Modul 5 Hidrologi, Ketersediaan dan Kebutuhan Air · 2) Kebutuhan air domestik, perkotaan dan...

MODUL 5 HIDROLOGI, KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

MODUL 05


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya

validasi dan penyempurnaan Modul Hidrologi, Ketersediaan dan Kebutuhan Air

sebagai Materi Substansi dalam Pelatihan Alokasi Air . Modul ini disusun untuk

memenuhi kebutuhan kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara (ASN) di bidang

Sumber Daya Air.

Modul Hidrologi, Ketersediaan dan Kebutuhan Air disusun dalam 5 (lima) bab yang

terbagi atas Pendahuluan, Materi Pokok, dan Penutup. Penyusunan modul yang

sistematis diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami

hidrologi, ketersediaan dan kebutuhan air. Penekanan orientasi pembelajaran pada

modul ini lebih menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta.

Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim

Penyusun dan Narasumber Validasi, sehingga modul ini dapat diselesaikan dengan

baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang senantiasa

terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi, kebijakan dan

peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat memberikan manfaat

bagi peningkatan kompetensi ASN di bidang Sumber Daya Air.

Bandung, September 2017

Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan

Sumber Daya Air dan Konstruksi

Ir. K. M. Arsyad, M.Sc


ii PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................. i

DAFTAR ISI .............................................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. v

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL .................................................................... vi

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1

1.2 Deskripsi singkat ............................................................................................ 3

1.3 Tujuan Pembelajaran ..................................................................................... 3

1.3.1 Hasil Belajar ...................................................................................... 3

1.3.2 Indikator Hasil Belajar ....................................................................... 4

1.4 Materi Pokok dan Sub Materi Pokok ............................................................. 4

BAB II KETERSEDIAAN AIR .................................................................................. 5

2.1 Umum ............................................................................................................. 5

2.2 Siklus Hidrologi .............................................................................................. 6

2.3 Pemeriksaan Data Hidrologi .......................................................................... 7

2.4 Variabilitas ketersediaan air ........................................................................... 8

2.5 Debit Andalan ................................................................................................ 9

2.6 Keandalan Sistem ........................................................................................ 10

2.7 Perhitungan Debit Andalan .......................................................................... 11

2.8 Latihan ......................................................................................................... 12

2.9 Rangkuman .................................................................................................. 12

2.10 Evaluasi Peserta .......................................................................................... 13

BAB III KEBUTUHAN AIR ..................................................................................... 15

3.1 Penggunaan Dan Kebutuhan Air ................................................................. 15

3.2 Kebutuhan Air Rumah Tangga dan Perkotaan............................................ 16


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI iii

3.3 Kebutuhan Air Industri ................................................................................. 17

3.4 Kebutuhan Air Pertanian ............................................................................. 18

3.5 Kebutuhan Air Peternakan .......................................................................... 21

3.6 Kebutuhan Air Perikanan ............................................................................. 22

3.7 Kebutuhan air lingkungan ............................................................................ 24

3.8 Latihan ......................................................................................................... 25

3.9 Rangkuman ................................................................................................. 25


BAB IV NERACA KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR ............................. 27

4.1 Berbagai bentuk neraca air ......................................................................... 27

4.2 Form A-02 Neraca Air .................................................................................. 32

4.3 Latihan ......................................................................................................... 34

4.4 Rangkuman ................................................................................................. 34


BAB V PENUTUP .................................................................................................. 37

5.1 Simpulan ...................................................................................................... 37

5.2 Tindak Lanjut ............................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 38

GLOSARIUM.......................................................................................................... 39

KUNCI JAWABAN ................................................................................................. 41


iv PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Kebutuhan Air Rumah-Tangga Dan Perkotaan .................................... 17

Tabel 3.2. Kebutuhan Air Rumah-Tangga, Perkotaan Dan Industri

(Liter/Kapita/Hari) .................................................................................. 17

Tabel 3.3. Koefisien Tanaman ............................................................................... 20

Tabel 3.4. Kebutuhan Air Peternakan .................................................................... 21

Tabel 3.5. Perhitungan Kebutuhan Air Tambak ..................................................... 23

Tabel 4.1. Contoh Form A-02 Neraca Air ............................................................... 32


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Siklus Hidrologi ....................................................................................... 6

Gambar 2.2. Contoh kejanggalan data pada grafik runtut-waktu ................................. 7

Gambar 2.3. Contoh fluktuasi musiman yang wajar ..................................................... 8

Gambar 2.4. Ketersediaan air permukaan di WS Citarum ........................................... 9

Gambar 2.5. Contoh Lengkung Lama Aliran .............................................................. 12

Gambar 3.1. Berbagai jenis penggunaan air .............................................................. 16

Gambar 4.1. Peta Neraca Air Surplus-Defisit ............................................................. 28

Gambar 4.2. Indeks Pemakaian Air di DAS Cimanuk (Sarana Bhuwana Jaya,

2005) ...................................................................................................... 29

Gambar 4.3. Debit Rata-Rata Di DAS Cimanuk (Sarana Bhuwana Jaya, 2005) ....... 30

Gambar 4.4. Neraca air di DI Alo (Jasapatria Gunatama, 2006) ................................ 30

Gambar 4.5. Neraca Air Setiap Sub-DAS Di WS Progo-Opak-Serang

(Yulistiyanto Et Al., 2008) ...................................................................... 31

Gambar 4.6. Grafik Neraca Air Terkait Form A-02 ..................................................... 33


vi PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Deskripsi

Modul Hidrologi, Ketersediaan dan Kebutuhan Air ini terdiri dari tiga kegiatan

belajar mengajar. Kegiatan belajar pertama membahas Ketersediaan Air.

Kegiatan belajar kedua membahas Kebutuhan Air. Kegiatan belajar ketiga

membahas Neraca Ketersediaan dan Kebutuhan Air.

Peserta diklat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang berurutan.

Pemahaman setiap materi pada modul ini diperlukan untuk memahami hidrologi,

ketersediaan dan kebutuhan air. Setiap kegiatan belajar dilengkapi dengan

latihan atau evaluasi yang menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta

pelatihan setelah mempelajari materi dalam modul ini.

Persyaratan

Dalam mempelajari modul pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat

menyimak dengan seksama penjelasan dari pengajar, sehingga dapat

memahami dengan baik materi yang merupakan dasar dari Alokasi Air. Untuk

menambah wawasan, peserta diharapkan dapat membaca terlebih dahulu dasar-

dasar tentang ketersediaan air dan kebutuhan air.

Metode

Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah

dengan kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/ Fasilitator,

adanya kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi.

Alat Bantu/ Media

Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat Bantu/

Media pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/ proyektor, Laptop, white board dengan

spidol dan penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/atau bahan ajar.


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI vii

Tujuan Kurikuler Khusus

Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu memahami

hidrologi, ketersediaan dan kebutuhan air.


viii PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI


PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pembukaan UUD 1945 yang antara lain menyatakan bahwa negara

berkewajiban melindungi segenap bangsa Indonesia dan seluruh tumpah

darah Indonesia dan untuk memajukan kesejahteraan umum, maka menjadi

sangat relevan jika Negara berkewajiban melakukan tindakan campur tangan

untuk memenuhi kebutuhan air bagi masyarakatnya.

Bentuk tindakan campur tangan Negara atas air, kita temukan di dalam Pasal

33 ayat (3) UUD 1945 yang menyatakan bahwa: “Bumi, air dan kekayaan

alam yang terkandung di dalamnya dikuasai oleh negara dan dipergunakan

sebesar-besar untuk kemakmuran rakyat”.

Telah ditafsirkan dalam Mahkamah Konstitusi, hak kekuasaan negara adalah

hak kekuasaan pengaturan yang di dalamnya terkandung kewajiban negara

yang bertujuan untuk menghormati, melindungi dan memenuhi hak asasi

rakyat dalam memperoleh akses terhadap air.

