Kebugthan Air Irigasi Ed 21 March 16

PERHITUNGAN KEBUTUHAN AIR IRGASI DAN DEBIT ANDALAN

2.5.4 Kebutuhan Air Irigasi Kebutuhan air irigasi adalah jumlah volume 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. Kebutuhan air disawah untuk padi ditentukan oleh faktor-faktor berikut : a. Penyiapan lahan (PD) b. Penggunaan konsumtif untuk tanaman (Etc) c. Perkolasi dan rembesan (P) d. Pergantian lapisan air (WLR) e. Curah hujan efektif (Re). f. Efisiensi air irigasi (ef) g. Luas lahan irigasi (A) Kebutuhan air di sawah dinyatakan dalam mm/hari atau lt/dt/ha. Kebutuhan air belum termasuk efisiensi di jaringan tersier dan utama. Efisiensi dihitung dalam kebutuhan pengambilan air irigasi. 2.5.4.a Kebutuhan air di sawah Besarnya kebutuhan air untuk irigasi pada petak sawah dapat di hitung berdasarkan persamaan sebagai berikut : NFR = Etc + P – Re + WLR

…………………………. pers ( 2.8 )

Dengan : Etc

: Penggunaan konsumtif tanaman (mm)

P

: Kehilangan air akibat perkolasi (mm/hari)

Re

: Curah hujan efektif (mm/hari)

WLR : Penggantian lapisan genangan air (mm/hari) Kebutuhan air irigasi untuk padi dalam l/dt/ha adalah :

1

NFR

DR = efx8,64

……………………...……………………….... pers

( 2.9 ) dengan : NFR

: Kebutuhan air untuk tanaman dilahan tersier (mm/hari)

Ef

: Efisiensi irigasi secara keseluruhan (%)

Kebutuhan air irigasi untuk tanaman palawija IR =

( ETc  Re) efx8,64

………………………………………... pers ( 2.10 )

2.5.4.b Penggunaan Konsumtif Tanaman Penggunaan konsumtif tanaman adalah jumlah air yang dipakai oleh tanaman untuk fotosintesis dari tanaman tersebut, penggunaan konsumtif tanaman dapat dihitung dengan rumus : Etc = Kc x ETo

………………………………………. Pers ( 2.11 )

dengan : Kc

: Koefisien tanaman

ETo

: Evapotranspirasi (mm/hari)

Tabel 2.4 Koefisien Tanaman (Kc) Periode Tengah Bulanan

Padi (FAO) Varietas Varietas biasa Unggul

1 2 3 4 5 6 7

1.20 1.20 1.32 1.40 1.35 1.24 1.12

8

0.00

1.20 1.27 1.33 1.30 1.30 0.00

Padi (PROSIDA) Varietas Varietas biasa Unggul 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.05 0.95

1 1.10 1.10 1.05 1.05 0.95 0.00

Kedelai Varietas Unggul 2 0.50 0.75 1.00 0.82 0.45

0.00

Sumber : Dirjen Pengairan, Bina Program PSA 010, 1986 2

2.5.4.c Efisiensi Air Irigasi Efisiensi penggunaan air disawah adalah perbandingan antara jumlah air irigasi yang diperlukan tanaman dengan jumlah air yang sampai kepetakan sawah. Tabel 2.5 Besaran Efisiensi Irigasi No Lokasi 1 Tingkat Pimer 2 Tingkat Sekunder 3 Tingkat Tersier Sumber : Prosida, 1975

Efisiensi Irigasi (%) 90 90 80

2.5.4.d Kebutuhan Air Selama Penyiapan Lahan Kebutuhan air untuk penyiapan lahan termasuk kebutuhan air untuk persemaian dan kebutuhan air untuk pengolahan tanah sangat dipengaruhi oleh sifat tanah, Besarnya laju kebutuhan air pada pengilahan digunakan rumus yang dikemukakan oleh Van de Goor dan Ziljstra (1968) sebagai berikut : M .e k IR = k (e  1)

………………………………………... pers ( 2.12 )

dengan : IR

: kebutuhan air irigasi ditingkat persawahan (mm/hari)

