24
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi PenelitianDaerah irigasi Jatimlerek merupakan daerah irigasi yang mendapat suplai air dari bendung Jatimlerek. Bendung Jatimlerek terletak pada Kecamatan Plandaan, Kabupaten Jombang Jawa Timur. Secara geografis bendung Jatimlerek terletak berdekatan dengan 4 kecamatan yaitu, Kecamatan Plandaan, Kecamatan Ploso, Kecamatan Ngusikan, dan Kecamatan Kudu. Bendung Jatimlerek merupakan bendung gerak dengan konstruksi mercu bendung terbuat dari karet yang berisi udara. Bendung Jatimlerek memiliki 6 pintu dengan lebar dasar 150 meter. Bendung Jatimlerek dibuat sebagai bangunan pengendali banjir dan irigasi dibawah naungan Perum Jasa Tirta 1. Luas baku sawah yang mendapat suplai air dari bendung Jatimlerek seluas 2050 Ha dengan komoditas tanaman rata-rata adalah tanaman padi dan jagung.
Gambar 3.1 Peta Jaringan Irigasi Jatimlerek Sumber : Balai Besar Wilayah Sungai Brantas
Metodologi Penelitian
Dalam penelitian ini terdapat bebrapa tahapan untuk menyelesaikan, dapat dilihat pada flowchart berikut penjelasan masing-masing tahapan pada sub berikutnya.
3.2.1. Pengumpulan Data
Data-data yang digunakan dalam studi ini merupakan data sekunder yang terkait dengan pengelolaan jaringan irigasi yang meliputi sebagai berikut :
a. Data klimatologi
Data klimatologi yang digunakan dalam studi ini berupa temperature udara, kelembapan relative, kecepatan angin, dan itensitas penyinaran matahari dengan kurun waktu 10 tahun.
Tabel 3.1. Data Kelembapan Relatif (RH)
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 2007 99,0 88,5 88,4 90,2 87,1 88,7 88,9 88,5 86,9 87,6 88,3 92,1 2 2008 90,3 98,0 89,0 89,9 90,0 89,8 89,0 88,0 88,0 87,3 88,0 90,0 3 2009 90,0 91,0 91,0 91,0 91,0 91,0 90,0 90,0 87,0 89,0 91,0 92,0 4 2010 91,0 92,0 92,0 92,0 93,0 92,0 92,0 91,0 90,0 91,0 92,0 93,0 5 2011 93,0 93,0 92,0 93,0 93,0 91,0 92,0 91,0 95,0 90,0 91,0 93,0 6 2012 77,0 83,0 81,0 80,0 78,0 79,0 78,0 82,0 76,0 78,0 79,0 81,0 7 2013 92,8 92,8 77,0 93,0 92,0 91,7 91,1 90,9 91,3 91,1 92,6 92,7 8 2014 92,5 92,6 92,4 92,3 92,2 91,2 91,9 90,0 90,1 89,1 90,5 92,1 9 2015 93,0 91,6 90,6 90,7 90,5 91,2 90,5 80,0 88,9 86,8 89,7 88,7 10 2016 90,2 84,4 85,1 85,6 82,7 88,9 89,4 89,0 86,4 85,2 86,6 88,7 908,8 906,9 878,5 897,6 889,5 894,5 892,7 880,4 879,7 875,1 888,6 903,4 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 77,0 83,0 77,0 80,0 78,0 79,0 78,0 80,0 76,0 78,0 79,0 81,0 90,9 90,7 87,8 89,8 88,9 89,4 89,3 88,0 88,0 87,5 88,9 90,3 Sum ber : BMKG III KLIMATOLOGI KARABNGPLOSO MALANG
No Tahun Kelembapan Relatif (RH)
Jumlah
Rata-rata Minimum Jumlah Data
