STUDI POTENSI DAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA AIR
DAERAH ALIRAN SUNGAI BENANAIN DI PULAU TIMOR BARAT
PROPINSI NUSA TENGGARA TIMUR
TESIS
Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Magister dari
Institut Teknologi Bandung
Oleh
RINA MARDELISYA
NIM. 95003223
Program Magister
Pengembangan Sumber Daya Air
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2005
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT serta salawat
dan salam tak lupa tercurah kepada Rosullullah SAW yang telah melimpahkan
rakhmat dan petunjuk-Nya. Sehingga penulisan Tesis ini dapat diselesaikan tepat
pada waktunya.
Tesis ini berjudul “ STUDI POTENSI DAN PENGEMBANGAN SUMBER
DAYA AIR DAERAH ALIRAN SUNGAI BENANAIN DI PULAU TIMOR
BARAT PROPINSI NUSA TENGGARA TIMUR” merupakan salah satu
persyaratan dalam menyelesaikan Program Pendidikan Magister Profesional
Pengembangan Sumber Daya Air Institut Teknologi Bandung.
Dalam menyelesaikan penelitian ini penulis telah banyak mendapat masukan,
arahan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak baik moril maupun materil,
oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. DR. Ir. Hang Tuah,M.OcE, selaku Ketua Pelaksana Program
Profesional PSDA ITB.
2. Bapak Dr. Ir. Sri Legowo, selaku Koordinator Dosen Pembimbing.
3. Bapak Ir. Djumpono, M.Eng, selaku Kepala Balai Kerjasama Pendidikan MPSDA.
4. Bapak Dr. Ir. Indratmo Soekarno, M.Sc. selaku Dosen Pembimbing I.
5. Bapak Ir. Setio Wasito, MT selaku Dosen Pembimbing II.
6. Para Dosen dan Rekan-rekan Mahasiswa MP-PSDA angkatan III tahun 2004 dan
berbagai pihak yang membantu dalam penyelesaian penulisan Tesis ini.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna, untuk itu kami mohon
masukan dalam penyempurnaan tulisan ini
Bandung, Juni 2005
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
ABSRAK i
ABSTRACT iii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS v
KATA PENGANTAR vi
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG xiii
BAB I PENDAHULUAN 1 I.1 Latar Belakang 1
I.2 Maksud dan Tujuan 2
I.3 Ruang Lingkup 3
I.4 Lokasi Studi 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 8
II.1. Siklus Hidrologi 8
II.2. Air dan Sumber Daya Air 11
II.3. Potensi Sumber Daya Air 11
II.4. Perhitungan Ketersediaan Air 11
II.4.1. Debit Andalan 11
II.4.2. Air Permukaan 12
II.4.3. Komponen Ketersediaan Air 12
II.4.4. Prosedur Perhitungan 13
II.5. Kebutuhan Air 15
BAB III METODOLOGI 16
III.1. Konsep/Gagasan 16
III.2. Curah Hujan 16
III.3. Ketersediaan Debit 19 III.4. Perhitungan Ketersediaan Air 20 III.4.1. Metoda F.J. Mock 20 III.4.2. Metoda NRECA 24 III.5. Potensi Kebutuhan Air 25 III.5.1. Kebutuhan Air Domestik dan Perkotaan 25 III.5.2. Kebutuhan Air Irigasi 27 III.5.3. Pembangkit Listrik Tenaga Air 32 III.6. Alur Pikir 34
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 35
IV.1. Analisis Curah Hujan 35
IV.2. Evapotranspirasi 38
IV.2.1. Perhitungan evapotranspir asi 39 IV.3. Analisis Ketersediaan Air 41
