56 2,39 1 5,44 0,00 0,00 2,00 0,83 1,10 1,10 1,10 1,10 5,99 8,82 1,02 1,57 2 5,44 0,90 0,63 2,00 1,67 1,05 1,10 1,10 1,08 5,88 8,65 1,00 1,54 3 5,44 0,00 0,00 2,00 1,67 1,05 1,05 1,10 1,07 5,82 9,49 1,10 1,69 1 4,94 0,00 0,00 2,00 1,67 1,05 1,05 1,05 1,05 5,18 8,85 1,02 1,58 2 4,94 0,00 0,00 2,00 1,67 0,95 1,05 1,05 1,02 5,04 8,71 1,01 1,55 3 4,94 0,00 0,00 2,00 0,83 0,95 0,95 1,05 0,98 4,84 7,67 0,89 1,37 1 4,68 0,00 0,00 2,00 0,00 0,95 0,95 0,63 2,95 4,95 0,57 0,88 2 4,68 0,00 0,00 2,00 0,00 0,95 0,32 1,50 3,50 0,40 0,62 3 4,68 0,00 0,00 2,00 0,00 0,00 0,00 2,00 0,23 0,36 1 4,61 0,00 0,00 2,00 LP LP 13,278 15,28 1,77 2,72 2 4,61 0,00 0,00 2,00 1,1 LP LP 13,278 15,28 1,77 2,72 3 4,61 0,00 0,00 2,00 1,10 1,10 LP LP 13,278 15,28 1,77 2,72 1 5,03 0,00 0,00 2,00 0,83 1,10 1,10 1,10 1,10 5,53 8,36 0,97 1,49 2 5,03 0,00 0,00 2,00 1,67 1,05 1,10 1,10 1,08 5,43 9,10 1,05 1,62 3 5,03 0,00 0,00 2,00 1,67 1,05 1,05 1,10 1,07 5,38 9,05 1,05 1,61 1 6,15 0,00 0,00 2,00 1,67 1,05 1,05 1,05 1,05 6,45 10,12 1,17 1,80 2 6,15 0,00 0,00 2,00 1,67 0,95 1,05 1,05 1,02 6,27 9,94 1,15 1,77 3 6,15 0,00 0,00 2,00 0,83 0,95 0,95 1,05 0,98 6,02 8,85 1,02 1,58 1 6,43 3,70 2,59 2,00 0,00 0,95 0,95 0,63 4,05 2,35 0,27 0,42 2 6,43 7,30 5,11 2,00 0,00 0,95 0,32 2,06 -3,24 -0,38 -0,58 3 6,43 4,50 3,15 2,00 0,00 0,00 0,00 -2,50 -0,29 -0,45 Juli Sep Musim Kemarau II Ags Feb Mar Mei Jan Okt Apr Musim Hujan Musim Kemarau I Nop Des Juni Re 80% Musim Tanam P Padi (Nopember I) Eto Periode
Bulan Koef. Tanaman NFR
Tabel 5.17. Rekapan Kebutuhan Air Tanaman Padi Palawija Per Musim Tanam
Awal
Tanam Musim Padi Polowijo
m³/ha m³/ha Nop. I Hujan 21267,69 15762,00 Kemarau I 31901,54 15058,37 Kemarau II 27913,85 9620,73 Nop. II Hujan 8969,11 1571,75 Kemarau I 15456,25 5948,10 Kemarau II 15308,18 4828,35
Nop. III Hujan 9744,78 1835,86
Kemarau I 15329,17 5602,46 Kemarau II 15495,07 4977,28 Des. I Hujan 9358,91 3110,00 Kemarau I 15489,41 4645,25 Kemarau II 15885,28 6374,60 Des. II Hujan 9696,61 2721,99 Kemarau I 14152,21 4648,27 Kemarau II 15626,34 6371,37
BAB VI
PENGOPTIMASIAN LUAS LAHAN IRIGASI
6.1 Model Optimasi
Optimasi adalah salah satu cara untuk
menyelesaikan permasalahan dalam pengelolaan dan pemanfaatan air yang pada akhirnya ditujukan
untuk mengetahui seberapa besar hasil
pengoptimasian dengan eksisting.