Kekuasaan atas air oleh negara ini kemudian diamanatkan

penyelenggaraannya kepada pemerintah melalui UU No. 11/1974 tentang

Pengairan. Karena alasan inilah Pemerintah selaku pemegang amanat

penguasaan negara atas air, berkewajiban melakukan tindakan pengaturan

dan pengelolaan air dan sumber air agar kebutuhan manusia akan air dapat

dihormati, dilindungi dan dipenuhi.

Dengan pengelolaan air serta sumber air yang profesional diharapkan dapat

menjamin ketersediaan air pada jaringan sumber air (sungai, danau, telaga,

waduk, rawa, dan cekungan air tanah) dan dapat mendayagunakan secara

adil, berkelanjutan, dan terkendali baik kuantitas maupun kualitasnya.

Pengalokasian air merupakan rangkaian tindakan meliputi: tindakan untuk

mengatur jatah/kuota air yang sesuai dengan jenis penggunaan air dan upaya


2 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

agar senantiasa dapat memenuhi jumlah dan mutu air yang sesuai dengan

hak yang dijamin oleh negara.

Berdasarkan pasal 3 dan 4 ayat (1) PP No. 22 Tahun 1982 tentang Tata

Pengaturan Air, menyatakan bahwa pengelolaan air dan/atau sumber-sumber

air didasarkan pada kesatuan wilayah tata pengairan yang ditetapkan

berdasarkan wilayah sungai. dan sesuai dengan pasal 4 Permen PUPR No.

04/PRT/M/2015, tentang Kriteria dan penetapan wilayah sungai, menyatakan

bahwa Pengelolaan sumber daya air untuk air permukaan dilakukan oleh

Pemerintah Pusat, pemerintah daerah provinsi, dan pemerintah daerah

kabupaten/ kota berdasarkan wilayah sungai.

Dalam rangka pelaksanaan wewenang dan tanggung jawab pengelolaan air

dan sumber air termasuk urusan penyediaan dan pengalokasian air, sejak

tahun 2005 Pemerintah (Pusat) membentuk Unit Pelaksana Teknis (UPT)

Pengelolaan Sumber Daya Air untuk melaksanakan tugas dan bertanggung

jawab terhadap pengelolaan air dan sumber air di setiap Wilayah Sungai (WS)

yang menjadi kewenangan Pusat, dengan nama Balai Besar Pengelolaan

Wilayah Sungai (BBWS/ BWS) dan merupakan organ pelaksana Pemerintah

(Pusat).

Demikian pula pada beberapa provinsi Dinas PU setempat telah membentuk

UPT dengan nama Balai Pengelolaan Sumber Daya Air (BPSDA) yang

bertugas dan bertanggung jawab dalam pelaksanaan kegiatan pengelolaan air

dan sumber air pada WS yang menjadi kewenangan provinsi dan berada

dalam wilayah kerjanya.

Perencanaan alokasi air pada tingkat WS ataupun tingkat DAS merupakan

upaya menyeluruh yang dilandasi pada kebijakan yang bertujuan untuk

menegakkan lima prinsip sebagai berikut:

a) Keadilan; yaitu mengalokasikan air dengan adil dan proporsional di

antara kelompok jenis penggunaan, keadilan antar wilayah administrasi,

serta keadilan antara daerah hulu dan hilir.

b) Perlindungan lingkungan; yaitu mengalokasikan sejumlah air tawar untuk

kebutuhan ekosistem dan termasuk untuk mengakomodasi kebutuhan



sedimen transport, resapan air tanah, penguraian limbah dan kelestarian

ekosistem di muara.

c) Prioritas pembangunan; mengalokasikan air untuk mendukung

kebutuhan pembangunan ekonomi dan sosial, diantaranya untuk

mendukung prioritas strategis dan melindungi dependensi kebutuhan

yang sudah ada.

d) Keseimbangan antara pasokan dan permintaan air; yaitu

menyeimbangkan pasokan air dengan tuntutan kebutuhan yang bersifat

dinamis, khususnya untuk mengelola variabilitas pasokan alami air, dan

untuk menghindari atau mencegah seringnya terjadi defisit air yang tak

terduga.

e) Mempromosikan efisiensi penggunaan air; yaitu mempromosikan secara

terus menerus kepada para pengguna air agar mereka tergerak dan

mampu berprakarsa melakukan efisiensi dalam penggunaan air

Rencana Alokasi Air Tahunan (RAAT) pada dasarnya adalah rancangan

alokasi air tahunan berdasarkan neraca air yang seimbang antara perkiraan

ketersediaan air dengan rencana penggunaan air untuk periode satu tahun

kedepan. Manfaat neraca air adalah untuk mengetahui apakah akan terjadi

kondisi kekurangan air, sehingga dapat mewaspadai untuk kemungkinan akan

terjadinya kerawanan terhadap kekeringan.

1.2 Deskripsi singkat

Mata pelatihan ini membahas berbagai materi tentang; ketersediaan air;

kebutuhan air; serta neraca ketersediaan dan kebutuhan air.

1.3 Tujuan Pembelajaran

1.3.1 Hasil Belajar

Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu

memahami hidrologi, ketersediaan dan kebutuhan air.



1.3.2 Indikator Hasil Belajar

Setelah pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu:

a) Menjelaskan ketersediaan air

b) Menjelaskan kebutuhan air

c) Menjelaskan neraca ketersediaan dan kebutuhan air

1.4 Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

a) Materi Pokok 1: Ketersediaan air

1) Air Hujan

2) Air Permukaan

3) Air Tanah

4) Latihan

5) Rangkuman

6) Evaluasi

b) Materi Pokok 2: Kebutuhan Air

1) Umum

2) Kebutuhan air domestik, perkotaan dan industri

3) Kebutuhan air irigasi

4) Kebutuhan air perikanan

5) Kebutuhan air ternak

6) Kebutuhan air aliran pemeliharaan sungai Latihan

7) Rangkuman

8) Evaluasi

c) Materi Pokok 3: Neraca Ketersediaan dan Kebutuhan Air

1) Form Neraca Air A-02

2) Neraca surplus-defisit

3) Latihan

4) Rangkuman

5) Evaluasi



BAB II

KETERSEDIAAN AIR

2.1 Umum

Ketersediaan air pada dasarnya terdiri atas tiga bentuk, yaitu air hujan, air

permukaan, dan air tanah. Sumber air utama dalam pengelolaan alokasi air

adalah sumber air permukaan dalam bentuk air di sungai, saluran, danau, dan

tampungan lainnya. Penggunaan air tanah kenyataannya sangat membantu

pemenuhan kebutuhan air baku dan air irigasi pada daerah yang sulit

mendapatkan air permukaan, akan tetapi keberlanjutannya perlu dijaga

dengan pengambilan yang terkendali di bawah debit aman (safe yield). Dalam

pengelolaan alokasi air, air hujan berkontribusi untuk mengurangi kebutuhan

air irigasi yaitu dalam bentuk hujan efektif. Pada beberapa daerah dengan

kualitas air permukaan yang tidak memadai, dilakukan pemanenan hujan,

yaitu air hujan ditampung menjadi sumber air untuk keperluan rumah tangga.

Ketersediaan air permukaan dapat didefinisikan dalam berbagai cara. Lokasi

ketersediaan air dapat berlaku pada suatu titik, misalnya pada suatu lokasi

pos duga air, bendung tempat pengambilan air irigasi, dan sebagainya dimana

satuan yang kerap digunakan adalah berupa nilai debit aliran dalam meter

kubik/s atau liter/s. Banyaknya air yang tersedia dapat pula dinyatakan untuk

suatu areal tertentu, misalnya pada suatu wilayah sungai (WS), daerah aliran

sungai (DAS), daerah irigasi (DI), dan sebagainya, dimana satuan yang

digunakan adalah berupa banyaknya air yang tersedia pada satu satuan

waktu, misalnya juta meter kubik/tahun atau milimeter/ hari.