IV.3.1. Prosedur Perhitungan Debit dengan 41 Model F.J.Mock
IV.3.2. Prosedur Perhitungan Model NRECA 42 IV.4. Kalibrasi Model 45 IV.5 Perbandingan Metoda Perhitungan Debit 46
IV.6 Debit Andalan 48
IV.7. Analisis Kebutuhan Air 51 IV.7.1. Kebutuhan Air Domestik dan Perkotaan 51 IV.7.2. Kebutuhan Air Irigasi 57 IV.7.3. Pembangkit Listrik Tenaga Air 60 IV.8. Keseimbangan Neraca Air ( Water Balance ) 61 IV.9. Metoda Perhitungan Tampungan 66 IV.9.1. Sedimentasi di Waduk 68
IV.9.2. Identifik asi Lokasi Waduk 69 IV.10. Pengembangan DAS Benanain 72
IV.10.1. Gambaran Umum 72 IV.10.2 Skenario Pengembanga n 74
IV.10.3. Penyusunan Prioritas Pengembangan 77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 94
V.1. Kesimpulan 94
V.2 Saran 95
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Standar Kebutuhan Air Domestik 27 Tabel 3.2 Harga Koefisien T anaman 30 Tabel 4. 1 Perbandingan Debit Rata-rata Bulanan Metoda F.J. Mock 47
dan Metoda NRECA
Tabel 4.2 Perhitungan Debit Andalan DAS Benanain dengan 48 Metoda F.J. Mock
Tabel 4.3 Proyeksi Jumlah Penduduk sampai Tahun 2025 53 Tabel 4.4 Tingkat pertumbuhan Penduduk di DAS Benanain 53 Tabel 4.5 Proyeksi Kebutuhan Air Domestik Kabupaten 55
Timor Tengah Selatan
Tabel 4.6 Proyeksi Kebutuhan Air Domestik Kabupaten 55 Timor Tengah Utara
Tabel 4.7 Proyeksi Kebutuhan Air Domestik Kabupaten 56 Belu
Tabel 4.8 Rekapitulasi Kebutuhan Air Domestik 56 Tabel 4.9 Kebutuhan Air Irigasi dengan Pola Tanam 59 Tabel 4.10 Daerah Irigasi pada DAS Benanain 60 Tabel 4.11 Kebutuhan Air Irigasi DAS Benanain 60
Tabel 4.12 Neraca Air tahun 2005 62
Tabel 4.13 Neraca Air tahun 2010 63
Tabel 4.14 Neraca Air tahun 2015 63
Tabel 4.15 Neraca Air tahun 2020 63
Tabel 4.16 Neraca Air tahun 2025 64
Tabel 4.17 Daftar Istilah Penetapan Prioritas 79 Tabel 4.18 Skala Perbandingan Pasangan 81
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta Propinsi Nusa Tenggara Timur 5 Gambar 1.2 Peta Lokasi DAS Benanain 6
Gambar 1.3 Peta DAS Benanain 7
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi 9
Gambar 3.1 Bagan Alir Model Rainfall-runoff F.J.Mock 20 Gambar 3.2 Diagram Model Hujan Limpasan NRECA 24 Gambar 4.1 Peta Pos hujan dengan Metoda Poligon Thiessen 37 Gambar 4.2 Grafik Rata-rata Hujan Wilayah di DAS Benanain 38 Gambar 4.3 Grafik Evapotranspirasi Potensial 40 Gambar 4.4 Grafik Hasil Perbandingan Debit Obs ervasi dan Debit 46
Perhitungan
Gambar 4.5 Kurva Durasi Aliran Hasil Pengamatan dan Perhitungan 46 Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Debit Metoda F.J. Mock 47 dan Metoda Nreca
Gambar 4.7 Grafik Debit Andalan DAS Benanain 49 Gambar 4.8 Grafik Kurva Durasi Aliran Das Benanain 49 Gambar 4. 9 Grafik Kurva Durasi Aliran di DAS Benanain 50 Gambar 4.10 Grafik Debit Bulanan DAS Benanain 50 Gambar 4.11 Grafik Pertumbuhan Penduduk 54 Gambar 4.12 Grafik Kebutuhan Air di DAS Benanain 56 Gambar 4.13 Grafik Neraca Air Tahun 2005 64 Gambar 4.14 Grafik Neraca Air Tahun 2010 64 Gambar 4.15 Grafik Neraca Air Tahun 2015 65 Gambar 4.16 Grafik Neraca Air Tahun 2020 65 Gambar 4.17 Grafik Neraca Air Tahun 2025 66
