commit to user
i
EVALUASI DISTRIBUSI AIR DAERAH IRIGASI
WAWOTOBI KABUPATEN KONAWE
PROPINSI SULAWESI TENGGARA
EVALUATION OF WATER DISTRIBUTION FOR
WAWOTOBI IRRIGATION AREA KONAWE
SOUTHEAST SULAWESI PROVINCE
T E S I S
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan
Mencapai Gelar Magister Teknik
Disusun oleh:
SYAIFUDDIN
S . 9 4 1 2 0 2 0 1 5
M A G I S T E R T E K N I K S I P I L K O N S E N T R A S I
TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPIL P R O G R A M P A S C A S A R J A N A
commit to user
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul Evaluasi Distribusi Air Daerah Irigasi Wawotobi Kabupaten Konawe Propinsi Sulawesi Tenggara dapat diselesaikan dengan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta
3. Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Wilayah II Semarang, Kementerian PekerjaanUmum yang telah memberikan beasiswa pendidikan kepada penulis
4. Balai Wilayah Sungai Sulawesi IV Propinsi Sulawesi Tenggara, Kendari, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air, Kementerian Pekerjaan Umum yang telah memberi kesempatan, dorongan kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan
5. Dr. Ir. Mamok Suprapto, M.Eng, selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, sekaligus Pembimbing Utama
6. Dr. ENG. Ir. Syafi’i, MT, selaku Pembimbing Akademis dan Pembimbing Pendamping
7. Ir. Ary Setyawan, M.Sc (Eng).,Ph.D selaku dosen penguji yang telah banyak memberi masukan, pemahaman serta saran untuk kesempurnaan penyusunan tesis
8. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku dosen penguji yang telah banyak memberi masukan dalam penyempurnaan tesis
9. Ir. Agus Hari Wahyudi, M.Sc, selaku pribadi yang juga banyak memberi masukan kepada penulis
10. Segenap Staf Pengajar Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak membantu penulis selama kegiatan perkuliahan.
11. Istriku tercinta Rosmawati, S.Pd dan anakku tersayang Andi Yaumil Intan
Akhir dan Andi Muhammad Fathanah, kedua orang tuaku Andi Agussalim (Alm) dan Andi Intan (Alm), kakak-kakak dan adik-adikku, serta
bapak dan ibu mertua Abdullah dan Sitti Saenab yang terus memanjatkan doa, memberikan semangat dan dukungan baik moril maupun materil dalam menyelesaikan pendidikan ini.
commit to user
vi
13. Jamaah Mushollah At-tin Pucang Sawit yang selama ini banyak memberi inspirasi kepada penulis
14. Rekan-rekan wisma Sriwaluyo putra yang menjadi motivator selama perkuliahan sampai pada penyelesaian tesis
15. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi civitas akademika, dan praktisi di bidang keairan. Atas segala bantuan yang telah bapak/ibu berikan mendapat anugrah dan berkah dari Allah S.W.T. Amin.
Surakarta, Januari 2014
commit to user
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena
berkat rahmat dan hidayah-Nya jualah sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis
ini, sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada program
Pascasarjana, jurusan Teknik Sipil.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tesis ini masih jauh dari
kesempurnaan. Kritik dan saran dari pembaca yang sifatnya konstruktif untuk
kesempurnaan tulisan mendatang sangat diharapkan.
Akhirnya harapan penulis semoga tesis ini dapat bermanfaat pada
pengembangan ilmu, khusunya teknik sipil dan secara umum pada dunia
pendidikan.