Analisis ketersediaan air menghasilkan perkiraan ketersediaan air di suatu

wilayah sungai, secara spasial dan waktu. Analisis ini pada dasarnya terdiri

atas langkah-langkah: (1) analisis data debit aliran, (2) analisis data hujan

dan iklim, (3) pengisian data debit yang kosong, (4) memperpanjang data

debit runtut waktu, dan (5) analisis frekuensi debit aliran rendah.

Indikator Hasil Belajar:

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menjelaskan ketersediaan air.



2.2 Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah gerakan air laut ke udara, yang kemudian jatuh ke

permukaan tanah lagi sebagai hujan atau bentuk presipitasi lain, dan akhirnya

mengalir ke laut kembali. Siklus hidrologi dapat ditunjukkan seperti pada

gambar berikut.

Gambar 2.1. Siklus Hidrologi

Penguapan merupakan proses alami berubahnya molekul cairan menjadi

molekul gas/ uap. Penguapan yang berasal dari benda-benda mati seperti

tanah, danau, dan sungai disebut evaporasi (evaporation), sedangkan

penguapan yang berasal dari hasil pernafasan benda hidup seperti

tumbuhan, hewan, dan manusia disebut tranpirasi (transpiration), dan jika

penguapan itu berasal dari benda-benda mati dan tanaman maka disebut

evapotranspirasi. Akibat penguapan ini terkumpul massa uap air, yang

dalam kondisi atmosfer tertentu dapat membentuk awan.

Air hujan yang jatuh di permukaan terbagi menjadi dua bagian, pertama

sebagai aliran limpasan (overland flow) dan kedua bagian air yang

terinfiltrasi. Jumlah yang mengalir sebagai aliran limpasan dan yang

terinfiltrasi tergantung dari banyak faktor. Makin besar bagian air hujan yang

mengalir sebagai aliran limpasan maka bagian air yang terinfiltrasi akan

menjadi semakin kecil, demikian juga sebaliknya.



Aliran limpasan selanjutnya mengisi tampungan-cekungan (depression

strorage). Apabila tampungan ini telah terpenuhi, air akan menjadi limpasan

permukaan (surface runoff) yang selanjutnya ke sungai atau laut. Air yang

terinfiltrasi, bila keadaan formasi geologi memungkinkan, sebagian besar

dapat mengalir lateral di lapisan tidak kenyang air (unsaturated zone) sebagai

aliran antara (subsurface flow/ interflow), sebagian yang lain akan mengalir

vertikal (perkolasi/percolation) yang akan mencapai lapisan kenyang air

(saturated zone/aquifer). Air dalam aquifer ini akan mengalir sebagai aliran air

tanah (groundwater flow/baseflow), sungai atau tampungan dalam (deep

storage). Sebagian besar air yang ada di permukaan bumi akan menguap

kembali ke atmosfer.

2.3 Pemeriksaan Data Hidrologi

Data yang langsung berperan dalam alokasi air adalah data debit aliran

sungai. Kenyataannya data debit aliran sungai tidak selalu dalam kondisi yang

baik, ada kemungkinan kerusakan alat atau kesalahan pencatatan yang

membuat data menjadi tidak benar. Pemeriksaan kebenaran data hidrologi

dapat dilakukan secara lengkap dengan cara menguji konsistensi dan

homogenitas data. Cara sederhana untuk memeriksa data adalah dengan

memeriksa grafik data runtut waktu (time-series) dan data variabilitas

musiman. Kejanggalan yang terlihat dari kewajaran jangkauan (range) dan

fluktuasi musiman akan terlihat pada kedua jenis grafik tersebut.

Gambar 2.2. Contoh kejanggalan data pada grafik runtut-waktu

0

50

100

150

200

250

300

350

400

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Deb

it m

3/d

t

Debit harian rata-rata



Gambar 2.3. Contoh fluktuasi musiman yang wajar

2.4 Variabilitas ketersediaan air

Air yang tersedia pada suatu lokasi tidak pernah tetap jumlahnya melainkan

selalu berubah ubah dari waktu ke waktu. Pada musim hujan terjadi debit

banjir yang besar, dan pada musim kemarau air mengalir dengan debit aliran

rendah yang kecil. Agar dapat menyatakan ketersediaan air secara sempurna

maka data debit aliran haruslah bersifat runtut waktu (time series). Data runtut

waktu inilah yang menjadi masukan utama dalam model simulasi wilayah

sungai, dan menggambarkan secara lengkap variabilitas data debit aliran.

Untuk menyatakan ketersediaan air hanya dengan menggunakan sebuah

angka, maka angka tersebut adalah rata-rata dari data debit yang ada. Cara

ini tidak memberi informasi mengenai variabilitas data. Menyajikan data

sebagai 12 angka yang menyatakan rata-rata bulanan lebih memberikan

informasi mengenai variabilitas data dalam setahun, akan tetapi belum

memberi informasi mengenai berapa debit yang dapat diandalkan. Angka

yang menunjukkan variabilitas ketersediaan air sekaligus menunjukkan

seberapa besar debit yang dapat diandalkan adalah debit andalan.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Be

sar

Ali

ran

(m

3/s

)

Debit Bulanan Rata-rata (m3/s)

Rata-rata Max Q80% Q90% Min



2.5 Debit Andalan

Debit andalan adalah debit yang dapat diandalkan untuk suatu tingkat

keandalan atau reliabilitas tertentu. Untuk keperluan irigasi biasa digunakan

debit andalan dengan reliabilitas 80% sebagaimana ditetapkan dalam Kriteria

Perencanaan Irigasi (Ditjen Pengairan, 1985). Artinya dengan kemungkinan

80% debit yang terjadi adalah lebih besar atau sama dengan debit tersebut,

atau dengan kata lain sistem irigasi boleh gagal sekali dalam lima tahun.

Untuk keperluan air minum dan industri dituntut reliabilitas yang lebih tinggi,

yaitu sekitar 90% sampai dengan 95%. Jika air sungai digunakan untuk

pembangkitan listrik tenaga air, maka diperlukan reliabilitas yang sangat

tinggi, yaitu antara 95% sampai dengan 99% (Goodman, 1984). Contoh

ketersediaan air yang dinyatakan dalam tinggi aliran rata-rata, andalan Q80%

dan Q90% disajikan pada Gambar 2.3.

Sumber: Pola WS Citarum (2014)

Gambar 2.4. Ketersediaan air permukaan di WS Citarum

Nilai debit rata-rata, maupun debit andalan sebaiknya dihitung dari data debit

pengamatan yang cukup panjang. Permasalahan yang kerap kali terjadi

adalah bahwa data debit yang diukur tidak lengkap, yaitu banyak pengamatan

yang kosong atau salah, sehingga perlu dilakukan analisis hujan-aliran untuk



melengkapi data debit yang kosong dan memperpanjang data debit runtut

waktu yang kurang panjang.

2.6 Keandalan Sistem

Air yang tersedia jumlahnya selalu berfluktuasi, sehingga kebutuhan air tidak

selalu dapat dipenuhi sepanjang masa. Salah satu ukuran kinerja pemenuhan

kebutuhan air adalah keandalan sistem. Jika keandalan sistem adalah R,

maka resiko kegagalan (F).

Tingkat keandalan dapat dinyatakan dalam satuan waktu dan volume.

Keandalan menurut satuan waktu dinyatakan sebagai:

Dimana:

Rt : adalah keandalan waktu

n : adalah jumlah waktu kebutuhan air terpenuhi; dan

N : adalah jumlah seluruh waktu

Sedangkan tingkat keandalan menurut volume didefinisikan sebagai:

Dimana:

Rv : adalah keandalan menurut volume

v : adalah volume penyediaan air; dan

V : adalah volume air yang dibutuhkan.

