KEKRITISAN AIR

(KEBUTUHAN/KETERSEDIAAN AIR)

KEKRITISAN AIR

KEKRITISAN AIR (KA)

KA = (kebutuhan air) : (ketersediaan air)

Kebutuhan air:

a. domestik

b. lahan sawah

c. industri

d. perikanan

e. ternak

f. transportasi

g. wisata air

h. pembangkit libtrik

Sumber air:

a. air hujan

b. air sungai

c. air danau

d. airtanah

KRITERIA KEKRITISAN AIR

KRITERIA KEKRITISAN AIR

Mendekati kritis 50% - 75%

Keadaan kritis 76% - 100%

Telah kritis > 100%

Sumber : Notodiharjo, 1982)

PERMASALAHAN SUMBERDAYA AIR

Bagaimana cara menghitung kebutuhan air?

Sumber air dimana ? Berapa potensinya?

Bagaimana cara memanfaatkan sumber secara efisien?

Bagaimana cara konservasi sumber air ?

Irigasi Airtanah di Kabupaten Purworejo

Sumur Gali di Doline Kabupaten Gunungkidul

Sumber : Suyono, 2005

Penampungan Air Hujan (PAH)di daerah langka airtanah Muaratungkal Jambi

Sumber : Suyono, 2008

Kolam Ikan di Kecamatan Samarang Garut

Embung di Kabupaten Rembang

MATAAIR di Kabupaten Banyumas(Suyono,2004)

Waduk Sempor di Gombong

Sumber : Suyono, 2005

Sungai Cibereum untuk irigasi di Kecamatan Samarang Garut

Bendung Kali Opak (Boko)

Kekeringan di Kabupaten Rembang

Kebutuhan air domestik tidak tercukupi karena airtanah langka di lereng Kaki Gunungapi Slamet

Sumber : Suyono, 2003

Penyediaan Air di Daerah Karangbolong Gombong

Sumber : Suyono, 2005

KEBUTUHAN AIR UNTUK DOMESTIK

Data yang diperlukan :

Tingkat pertumbuhan penduduk ( %)

Jumlah penduduk desa ( jiwa)

Jumlah penduduk kota (jiwa)

Baku kebutuhan air domestik penduduk kota (liter/kapita/hari)

Baku kebutuhan air domestik penduduk desa (liter/kapita/hari)

Bagaimana baku kebutuhan air domestik dihitung?

- survei dengan kuesioner

- sampel : stratified random; strata tingkat sosial-ekonomi

penduduk, ketersediaan air.

Kebutuhan air untuk domestik (Qdom)

Qdom = 365 hari x (qu/1000 x Pu) + (qr/1000 x Pr)

Keterangan :

Qdom = Kebutuhan air domestik ( m /th)

qu = Baku kebutuhan air domestik penduduk kota

(liter/kapita/hari)

qr = Baku kebutuhan air domestik penduduk desa

(liter/kapita/hari)

Pu = Jumlah penduduk kota

Pr = Jumlah penduduk desa

3

KEBUTUHAN AIR UNTUK INDUSTRI

Kebutuhan air untuk industri (Qid)

Qid = Hk {(Pk x Qk)/1000}+Up

Keterangan :

Qid = Kebutuhan air untuk industri (m³/th)

Hk = Jumlah hari kerja per tahun

Pk = Jumlah karyawan

Qk = Baku kebutuhan air karyawan ( l/kap/hari)

Up = Kebutuhan air untuk proses industri (m3/th)

Up tergantung dari jenis industri, ada indutri yang banyak menggunakan air dan ada yg sedikit

KEBUTUHAN AIR UNTUK TERNAK

Kebutuhan air untuk ternak (Qt)

Qt = 0.365 {( qskk x Pskk) + (qkd x Pkd) + (qb x Pb) + (qun x Pun)}

Keterangan :

Qt = Kebutuhan air untuk ternak ( m³/th)

qskk = Kebutuhan air untuk ternak sapi, kuda, kerbau

( lt/kepala/hari)

qkd = Kebutuhan air untuk ternak kambing atau domba

(lt/kepala/hari)

qb = Kebutuhan air untuk ternak babi ( lt/kepala/hari)

qun = Kebutuhan air untuk ternak unggas (lt/kepala/hari)

Psk = jumlah ternak sapi, kuda. kerbau

Pkd = jumlah ternak kambing atau domba

Pb = jumlah ternak babi

Pun = jumlah ternak unggas

0,365 = angka konversi satuan (365 hari/1000 lt)

Baku Kebutuhan Air Untuk Ternak

JENIS TERNAK KEBUTUHAN AIR

(lt/kepala/hari)