Tabel 3.2. Data Temperatur Udara
Tabel 3.3. Data Kecepatan Angin
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 2007 30,0 29,6 27,7 27,1 26,7 27,0 25,3 25,6 26,6 27,8 27,6 26,8 2 2008 31,3 30,3 27,3 27,2 26,7 34,9 25,1 30,0 29,9 26,9 28,4 27,9 3 2009 27,2 28,9 27,1 27,3 27,9 27,1 25,0 27,9 26,2 27,4 27,3 27,1 4 2010 27,4 27,1 26,4 26,8 25,9 28,7 24,3 28,6 26,8 27,3 27,4 26,9 5 2011 27,0 26,7 27,8 26,8 27,5 27,8 24,6 27,3 30,2 27,2 27,6 27,6 6 2012 27,0 26,5 26,3 27,2 26,7 26,0 29,1 28,7 26,4 27,8 27,3 26,6 7 2013 31,8 26,8 27,1 26,4 26,5 24,5 24,2 24,7 25,1 28,2 26,7 26,8 8 2014 26,9 27,0 26,5 26,8 26,4 25,8 24,5 24,5 26,0 26,7 27,3 27,3 9 2015 26,7 26,9 30,4 27,7 26,6 26,8 25,7 25,7 25,5 26,9 27,1 27,2 10 2016 26,9 27,2 27,2 26,7 27,3 26,7 25,8 25,5 26,0 27,2 27,6 27,7 282,2 277,0 273,8 269,9 268,2 275,3 253,6 268,5 268,7 273,4 274,4 271,8 31,8 30,3 30,4 27,7 27,9 34,9 29,1 30,0 30,2 28,2 28,4 27,9 26,7 26,5 26,3 26,4 25,9 24,5 24,2 24,5 25,1 26,7 26,7 26,6 28,2 27,7 27,4 27,0 26,8 27,5 25,4 26,9 26,9 27,3 27,4 27,2 Sum ber : BMKG III KLIMATOLOGI KARABNGPLOSO MALANG
Tahun Temperatur Rata-rata Bln (°C)
Jumlah
Minimum No
Maksimum
Rata-rata
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 2007 0,45 0,57 0,50 0,42 0,37 0,43 0,44 0,54 0,77 0,70 0,54 0,30 2 2008 0,41 0,41 0,43 0,45 0,35 0,34 0,42 0,73 0,75 0,83 0,64 0,45 3 2009 0,42 0,33 0,39 0,39 0,39 0,29 0,41 0,60 0,81 0,76 0,43 0,29 4 2010 0,46 0,34 0,26 0,32 0,38 0,42 0,72 0,69 0,88 0,64 0,42 0,37 5 2011 0,54 0,47 0,13 0,05 0,04 0,15 0,06 0,05 0,12 0,67 0,45 0,37 6 2012 1,10 0,90 0,90 1,25 1,10 1,25 1,50 1,35 1,40 1,45 1,15 1,25 7 2013 0,34 0,33 1,15 0,49 0,44 0,28 0,20 0,65 0,80 0,80 0,47 0,35 8 2014 0,34 0,11 0,26 0,26 0,15 0,38 0,41 0,46 0,51 0,60 0,28 0,17 9 2015 0,15 0,16 0,21 0,16 0,14 0,27 0,34 1,45 1,03 1,14 0,53 0,24 10 2016 0,29 0,86 0,57 0,94 0,41 0,48 0,74 0,92 1,00 1,15 0,96 0,40 4,50 4,48 4,79 4,73 3,77 4,29 4,82 7,44 8,07 8,74 5,88 4,18 1,10 0,90 1,15 1,25 1,10 1,25 1,50 1,45 1,40 1,45 1,15 1,25 0,15 0,11 0,13 0,05 0,04 0,15 0,06 0,05 0,12 0,60 0,28 0,17 0,45 0,45 0,48 0,47 0,38 0,43 0,54 0,74 0,81 0,87 0,59 0,42 Sum ber : BMKG III KLIMATOLOGI KARABNGPLOSO MALANG
Kecepatan Angin Bln (m/det)
Rata-rata No Tahun
Jumlah Maksimum
Tabel 3.4. Data Itensitas Penyinaran
Data klimatologi dalam penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya nilai laju evapotranspirasi pada lokasi studi. Nilai laju evapotranspirasi adalah nilai penguapan yang terjadi diakibatkan berbagai factor iklim yang terjadi. Perhitungan nilai evapotranspirasi dilakukan dengan menggunakan metode Penman modifikasi.
