STUDI PERENCANAAN TATA AIR RAWA LASOLO KABUPATEN KONAWE UTARA SULAWESI TENGGARA
JURNAL ILMIAH Diajukan untuk memenui persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik
Disusun Oleh : Ferdy Syahreza Putra NIM. 0710640047-64
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN MALANG 2014
STUDI PERENCANAAN TATA AIR RAWA LASOLO KABUPATEN KONAWE UTARA SULAWESI TENGGARA 1
Ferdy Syahreza Putra1,Suhardjono2,Moh. Sholichin2 Mahasiswa Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang 2 Dosen Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang e-mail:
[email protected]
ABSTRAK Tingginya impor bahan pangan menyebabkan perlu adanya tindaklanjut untuk merevitalisasi kembali sektor pertanian, salah satunya dengan melakukan pembukaan lahan baru. Dan salah satu alternatif lahan yang memiliki potensi untuk digunakan sebagai lahan pertanian baru adalah lahan rawa. Tujuan dari studi ini adalah untuk mengetahui bagaimana bentuk perencanaan sistem tata air pada lahan rawa dan perencanaan saluran yang sesuai dengan kondisi pada lokasi studi. Dengan menggunakan metode perhitungan yang sudah ada dan sesuai dengan standart perencanaan, maka dapat diketahui berapa dimensi saluran yang untuk mengalirkan air dari sungai ke sawah. Analisa hidrolika pada saluran menggunakan program HECRAS untuk mempermudah proses analisa dan mendapatkan hasil yang tepat. Pada lokasi studi memiliki lahan seluas100 Ha. Debit untuk saluran drainasi sebesar 0,416 m3/dt dan saluran irigasi sebesar 1,028 m3/dt. Saluran drainasi memiliki kemiringan dasar saluran antara 0,0003 - 0,0009 dengan kemiringan talud 1 : 1 dan lebar dasar saluran 0,4 m – 1,0 m. Untuk saluran irigasi memiliki kemiringan dasar saluran antara 0,0003 – 0,0009 dengan kemiringan talud 1 : 1 dan lebar dasar saluran 0,5 m – 1,6 m. Kata kunci: Saluran Irigasi, Rawa Lebak, HEC-RAS, Tata Air, Drainasi.
ABSTRACT The high food imports caused the need for follow-up to revive the agricultural sector, one of them by opening new land. And one of the alternative land that has the potential to be used as a new agricultural land is wetlands. The purpose of this study was to determine how the shape of the water system in the planning of wetlands and channel planning in accordance with the conditions in the study area. By using the existing calculation methods and in accordance with the standards of planning, it can be seen how the dimensions of the channel to drain the water from the river to the fields. Analysis on channel hydraulics using HECRAS program to simplify the analysis process and get the right results. In the study sites have seluas100 Ha land. Discharge to drainage of 0.416 m3 / s and irrigation of 1,028 m3 / sec. Basic sloped drainage channel between 0.0003 to 0.0009 with a slope of embankments 1: 1 and the basic channel width of 0.4 m - 1.0 m. For irrigation channels have channel bottom slope between 0.0003 to 0.0009 with a slope of embankments 1: 1 and the basic channel width of 0.5 m - 1.6 m. Keywords: Irrigation channels, Lebak Swawp, HEC-RAS, Water Management, Drainage.
I.
PENDAHULUAN
Berkaitan dengan kedaulatan pangan tidak terlepas dari ketahanan pangan yang menjadi isu krusial bangsa Indonesia saat ini. Sejak program swasembada pangan di tahun 1980-an, Indonesia tidak lagi mampu memenuhi kebutuhan pangan sendiri. Bahkan selama lebih dari satu dekade sejak reformasi tahun 1998, secara terus menerus kita menjadi salah satu pengimpor bahan pangan terbesar di dunia.