Sapi / Kerbau / Kuda 40,0

Kambing / Domba 5,0

Babi 6,0

Unggas 0,6

Sumber : PT. Indra Karya, 2003

Kebutuhan air perikanan (Qfp)

Qfp = 365 ( qfp/1000) x Afp x 10000

Keterangan :

Qfp = Kebutuhan air untuk perikanan (m³/th)

qfp = Kebutuhan air untuk pembilasan ( 7 mm/hari/ha)

Afp = Luas kolam ikan ( ha )

KEBUTUHAN AIR UNTUK PERIKANAN

KEBUTUHAN AIR UNTUK IRIGASI

Air irigasi digunakan untuk :

1. Mengganti air hilang untuk evaporasi

2. Mengganti air hilang untuk transpirasi

3. Mengganti air hilang untuk infiltrasi

(perkolasi)

4. Air untuk penggenangan

5. Mengganti air hilang di saluran irigasi

Crop water requirement (CWR)

Kebutuhan data:

1. Suhu udara, kelembaban relatif, kecepatan angin, lama penyinaranmatahari

2. Infiltrasi atau perkolasi

3. Jenis tanaman dan umur tanaman

4. Pola tanam

5. Luas tanam

6. Efisiensi irigasi

7. Data hujan

Kebutuhan air untuk irigasi (Qi)

Rumus umum

Qi = {Ax(qs/1000) x (Ft x100 hari) x 24 jam x 3600 detik} : Efs

Keterangan :

Qi = Kebutuhan air untuk irigasi (m³/tahun)

A = Luas sawah (ha)

qs = Baku kebutuhan air untuk sawah (1 liter/detik/ha)

atau DIHITUNG DENGAN PROGRAM CROPWAT

Ft = Frekwensi tanam dalam setahun

Efs = Efisiensi saluran irigasi

Tahapan Perhitungan Kebutuhan Air untuk Irigasi

1. EVAPORASI (Eo, dalam mm/hari) : dihitung dengan Rumus Penman

2. Consumtive use ( Cu); Cu = kc x Eo , dalam mm/hari

kc : crop factor ( tabel)

3. Farm water requirement (CWR), dalam mm/hari

CWR = (Cu + In) – Pef

In = infiltrasi (mm/hari)

Pef = hujan efektif (hujan yang bermanfaat utuk tanaman

4. Project Water Requirement (PWR): dalam l/det

PWR = f x (CWR x A) x ( Eir -1)

A = luas tanam (ha)

Eir = irrigation efficiency = (Q1/Q2) x 100 %

f = faktor konversi mm/hari /ha ke satuan debit; 1mm/hari/ha = 0,11574 l/dt/ha

PWR = liter/det atau m3/det

Perhitungan Evaporasi dengan Metode Penman :

I/59 ((0.94II x III – IV x V x VI)) + VII (VIII – e2)

E = ----------------------------------------------------------------

I + 0.485

Keterangan :

I = merupakan nilai Δ sebagai fungsi temperatur (Tabel 1)

II = merupakan nilai (a + b n/N)

a dan b adalah konstanta

n adalah penyinaran matahari

N adalah panjang hari 9 jam (Tabel 9)

III = nilai H (top/sh) merupakan fungsi garis lintang (Tabel 3)

IV = nilai 118.10-9 (273 + Tz)4 merupakan fungsi suhu (Tabel 4)

V = nilai 0.47 – 0.77 √e2, merupakan tekanan uap aktual pada

ketinggian 2 meter (Tabel 5)

VI = nilai dari 0.2 + 0.8 n/N (Tabel 6)

VII = nilai dari 0.485 x 0.35 (0.5 + 0.54 V2) (Tabel 7a dan 7b)

V2 = kecepatan angin pada ketinggian 2 meter

VIII = nilai dari esat (Tabel 8)

esat = tekanan uap jenuh yang merupakan fungsi suhu

Koefisien Tanaman (kc) menurut FAO dan Nedeco/Prosida (PT. Indra Karya, 2003)

Prosida 0,5 bl 1 bl 1,5 bl 2 bl 2,5 bl 3 bl 3,5 bl 4 bl

Padi

- LV 1,2 1,2 1,32 1,4 1,35 1,24 1,12 0

- HYV 1,2 1,27 1,33 1,3 1,3 0 0 0

FAO

Padi:

- LV 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,05 0,95 0

- HYV 1,1 1,1 1,05 1,05 0,95 0 0 0

Palawija:

- Kedelai 0,5 0,75 1 1 0,82 0,45 0 0

- Jagung

- kac.tnh

0,5

0,5

0,59

0,51

0,96

0,66

1,05

0,85

1,02

0,85

0,95

0,95

0

0,95

0

0

Proses Pembibitan (membutuhkan air yang cukup)

Kebutuhan untuk Penyiapan Lahan

Kebutuhan untuk penyiapan lahan (van de Goor dan

Zijlsstra):

IR = M ( e –k) ( e –k – 1) -1

IR = Kebutuhan air di petak sawah

M = kebutuhan air untuk mengganti evaporasi dan perkolasi

M = Eo + In

k = M x ( T/S )

T = Jangka waktu persiapan lahan (hari)

S = Penjennuhan air dan tebal genangan (mm)

Efisiensi Penyaluran dipengaruhi oleh?