Tingkat keandalan pasokan air dapat ditingkatkan dengan:

a) Pembangunan waduk atau tampungan air. Pola pengoperasian waduk

juga akan menentukan tingkat keandalan waduk dalam memasok

kebutuhan air di hilirnya. Salah satu metode pengoperasian waduk untuk

meningkatkan tingkat keandalan adalah dengan metode hedging yang



mengurangi pemasokan kebutuhan air, jika jumlah air dalam waduk dalam

kondisi minim;

b) Suplesi atau alih aliran antar Daerah Aliran Sungai (inter-basin transfer),

contohnya pasok air bersih Jakarta yang diambil dari Sungai Citarum

melalui Saluran Tarum Barat dan dari Sungai Cisadane;

c) Meningkatkan kelestarian hutan pada daerah tangkapan air.

2.7 Perhitungan Debit Andalan

Pada dasarnya terdapat dua cara untuk menghitung debit andalan, yaitu cara

plotting position, dan cara statistik. Cara plotting position pada dilakukan

dengan mengurutkan data dari besar ke kecil, dengan urutan nomor 1 sampai

dengan N. Selanjutnya masing-masing urutan diberi nilai kemungkinan

terlampaui (probability of exceedance). Plotting position yang dianjurkan

adalah cara Weibul yang memberikan probabilitas urutan ke-r adalan r/(N+1),

dan akhirnya dilakukan interpolasi untuk memperoleh Interpolasi untuk

mendapatkan probabilitas 80%, 90% dan 95%. Cara plotting position lainnya

adalah menggunakan fungsi Ms-Excel PERCENTILE, yang didasarkan atas

kemungkinan P = r/N, yang jika jumlah data semakin banyak maka hasilnya

akan mendekati cara Weibul.

Cara statistik sebaiknya hanya digunakan jika data yang tersedia hanya

berupa nilai rata-rata dan simpangan baku. Dengan asumsi distribusi Normal,

maka:

Q80% = xrata - 0,84 * stdev

Q90% = xrata –1,28 * stdev

Q95% = xrata - 1,64 * stdev

Perhitungan debit andalan dengan metode plotting position menghasilkan

kurva durasi aliran atau lengkung lama aliran, yang absisnya adalah

probabilitas terlampaui, dan besar aliran sebagai ordinatnya, sebagaimana

disajikan pada Gambar 2.4. Dengan lengkung lama aliran dapat diperoleh

angka besar debit aliran untuk berbagai tingkat keandalan.



Gambar 2.5. Contoh Lengkung Lama Aliran

2.8 Latihan

Jawab secara singkat pertanyaan berikut di bawah ini.

1. Mana yang lebih besar antara debit andalan Q80% dengan Q90% ?

2. Jelaskan cara menghitung debit andalan Q80%

3. Bagaimana cara meningkatkan tingkat keandalan pasokan air?

2.9 Rangkuman

Jumlah air yang tersedia sebagai debit aliran sungai bervariasi menurut waktu.

Untuk mengakomodasi variabilitas debit, maka digunakan debit andalan

dengan kemungkinan terlampaui tertentu. Perhitungan debit andalan

memerlukan data runtut-waktu yang panjang, yang diurutkan sehingga

diperoleh nilai kemungkinan terlampaui. Penyediaan air irigasi memerlukan

keandalan Q80%, dan air bersih Q90%. Tingkat keandalan penyediaan air

dapat ditingkatkan dengan tampungan air, alih aliran antar DAS, dan

kelestarian daerah tangkapan air.

0

50

100

150

200

250

300

350

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Besar

Ali

ran

(m

3/s

)Lengkung Lama Aliran (m3/s)



2.10 Evaluasi Peserta

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan cara memilih jawaban yang

paling benar!

Pilih jawaban yang benar

1. Debit sebesar 100 m3/s, setara dengan.....

a. 3,15 juta m3/tahun

b. 3,15 milyar m3/tahun

c. 3,65 milyar m3/tahun

d. 36,5 juta m3/tahun

2. Jika kebutuhan air pada suatu daerah Irigasi dipenuhi 100 bulan dalam

kurun waktu10 tahun, maka keandalan sistem penyediaan air irigasi

tersebut adalah.....

a. 17%

b. 83%

c. 100%

d. 10%

3. Jika suatu Daerah Irigasi membutuhkan air 10 m3/s, dan dipasok hanya 6

m3/s, maka keandalan volume atau faktor-K adalah.....

a. 10%

b. 6%

c. 60%

d. 40%



BAB III

KEBUTUHAN AIR

3.1 Penggunaan Dan Kebutuhan Air

Penggunaan air oleh manusia pada dasarnya dapat dibagi atas pengambilan

air dan penggunaan di tempat. Pengambilan air (withdrawal), atau offstream

water use yaitu jika dalam penggunaannya air diambil dari sumbernya

(diverted), misalnya untuk irigasi dan air minum. Sedangkan penggunaan di

tempat (non-withdrawal), yaitu jika dalam penggunaannya air tidak diambil dari

sumber air, melainkan hanya digunakan di tempat (on-site uses) misalnya

untuk perhubungan, perikanan, wisata, kelestarian alam, dan pembuangan

limbah ke sungai.

Pengambilan air lebih lanjut dibagi atas penggunaan konsumtif dan

penggunaan non-konsumtif. Sebagaimana pada gambar di bawah ini. Dalam

penggunaan konsumtif, air yang digunakan tidak dikembalikan lagi sebab

hilang sebagai evapotranspirasi, misalnya pada irigasi, sebagai air minum

oleh manusia dan hewan, atau diubah menjadi suatu produk pada industri

minuman. Dalam penggunaan non-konsumtif, air yang telah diambil

selanjutnya hampir seluruhnya dikembalikan lagi, misalnya listrik tenaga air,

air pendingin industri, dan air buangan irigasi (return flow). Mengenai

penggunaan konsumtif ini ada juga bagian air yang dapat digunakan kembali,

misalnya infiltrasi tidak selalu berarti kehilangan air, sebab dapat digunakan

kembali pada sawah di sebelah hilirnya, walaupun air buangan irigasi ini

mungkin telah tercemar garam, pupuk dan pestisida.

Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menjelaskan kebutuhan air



Gambar 3.1. Berbagai jenis penggunaan air

3.2 Kebutuhan Air Rumah Tangga dan Perkotaan

Kebutuhan air rumah-tangga dan perkotaan (domestic and municipal) kerap-

kali disebut juga dengan nama air baku jika air tersebut belum diolah, dan air

bersih atau air minum jika air telah diolah dengan menggunakan Instalasi

Pengolah Air. Kebutuhan ini sangat penting untuk selalu dipenuhi, sebab

kegagalan pemenuhan kebutuhan air rumah tangga dan perkotaan dapat

menimbulkan wabah penyakit dan keresahan masyarakat. Besarnya

kebutuhan air ini bergantung pada jumlah penduduk, pola konsumsi yang

sejalan dengan naiknya tingkat kesejahteraan, serta ukuran besarnya kota,

atau desa yang dapat diasumsikan bergantung pada jumlah penduduk. Salah

satu kriteria yang dapat digunakan tercantum pada Tabel 3.1 berikut, yang

dapat digunakan untuk memberi gambaran umum kebutuhan air rumah-

tangga dan perkotaan.