Untuk memperoleh hasil yang optimal tersebut, dilakukan dengan pendekatan optimasi. Optimasi merupakan suatu cara untuk membuat nilai suatu fungsi agar beberapa variabel yang ada menjadi maksimum atau minimum dengan melihat kendala – kendala yang ada.
Dalam studi ini untuk mendapatkan yang
optimal dilakukan dengan model optimasi.
Persamaan yang digunakan adalah persamaan
linear, sehingga disebut dengan linear
programming. Adapun langkah – langkahnya sebagai berikut :
1. Menetukan model optimasi.
2. Menentukan peubah – peubah yang akan
dioptimalkan (Kebutuhan air untuk tanaman yang optimalkan).
3. Menghitung harga batasan yang ada dalam
persamaan model optimasi (berdasarkan perhitungan bab IV dan bab V).
4. Penyusunan model matematis.
Model matematis dalam analisa ini terdiri dari :
a. Fungsi sasaran / tujuan
Fungsi sasaran / tujuan ini merupakan suatu rumusan dari tujuan pokok, yaitu hubungan antara peubah – peubah yang akan dioptimalkan. Bentuknya misalnya :
Memaksimalkan : nilai keuntungan, luas
lahan
b. Fungsi kendala
Fungsi kendala ini merupakan persamaan yang membatasi kegunaan utama. Misalnya : kebutuhan air, luas lahan.
6.2 Model Matematika Optimasi
Untuk memperoleh hasil yang efektif, dengan maksud mendekati kondisi kenyataan yang ada dengan metode yang dipakai maka analisa ini
dilakukan dengan mengambil batasan yang
mengacu pada persyaratan sesuai kondisi di lapangan sebagai berikut :
1) Daerah Irigasi Waduk Lider seluas 3863 Ha,
dianggap sebagian besar ditanami padi dengan luas mínimum 2150 Ha sesuai dengan kondisi eksisting dan sebagian kecil ditanami palawija. Berikut adalah nilai produksi tiap tahun dari padi dan palawija pada tabel 6.1 , namun dalam perhitungan ini diambil nilai dari harga terakhir yaitu tahun 2007.
Tabel 6.1 Data Pendapatan Produksi Eksisting (ribuan rupiah)
Sumber : BBWS Brantas Surabaya
2) Untuk ketersediaan air yang akan digunakan untuk
mengoptimasi luas lahan ialah dengan
menjumlahkan volume andalan sungai sesuai dengan musim tanam sebagai berikut :
1. Musim Hujan : Berkisar antara
Nopember –
Februari
2. Musim Kemarau I : Berkisar antara
Maret – Juni
3. Musim Kemarau II : Berkisar antara
Juli – Oktober
3) Kapasitas Intake Waduk Lider dianggap sama
dengan Debit Intake Bendung maksimum yaitu 5.219 m3/s.