b. Data curah hujan
Data curah hujan dalam studi ini diambil dari 3 stasiun pencatat hujan yang berdekatan dengan lokasi bendung yaitu, Ploso, Kabuh, dan Plandaan. Data curah hujan memiliki periode pencatatan harian dalam kurun waktu 10 tahun 2007-2016. Data curah hujan didapatkan dari Badan Meteorologi dan Geofisika Kota Malang. Pengambilan data curah hujan dengan jumlah 3 stasiun terdekat berguna untuk mengetahui curah hujan rerata daerah di lokasi studi. Data curah hujan harian akan dilakukan proses rekapitulasi utnuk menentukan curah hujan periode 10 harian pada setiap stasiun. Hasil rekapitulasi data curah hujan dengan periode 10 harian pada setiap stasiun terdapat pada Table 3.5, Tabel 3.6, dan Tabel 3.7.
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des 1 2007 71,80 80,10 74,00 68,90 82,30 70,30 67,70 74,90 84,50 71,60 74,00 42,00 2 2008 51,00 63,10 50,00 60,10 63,10 52,00 59,00 75,00 79,00 80,00 78,00 65,00 3 2009 66,50 60,10 50,90 69,60 61,00 47,00 54,80 58,60 77,90 75,50 69,10 50,40 4 2010 57,70 49,80 54,90 65,90 56,80 46,40 62,70 66,30 59,90 83,50 55,00 48,60 5 2011 55,20 54,50 73,50 78,20 58,60 65,00 62,80 81,40 85,40 74,40 77,20 72,30 6 2012 70,00 52,00 68,00 84,00 86,00 91,00 86,00 83,00 95,00 95,00 72,00 57,00 7 2013 33,97 45,79 74,00 55,23 49,48 54,70 59,84 71,23 73,83 69,00 56,77 50,52 8 2014 46,97 60,97 53,00 73,10 62,97 51,33 54,71 75,52 83,43 80,58 62,17 54,68 9 2015 48,03 61,18 76,13 66,57 57,19 46,60 52,42 88,00 91,97 94,35 61,00 45,94 10 2016 59,29 67,64 81,13 74,46 63,61 60,30 55,61 68,52 91,97 96,61 74,07 64,13 560,46 595,17 655,56 696,06 641,06 584,63 615,58 742,46 822,90 820,55 679,30 550,56 71,80 80,10 81,13 84,00 86,00 91,00 86,00 88,00 95,00 96,61 78,00 72,30 33,97 45,79 50,00 55,23 49,48 46,40 52,42 58,60 59,90 69,00 55,00 42,00 56,05 59,52 65,56 69,61 64,11 58,46 61,56 74,25 82,29 82,05 67,93 55,06 Sum ber : BMKG III KLIMATOLOGI KARABNGPLOSO MALANG
Rata-rata
No Tahun Penyinaran Matahari Bln (%)
Jumlah Maksimum
Tabel 3.5. Data Curah Hujan Periode 10 Harian Ploso 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 I 29 26 9 84 22 61 110 278 69 20 II 87 69 0 40 226 87 87 96 206 118 III 117 200 30 32 281 117 234 106 49 91 I 201 32 35 162 196 82 66 153 23 100 II 25 67 24 119 72 50 25 79 22 91 III 17 190 65 86 68 13 135 112 0 34 I 103 209 120 141 93 141 182 258 32 5 II 91 150 129 91 0 0 76 122 26 67 III 17 118 149 179 7 5 17 0 57 7 I 16 192 111 16 16 95 111 0 14 5 II 90 156 88 12 12 50 90 0 102 0 III 6 6 8 0 0 0 65 0 35 0 I 55 47 85 54 50 137 65 25 65 0 II 36 15 0 119 