Surakarta, Januari 2014
commit to user
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1.Tinjauan Pustaka ... 6
2.1.1.Pengelolaan Sumberdaya Air dan Irigasi ... 6
2.1.2.Kualitas Data ... 8
2.1.3.Uji Kepanggahan ... 8
2.1.4.Ketersediaan Air... 9
2.1.5.Debit Andalan ... 10
2.1.6.Kebutuhan Air Irigasi ... 12
2.2.Landasan Teori ... 22
2.2.1.Uji Kepanggahan ... 22
2.2.2.Debit Andalan ... 23
2.2.3.Kebutuhan Air Irigasi ... 24
2.2.4.Indeks Kinerja Distribusi Air ... 33
BAB III METODE PENELITIAN 3.1.Tempat dan Waktu ... 35
3.2.Data ... 35
3.2.1.Jenis Penelitian ... 37
commit to user
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1.Data Teknis ... 41
4.1.1.Bendung ... 41
4.1.2.Jaringan Irigasi ... 42
4.2.Kondisi Daerah Irigasi Wawotobi saat ini ... 44
4.3.Analisis Hidrologi ... 45
4.3.1.Data Hujan ... 45
4.3.2.Uji Kepanggahan Data Hujan ... 46
4.4.Perhitungan Debit Andalan Sungai Konaweha ... 47
4.4.1.Debit rerata tengah bulanan ... 47
4.4.2.Debit Andalan ... 48
4.5.Kebutuhan Air untuk Irigasi... 50
4.5.1.Evapotranspirasi pada DAS Konaweha ... 51
4.5.2.Evaporasi ... 55
4.5.3.Hujan R80 dan Hujan Efektif ... 56
4.5.4.Kebutuhan Air Irigasi Sesuai SK. Bupati ... 61
4.5.5.Kebutuhan Air Sesuai Skenario padi-padi-palawija . 63 4.5.6.Alokasi Distribusi Air Optimal ... 65
4.6.Indeks Kinerja ... 71
4.6.1.Debit Kebutuhan dan Ketersediaan ... 71
4.6.2.Debit Kebutuhan dan Ketersediaan debit (antara Qi dan sawah ... 79
4.6.3.Kinerja Distribusi Air Tengah Bulanan ... 93
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan ... 102
5.2.Saran ... 103
DAFTAR PUSTAKA ... 104
commit to user
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pengaruh kecepatan angin terhadap pengurangan tangkapan
hujan ... 16
Tabel 2.2. Derajat hujan dan intensitas hujan ... 16
Tabel 2.3. Nilai Kritik QRAPS dan RRAPS ... 23
Tabel 2.4. Curah hujan efektif rata-rata bulanan di kaitkan dengan ET tanaman rata-rata bulanan, hujan mean bulanan (mean mounthly
Tabel 4.5. Debit rerata tengah bulanan Sungai Konaweha ... 47
Tabel 4.6. Debit Andalan Sungai Konaweha ... 49
Tabel 4.7. Perhitungan Evapotranspirasi secara manual ... 52
Tabel 4.8. Nilai rerata evapotranspirasi ... 54
Tabel 4.9. Nilai evaporasi bulan Januari-Desember ... 55
Tabel 4.10. Koefisien faktor hujanefektif untuk padi ... 57
Tabel 4.11. Hasil interpolasi hujan efektif bulanan ... 58
Tabel 4.12. Rencana pola tanam (RTTG) daerah irigasi Wawotobi sesuai SK Bupati seluas 9.448 ha... 62
Tabel 4.13. Kebutuhan air di sawah golongan I,II dan III musim tanam I,II dan III pola tanam skenario padi-padi-palawija seluas 9.448 ha .... 64
Tabel 4.14. Tingkat kebutuhan air untuk tanaman padi (fase semai-vegetatif) 67 Tabel 4.15. Tingkat kebutuhan air untuk tanaman padi (fase pengisian bulir) 67 Tabel 4.16. Debit sungai-intake musim tanam I. ... 71
Tabel 4.17. Debit sungai-intake musim tanam II.. ... 75
Tabel 4.18. Debit intake-sawah musim tanam I ... 79
Tabel 4.19. Debit intake-sawah musim tanam II ... 86
Tabel 4.20. Contoh kejadian ketersediaan dan kebutuhan debit MT-I gol I-III (Pebruari II) ... 93
Tabel 4.21. Contoh kejadian ketersediaan dan kebutuhan debit MT-I gol I-III (Maret I) ... 94
Tabel 4.22. Contoh perhitungan indeks keandalan (Ia) dan indeks kelentingan (Ik) ... 95
commit to user
Gambar 4.1. Kondisi elevasi (kiri) dan endapan (kanan) pada jaringan irigasi ... 44
Gambar 4.2. Debit rerata tengah bulanan Sungai Konaweha ... 48
Gambar 4.3. Debit andalan Sungai Konaweha ... 50
Gambar 4.4. Pola Tanam SK. Bupati (RTTG) ... 51
Gambar 4.5. Perhitungan evapotranspirasi metode Penman-Monteith ... 53
Gambar 4.6. Kebutuhan air Pola Tanam SK. Bupati ... 63