Gambar 4.18 Grafik Kumulatif 67
Gambar 4.19 Rencana Lokasi Waduk Temef 71 Gambar 4.20 Skema Hirarki Penyusunan Prioritas 82
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Data Curah Hujan Bulanan Rata-rata 98 Lampiran B Data Curah Hujan Bulanan Rata-rata dengan 107 Metoda Thiessen
Lampiran C Data Klimatologi 109
Lampiran D Tabel Perhitungan Analisa Evapotranspirasi 111 Lampiran E Tabel Perhitungan Ketersediaan Air dengan 115
Metoda F.J. Mock
Lampiran F Tabel Perhitungan Ketersediaan Air dengan 126 Metoda NRECA
Lampiran G Tabel Perhitungan Kapasitas Tampungan 139
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
SINGKATAN Nama Pemakaian Pertama kali Pada halaman
D.A.S Daerah Aliran sungai 2
P.L.T.A Pembangkit Listrik Tenaga Air 3
T.T.S Timor Tengah Selatan 3
T.T.U Timor Tengah Utara 3
S.W.S Satuan Wilayah Sungai 11
NRECA National Rural Electrical Cooperation Agency 14 A.W.L.R Automatic Water Lever Record Association 15
G.S Groundwater Storage 20
S.S Surface Storage 20
I.S.M Initial Soil Moisture 21
S.M.C Soil Moisture Capacity 21
I.F Infiltrasi Faktor 21
P.F Percentage Faktor 21
R.C Recession Constant 21
S.M.S Soil Moisture Storage 21
W.S Water Surplus 21
N.F.R Net Field Requirement 27
W.L.R Water Layer Replacement 27
R eff Curah Hujan Effektif 31
R.T.R.W.P Rencana Tata Ruang Wilayah Propinsi 76 A.H.P Analytical Hierarchy Process 77
LAMBANG
Q Debit 14
C Koefisien pengaliran 14
I Itensitas hujan 14
A Luas daerah tangkapan 14
R1 Curah hujan pada stasiun pengamat 1 18
N Jumlah stasiun pengamat 18
R Curah hujan rata-rata 18
INFIL Infiltrasi 22
G Store Tampungan air tanah pada awal bulan 22
Q Storm Aliran limpasan 22
Q Base flow Aliran dasar 22
Eto Evapotranspirasi tanaman potensial 23
Rn Radiasi matahari 23
U Kecepatan angin 23
Pt Jumlah penduduk pada tahun ke- t 26
Po Jumlah penduduk pada tahun dasar 26
r Pertumbuhan penduduk rata -rata 26
t Selisih waktu (tahun) dengan tahun dasar 26 perhitungan
Etc Evapotranspirasi actual 28
Re Curah hujan efektif 28
P Perkolasi 28
E Efisiensi irigasi secara keseluruhan 28
Kc Koefisien tanaman 29
IR Kebutuhan air irigasi di persawahan 29 M Kebutuhan air untuk menggantikan kehilangan 29
Akibat evaporasi dan perkolasi
e Bilangan eksponensial 29
Ea Tekanan uap air aktual 30
C Faktor iklim 30
P Daya 33
η Efisiensi 33
γ Massa jenis air 33
g Percepatan gravitasi 33
H Tinggi terjun 33
T Suhu udara rata -rata 39
Rh Kelembaban relatif 39
N Penyinaran matahari 39
U2 Kecepatan angin ketinggian 2 m di atas 39
Permukaan tanah
Ra Radiasi matahari ekstraterestrial 39
Rs Radiasi matahari 39
Rns Radiasi gelombang pendek 39
Rnl Radiasi gelombang panjang 39
Ed Tekanan uap air 39
S Volume sedimen 68
D Laju sedimentasi tahunan 68
A Luas DAS 68
T Usia konstruksi proyek 68
ABSTRAK
Studi Potensi dan Pengembangan Sumber Daya Air Daerah Aliran Sungai Benanain Di Pulau Timor
Propinsi Nusa Tenggara Timur
Oleh : Rina Mardelisya
NIM. 95003223