M

: kebutuhan air untuk mengganti air yang hilang akibat evaporasi dan perkolasi disawah yang telah dijenuhkan M = Eo + P

Eo

: evaporasi air terbuka yang diambil 1,1 x ETo selama penyiapan lahan (mm/hari)

k

: MT/S

T

: jangka waktu penyiapan lahan (hari) ; padi 30 hari, palawija 15 hari

S

: air yang dibutuhkan untuk penjenuhan ditambahkan dengan 50 mm (padi 200+50 =250 mm, dan palawija 0+50 = 50 mm)

e

: bilangan alami yaitu 2.71828 1828

2.4.5.e Pola Tanam dan Sistem Golongan a. Pola Tanam 3

Penentuan pola tanam merupakan hal yang perlu dipertimbangkan untuk memenuhi kebutuhan air. Berbagai macam pola tanam dapat dilihat pada table 2.6 Tabel 2.6 Pola Tanam Ketersediaan Air Untuk Jaringan Irigasi Pola Tanam dalam satu tahun 1. Tersedia air cukup banyak Padi – Padi – Palawija 2. Tersedia Air dalam jumlah cukup Padi – Padi – Bera Padi – Palawija – Palawija 3. Daerah yang cenderung kekurangan Padi – Palawija – Bera air

Palawija – Padi - Bera

b. Sistem Golongan Untuk memperoleh tanaman dengan oertumbuhan optimal guna mencapai produktivitas yang tinggi, maka penanaman harus memperhatikan pembagian air secara merata keseluruh petak tersier dalam jaringan irigasi. Sumber air tidak selalu dapat menyediakan air irigasi yang dibutuhkan, sehingga harus dibuat perencanaan pembagian air yang baik agar air dapat digunakan merata. Kebutuhan air yang tertinggi untuk mencapai petak tersier adalah Qmax.

4.3 Data Debit Data debit pada penelitian ini diperoleh dari kantor bendung Perjaya, data debit yang digunakan adalah data debit tahunan selama 10 tahun yaitu dari tahun 2003 sampai dengan tahun 2012. Data debit bulanan pada daerah penelitian dapat dilihat pada lampiran I, sedangkan rekapitulasi data debit tahunan sungai Komering pada daerah penelitian diperoleh sebagai berikut : Tabel 4.1 Rekapitulasi Data Debit Sungai Komering Tahun

Hulu Bendung

Hilir Bendung

2003 2004 2005 2006 2007

(mᶾ/dt) 3813,8 2610,1 3691,7 2178,2 2314,1

(mᶾ/dt) 3429,9 2221,7 3277,5 1826,8 1903,8

4

2008 2378,8 1955,0 2009 2144,5 2074,3 2010 3913,4 3639,2 2011 2123,2 1807,5 2012 2310,9 2002,0 Sumber : Kantor Bendung Perjaya, 2012 4.4 Data Curah Hujan Data curah hujan diperoleh dari Station Meteorologi Pertanian Belitang. Data curah hujan diambil selama 10 tahun terakhir dari tahun 1996 sampai tahun 2005. Data curah hujan bulanan dapat dilihat pada lampiran II. Sedangkan rekapitulasi curah hujan tahunan pada daerah penelitian adalah sebagai berikut : Tabel 4.2 Rekapitulasi Curah Hujan Tahun

Curah Hujan

(mm) 1996 2991,0 1997 1426,0 1998 3002,0 1999 2399,0 2000 2801,0 2001 2333,0 2002 1752,0 2003 3273,0 2004 1977,0 2005 2632,0 Sumber : Station Meteorologi Pertanian Belitang 4.5 Data Klimatologi Data klimatologi diperoleh dari Station Meteorologi Pertanian Belitang. Data klimatologi diambil selama 10 tahun terakhir dari tahun 1996 sampai tahun 2005. Data klimatologi bulanan dapat dilihat pada lampiran III. Sedangkan rekapitulasi data klimatologi tahunan pada daerah penelitian adalah sebagai berikut : Tabel 4.3 Rekapitulasi Data Klimatologi Tahun