22 215 36 80 35 0 III 143 45 10 36 56 138 63 39 74 6 I 10 3 5 20 10 64 30 15 19 15 II 0 104 0 0 0 12 0 0 136 8 III 32 12 15 3 0 32 11 0 135 0 I 12 13 0 0 4 21 0 0 195 0 II 0 0 23 0 0 22 0 30 0 0 III 75 0 0 0 36 72 15 6 24 10 I 0 0 4 0 0 16 0 0 5 0 II 0 35 0 0 0 0 15 5 0 55 III 18 0 0 0 0 18 22 0 0 0 I 12 3 0 13 0 22 0 0 0 0 II 0 3 1 0 0 89 0 0 0 0 III 117 0 22 0 0 116 0 0 0 0 I 0 7 0 0 0 110 0 0 0 0 II 0 22 4 0 0 98 0 0 0 0 III 141 0 10 12 9 122 0 0 0 0 I 23 22 182 93 17 108 37 21 0 0 II 0 0 0 15 0 35 0 55 67 17 III 193 20 0 61 18 183 5 0 72 45 I 106 24 80 9 97 31 0 60 125 229 II 64 56 126 46 114 147 61 127 126 15 III 32 165 101 80 96 32 108 241 70 92
Sumber : BMKG Karangploso, Malang Agustus
Bulan Periode Curah Hujan (mm)
Januari Februari Maret April Mei Juni Juli September Oktober November Desember
Tabel 3.6. Data Curah Hujan Periode 10 Harian Kabuh 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 I 167 30 9 88 5 62 82 167 64 75 II 41 22 13 25 41 79 92 70 160 111 III 55 108 25 52 211 123 121 55 104 93 I 116 31 163 187 152 85 80 116 73 101 II 43 21 19 187 45 2 42 20 142 35 III 83 119 78 12 114 172 55 83 43 73 I 218 99 186 167 111 115 115 217 85 100 II 55 119 98 109 53 5 5 77 94 59 III 6 100 150 109 28 90 80 6 90 42 I 58 187 113 34 34 54 176 68 79 47 II 24 187 73 24 24 45 21 8 88 19 III 6 16 3 0 26 70 0 6 74 46 I 80 91 39 35 27 242 268 80 10 0 II 48 6 8 128 108 85 33 84 7 49 III 5 20 30 5 58 58 30 5 126 10 I 5 3 9 52 20 109 39 5 0 4 II 0 72 2 2 0 48 13 12 131 2 III 1 2 9 2 4 64 5 1 100 0 I 0 4 3 9 0 28 0 0 95 13 II 60 24 22 6 0 36 18 53 62 44 III 1 0 19 0 37 34 0 1 21 3 I 2 24 1 4 8 17 0 2 8 33 II 0 50 40 30 0 0 0 0 0 50 III 0 2 4 27 0 67 10 0 1 0 I 0 0 0 4 5 39 0 0 1 0 II 12 3 0 30 12 153 0 0 0 0 III 0 0 0 27 18 58 0 0 0 0 I 0 4 4 4 24 89 0 0 0 0 II 13 13 53 30 13 64 0 3 0 0 III 0 0 9 27 3 138 10 0 0 0 I 6 21 114 55 9 21 180 6 10 0 II 6 2 0 66 6 100 51 6 104 96 III 85 1 0 53 130 69 28 95 166 76 I 55 42 94 17 25 15 0 55 64 174 II 5 16 46 53 5 126 47 42 146 55 III 116 158 134 28 113 13 93 106 55 79
Sumber : BMKG Karangploso, Malang
Bulan Periode Curah Hujan (mm)
Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember
Tabel 3.7. Data Curah Hujan Periode 10 Harian Plandaan 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 I 75 14 0 55 15 95 60 144 65 34 II 21 12 31 0 16 105 21 140 171 0 III 67 41 67 24 157 149 110 85 91 101 I 80 15 152 140 109 129 82 105 86 96 II 117 45 32 76 60 0 117 42 137 62 III 84 103 84 70 142 60 86 95 87 85 I 47 76 75 123 68 70 63 198 43 133 II 46 119 49 115 46 46 46 65 120 