4) Model yang digunakan sebagai berikut :
Maximumkan Z = Bp.XAP1 + BW.XAW1 + Bp.XAP2
+ BW.XAW2 + Bp.XAP3 + BW.XAW3 + ... + Bp.XCP1
+ BW.XCW1 , dimana :
Z = Nilai tujuan yang akan dicapai (
maximumkan keuntungan (Rp))
BP = Pendapatan produksi padi (Rp/Ha)
BW = Pendapatan produksi palawija (Rp/Ha)
XAP1 = Luasan areal tanam padi musim Hujan
(Ha)
XAW! = Luasan areal tanam palawija musim
Hujan (Ha)
XAP2 = Luasan areal tanam padi musim Kemarau
I (Ha)
XAW2= Luasan areal tanam palawija musim
Kemarau I (Ha)
XAP3 = Luasan areal tanam padi musim Kemarau
II (Ha)
XAW3= Luasan areal tanam palawija musim
Kemarau II (Ha)
5)Fungsi batasan yang digunakan sebagai berikut :
1. Luas Maksimum :
XAP1 + XAW1 ≤ Luas Golongan A
XAP2 + XAW2 ≤ Luas Golongan A
XAP3 + XAW3 ≤ Luas Golongan A,
…dst hingga XCP3 + XCW3 ≤ Luas Golongan C Keterangan : Luas golongan A = 974 Ha Luas golongan B = 1870 Ha Luas golongan C = 1019 Ha
13
2. Debit Andalan Sungai :
qAP1.XAP1 + qAW1.XAW1 ≤ Q1
qAP1.XAP1 + qAW1.XAW1 + qBP1.XBP1 +
qBW1.XBW1 ≤ Q1
qAP1.XAP1 + qAW1.XAW1 + qBP1.XBP1 +
qBW1.XBW1 + qCP1.XCP1 + qCW1.XCW1 ≤
Q1 + Q2 +Q3
Keterangan :
qAP1 = Kebutuhan air padi tiap musim
(Tabel 5.14)
qAW1= Kebutuhan air palawija tiap
musim (Tabel 5.14)
Q1 = Volume andalan Waduk Lider
pada musim Hujan = 31190400
m3/musim (Tabel 4.5)
Q2 = Volume andalan Kali Sabar
Dukuh pada musim Hujan = 57196800 m3/s (Tabel 4.5)
Q3 = Volume andalan Kali Kemusu
pada musim hujan = 16761600
(Contoh perhitungan untuk awal tanam nopember I) Maksimumkan Z = 17.572.700.XAP1 + 31.063.770 .XAW1 + 17.572.700.XAP2 + 31.063.770.XAW2 + 17.572.700.XAP3 + 17.572.700.XAW3 + ... + 17.572.700.XCP1 + BW.XCW1 Persamaan Kendala :
XAP1 + XAW1 ≤ 974, dst sampai Golongan C
27914 XAP1 + 15762 XAW1 ≤ 31190400 27914 XAP1 + 15762 XAW1 + 31902 XBP1 + 15058 XBW1 ≤ 31190400 27914 XAP1 + 15672 XAW1 + 31902 XBP1 + 15058 XBW1 + 21268 XCP1 + 9621 XCW1 ≤ 38586240 Q1, Q2, Q3, ≥ 0
Selanjutnya, persamaan–persamaan tersebut dimasukkan kedalam program bantu QM for Windows 2 seperti pada tabel 6.2. Hal itu dilakukan untuk dapat segera mendapatkan hasilnya.
Tabel 6.2. Contoh Model optimasi untuk alternatif masa awal Nopember I bagian1
Tabel 6.5. Contoh Hasil Model optimasi untuk
alternatif masa awal tanam
Nopember I bagian 2
Sumber : output QM for Windows 2
Dari hasil output tersebut dihasilkan solusi optimum sebagai berikut :
Luas Golongan A : Luas Padi MH = 0 Ha Luas Padi MK 1 = 0 Ha Luas Padi MK 2 = 0 Ha Luas Palawija MH = 471,7 Ha Luas Palawija MK 1 = 333,6 Ha Luas Palawija MK 2 = 659,1 Ha Luas Golongan B : Luas Padi MH = 0 Ha Luas Padi MK 1 = 0 Ha Luas Padi MK 2 = 0 Ha Luas Palawija MH = 1870 Ha Luas Palawija MK 1 = 1870 Ha Luas Palawija MK 2 = 494,4 Ha Luas Golongan C : Luas Padi MH = 0 Ha Luas Padi MK 1 = 0 Ha Luas Padi MK 2 = 0 Ha Luas Palawija MH = 106,3 Ha Luas Palawija MK 1 = 1019 Ha Luas Palawija MK 2 = 182,1 Ha
Sehingga dari nilai luasan masing-masing tanaman tersebut akan didapat pendapatan dari fungsi nilai tujuan sebagai berikut :
Z = Bp.XAP1 + BW.XAW1 + Bp.XAP2 +
BW.XAW2 + Bp.XAP3 + BW.XAW3 + ... +
Bp.XCP1 + BW.XCW1
dimana variabel – variabel yang ada digantikan oleh luasan tanaman hasil optimasi
diatas. Dari persamaan tersebut, didapat
pendapatan produksi sebesar Rp. 745.530.800.