Efisiensi Penyaluran Air

Air yang disalurkan melalui jaringan saluran irigasi ada

yang hilang.

Air yang hilang disepanang saluran:

- evaporasi

- infiltrasi atau perkolasi

- pencurian air

Efisiensi Penyaluran Air (Efir) dipengaruhi oleh faktor:

- kualitas dan tipe bangunan saluran

- jenis tanah

- pemeliharaan saluran

BAGAIMANA MENGUKUR efisiensi pemakaian air?

Q1 > Q2

Efir = (Q2/Q1) x 100%DAM

SAWAH

Q1

Q2

Hujan Efektif untuk Hidup Tanaman

Hujan Efektif (Pef) diperkirakan dengan rumus:

(Pef) (Cu)-1 = (-0,001(P2)(Cu)-1 + 0,025 (P2)(Cu2)-1 + 0,0016 P + 0,6 (P)(Cu)-1)

Pef = Hujan efektif untuk tanaman

P = Hujan

Cu = Consumptive use = crop water requirement

KETERSEDIAAN AIR DI DAS

Air yang tersedia di DAS atau di daratan berupa:

Air hujan

Runoff (air sungai)

Airtanah

Air danau atau rawa

KETERSEDIAAN AIR HIDROMETEOROLOGIS

Sifatnya makro (tidak rinci dan ketersediaan rata-rata tahunan)

Data yang dipergunakan :

Elevasi stasiun klimatologi (mdpal)

Elevasi stasiun hujan (mdpal)

Suhu udara rata-rata tahunan stasiun klimatologi (0C)

Curah hujan tahunan (mm)

Rumus :

Eo = 325 + 21T + 0,9 T2 ; T = Suhu udara 0C

Et = ( P ) x (( 0,9 + (P2/Eo2))0,5 ) -1

Ro = P – Et; Volume RO = ( P –ET) x A

Ketersediaan air mantap = (Volume R0) x (0,25 sdg 0,35)

PENDEKATAN

KETERSEDIAAN AIR CARA HIDROMETEOROLOGIS

(digunakan bila tidak tersedia data debit sungai)

Langkah-langkah perhitungan :

Perhitungan hujan rata-rata DAS (P)mm/th

Perhitungan evapotranspirasi (Et)mm/th

Perhitungan neraca air DAS

Ketersediaan air mantap di DAS (Ro);

Rata-rata tahunan, perubahan simpanan air dianggap nol

Luas DAS ( A dalam km2)

Ketersediaan air tahunan rata-rata jangka panjang

Total ketersediaan air DAS (Ro) = (P – Et) x A x 1000 (m3/th)

Ketersediaan air DAS yang mantap (Pa) =((P-Et) x A)x 30% (m3/th)

KETERSEDIAAN AIR SUNGAI

Dihitung dari data debit aliran

Bila tidak ada data, diperlukan estimasi debit aliran

dengan model hidrologi:

Beberapa model hidrologi:

- Thornthwaite-Mather

- Mock

KETERSEDIAAN AIRTANAH

Diperlukan data:

1. peta sistem akuifer 6. flownet airtanah

2. tebal akuifer (D) 7. fluktuasi muka airtanah (F)

3. luas akuifer (Aa) 8. specific Yield batuan (Sy)

4. material akuifer 9. porositas batuan

5. nilai permeabilitas batuan

Pendekatan statis:

Volume airtanah (VAT) : VAT = Volume Akuifer x porositas

VAT = ( D x Aa) x (porositas)

Volume airtanah yang dapat diturap secara aman (VATa) :

VATa = (F x Aa) x (Sy)

Dasar Akuifer Berupa

Lapisan Kedap Air

L

D

d l

d h

Q

Vat = Vol akuifer x porositas

Vat aman = (luas akuifer x fluktuasi) Sy

Q = TIL

T = KD ; I = dh/dl

Pendekatan dinamis

NERACA AIR AKTUAL

Neraca air aktual bendung Pengasih Sungai

Serang;

Neraca airtanah sistem akuifer gumuk pasir;

Nerca air waduk Sempor

Neraca air wilayah administrasi