Tingginya angka impor ini tentunya dipengaruhi oleh banyak faktor. Pertama hal ini dikarenakan tingginya kebutuhan yang tidak disertai dengan ketersediaan pangan. Hal ini diikuti oleh kebijakan dari pemerintah dalam hal impor yang sudah puluhan tahun diterapkan, sehingga masyarakat terbiasa dan tidak tahu dampak jangka panjang dari tingginya impor. Selanjutnya semakin sedikitnya lahan pertanian untuk menghasilkan hasil pangan karena terlalu banyaknya konversi dari tanah pertanian ke tanah
perumahan. Dan yang terakhir kurangnya perhatian pemerintah dalam permasalahan krisis pangan di Indonesia.
sehingga lahan rawa dapat dibuka menjadi lahan pertanian baru sebagai alternatif lain.
Oleh karena itu perlu dilakukan sebuah upaya perubahan kebijakan mengenai ketahanan pangan sebagai langkah antisipatif dan solutif dalam menghadapi krisis pangan yang ada di Indonesia saat ini. Salah satu upaya yaitu dengan merevitalisasi kembali sektor pertanian yang dapat meningkatkan kembali produksi pertanian.
Indonesia memiliki lahan rawa terluas, secara geografi tersebar di Pulau Sumatra, Kalimantan, Papua, dan Sulawesi Selatan. Luas lahan rawa bisa mencapai sekitar 33,4 juta hektar. Sekitar 20,1 juta hektar rawa tersebut adalah lahan pasang surut dan 13,3 juta hektar lahan non pasang surut. Dengan lahan rawa yang sedemikian luas tersebut bisa menjadi tabungan masa depan bagi pertanian Indonesia. (Suhardjono, Prasetyorini, & Haribowo, 2010)
Dalam usaha meningkatkan produksi pertanian, langkah-langkah yang diperlukan yaitu ada dua. Pertama, dengan meningkatkan produktivitas lahan pertanian yang sudah ada yang sering disebut dengan intensifikasi pertanian. Intensifikasi pertanian pada hakekatnya adalah menjadikan lahan pertanian yang sudah ada menjadi lebih intensif atau lebih produktif. Langkah ini diperkirakan mampu meningkatkan jumlah produksi pertanian, namun dengan keadaan pertumbuhan penduduk yang terus meningkat dan tidak diimbangi dengan pembukaan lahan baru, maka persediaan bahan pangan yang ada masih belum mampu mencukupi kebutuhan bahan pangan dalam negeri. Langkah yang ditempuh untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan ekstensifikasi pertanian. Ekstensifikasi pertanian dilakukan dengan merubah suatu ekosistem (rawa atau hutan) menjadi ekosistem baru. Dengan alasan tersebut di atas, pemerintah dirasa perlu untuk membuka lahan baru yang memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi lahan pertanian. Ekstensifikasi pertanian dapat dilakukan pada lahan seperti hutan. Namun lahan tersebut tidak menjamin ketersediaan air irigasi yang cukup selain lahan tersebut berfungsi sebagai lahan terbuka hijau,
II. METODOLOGI PERENCANAAN A. Deskripsi Area Studi Untuk studi akhir ini akan dilaksanakan di Desa Sambandete Kecamatan Wiwinaro Kabupaten Konawe Utara Propinsi Sulawesi Tenggara yang terletak pada koordinat 122° 04' 46,6” BT dan 03° 21' 56,9" LS. Luas wilayah Kabupaten Konawe Utara sekitar 5003,39 km2 dengan ibukota Wanggudu. Kecamatan Wiwinaro merupakan wilayah kecamatan terluas yaitu 1505,02 km2. Jumlah penduduk yang hampir sama tiap tahunnya sejumlah 10.423 jiwa, dimana penduduk laki – laki sejumlah 5.285 jiwa dan perempuan sejumlah 5.138 jiwa. Batas wilayah administratif dari desa Sambandete adalah sebagai berikut : o Sebelah Utara berbatasan dengan Kabupaten Morowali Sulawesi Tengah.
o Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Oheo di Kabupaten Konawe Utara. o Sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Langgikima. o Sebelah Barat berbatasan dengan Kabupaten Konawe. Seperti halnya dengan kondisi topografi daerah lainnya di Sulawesi Tenggara, Kecamatan Wiwinaro khususnya di Desa Sambandete memiliki topografi permukaan tanah yang bergunung, bergelombang, dan berbukit yang sangat berpotensial untuk pengembangan sektor pertanian.