Temperatur

Kelembaban

Kec. Angin

Penyinaran

Evaporasi

1996 1997

( ᵒC ) 26,8 26,8

(%) 86,3 88,3

( km / jam ) 3,7 3,2

(%) 54,7 54,8

( mm ) 158,2 156,0 5

1998 26,7 88,8 2,9 1999 26,5 82,8 2,8 2000 27,0 87,8 2,8 2001 27,3 83,7 2,9 2002 27,1 82,4 2,1 2003 27,5 81,4 2,4 2004 27,7 82,8 2,4 2005 27,1 81,1 1,3 Sumber : Station Meteorologi Pertanian Belitang 4.7

47,7 45,3 45,2 52,0 54,0 52,5 49,0 45,8

142,3 163,0 151,3 147,8 153,5 155,2 147,1 138,4

Analisis Debit

4.7.1 Analisis Debit Sungai Analisis debit andalan didapat dari data debit bulanan sungai Komering yang telah di urutkan terlebih dahulu dari data debit terbesar sampai data debit terkecil, setelah itu dengan mengambil nilai 80% persentase waktu terjadi dan terlampaui dari debit sungai Komering akan diperoleh besarnya debit andalan sungai Komering baik dihulu sungai maupun di daerah hilir sungai Komering. Berdasarkan hasil analisi data debit andalan diperoleh debit andalan bulanan sebagai berikut : Tabel 4.5 Debit Andalan Sungai Komering Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember

Debit Hulu

Debit Hilir

( mᶾ/dt ) 175,2 184,5 174,6 259,4 174,1 130,7 84,4 68,7 52,2 70,0 116,9 210,6

( mᶾ/dt ) 142,9 150,2 149,9 226,0 140,2 99,8 48,1 46,8 47,5 51,2 94,2 178,1

Sumber : Hasil Analisis Dari table 4.5 dibuat grafik hubungan antara debit andalan di hulu dan hilir sungai Komering, guna untuk mengetahui perbandingan

antara

nilai debit hulu dan hilir sungai Komering.

6

Gambar 4.2 Grafik Debit Andalan Sungai Komering Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa debit andalan maksimum terjadi pada bulan April sebesar 259,4 mᶾ/dt di daerah hulu dan 226,0 mᶾ/dt di hilir sungai Komering. Sedangkan untuk debit andalan minimum terjadi pada bulan September sebesar 52,2 mᶾ/dt didaerah hulu dan pada bulan Agustus sebesar 46,8 mᶾ/dt pada hilir sungai Komering. 4.7.3 Analisis Kebutuhan Air Irigasi Untuk menganalisa kebutuhan air irigasi maka harus diketahui terlebih dahulu besaran nilai perkolasi (P) dan faktor pengolahan tanah (IR), harga-harga koefisien tanaman Padi dan Palawija, penggantian lapisan air (WLR) dan sebagainya, maka akan dapat dicari penggunaan air konsumtif (Etc) dan dapat dihitung kebutuhan air disawah (NFR). a.

Analisis Curah Hujan Efektif Curah hujan efektif diperoleh dari analisis data curah hujan bulanan yang telah di

urutkan terlebih dahulu mulai dari curah hujan tertinggi sampai curah hujan terendah. Besarnya curah hujan efektif ditentukan dengan 70 % dari curah hujan rata-rata bulanan dengan kemungkinan kegagalan 20% atau curah hujan R80, dimana curah hujan R80 didapat dari pers (2.3) untuk tanaman padi dan R50 pada pers (2.4) untuk tanaman

7

palawija. Sedangkan curah hujan efektif untuk tanaman padi didapat dari pers (2.5) dan untuk tanaman palawija menggunakan pers (2.6). Berdasarkan analisis data curah hujan didapat curah hujan efektif sebagai berikut : Tabel 4.6 Curah Hujan Efektif Untuk Tanaman Padi Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember Sumber : Hasil Analisis