Penggunaan air

Penggunaan di tempat

Pengambilan air

Pengambilan konsumtif

Pengambilan non-konsumtif



Tabel 3.1. Kebutuhan Air Rumah-Tangga Dan Perkotaan

No Uraian Kriteria Keterangan

1 Penduduk yang dilayani 80 % - 90 % dari jumlah penduduk

Disesuaikan dengan perkembangan penduduk

2 Sambungan rumah (SR) 70 % - 90 % dari jumlah penduduk yang dilayani.

3 Kran umum (KU) 10 % - 30 % dari jumlah SR, 30 l/orang/hari.

4 Kebutuhan air non domestik 20 % dari kebutuhan domestik

5 Jumlah jiwa tiap SR 5 – 7 jiwa Disesuaikan dengan perkembangan daerah rencana.

6 Jumlah jiwa tiap KU 50 – 100 jiwa, 190 l/orang/hari

7 Penduduk : Kota metropolis ( > 10

6 ).

Kota besar ( 5.105 – 10

6 )

Kota sedang (1.105 – 5.10

5 )

Kota kecil (2.104 – 1.10

5 )

170 l/orang/hari 150 l/orang/hari 130 l/orang/hari 110 l/orang/hari

8 Pedesaan 100 l/orang/hari

9 Industri : Berat Sedang Kecil

0,50 – 1,00 l/s/ha 0,25 – 0,50 l/s/ha 0,15 – 0,25 l/s/ha

10 Kebutuhan harian maksimum 115 % dari kebutuhan rerata.

11 Lingkungan / penggelontoran

0,5 l/orang/hari

Sumber: Ditjen Pengairan (2004)

Sedangkan untuk memperkirakan kebutuhan air rumah-tangga, perkotaan dan

industri, Nippon Koei (1993) menggunakan dasar perhitungan sebagaimana

pada Tabel 3.2 di bawah ini.

Tabel 3.2. Kebutuhan Air Rumah-Tangga, Perkotaan Dan Industri (Liter/Kapita/Hari)

Ukuran Kota 2000 - 2015 2015 - 2020

Perkotaan dengan penduduk diatas 1 juta jiwa 270 280

Perkotaan dengan penduduk sampai dengan 1 juta jiwa

170 180

Pedesaan 38 40

Sumber: Nippon Koei (1993)

3.3 Kebutuhan Air Industri

Kebutuhan air industri umumnya relatif konstan terhadap waktu. Dengan

meningkatnya industri, maka meningkat pula kebutuhan air industri. Survai

kebutuhan air industri diperlukan untuk menentukan rata-rata penggunaan air



pada berbagai jenis industri tertentu. Angka indeks ini kemudian dapat

dikaitkan dengan ukuran besarnya industri tersebut misalnya melalui

banyaknya produk yang dihasilkan, atau banyaknya tenaga kerja. Untuk

industri yang terletak pada suatu kawasan industri, maka dapat digunakan

perkiraan kasar kebutuhan air per-hektarnya antara 0,5 sampai dengan 2

liter/s.

3.4 Kebutuhan Air Pertanian

Pada pengelolaan alokasi air di wilayah sungai, data kebutuhan air irigasi

dapat diperoleh dari pengelola wilayah sungai, misalnya Dinas Pekerjaan

Umum Pengairan (DPUP) Kabupaten/ Kota, atau Dinas Sumber Daya Air

Provinsi, atau Balai dan Balai Besar Wilayah Sungai, sebagai masukan untuk

pengelolaan alokasi air. Besarnya kebutuhan air irigasi di lapangan ini dapat

diperiksa kebenarannya dengan bantuan model komputer untuk menghitung

kebutuhan air irigasi, berdasarkan parameter-parameter yang mempengaruhi,

antara lain pola dan jadwal tanam, curah hujan efektif, perkolasi, efisiensi,

golongan, dan sebagainya berdasarkan kriteria perencanaan jaringan irigasi

KP01 dari Direktorat Jenderal Pengairan (1985).

Kebutuhan air di sawah untuk padi bergantung pada faktor-faktor: penyiapan

lahan, penggunaan konsumtif, perkolasi dan rembesan, pergantian lapisan air,

curah hujan efektif, dan efisiensi irigasi. Kebutuhan air di sawah ini dapat

dinyatakan dalam satuan mm/hari atau liter/s/ha.

Penyiapan lahan untuk padi

Faktor-faktor penting yang menentukan kebutuhan air untuk penyiapan lahan

adalah:

a) Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan penyiapan lahan.

Pada umumnya berkisar antara 1 bulan (dengan mesin) sampai dengan 1,5

bulan.

b) Jumlah air yang diperlukan untuk penyiapan lahan. Untuk tanah bertekstur

berat tanpa retak-retak diambil 250 mm, dan jika tanah dibiarkan kosong



atau bera untuk waktu yang lama (lebih dari 2,5 bulan) maka kebutuhan air

untuk penyiapan lahan diperkirakan 300 mm.

Penggunaan konsumtif

Penggunaan konsumtif dihitung dengan rumus:

dimana:

Etc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari)

ET0 = evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari)

kc = koefisien tanaman

Evapotranspirasi

Besarnya evapotranspirasi dapat diperoleh dari data evaporasi Pan Kelas A;

dan perhitungan Penman. Jika digunakan Pan Kelas A, maka nilai evaporasi

pan harus dikoreksi dengan koefisien pan Kp sebesar antara 0,65 sampai

dengan 0,85.

Koefisien tanaman

Nilai-nilai koefisien tanaman untuk padi, sesuai dengan tahap

pertumbuhannya, dan berdasarkan metode perhitungan rumus

evapotranspirasi Penman (Nedeco/Prosida atau FAO) adalah sebagai berikut

pada tabel berikut.



Tabel 3.3. Koefisien Tanaman

Bulan Nedeco/Prosida FAO

Varietas biasa Varietas unggul Varietas biasa Varietas unggul

0,5 1

1,5 2

2,5 3

3,5 4

1,20 1,20 1,32 1,40 1,35 1,24 1,12

0

1,20 1,27 1,33 1,30 1,30

0

1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,05 0,95

0

1,10 1,10 1,05 1,05 0,95

0

Sumber: Ditjen Pengairan PSA010, 1985

Perkolasi

Laju perkolasi berkisar antara 1 – 3 mm/hari, bergantung pada sifat-sifat

tanahnya apakah lempung, lanau atau pasir.

Pergantian lapisan air

Pergantian lapisan air biasa dilakukan setelah pemupukan. Pergantian lapisan

air ini pada umumnya dilakukan sebanyak dua kali, masing-masing 50 mm

(atau 3,3 mm/hari selama ½ bulan) pada saat sebulan dan dua bulan setelah

tanam.

Curah hujan efektif

Curah hujan efektif dapat diperkirakan sebesar 70 % dari curah hujan

minimum tengah-bulanan dengan periode ulang 5 tahun (R80%).

dimana:

Re = Hujan Efektif

R80% = Hujan minimum 5 tahunan

Perhitungan kebutuhan air di sawah untuk petak tersier

Kebutuhan air di petak sawah dihitung sebagai berikut:



NFR = Etc + P – Re + WLR

dimana:

NFR = kebutuhan air di sawah (Net Field Requirement)

Etc = koefisien tanaman

P = perkolasi

Re = hujan efektif

WLR = penggantian lapisan air (Water Layer Replacement )

Kebutuhan air pengambilan

Kebutuhan air pengambilan di bendung dihitung dengan menyertakan faktor

efisiensi sebagai berikut:

dimana:

DR = kebutuhan air di bendung (Diversion Requirement)

NFR = kebutuhan air di sawah (Net Field Requirement)

Eff = efisiensi irigasi

Nilai efisiensi irigasi tanaman padi menurut Ditjen Pengairan (1984) berkisar

antara 55% untuk jaringan irigasi pada umumnya, dan 65 % untuk jaringan

irigasi yang airnya dipasok dari waduk. Sedangkan untuk palawija

diperkirakan sekitar 50%.

3.5 Kebutuhan Air Peternakan

Indeks kebutuhan air untuk peternakan sebagaimana digunakan oleh Nippon

Koei (1993) adalah sebagai pada Tabel 3.4 berikut.