Air adalah sumber kehidupan dan mengambil peranan penting dalam menunjang aktifitas manusia. Perkembangan yang pesat di Propinsi Nusa Tenggara Timur memerlukan dukungan sarana dan prasarana yang memadai, termasuk ketersediaan air. Sungai Benanain merupakan salah satu sungai terbesar dan terpanjang yang ada di Propinsi Nusa Tenggara Timur yang mempunyai luas tangkapan sebesar 3.158 km2 , panjang 128 km. ,dengan 13 (tiga belas) buah anak sungai. Ini merupakan suatu potensi Sumber Daya Air untuk memenuhi berbagai kebutuhan air antara lain : untuk air minum, irigasi dan Pembangkit Tenaga Listrik.
Curah hujan rerata tahunan di DAS Benanain adalah 1.318 mm, dimana curah hujan tertinggi 2.209 mm/tahun dan terendah 1.012 mm/tahun. Priode hujan terendah adalah bulan Agustus dan September, sedangkan tertinggi terjadi pada bulan Desember dan Januari. Metoda yang dipakai untuk menganalisis ketersediaan air adalah dengan menggunakan metoda F.J. Mock, dimana metoda ini mengsimulasikan keseimbangan air bulanan pada suatu catchment area tertentu yang ditunjukkan untuk menghitung total run-off dengan menggunakan hujan bulanan, evapotranspirasi, kelembaban tanah dan persediaan tanah.
Ketersedian air diperoleh dari pengukuran debit di lapangan dengan Automatic Water Level Recorder (AWLR) yang kemudian dikalibrasi dengan menggunakan
metoda F.J. Mock. Debit d i DAS Benanain dengan menggunakan metoda F.J. Mock berkisar antara 3.32 m3/det sampai dengan 66.57 m3/det.
Kebutuhan air terbesar pada saat ini adalah untuk irigasi 21.95 m3/det. Namun ditinjau dari ketersediaan air secara menyeluruh terjadi kekurangan diakibatkan karena musim kemarau yang panjang selama 7 bulan (bulan Mei – Nopember) dan musim hujan hanya 5 bulan ( bulan Desember – April). Oleh karena itu untuk memenuhi kebutuhan air perlu dilakukan pengaturan tata penggunaan air dan pembangunan waduk .
ABSTRACT
Benanain River Basin Water Resources Potential and Development Study in West Timor Island, P rovince of East Nusa Tenggara
By
Rina Mardelisya NIM. 95003223
Water is source of live and has an important role to support human activities. Rapid development in Province of East Nusa Tenggara needsquality infrastructure support, including water availability.
The Benanain river is one biggest and longest in the Timor Island Province of East Nusa Tenggara, which has ca tchment area 3158 km2, 128 km in length and 13 (thirteen) tributaries . This is a potential water resource to fulfill various water demand such as drinking water, irrigation, and water power electricity plant.
The Benanain River has substantial rainfall about 1318 mm/year, which the lowest is 1.012 mm/year.August to September usually the lowest periode of rainfall and Desember to Januari. The method used for analizing water availability is the F. J. Mock method. This method simulates monthly water balance in one specified catchment area designated to calculate total run-off by using monthly rain, evapotranspiration, soil humidity, and land availability.