R- 80

R- efektif

R- efektif

( mm ) 227,0 157,0 226,0 151,0 121,0 24,0 8,0 8,0 2,0 7,0 81,0 202,0

( mm ) 158,9 109,9 158,2 105,7

( mm/hari ) 10,6 7,3 10,5 7,0

84,7 16,8 5,6

5,6 1,1 0,4

5,6 1,4 4,9 56,7 141,4

0,4 0,1 0,3 3,8 9,4

Berdasarkan table 4.6 diketahui bahwa curah hujan efektif maksimum untuk tanaman padi adalah 10,6 mm/hari pada bulan Januari, sedangkan curah hujan efektif minimumnya pada bulan September sebesar 0,1 mm/hari. Tabel 4.7 Curah Hujan Efektif Untuk Tanaman Palawija Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober Nopember Desember Sumber : Hasil Analisis

R- 50

R- efektif

R- efektif

( mm ) 312,0 270,0 296,0 203,0 143,0 81,0 74,0 71,0 52,0 182,0 221,0 265,0

( mm ) 218,4 189,0 207,2 142,2

( mm/hari ) 14,56 12,60 13,81 9,47

100,1 56,7 51,8

6,67 3,78 3,45

49,7 36,4 127,4 154,7 185,5

3,31 2,43 8,49 10,31 12,37

8

Berdasarkan tabel 4.7 diketahui bahwa curah hujan efektif maksimum untuk tanaman palawija adalah 14,56 mm/hari pada bulan Januari, sedangkan curah hujan efektif minimumnya pada bulan September sebesar 2,43 mm/hari. b.

Evapotranspirasi Pada analisis evapotranspirasi metode Penman Modifikasi persamaan (2.7a) dimana

parameter data yang dugunakan yaitu suhu udara bulanan rerata, kelembaban relafif bulanan rerata, lamanya penyinaran matahari rerata bulanan dan kecepatan angin rerata bulanan. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai evapotranspirasi potensial sebagai berikut: Tabel 4.8 Evapotranspirasi Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Sumber : Hasil Analisis

Evapotranspirasi (Eto) ( mm/hari ) 5.138 5.346 5.895 6.240 6.586 6.448 6.088 6.740 6.541 6.326 5.537 4.893

Berdasarkan tabel 4.8 diketahui bahwa nilai Eto maksimum terjadi pada bulan Agustus sebesar 6,470 mm/ hari dan Eto minimumnya terjadi pada bulan Desember 4,893 mm/hari. c.

Kebutuhan Air Untuk Pengolahan Tanah Dalam penelitian ini lamanya waktu pengolahan tanah (T) adalah 30 hari.

Kebutuhan air untuk pengolahan tanah pembibitan adalah 250 mm, 200mm digunakan untuk penjenuhan dan pada pembibitan akan ditambah 50mm. d.

Perkolasi

9

Tabel 4.9 Nilai Perkolasi Jenis Tanah Nilai Perkolasi Tanah Lempung 1–2 Tanah Lempung Pasiran 2–3 Tanah Pasiran 3–6 Sumber :Dirjen Pengairan, Bina Program PSA 010 Melihat kondisi jenis tanah di daerah irigasi Komering rata-rata tanah keras atau lempungan maka besarnya perkolasi adalah 2 mm/hari e.

Kebutuhan Air Untuk Penyiapan Lahan Kebutuhan air untuk penyiapan lahan umumnya sangat menentukan kebutuhan

maksimum air irigasi. Hasil perhitungan kebutuhan air untuk penyiapan lahan berdasarkan persamaan (2.12) adalah sebagai berikut: Tabel 4.10 Kebutuhan Air Untuk Penyiapan Lahan BULAN Januari I II Februari I II Maret I II April I II Mei I II Juni I II Juli I II Agustus I II September I II Oktober I II Nopember I II Desember I

Re mm/hari 11.480 11.480 8.307 8.307 11.153 11.153 7.933 7.933 6.020 6.020 1.587 1.587 2.520 2.520 2.193 2.193 0.233 0.233 5.320 5.320 5.927 5.927 10.267