Sedangkan pola tanam yang didapat dari hasil optimasi dengan awal tanam Nopember 1 adalah sebagai berikut :
Musim Hujan : Palawija/Bero - Palawija - Palawija/Bero
Musim Kemarau 1 : Palawija/Bero - Palawija – Palawija
Musim Kemarau 2 : Palawija/Bero - Palawija/Bero - Palawija/Bero
Tabel 6.6 Hasil Intensitas Tanaman Pada Awal Tanam Nopember 1II
Total Pendapatan
Padi Palawija Intens (RP)
Nop III Hujan 3.863 0 3.863 100,00 67.709.505.100,00 1.669.957.119 Kemarau 1 1.682 2.181 3.863 100,00 52.682.415.100,00 Kemarau 2 1.019 2.702 3.863 96,32 46.603.791.700,00
296,32 Musim Luas Tanaman (Ha) Total Intens (%) Awal
Tanam
Pendapatann (RP)
Sumber : Hasil perhitungan
Tabel 6.7 Rekapitulasi Besarnya Intensitas Tanaman dan Pendapatan Dari Hasil Optimasi
Pada Awal Tanam Nopember 1 – Desember 2
Awal
Tanam Luas Total Total Pendapatan Total Pendapatan Padi Palawija (Ha) InTens (Rp) (Rp) Nop I Hujan 0 2.448 3.863 63,37 26.041.089.600,00 74.688.355.470 Kemarau 1 0 2.923 3.863 75,66 31.089.742.020,00 Kemarau 2 0 1.651 3.863 42,73 17.557.523.850,00 Nop II Hujan 3.863 0 3.863 100,00 67.709.505.100,00 157.027.700.000 Kemarau 1 3.718 145 3.863 100,00 66.711.833.100,00 Kemarau 2 1.019 1.634 3.863 68,68 35.242.728.100,00
Nop III Hujan 3.863 0 3.863 100,00 67.709.505.100,00 166.995.711.900 Kemarau 1 1.682 2.181 3.863 100,00 52.682.415.100,00 Kemarau 2 1.019 2.702 3.863 96,32 46.603.791.700,00 Des I Hujan 3.863 0 3.863 100,00 67.709.505.100,00 140.947.128.100 Kemarau 1 1.227 2.336 3.863 92,23 46.356.155.100,00 Kemarau 2 0 2.527 3.863 65,42 26.881.467.900,00 Des II Hujan 3.863 0 3.863 100,00 67.709.505.100,00 140.947.128.100 Kemarau 1 1.227 2.336 3.863 92,23 46.356.155.100,00 Kemarau 2 0 2.527 3.863 65,42 26.881.467.900,00 181,75 268,68 296,32 257,65 257,65 Musim Luas Tanaman (Ha) Inst (%)
Sumber : Hasil Perhitungan
Dari tabel diatas, dapat diketahui besarnya intensitas tanaman dan pendapatan untuk yang terbesar pada awal tanam Nopember III dengan
keuntungan sebesar Rp 166.995.711.900,
Sedangkan pendapatan pada kondisi eksisting yaitu
sebesar Rp. 68.583.928 Sehingga keuntungan yang
diperoleh sebesar Rp. 100.411.783.900, dan
intensitas tanaman meningkat dari 120,12% menjadi 296,32%.