Adapun karakteristik dari Desa Sambandete maupun lokasi studi adalah sebagai berikut: Mayoritas pekerjaan utama penduduk di Desa Sambandete adalah petani. Desa Sambandete diilalui oleh sungai Lalindu yang memiliki kemiringan yang tidak curam sehingga aliran airnya tidak deras. Banyaknya curah hujan 2.837 mm/tahun. Dengan suhu rata – rata 26 – 27oC .
LOKASI STUDI
Gambar 1. Peta Lokasi Studi B. Kebutuhan Data Dalam studi perencanaan ini diperlukan data-data penunjang yang
diperlukan untuk melakukan perhitungan dan analisa. Data-data yang diperlukan dalam perhitungan
dan analisa pada studi perencanaan adalah sebagai berikut : 1. Data curah hujan harian 2. Data topografi wilayah studi 3. Data klimatologi C. Tahapan Perencanaan 1. Melakukan Uji Konsistensi Data. Metode yang digunakan adalah RAPS (Rescaled Adjusted Partial Sums). Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui tingkat konsistensi dari data yang diperoleh, karena tidak semua data mengandung ketelitian dan keakurasian. 2.
Melakukan Uji Abnormalitas Data. Metode yang digunakan adalah Inlier-Outlier. Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui layak atau tidaknya data yang diperoleh untuk digunakan dalam studi akhir ini.
3.
Menghitung Curah Hujan Rancangan. Metode yang digunakan dalam studi akhir ini adalah Log Pearson Tipe III dengan kala ulang yang telah ditentukan. Metode ini dipilih karena cara ini lebih fleksibel dan dapat dipakai untuk semua sebaran data.
4.
Pengujian kesesuain distribusi yang telah dilakukan dengan menggunakan metode Smirnov Kolmogorov dan Chi Kuadrat. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah
Distribusi Log Pearson Tipe III telah memenuhi kesesuaian distribusi. 5.
Perhitungan Curah Hujan Efektif Lahan. Metode yang digunakan adalah standar perencanaan irigasi (PU) yang umum digunakan.
6.
Penghitungan Evapotranspirasi Potensial Dari Lahan Studi. Perhitungan evapotranspirasi potensial dalam studi akhir ini menggunakan metode Penman. Metode Penman ini dipilih karena dalam parameter yang dibutuhkan lebih umum dan detail sehingga hasil yang dikeluarkan nantinya lebih mendekati kenyataan di lapangan. Selain itu, metode ini telah umum digunakan dalam perhitungan evapotranspirasi potensial.
7.
Penetapan Pola Tata Tanam Yang Berkaitan Erat Dengan Pengelolaan Air Di Lahan. Sehingga, kebutuhan air tanaman tidak melebihi kapasitas yang tersedia.
8.
Perhitungan Modulus Drainasi. Perhitungan ini dilakukan untuk mendapatkan besarnya debit yang harus dibuang dari lahan di lokasi studi. Dalam studi ini debit buangan yang terjadi hanya dipengaruhi oleh besarnya curah hujan yang turun di lokasi studi.
9.