48 III 143 0 143 77 11 108 108 17 46 75 I 64 63 145 8 8 98 124 55 64 47 II 79 67 70 17 17 34 84 0 65 24 III 0 0 0 12 0 36 41 0 17 82 I 0 45 20 31 2 156 81 69 0 0 II 48 10 0 38 83 62 29 52 23 103 III 11 22 11 0 37 76 24 5 176 0 I 0 6 3 9 0 73 0 0 0 0 II 19 42 19 0 0 67 22 0 101 0 III 17 10 17 0 0 42 0 27 68 0 I 116 0 34 12 0 29 0 0 116 8 II 3 0 5 0 30 37 19 52 44 15 III 13 0 13 0 25 35 0 0 45 0 I 30 0 0 0 0 58 0 0 35 5 II 0 0 4 0 0 29 0 0 5 36 III 0 0 0 0 0 41 0 0 0 0 I 1 0 0 0 13 31 0 0 1 0 II 0 0 0 0 14 185 0 0 0 0 III 0 0 0 0 10 10 0 0 0 0 I 0 0 0 0 10 105 0 0 0 0 II 0 0 0 0 8 77 0 5 0 0 III 0 0 0 0 0 111 0 0 0 0 I 8 0 84 13 0 30 99 5 8 25 II 29 0 0 78 115 48 24 7 78 68 III 0 0 0 13 44 4 49 41 179 79 I 47 13 64 47 20 124 0 20 42 208 II 57 7 27 19 0 80 57 65 99 61 III 107 135 107 72 95 0 66 125 42 5
Sumber : BMKG Karangploso, Malang Maret
Bulan Periode Curah Hujan (mm)
Januari Februari Oktober November Desember April Mei Juni Juli Agustus September
c. Data debit
Data debit aliran sungai yang digunakan pada studi ini didapatkan dari Perum Jasa Tirta 1 yang menengani aliran sungai Brantas. Debit yang digunakan adalah debit dengan kurun waktu 10 tahun.
Tabel 3.8. Data Debit Rerata Bulanan
Bulan Debit (m³/detik)
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Januari 1,88 2,10 2,15 2,11 2,65 2,84 2,77 2,69 2,89 2,91 Februari 1,72 2,02 2,19 2,17 2,75 2,85 2,75 2,69 2,88 2,85 Maret 1,82 1,99 2,29 2,57 2,79 2,83 2,80 2,86 3,07 3,15 April 1,93 1,97 2,52 2,73 2,74 2,71 2,84 2,82 2,94 3,09 Mei 1,82 2,17 2,46 2,70 2,99 2,84 1,93 2,88 3,17 3,28 Juni 1,72 2,15 2,20 2,67 2,73 2,84 2,80 2,86 3,26 3,25 Juli 1,43 1,81 1,41 2,39 2,21 2,27 2,73 2,57 2,16 2,11 Agustus 1,12 1,42 1,15 1,41 1,49 1,68 2,14 1,70 1,63 1,55 September 0,85 1,32 1,44 1,30 0,23 1,46 1,61 1,84 1,49 1,41 Oktober 1,14 1,40 1,60 1,48 0,79 1,58 1,53 1,55 1,51 1,29 November 1,54 1,53 2,19 1,59 1,79 1,74 1,61 1,78 1,79 1,79 Desember 1,80 1,47 2,13 2,55 2,44 2,44 2,35 2,92 3,11 3,23
Sumber : Perum Jasa Tirta I
3.2.2. Tahapan Analisa Data
Analisa data bertujuan untuk mengolah data sekunder yang telah didapat sebagai tahapan lanjut dalam optimasi perencanaan pola tata tanam. Terdapat beberapa analisa data yang dilakukan antara lain :
a. Analisa Klimatologi
Analisa klimatologi merupakan analisa untuk meghitung besarnya laju evapotranspirasi dengan menggunakan data kelembapan relative, temperature udara, kecepatan angina, dan itensitas penyinaran. Pada perhitungan evapotranspirasi menggunakan metode Penman modifikasi. Data yang digunakan tahun 2007-2016.