Tabel 6.8 Pola Tanam Hasil Optimasi Daerah Irigasi Lider dengan Luas 974 Ha
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
MEI JUNI JULI AGUSTUS SEPTEMBER OKTOBER NOVEMBER DESEMBER JANUARI FEBRUARI MARET APRIL
PADI = 974 Ha PALAWIJA= 0 Ha PADI = 0 Ha PALAWIJA = 974 Ha PADI = 0 Ha PALAWIJA = 823,4 Ha
Sumber : Hasil perhitungan
Awal Tanam MH Mk 1 Mk2 MH Mk 1 Mk 2 MH Mk 1 Mk 2 MH Mk 1 Mk 2 MH Mk 1 Mk 2
Musim Pola Tanam
Palawija/Bero - Palawija - Palawija/Bero Palawija/Bero - Palawija - Palawija Palawija/Bero - Palawija/Bero - Palawija/Bero
Padi - Padi - Padi
Nop 1
Nop 2 Padi - Padi/Palawija - Palawija Palawija/Bero - Palawija - Palawija
Nop 3
Padi - Padi - Padi Padi- Padi/Palawija - Palawija Palawija/Bero - Palawija - Padi
Des 1
Padi - Padi - Padi Padi/Palawija - Palawija - Padi
Palawija - Padi - Palawija Padi - Padi - Padi Palawija - Palawija/Bero - Padi/Palawija Palawija/Bero - Palawija - Palawija/Bero
Des 2
BAB VII
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan
Dari hasil perhitungan, analisa, dan optimasi dengan program linier pada bab – bab sebelumnya, beberapa kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut :
1. Berdasarkan data debit inflow, dengan
menggunakan rumus empiris didapat besarnya debit andalan dengan tingkat keandalan 80 %. Hasil perhitungan debit andalan tersebut kemudian dikonversikan menjadi volume andalan. Dari hasil perhitungan, volume andalan terbesar didapat pada Bulan Maret dekade 2 dengan volume air sebesar 8311680 m³. Sedangkan volume andalan terkecil didapat pada Bulan September dekade 2 yaitu sebesar 69120 m³. Besarnya volume andalan untuk musim hujan yaitu 31.190.400 m³, untuk musim kemarau 1 yaitu 42.353.280 m³, sedangkan untuk musim kemarau 2 sebesar 6.341.760 m³. Sehingga total volume andalan selama setahun sebesar 79.885.440 m³.
2. Dalam pengerjaan tugas akhir ini, perhitungan
besarnya kebutuhan air untuk tiap jenis tanaman dibedakan menjadi lima awal tanam yang berbeda yaitu awal tanam mulai Nopember 1 sampai Desember 2. Dari hasil perhitungan didapat kebutuhan air maksimum untuk tanaman padi terjadi pada awal tanam Nopember 1 musim hujan yaitu sebesar
21267 m3/Ha. Kebutuhan air maksimum
untuk tanaman palawija terjadi pada awal tanam Nopember 1 musim Hujan yaitu sebesar 15762 m³/Ha.
3. Berdasarkan besarnya volume andalan dan
kebutuhan air yang ada, selanjutnya dilakukan analisa untuk mengetahui besarnya luasan maksimum untuk setiap jenis tanaman dengan awal tanam mulai Nopember 1 sampai Desember 2 dengan menggunakan program
15
bantu QM for Windows 2. Dari hasil
perhitungan didapat besarnya luasan untuk tiap masa awal tanam dan tiap musim sama yaitu 974 Ha, 1870 Ha dan 1019 Ha tergantung luas golongannya.
Dari besarnya luasan setiap jenis tanaman yang didapat pada tiap alternatif yang terbesar pada awal tanam Nopember 3.
4. Dari hasil luasan optimum setiap jenis
tanaman dengan awal tanam mulai Nopember 1 sampai Desember 2, diperoleh pendapatan maksimum hasil usaha tani selama setahun. Pendapatan terbesar terdapat pada awal tanam
Nopember 3 yaitu sebesar Rp.
1.669.957.119,00 dengan pola tanam padi –
padi/palawija – palawija. Dengan demikian didapat peningkatan keuntungan produksi
dibanding existing yaitu sebesar Rp.
1.361.117.839,00.
7.2 Saran
Adapun saran yang dapat diberikan
berdasarkan hasil perhitungan dan analisa dalam pengerjaan tugas akhir ini antara lain sebagai berikut :
1. Berdasarkan hasil perhitungan, pola tanam
rencana sebaiknya bisa segera direalisasikan karena hasilnya lebih memuaskan baik dari
segi pendapatan (Rp) maupun intensitas
tanamnya. Hal ini sesuai dengan
keinginan petani berdasarkan hasil survey oleh Dinas Pengairan Brantas.
2. Kondisi saluran dan bangunan air lainnya
hendaknya mendapat perhatian khusus dari
pihak terkait sehingga pemberian air