Perhitungan Dimensi Saluran. Perhitungan dimensi saluran digunakan untuk mendapatkan dimensi yang sesuai untuk irigasi dan besarnya debit yang harus dibuang dari lokasi studi.
untuk menghitung besarnya curah hujan efektif. Tabel 1. Satu harian maksimum tahunan
10. Analisa Hidrolika. Analisa ini dilakukan untuk mendapatkan ketinggian muka air di saluran rencana. Sehingga diperoleh kesimpulan apakah muka air rencana tersebut melebihi atau tidak melebihi tinggi jagaan yang disediakan. Untuk lebih memudahkan, dalam studi ini menggunakan program HEC RAS 4.1.
Tabel 2. Dua harian maksimum tahunan
11. Pola Operasi Pintu. Pola operasi pintu yang dimaksud dalam studi ini adalah pengaturan pintu air drainasi dan irigasi. Karena dalam studi ini, saluran irigasi atau pembawa dan saluran pembuang atau drainasi dibuat terpisah.
Tabel 3. Tiga harian maksimum tahunan
III. ANALISA DAN PERENCANAAN A. Hasil Perhitungan Data hujan harian untuk pengolahan hidrologi diperoleh dari stasiun hujan Asera dan stasiun hujan Lamonae yang terletak di Kabupaten Konawe Utara dimana data hujan 2 stasiun dan analisa curah hujan ditampilkan pada lampiran. Sedangkan data hujan sepuluh harian nantinya akan digunakan untuk menghitung curah hujan andalan (R80) yang akan digunakan
Dari hasil analisa pada tabel di atas nantinya akan digunakan dalam perhitungan curah hujan rancangan dengan menggunakan metode Log Pearson Tipe III. Tabel dibawah ini merupakan hasil perhitungan curah hujan rancangan dengan menggunakan metode Log Pearson Tipe III.
+17.00
+16.00
u ind Lal gai n u S
Sal.
ier 1
Ters
Sal. Sekunder
1
14,00 Ha Sal.
Ters
ier 2
Sal. 2 nder Seku
.00
0 7.0 +1
+15
27,27 Ha
00 +16.
Sal.
ier 3
Ters
Sa
l.
Se
er nd ku
3
26,18 Ha
Ters
ier 4
Seku nder 4
Sal.
+1
Sal.
Ters
Sal.
24,22 Ha
ier 5
7.00
13,03 Ha
+16.00
+16.00
LEGENDA
0
1
2
3
4
5
7,5
10 m
KONTUR
SALURAN PRIMER
SUNGAI
SALURAN SEKUNDER
BATAS LAHAN POTENSI
SALURAN TERSIER
ALIRAN SUNGAI SALURAN DRAINASI
SKALA 1 : 100
PINTU AIR
Gambar 2. Layout Jaringan Tata Air a. Modulus Drainasi Analisa modulus drainasi dilakukan untuk memperoleh besarnya debit buangan dari lahan. Dalam studi akhir ini debit buangan yang terjadi hanya diakibatkan oleh besarnya curah hujan yang turun.
Curah hujan yang turun dipilih pada periode 3 harian, sehingga besarnya curah hujan yang dimaksud = 138,430 mm dan kala ulang = 5 tahun. Dalam studi ini menggunakan Metode Analitis.
Tabel 4. Perhitungan Modulus Drainasi
Dari perhitungan didapatkan modulus drainasi sebesar 3,972 lt/dt/ha.
yang diakibatkan oleh tingginya intensitas hujan sehingga tidak mengganggu pertumbuhan tanaman. Dimensi ini direncanakan berdasarkan besarnya debit drainasi untuk tiap saluran. Berikut adalah hasil perhitungan perencanaan dimensi saluran drainasi.
b. Analisa Dimensi Saluran Drainasi Dimensi saluran direncanakan untuk menampung atau membuang kelebihan air
Tabel 5. Perhitungan Dimensi Saluran Drainasi
Keterangan : Q (debit drainasi) A
= Dm . A = Q/V_ijin
h
A (b / h m) =
P R W S
1/ 2
2 = b 2h 1 m
= A/P = 1/3 h =
V ijin ×n 2 R 2/3
1/ 2
c. Analisa Dimensi Saluran Irigasi Dimensi saluran direncanakan untuk menampung air yang akan digunakan untuk kebutuhan irigasi. Langkah-langkah dalam menghitung dimensi saluran irigasi hampir sama dengan perhitungan dimensi saluran drainasi. Perbedaannya hanya pada
perhitungan debit yang dipakai, yaitu menggunakan debit irigasi dengan rumus : Q (debit irigasi) =
𝑞 ×𝐴 𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖
Di bawah ini merupakan hasil perhitungan dari perencanaan dimensi Saluran Irigasi.