The water availability gained from the result of calculating the water flow in certain river, which is using AWLR ( Automatic Water Level Recorder) and then calibrating with the F.J. Mock method. The water availability in river Benanain relatively in 3.32 m3/sec to 66.57 m3/sec.Which was calculated using F.J. Mock near while, At the moment the largest water demand for irrigation is 21.95 m3/sec.
Over vlewing the water availability, there is a lack of water supply in May until November because of long dry season, in other hand, rain season only occun in 5 month,( from December to April). Because of that inbalance season, rearrange, re-using of water and creating a new water plant is a must.
Key Words : The Water power resources potantion, availability, demand, service priority.
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan
Dari studi potensi dan pengembangan sumber daya air DAS Benanain Propinsi Nusa Tenggara Timur didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Perhitungan curah hujan kawasan digunakan cara Poligon Thiessen untuk 8 stasiun curah hujan yang terdapat pada DAS Benanain, dengan tinggi hujan maksimum rata -rata pada bulan Januari sebesar 268.64 mm dan tinggi hujan minimum rata-rata pada bulan Agustus sebesar 3.33 mm.
2. Perhitungan debit dilakukan dengan 2 (dua) metoda yaitu metoda F.J. Mock dan NRECA. Dari hasil kedua metode memiliki pola dan trend yang hampir sama, dengan kesalahan Absolut Rata -rata (KAR) untuk F.J. Mock = 0.67 sedangkan NRECA = 0.68, sehingga untuk perhitungan selanjutnya digunakan nilai debit bulanan metoda F.J. Mock, sedangkan metode NRECA hanya sebagai pembanding.
3. Hasil kalibrasi berdasarkan model F.J. Mock diperoleh nilai parameter DAS Benanain sebagai berikut :
ISM = 200, SMC =350, GW = 20, K Infilt = 0,35, K base = 0,50 , dan K crop = 0,7
Ketersediaan air berdasarkan perhitungan F.J. Mock pada Q 80 % untuk debit minimum sebesar 3.32 m3/dtk pada bulan Agustus dan debit maksimum sebesar 66.57 m3/dtk pada bulan Maret.
4. Diperlukan waduk untuk memenuhi kebutuhan air terutama pada musim kemarau dengan volume tampungan sebesar 161.47 juta m3. Apabila dibangun waduk terjadi peningkatan usaha tani, karena adanya perubahan pola tanam dari produksi pertanian satu kali dalam satu tahun menjadi 3 kali dalam setahun dengan peningkatan intensitas ta nam (cropping intensity) pada areal tanam.
5. Penetapan rangking untuk sektor-sektor pengembangan pada DAS Benanain berdasarkan metoda AHP sebagai berikut :
1. Pengembangan Jaringan Irigasi = 0.29 2. Penge mbangan Instalasi Air Minum = 0.27 3. Pengembangan Industri = 0,22
4. Ternak = 0,18
V.2. Saran
1. Sebagai langkah untuk menga tasi kekurangan air, maka Pemerintah Daerah bersama dengan stakeholder agar lebih berperan aktif dalam pelestarian daerah aliran sungai, sehingga masalah ini paling tidak dapat diatasi dimasa yang akan datang.
2. Perlu adanya konservasi pada DAS Benanain dan pemanfaatan sumber daya air secara optimal untuk menjaga kesinambungan dari DAS Benanain dan menjamin ketersediaan air pada masa akan datang. Perlu adanya pengaturan tata ruang pada kawasan DAS Benanain dan batasan pemakaian air yang jelas bagi sektor pemakai air sehingga air dapat terpenuhi.
3. Pada perhitungan penetapan prioritas pengembangan DAS Benanain idealnya dilakukan dengan menggunakan kuisioner untuk menetapkan nilai skala perbandingan masing-masing komponen.
4. Untuk kebutuhan air pada musim kemarau yang terjadi pada bulan Mei – Oktober, maka dapat dilakukan pembangunan waduk sehingga pada musim hujan dapat menampung air dan dapat dimanfa atkan pada musim kemarau.