Gambar 4.7. Debit kebutuhan pola tanam rencana (padi-padi-palawija)... 65
Gambar 4.8. Nilai evapotranspirasi (output) software Cropwat ... 66
Gambar 4.9. Efektifitas hujan ... 66
Gambar 4.16. Kebutuhan air MT II golongan III... 71
Gambar 4.17. Debit sungai dan debit yang dialirkan pada intake MT-I ... 74
Gambar 4.18. Debit residu pada MT-I ... 75
Gambar 4.19. Debit sungai dan debit yang dialirkan pada intake MT-II ... 78
Gambar 4.20. Debit residu pada MT-II ... 79
Gambar 4.29. Indeks keandalan dan kelentingan golongan I pada MT-I ... 97
Gambar 4.30. Indeks keandalan dan kelentingan golongan II pada MT-I ... 97
Gambar 4.31. Indeks keandalan dan kelentingan golongan III pada MT-I ... 98
Gambar 4.32. Indeks keandalan dan kelentingan golongan I pada MT-II ... 98
Gambar 4.33. Indeks keandalan dan kelentingan golongan II pada MT-II ... 99
commit to user
p kemiringan lengkung tekanan uap jenuh (kPa/ ) s perubahan kandungan air tanah
t lama interval waktu (hari) i kedalaman tanah efektif (m)
D hari tiap bulan
e exponent
ea tekanan uap nyata (kPa)
ed tekanan uap sebenarnya (mm/Hg) es tekanan uap jenuh (kPa)
ez elevasi diatas permukaan air laut (m) Eo evaporasi air terbuka (mm/hari) Etc evapotranspirasi tanaman (mm/hari) Eto evapotranspirasi potensial
Ev evaporasi
ez elevasi diatas permukaan air laut Fa jumlah kejadian yang dapat diandalkan
G soil heat flux (MJ/m3/hari)
i jumlah state dalam periode tinjauan
I infiltrasi (mm/mt)
Ia indeks keandalan
Ik indeks kelentingan
IR kebutuhan air irigasi di sawah (mm/hari)
J jumlah hari dalam satu tahun (365 atau 366) hari Jk jumlah kelompok kejadian yang tidak dapat diandalkan k faktor resesi aliran air tanah
Kc koefisien tanaman
m nomor urut data
M bulan
n lama penyinaran matahari nyata (jam)
N kemungkinan maksimum penyinaran matahari (jam) NFR kebutuhan air disawah (mm/hari)
Nk total kejadian (mewakili periode waktu)
P perkolasi (mm/hari)
Prob.Xi probabilitas kerusakan
commit to user
xiii
qo aliran air tanah pada awal (bulan ke 0) Q debit efektif sungai (m3/dt)
Qi aliran pada intake (pengambilan) Qp aliran permukaan (mm/mt)
Qs aliran sungai (mm/mt)
Q80 debit andalan sungai 80% terpenuhi (m3/dt)
Ra radiasi extraterrestrial untuk periode harian (MJ/m2/hari)
Re hujan efektif (mm)
RH kelembaban relative (%)
Rn radiasi sinar matahari netto (MJ/m2/hari) Rnl radiasi gelombang panjang (MJ/m2/hari) Rs radiasi matahari yang datang (MJ/m2/hari)
Rso radiasi matahari pada keadaan cuaca cerah (MJ/m2/hari) S air yang dibutuhkan untuk penjenuhan (mm)
Sd standar deviasi
SMC soil moisture capacity (mm)
T lamanya penyiapan lahan
Ti tempratur udara pada waktu i ( ) Ti-1 tempratur udara pada waktu i-1 ( )
Tmax maksimum absolute tempratur selama 24 jam (kalvin) u2 kecepatan angin pada ketinggian 2 m
uz kecepatan angin pada z m diatas permukaan tanah
V kecepatan angin pada ketinggian 2 m diatas permukaan tanah (mile/hari)
commit to user
xiv
ABSTRAK
Peningkatan produksi padi pada daerah irigasi, erat kaitannya dengan ketersediaan air, pendistribusian air dan pengelolaan jaringan irigasi. Ketersediaan air harus seimbang dengan kebutuhan, agar pendistribusiannya baik. Daerah irgasi (DI) Wawotobi merupakan daerah irigasi terluas di Sulawesi Tenggara saat ini, yang mengairi sawah seluas 9.448 ha. Evaluasi terhadap distribusi air dimaksudkan untuk mengetahui ketersediaan debit sungai (Qs) dan kebutuhan debit saat ini. Evaluasi bertujuan untuk: 1) Mengetahui debit (Q) andalan Sungai Konawe tahun 2012, 2) Mengetahui besarnya kebutuhan air untuk luas areal 9.448 ha, 3) Mengetahui kinerja distribusi air pada DI. Wawotobi untuk luas areal 9.448 ha berdasarkan Rencana Tata Tanam Global (RTTG) dengan nilai indeks.