Tabel 6. Perhitungan Dimensi Saluran Irigasi
d. Analisa Hidrolika Analisa hidrolika diperlukan untuk mengetahui karakteristik maupun profil muka air yang terjadi di saluran rencana pada daerah studi dan daerah genangan yang terjadi. Selain itu, juga berfungsi untuk memperkirakan kemampuan saluran drainasi untuk menampung debit buangan dan saluran irigasi untuk kebutuhan air dilahan.
Dari hasil pemrosesan data, dapat diketahui bahwa saluran rencana untuk drainasi dapat menampung debit buangan dan saluran rencana untuk irigasi juga dapat menampung debit kebutuhan yang digunakan untuk lahan. Beberapa contoh hasil dari pemrosesan dengan menggunakan progam HECRAS pada saluran irigasi dan saluran drainasi sebagai berikut.
i me r Sekunder 1 . Pr Sal. Sal. Tersier 1 Sa l Primer Sal. Sa l . Se k un d e r
Sekunder Sal.Sal. Tersier 2 2
i er ers . T Sa l
d ek un l. S
Sa
er Sal. Sekunder 3 Sal. Tersier 3
ers . T Sa l
Sa l .
Se
i er
ku
nd e r Sal. Sekunder 4 Sal. Tersier 4
Sa
er l . T
r s ie
re al . S e k und
S
Sal. Tersier 5
Sa l
ers . T
ier NoneGeo-Ref of Geo-Ref the XS's Non user Non Geo-Ref are interpolated entered Geo-Ref Geo-Referenced user XSinterpolated XS entered(XSXS)
Gambar 3. Tampilan Skema Jaringan Irigasi Pada Program HECRAS Geometri Irigasi River = Sal. Primer Reach = Sal. Primer .025
P3
.025
.025
17.4
Legend
Elevation (m)
17.2
EG PF 1 WS PF 1
17.0
Ground 16.8
Bank Sta
16.6 16.4 16.2
0
1
2
3
4
5
Station (m)
Gambar 4. Output HEC-RAS Potongan Melintang Pada Saluran Primer Geometri Irigasi Sal. Primer Sal. Primer 17.4
Legend EG PF 1
17.2
WS PF 1
Elevation (m)
Crit PF 1 17.0 Ground 16.8
16.6
16.4
16.2
0
50
100
150
200
250
300
350
Main Channel Distance (m)
Gambar 5. Output HEC-RAS Potongan Memanjang Pada Saluran Primer
rai l . D Sa
n as
i
Sal. Drainasi 1
l Sa Sal. Drainasi 2
ain . Dr
as
i Sal. Drainasi 6
Sa l Sal. Drainasi 3
a . Dr
i na
si
Sal. Drainasi 7
Sa l
a . Dr
Sal. Drainasi 4
i na
si
Sal. Drainasi 8
. Sa l
i na s i Dr a Sal. Drainasi 5 Sal. Drainasi 9 NoneGeo-Ref of Geo-Ref the XS's Non user Non Geo-Ref are interpolated entered Geo-Ref Geo-Referenced user XSinterpolated XS entered(XSXS)
Gambar 6. Tampilan Skema Jaringan Drainasi Pada Program HECRAS Geometri Drainasi River = Sal. Drainasi Reach = Sal. Drainasi 9 .025
P0
.025
.025
14.6
Legend EG PF 1
Elevation (m)
14.4
WS PF 1 14.2
Crit PF 1 Ground
14.0
Bank Sta 13.8 13.6
0
1
2
3
4
5
Station (m)
Gambar 7. Output HEC-RAS Potongan Melintang Pada Saluran Drainasi 9 Geometri Drainasi Sal. Drainasi Sal. Drainasi 9 14.3
Legend EG PF 1
14.2
WS PF 1
Elevation (m)
14.1
Crit PF 1
14.0
Ground
13.9 13.8 13.7 13.6 13.5
0
20
40
60
80
100
120
Main Channel Distance (m)
Gambar 8. Output HEC-RAS Potongan Memanjang Pada Saluran Drainasi 9