Tabel 3.4. Kebutuhan Air Peternakan

Jenis Ternak Kebutuhan air (liter/ekor/hari)

Sapi/kerbau/kuda 40

Kambing/domba 5

Babi 6

Unggas 0,6



3.6 Kebutuhan Air Perikanan

Perikanan dapat dibagi atas beberapa jenis, yaitu 1) Perikanan air tawar, yang

terdiri atas air tenang di kolam dan di sawah; perikanan air deras di saluran,

dengan atau tanpa keramba, atau di kolam; 2) Perikanan air payau atau tambak,

dengan sistem tradisional dan sistem teknis atau intensif; 3) Perikanan di danau

dan waduk, secara bebas; dan dengan keramba.

Pengembangan budi daya tambak memiliki potensi ekonomi yang cukup tinggi.

Budi daya tambak dapat berupa tambak tradisional, semi intensif, dan intensif.

Kebutuhan air tawar pada tambak perlu dihitung dengan seksama, sebab

kebutuhannya sangat besar, bahkan lebih besar dari kebutuhan air tanaman

padi. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan antara lain adalah: a) salinitas yang

diperlukan, yaitu sekitar 20 ppt; b) evaporasi, yang besarnya antara 5 - 7

mm/hari; c) curah hujan efektif; rembesan, umumnya sekitar 1 mm/hari; dan d)

efisiensi saluran pembawa (Puslitbang Pengairan dan Delft Hydraulics, 1989).

Untuk menjaga kualitas air tambak, maka diperlukan penggantian air tawar dan

air laut. Air tawar diperlukan untuk menjaga agar salinitas tambak tetap sesuai

dengan salinitas yang dibutuhkan udang agar tumbuh secara optimal, yaitu 23

ppt. Untuk mempertahankan volume air kolam tambak V0 agar tetap pada

salinitas yang diinginkan S0, maka diperlukan pasok air laut Qm dan pasok air

tawar Qf sebagai berikut:

Qf = [(F.V0 + S)(Sm-S0)+(E-R)Sm]/(Sm-Sf)

Qm = FV0 + E -+ S - R - Qf

dimana:

Qf adalah air tawar yang diperlukan (m3/hari, dengan salinitas Sf)

Sf adalah salinitas air tawar (ppt)

Qm adalah jumlah air laut yang diperlukan m3/hari, dengan salinitas Sm)

Sm adalah salinitas air laut (ppt)



S0 adalah salinitas kolam tambak yang diinginkan (ppt)

F adalah laju pergantian air (%)

V0 adalah volume air kolam tambak

F.V0 adalah kebutuhan pergantian air (m3/hari)

S adalah rembesan/bocoran (m3/hari)

E adalah evaporasi (m3/hari)

R adalah curah hujan (m3/hari)

Delft Hydraulics dan Puslitbang Pengairan (1989) mengungkapkan bahwa

rumus tersebut di atas tidak sensitif terhadap parameter hidrologi seperti curah

hujan, evaporasi, dan rembesan. Ternyata yang sangat menentukan adalah

salinitas air tawar dan salinitas air laut, kedalaman tambak, serta laju pergantian

air. Perhitungan kebutuhan air untuk tambak berdasarkan rumus di atas, asumsi

yang digunakan serta hasilnya disajikan pada tabel berikut ini.

Tabel 3.5. Perhitungan Kebutuhan Air Tambak

Simbol Parameter Tambak

semi-intensif

Tambak intensif

Satuan

E R S Sm Sf

Data hidrologi dan salinitas Evaporasi Curah Hujan rembesan/bocoran Salinitas air laut Salinitas air tawar

5 1 1

32 2

5 1 1

32 2

mm/hari mm/hari mm/hari ppt ppt

Ef F S0 V0

Data tambak Efisiensi pasok air tawar Laju pergantian air Salinitas yang dibutuhkan Kedalaman tambak

75% 7% 23 1

85% 13%

23 1

ppt m

3

Qm Qf Qf Qf

Hasil perhitungan Kebutuhan air laut netto Kebutuhan air tawar netto Jumlah kebutuhan air tawar Debit kebutuhan air tawar

0,049 0,026 0,034

3,9

0,091 0,044 0,051

5,9

m

3/hari

m3/hari

m3/hari

liter/s/ha

Sumber: Delft Hydraulics dan Puslitbang Pengairan (1989)

Sedangkan untuk perikanan di kolam, Nippon Koei (1993) menyarankan

penggunaan indeks kebutuhan air 7 mm/hari, yang berada sedikit dibawah

kebutuhan rata-rata untuk irigasi yang 8,64 mm/hari atau 1 liter/s/ha.



3.7 Kebutuhan air lingkungan

Goodman (1984) menyatakan bahwa kebutuhan air mencakup kebutuhan

untuk rumah-tangga, perkotaan dan industri, irigasi, tenaga listrik, navigasi,

serta kebutuhan air untuk rekreasi, perikanan dan satwa liar. Kebutuhan air

yang terakhir ini dapat diartikan sebagai kebutuhan air untuk lingkungan atau

pemeliharaan aliran sungai. Pedoman Studi Proyek Pengairan PSA 01 (Ditjen

Pengairan) juga telah memuat perlunya pemeliharaan aliran untuk satwa

langka.

Aliran Pemeliharaan Sungai

Peraturan Pemerintah Nomor 38 tahun 2011 tentang Sungai, yang telah batal

demi hukum karena induknya yaitu Undang-undang No. 7 tahun 2004 tentang

Sumber Daya Air telah dibatalkan, menyatakan bahwa besarnya aliran

pemeliharaan sungai adalah debit andalan 95%. Besarnya aliran

pemeliharaan sungai ini setara ini dengan debit kering 20 tahunan, suatu

angka yang relatif kecil, namun pada wilayah sungai dengan pemanfaatan

sumber daya yang maksimal dipandang dapat menimbulkan konflik

kepentingan dengan pengguna air lainnya. Kelemahan pendekatan ini adalah

pada sungai dengan kondisi daerah tangkapan air yang masih alami pada

umumnya memiliki fluktuasi yang relatif kecil dan akibatnya nilai Q95%

menjadi besar mendekati Q80% dan debit rata-rata. Untuk menghindari hal ini,

dapat digunakan Metode Tennant, di mana besarnya aliran pemeliharaan

dinyatakan sebagai persentase dari debit aliran sungai rata-rata, dengan nilai

persentase minimum 10% dari debit rata-rata.



3.8 Latihan

Jawab secara singkat pertanyaan latihan berikut ini.

1. Jelaskan berbagai jenis penggunaan air

2. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air rumah-tangga

3. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air irigasi

4. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air untuk aliran pemeliharaan sungai

3.9 Rangkuman

Penggunaan air terdiri atas penggunaan ditempat misalnya transportasi air,

ekosistem, olahraga, rekreasi dan estetika, dan penggunaan yang mengambil

air. Penggunaan air yang diambil, dan dihabiskan sebagian atau seluruhnya

dinamakan penggunaan air konsumtif, misalnya air bersih dan irigasi,

sedangkan yang airnya dikembalikan secara utuh dinamakan non-konsumtif,

misalnya pembangkit listrik tenaga air, dan air untuk pendingin industri.



paling benar!