Penelitian ini dilaksanakan dengan tahapan meliputi: pengumpulan data, dilanjutkan dengan perhitungan indeks antara Qs dengan Qi berdasarkan residu. Selanjutnya perhitungan indeks Qi (intake) yang dialirkan ke sawah, yang diawali dengan perhitungan kebutuhan air di sawah. Perhitungan kebutuhan air dengan memasukkan data hujan, sebelumnya data hujan dilakukan uji kepanggahan data. Perhitungan kebutuhan air tanaman, berdasarkan data iklim digunakan software cropwat. Nilai indeks yang dihasilkan digunakan untuk mengevaluasi pendistribusian air pada daerah irigasi Wawotobi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketersediaan air saat ini sangat memadai, debit andalan (Q80) Sungai Konaweha tahun 2012 hasil pengamatan rerata tengah bulanan 68,50 m3/detik, tertinggi 139,48 m3/detik, dan terendah 24,02 m3/detik. Kebutuhan air untuk areal seluas 9.448 ha rerata 10,35 m3/detik, tertinggi 22,05 m3/detik. Kinerja distribusi air pada DI. Wawotobi secara umum belum baik, ditunjukkan dari nilai indeks Qs terhadap Qi dalam 2 musim tanam sangat andal. Distribusi air Qi ke sawah, keandalan (Ia) masih terjadi <0,75, dan kelentingan (Ik) 2 musim tanam masih rendah. Rendahnya produksi juga merupakan pengaruh faktor-K yang rendah, yaitu 0,72.
commit to user
xv ABSTRACT
Increasing rice production on irrigated areas is related to the availability of water, distributing water and irrigation management. The availability of water must be balanced with the need in order to have better distribution. Wawotobi Irrigation Area (DI) is the largest irrigated area in Southeast Sulawesi today, which irrigate an area of 9,448 ha. Evaluation of water distribution is intended to determine the availability of river flow (Qs) and the flow current needs. The evaluation aims to: 1) Determine the dependable flow (discharge mainstay) or (Q80) of Konawe River in 2012, 2) Determine the amount of water needs for the area of 9448 ha, 3) Determine the performance of water distribution in DI. Wawotobi to the total area of 9,448 ha by the Global Plant Layout Plan (RTTG) with the index value.
This study was conducted with the stages: Data collection, followed by the calculation of the index between Qs with Qi based on residues. The calculation of the index Qi (intake),which flowed into the fields, which is begun by the calculation of water needs in the fields. Calculation of water demand by in corporat in grainfall data on which has conducted validation test data in advance. Calculation of cropwater requirements based on climate data using cropwat software. The result of the index value is used to evaluate the distribution of water in the irrigation area of Wawotobi.
The results showed that water availability is currently verysufficient, the mean of the dependable flow (Q80) of Konaweha River in 2012 at each half month is 68.50 m3/second, where the highest is 139.48 m3/second, and the lowest is 24.02 m3/second. The average water needs for area of 9,448 ha is 10.35 m3/second, and the highest is 22.05 m3/second. Performance of wate rdistribution in DI. Wawotobi is generally not good, which is shown from the index value of Qi to ward Qs in 2 growing seasons is veryreliable. Distribution of Qi water to the rice fields, reliability (He) stillhappen<0.75, andresilience (Ik) is still low in 2 seasons. The low K-factor, 0,72, also effects the low production.