IV. KESIMPULAN Dari analisis data dan perencanaan yang telah dilakukan di studi akhir ini dengan mengambil lokasi studi di Desa Sambandete Kecamatan Wiwinaro Kabupaten Konawe Utara Propinsi Sulawesi Tenggara diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Sistem tata air di lokasi studi direncanakan terpisah antara saluran irigasi dengan saluran drainasi. 2. Bentuk dan dimensi saluran yang direncanakan : Bentuk saluran yang direncanakan adalah trapesium biasa dengan kemiringan talud 1:1. Dimensi saluran yang direncanakan untuk : Saluran Irigasi Tabel 7. Dimensi Saluran Irigasi
Saluran Drainasi
3. Dari hasil analisa hidrolika dapat diketahui bahwa saluran rencana untuk drainasi dapat menampung debit buangan dan saluran rencana untuk irigasi juga dapat menampung debit kebutuhan yang digunakan untuk lahan. Dari kesimpulan yang diperoleh berdasarkan analisa perhitungan yang dilakukan, maka saran berikut diberikan sebagai bahan pertimbangan yang lebih baik, antara lain: 1. Dari studi ini diharapkan dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam perencanaan cetak sawah selanjutnya. 2. Kiranya perlu dilakukan perhitungan debit banjir rancangan sungai Lalindu sehingga diketahui besarnya ketinggian muka air sungai yang sesuai dengan kondisi tersebut. Dengan mengetahui ketinggian muka air pada kondisi banjir rancangan dengan kala ulang tertentu tersebut dapat direncanakan kapasitas saluran drainasi. Dan dari hasil perhitungan tersebut apakah cukup aman untuk menampng air hujan yang harus dibuang pada lahan. Serta dari perhitungan tersebut dapat direncanakan elevasi tanggul pengamannya.
Tabel 8. Dimensi Saluran Drainasi V. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 1986a. Standar Perencanaan Irigasi Bagian Jaringan Irigasi (KP-01). Jakarta : Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum. Anonim. 1986b. Standar Perencanaan Irigasi Bagian Bangunan Utama (KP-02). Jakarta : Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum.
Anonim. 1986c. Standar Perencanaan Irigasi Bagian Saluran (KP-03). Jakarta : Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum. Anonim. 1986d. Standar Perencanaan Irigasi Bagian Petak Tersier (KP-05). Jakarta : Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum. Noor, M. (2001). Rawa Lebak Ekologi, Pemanfaatan, dan Pengembangannya. Jakarta: Rajawali Pers (PT. Grafindo Persada). Soemarto, C. (1987). Hidrologi Teknik. Jakarta: Usaha Nasional. Soewarno. (1995). Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data Jilid 1. Bandung: Nova. Sosrodarsono, S., & Takeda, K. (1977). Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: Pradnya Paramita. Sudjito.
(2007). Panduan Penulisan Skripsi. Malang: UPT Penerbitan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
Suhardjono. (1994). Reklamasi Rawa. Malang: ITN Malang Press. Suhardjono, Prasetyorini, L., & Haribowo, R. (2010). Reklamasi Daerah Rawa Untuk Pengembangan Daerah Persawahan. Malang: CV Citra Malang.