1. Kebutuhan air rumah-tangga dan perkotaan untuk 5 juta penduduk,

adalah sekitar......

a. 5 m3/hari

b. 5 m3/s

c. 50 m3/s

d. 50 m3/hari



2. Daerah Irigasi dengan luas 5 ribu hektar, membutuhkan pasokan air rata-

rata sebesar

a. 5 m3/hari

b. 5 liter/s

c. 5 liter/hari

d. 5 m3/s

3. Jika suatu Daerah Irigasi membutuhkan air 10 m3/s, dan dipasok hanya 6

m3/s, maka keandalan volume atau faktor-K adalah:

a. 10%

b. 6%

c. 60%

d. 40%



BAB IV

NERACA KETERSEDIAAN DAN KEBUTUHAN AIR

4.1 Berbagai bentuk neraca air

Neraca air menyatakan perimbangan antara ketersediaan dan kebutuhan

air. Selain dinyatakan sebagai ketersediaan air dikurangi kebutuhan air,

juga lazim digunakan Indeks Pemakaian Air (IPA) yang merupakan rasio

antara pemakaian air dengan ketersediaan air. IPA ini telah umum

digunakan sebagai indikator neraca air pada DAS dan Wilayah Sungai

(Ditjen Sumber Daya Air, 2003).

Dalam menghitung neraca air, perlu diperhatikan berbagai pendefinisian

mengenai ketersediaan air, yaitu apakah digunakan ketersediaan rata-rata,

ketersediaan pada musim kemarau, atau ketersediaan yang dapat

diandalkan.

Banyaknya air yang tersedia dapat juga dinyatakan berlaku dalam suatu

areal tertentu, misalnya pada suatu pulau, wilayah sungai, daerah aliran

sungai, dan infrastruktur sumber daya air, misalnya bendung irigasi, di

mana satuan yang kerap digunakan adalah banyaknya air yang tersedia

pada satu satuan waktu, misalnya juta meter kubik per tahun atau milimeter

per hari. Untuk pengambilan air yang terletak di bagian hulu dari DAS,

neraca air sebaiknya dihitung atas dasar ketersediaan air pada lokasi

pengambilan air, bukan pada ketersediaan air di seluruh DAS.

Pada umumnya ketersediaan air untuk neraca air dinyatakan sebagai

ketersediaan air rata-rata dalam setahun, yang memiliki kelemahan tidak

memasukkan unsur variabilitas ketersediaan air, di mana pada musim

kemarau ketersediaan air akan sangat minim. Debit rata-rata tahunan

dalam meter-kubik per detik dan jumlah air dalam setahun dalam satuan

milyar meter-kubik per-tahun tidak dapat digunakan sebagai indikator

Indikator Hasil Belajar: Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menjelaskan neraca

ketersediaan dan kebutuhan air



kemampuan penyediaan air. Konsep yang memasukkan unsur variabilitas

dalam ketersediaan air adalah debit andalan yang dihitung pada setiap

bulan atau tengah-bulan.

Gambar 4.1 menyajikan neraca air surplus-defisit pada wilayah sungai di

Indonesia. Terlihat bahwa neraca defisit terjadi pada wilayah sungai di

Jawa Barat bagian Utara, Bali, Nusa Tenggara, dan Sulawesi Selatan.

Neraca air dapat dilakukan pada wilayah geografis seperti Wilayah Sungai,

DAS atau sub-DAS seperti pada Gambar 4.2 dan Gambar 4.5, atau pada

lokasi strategis seperti pada waduk dan bendung pada Gambar 4.3.

Gambar 4.1. Peta Neraca Air Surplus-Defisit

Gambar 4.4 menunjukkan neraca ketersediaan dan kebutuhan air di daerah

Irigasi Alo pada Wilayah Sungai Limboto-Bolango-Bone, Provinsi

Gorontalo. Kebutuhan air yang lebih besar dibandingkan dengan air

permukaan yang tersedia pada bulan November, dipenuhi dengan bantuan

pasokan air tanah sebagai suatu conjunctive use.



Gambar 4.2. Indeks Pemakaian Air di DAS Cimanuk (Sarana Bhuwana Jaya, 2005)

D509D509

D502D502

D501D501

D503D503

D504D504

D505D505

D508D508

D510D510

D507D507

D511D511

D512D512

D525D525

D520D520

D524D524

D515D515D517D517

D518D518

D513D513

D522D522

D523D523

D514D514

D516D516D506D506

D519D519

D521D521

Rasio WD Cimanuk

1 to 2

0.75 to 1

0.5 to 0.75

0.25 to 0.5

0 to 0.25



Gambar 4.3. Debit Rata-Rata Di DAS Cimanuk (Sarana Bhuwana Jaya, 2005)

Gambar 4.4. Neraca air di DI Alo (Jasapatria Gunatama, 2006)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Air Permukaan 3.25 2.76 4.69 5.02 4.44 3.65 2.51 2.79 2.71 2.42 1.91 2.07

Air Tanah 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.25 0.00

Jumlah Tersedia 3.25 2.76 4.69 5.02 4.44 3.65 2.51 2.79 2.71 2.42 2.15 2.07

Kebutuhan Air 1.90 1.67 1.23 2.34 1.90 1.83 1.02 0.83 0.42 0.42 2.82 1.85

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

Deb

it (

m3/s

)

Bulan

Daerah Irigasi Alo



Gambar 4.5. Neraca Air Setiap Sub-DAS Di WS Progo-Opak-Serang (Yulistiyanto Et Al., 2008)



4.2 Form A-02 Neraca Air

Neraca air untuk alokasi air dinyatakan dalam bentuk Form A-02, sesuai

dengan Surat Edaran Dirjen Sumber Daya Air tentang Penyusunan Neraca

Air dan Penyelenggaraan Alokasi Air.

Neraca air menggambarkan selisih antara ketersediaan air dengan

kebutuhan air. Nilai ketersediaan air diperoleh dari perhitungan debit

andalan 80%, sedangkan nilai kebutuhan air diperoleh dari total berbagai

pemanfaatan air meliputi rumah tangga, perkotaan dan industri (RKI),

irigasi, peternakan, perikanan dan aliran pemeliharaan. Selisih antara

ketersediaan dan kebutuhan dapat digolongkan dalam dua klasifikasi.

Klasifikasi pertama, apabila nilai ketersediaan lebih kecil dari kebutuhan

sehingga bernilai negatif maka dikatakan defisit. Klasifikasi kedua, apabila

nilai ketersediaan lebih besar dari nilai kebutuhan sehingga bernilai positif

maka dikatakan surplus.

Contoh Form A-02 pada Tabel 4.1 menyatakan neraca air, dimana ada dua

daerah irigasi, PDAM yang melayani air rumah tangga, perkotaan dan

industri (RKI), dan aliran pemeliharaan sungai.

Tabel 4.1. Contoh Form A-02 Neraca Air

Form A02: Rencana Neraca Air

Komponen Neraca Air Satuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


Ketersediaan Air Q80% m3/s 115.6 164.9 195.5 126.3 77.0 37.1 5.0 4.1 5.7 15.8 111.8 117.9

Kebutuhan Irigasi di sawah (l/s/ha) 0.9 0.9 0.1 1.1 1.1 0.7 0.7 0.7 0.1 0.3 1.3 1.3

Efisiensi saluran irigasi 60%

Kebutuhan Irigasi di bendung (l/s/ha) 1.4 1.4 0.2 1.9 1.9 1.2 1.2 1.2 0.2 0.4 2.1 2.1

DI Kanan (ha) 6,000

Keb. Irigasi DI Kanan (m3/s) 8.5 8.5 1.0 11.3 11.3 7.3 7.3 7.3 1.0 2.5 12.5 12.5

DI Kiri (ha) 22,000

Keb. Irigasi DI Kiri (m3/s) 31.2 31.2 3.7 41.3 41.3 26.6 26.6 26.6 3.7 9.2 45.8 45.8

Jumlah Kebutuhan Irigasi m3/s 39.7 39.7 4.7 52.5 52.5 33.8 33.8 33.8 4.7 11.7 58.3 58.3

PDAM m3/s 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Jumlah Kebutuhan Air Konsumtif m3/s 40.7 40.7 5.7 53.5 53.5 34.8 34.8 34.8 5.7 12.7 59.3 59.3

Neraca Air Kebutuhan Air Konsumtif 74.9 124.2 189.8 72.8 23.5 2.3 -29.8 -30.7 0.1 3.1 52.4 58.6

S S S S S S D D S S S S

Kebutuhan Aliran Pemeliharaan Sungai m3/s 79.0 127.4 76.9 65.0 74.7 13.5 2.8 3.3 2.1 1.6 12.8 23.4

Neraca Air Termasuk AP Sungai -4.0 -3.2 113.0 7.8 -51.1 -11.3 -32.6 -34.0 -2.0 1.5 39.7 35.2

D D S S D D D D D S S S

Bulan



Tabel di atas pada umumnya menunjukkan kondisi surplus, kecuali pada

bulan Juli dan Agustus terjadi kondisi defisit untuk kebutuhan air yang

konsumtif, dan defisit hampir sepanjang tahun kecuali bulan Maret-April dan

Oktober sampai dengan Desember jika neraca memasukkan kebutuhan

aliran pemeliharaan sungai.