Eto P M k IR mm/hari mm/hari mm/hari mm/hari mm/hari 5.652 2.000 8.217 0.986 13.106 5.652 2.000 8.217 0.986 13.106 5.880 2.000 8.468 1.016 13.273 5.880 2.000 8.468 1.016 13.273 6.485 2.000 9.133 1.096 13.718 6.485 2.000 9.133 1.096 13.718 6.864 2.000 9.551 1.146 14.002 6.864 2.000 9.551 1.146 14.002 7.244 2.000 9.968 1.196 14.289 7.244 2.000 9.968 1.196 14.289 7.093 2.000 9.802 1.176 14.174 7.093 2.000 9.802 1.176 14.174 6.697 2.000 9.366 1.124 13.876 6.697 2.000 9.366 1.124 13.876 7.414 2.000 10.155 1.219 14.418 7.414 2.000 10.155 1.219 14.418 7.195 2.000 9.914 0.595 22.113 7.195 2.000 9.914 0.595 22.113 6.959 2.000 9.655 0.579 21.958 6.959 2.000 9.655 0.579 21.958 6.091 2.000 8.700 0.522 21.394 6.091 2.000 8.700 0.522 21.394 5.382 2.000 7.920 0.475 20.940

10

II 10.267 Sumber : Hasil Analisis

5.382

2.000

7.920

0.475

20.940

4.6.10 Kebutuhan Air disawah Kebutuhan air disawah berdasarkan persamaan (2.8) merupakan nilai evapotranspirasi dan perkolasi dikurangi dengan curah hujan efektif ditambah kebutuhan air selama pengolahan tanah. Adapun kebutuhan air disawah pada daerah penelitian adalah sebagai berikut : Tabel 4.12 Kebutuhan air di sawah Re Eto P WLR BULAN mm/hari mm/hari mm/hari mm/hari Nop II Des I II Jan I II Feb I II Mar I II Apr I II Mei I II Jun I II Jul I II Agst I II Sept I II Okt I II Nop I II

3.780 5.537 9.427 4.893 9.427 4.893 10.593 5.138 10.593 5.138 7.327 5.346 7.327 5.346 10.547 5.895 10.547 5.895 7.047 6.240 7.047 6.240 5.647 6.586 5.647 6.586 1.120 6.448 1.120 6.448 0.373 6.088 0.373 6.088 3.310 6.740 3.310 6.740 2.427 6.541 2.427 6.541 8.493 6.326 8.493 6.326 10.313 5.537 10.313 5.537 Sumber : Hasil analisis

2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000 2.000

KOEFISIEN TANAMAN C1 C2 C3 C

1.100 1.100 1.200 1.100

1.100 1.100 1.050 1.050 0.950 0.000

1.100 1.100 1.200 1.100

LP 1.100 1.100 1.050 1.050 0.950 0.000

LP 0.300 0.510 0.660 0.850 0.950 0.950 0.950

1.100 1.100 1.050 1.050 0.950 0.000

LP 1.100 1.100 1.050 1.050 0.950 0.000

LP 0.500 0.750 1.000 1.000 0.820 0.450

1.100 1.100 1.050 1.050 0.950 0.000

LP 1.100 1.100 1.050 1.050 0.950 0.000

LP 0.500 0.590 0.960 1.050 1.020

1.100 1.100 1.083 1.067 1.017 0.667 0.475 0.000 LP 1.100 1.100 1.083 1.067 1.017 0.667 0.950 0.000 LP 0.300 0.505 0.637 0.813 0.970 0.940 0.807

Etc NFR DR mm/hari mm/hari l/dt/ha 6.091 5.382 5.300 5.480 5.223 3.564 2.539 0.000 15.300 6.864 6.864 7.134 7.025 6.555 4.299 5.784 0.000 13.900 2.022 3.303 4.164 5.146 6.137 5.205 4.467

4.311 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 6.753 1.818 1.818 4.588 4.478 8.635 6.279 7.410 0.000 10.590 10.590 0.876 1.738 0.000 0.000 0.000 0.000

11

0.768 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.203 0.324 0.324 0.817 0.797 1.538 1.118 1.319 0.000 1.886 1.886 0.156 0.309 0.000 0.000 0.000 0.000