b. Analsia Hidrologi Curah Hujan
Analisa hidrologi curah hujan bertujuan untuk mengetahui nilai curah hujan rerata daerah dan nilai curah hujan efektif. Perhitungan nilai curah hujan rerata daerah menggunakan metode rerata aritmatik dikarenakan kendala tidak
adanya data peta dan luas DAS. Dalam metode ini menggunakan paling sedikit 3 stasiun hujan yang dilakukan analisa meliputi, Ploso, Kabuh, dan Plandaan. Analisa curah hujan efektif menggunakan metode yang sesuai dengan standart perencanaan irigasi KP-01.
c. Analisa Hidrologi Debit
Analisa hidrologi debit dilakukan untuk mengetahui debit andalan yang akan dipakai dalam optimasi perencanaan pola tata tanam. Debit andalan yang dipakai sebesar 80% dengan presentase tidak terpenuhi sebesar 20%. Pada studi ini data debit yang digunakan memiliki periode waktu pencatatan 10 tahun. Untuk kepentingan simulasi jangka panjang keterbatasan data debit akan dilakukan analisa lanjutan dengan menggunakan metode Thomas Fiering. Berikut merupakan tahapan yang dilakukan :
d. Analisa Kebutuhan Air
Analisa kebutuhan air terdiri dari analisa kebutuhan air tanam dan analisa kebutuhan air irigasi. Analisa kebutuhan air tanam melihat dari perencanaan pola tata tanam yang akan dilaksanakan. Pada studi ini akan dihitung kebutuhan air pada setiap alternatif pola tata tanam. Analisa kebutuhan air tanam mengacu pada standart perencanan irigasi KP-01. Sedangkan untuk analisa kebutuhan air irigasi di pengaruhi oleh faktor efisiensi irigasi yang terdapat pada standart perencanaan irigasi.
3.2.3. Perencanaan Pola Tata Tanam
Perencanaan pola tata tanam bertujuan untuk menentukan musim dan jenis tanama yang sesuai bila diaplikasikan di lapangan. perencanaan pola tata tanam harus mempertimbangkan beberapa hal antara lain, jenis tanaman, waktu tanam, biaya, dan kebutuhan air. Pada studi ini akan menerapkan beberapa alternatif pola tata tanam yang akan dilakukan optimasi untuk mendapatkan pola tata tanam yang optimal. Alternatif pola tata tanam terdapat pada Tabel 3.9.
Tabel 3.9. Alternatif Perencanaan Pola Tata Tanam
No Alternatif Pola Tata Tanam
Keterangan
Musim Tanam Jenis Tanaman
1 Alternatif 1 November III Padi - Palawija
2 Alternatif 2 Desember II Padi - Palawija
3 Alternatif 3 Desember III Padi - Palawija
4 Alternatif 4 Januari I Padi - Palawija
5 Alternatif 5 Januari II Padi - Palawija
3.2.4. Tahap Optimasi Program Linier
Tahap optimasi dilakukan untuk mencari hasil yang optimal dari setiap masing-masing alternatif perencanaan pola tata tanam. Tahapan yang dilakukan dalam melakukan optimasi sebagai berikut :
1) Menetukan fungsi tujuan yang akan dicapai. Tujuan dalam studi ini adalah untuk meningkatkan keuntungan hasil produksi pertanian dengan luas area tanam yang minimum.
2) Menentukan fungsi kendala untuk mencapai fungsi tujuan. Dalam studi ini fungsi kendala adalah berupa debit sungai dan luas total baku sawah.
3) Merumuskan fungsi tujuan dan fungsi kendala dalam persamaan matematis. 4) Mengaplikasikan persamaan matematis kedalam program QM for Windows 4
untuk tahapan perhitungan optimasi.
5) Menganalisis hasil optimasi setiap alternatif pola tata tanam dengan meninjau nilai keuntungan dan luas area yang terpakai.