Gambar 4.6. Grafik Neraca Air Terkait Form A-02

Kondisi surplus atau defisit dapat juga terlihat pada Gambar 4.6 yang

menggambarkan kondisi neraca air pada Tabel 4.2 Selain kondisi surplus

atau defisit secara menyeluruh, juga dapat diperiksa pemenuhan kebutuhan

air untuk RKI, irigasi, dan aliran pemeliharaan sungai.


Pemeliharaan Sungai 79.0 127.4 76.9 65.0 74.7 13.5 2.8 3.3 2.1 1.6 12.8 23.4

Irigasi 39.7 39.7 4.7 52.5 52.5 33.8 33.8 33.8 4.7 11.7 58.3 58.3

RKI 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Q80% 115.6 164.9 195.5 126.3 77.0 37.1 5.0 4.1 5.7 15.8 111.8 117.9

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

m3

/s



4.3 Latihan

Jawab dengan singkat pertanyaan di bawah ini

1. Data apa yang diperlukan untuk penyusunan neraca air?

2. Di mana neraca air biasa disusun?

3. Bagaimana neraca air yang digunakan untuk alokasi air?

4.4 Rangkuman

Neraca ketersediaan dan kebutuhan air dapat berupa neraca air surplus-

defisit, dan Indeks Penggunaan Air. Neraca air untuk alokasi air dinyatakan

dalam bentuk Form A-02. Neraca air menyatakan kondisi ketersediaan air

dibandingkan dengan kebutuhan air, yang hasilnya dapat “surplus” atau

“defisit”.



paling benar!


1. Jika jumlah kebutuhan air adalah 3 m3/s, dan jumlah air yang tersedia

adalah 10 m3/s, maka Indeks Penggunaan Air (IPA) adalah sebesar:

a. 30

b. 3

c. 0,3

d. 3,33

2. Jika jumlah kebutuhan air sebesar 12 m3/s, dan jumlah ketersediaan air

hanya 10 m3/s, maka neraca air adalah:

a. Surplus 2 m3/s

b. Defisit 2 m3/s

c. Surplus 1,2 m3/s

d. Defisit 1,2 m3/s



3. Dalam menyusun grafik neraca air, maka jenis kebutuhan air yang

disajikan sebagai diagram batang, pada posisi paling bawah adalah:

a. irigasi

b. aliran pemeliharaan sungai

c. kebutuhan pokok sehari-hari

d. a), b) dan c) benar



BAB V

PENUTUP

5.1 Simpulan

Disimpulkan bahwa untuk alokasi air diperlukan neraca ketersediaan dan

kebutuhan air. Ketersediaan air dinyatakan dengan tingkat keandalan

tertentu, misalnya Q80%. Kebutuhan air meliputi kebutuhan air konsumtif

yaitu rumah-tangga, perkotaan dan industri, irigasi, perikanan dan

peternakan; serta non-konsumtif antara lain aliran pemeliharaan sungai.

Form A-02 memuat neraca air beserta statusnya, yaitu surplus atau defisit.

5.2 Tindak Lanjut

Sebagai tindak lanjut dari pelatihan ini, peserta diharapkan mengikuti modul

selanjutnya, yaitu Rencana Alokasi Tahunan, Rencana Alokasi Air Rinci,

dan Pemodelan Alokasi Air.



DAFTAR PUSTAKA

Alberta Environmental Protection , 1993. WRMM (Water Resources Management

Model), Program Description, Calgary, Canada.

Ditjen Sumber Daya Air, 2012. Surat Edaran Dirjen Sumber Daya Air tentang

Penyusunan Neraca Air dan Penyelenggaraan Alokasi Air.

Delft Hydraulics, 1989. Main Report Cisadane-Cimanuk Integrated Water

Resources Development Study (BTA-155 Project), Pusat Litbang

Pengairan dan Delft Hydraulics.

Delft Hydraulics, 1993. Ribasim, River Basin Simulation Model, User Manual.

Hatmoko, W., 1997. Model Simulasi Alokasi Air dengan Lotus 123. Prosiding

Pertemuan Ilmiah Tahunan HATHI, Medan.

Hatmoko, W., 2006. Alokasi Air pada Sumber Air, Sosialisasi NSPM, Badan

Litbang Pekerjaan Umum.

Goodman, Alvin S., 1984. Principles of Water Resources Planning, Prentice-Hall,

Englewood Cliffs.

Katelaars, A. L. E., 1991. Water Resources Simulation Model on Symphony

Spreadsheet (WAFLEX), Application to Incomati river basin in

Mozambique, IHE-Delft, Netherlands.

Phien, et al, 1994. Kowater, Kedungombo Water Management Model, Ministry of

Public Works, Jakarta.

Pusat Litbang Pengairan and Delft Hydraulics, 1989. Cisadane Cimanuk

Integrated Water Resources Development (BTA-155), Vol XIII WRD

Analysis Cisadane-Jakarta-Bekasi Area, Ministry of Public Works,

Indonesia.

Savenije, H. H. G., 1992. Water Resources Management Concept and Tools,

Lecture Notes IHE Delft, Netherlands.



GLOSARIUM

Air Permukaan : semua air yang terdapat pada permukaan tanah

Debit : jumlah volume air yang mengalir melewati suatu

penampang melintang saluran atau sungai per

satuan waktu

Debit Andalan : besarnya debit tertentu yang kejadiannya

dihubungkan dengan probabilitas atau kala ulang

tertentu

Debit andalan Q80% : debit dengan kemungkinan terlampaui 80%

Defisit Air : kondisi negatif dari ketersediaan air dikurangi

kebutuhan air

Daerah Aliran Sungai : suatu wilayah daratan yang merupakan satu

kesatuan dengan sungai dan anak-anak

sungainya, yang berfungsi menampung,

menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari

curah hujan ke danau atau ke laut secara alami,

yang batas di darat merupakan pemisah topografis

dan batas laut sampai dengan daerah perairan

yang masih terpengaruh aktivitas daratan

Indeks Pemakaian Air

(IPA)

: perbandingan antara kebutuhan air dengan

ketersediaan air.

Neraca Air : keseimbangan antara kebutuhan air dengan

jumlah air yang tersedia.

Pengelolaan Sumber

Daya Air

: upaya merencanakan, melaksanakan, memantau,

dan mengevaluasi penyelenggaraan konservasi

sumber daya air, pendayagunaan sumber daya air,

dan pengendalian daya rusak air



Pola Pengelolaan Sumber

Daya Air

: kerangka dasar dalam merencanakan,

melaksanakan, memantau, dan mengevaluasi

kegiatan konservasi sumber daya air,

pendayagunaan sumber daya air, dan

pengendalian daya rusak air.

Rencana Pengelolaan

Sumber Daya Air

: hasil perencanaan secara menyeluruh dan terpadu

yang diperlukan untuk menyelenggarakan

pengelolaan sumber daya air.

Probabilitas : kemungkinan terjadinya variabel debit air di sungai

yang lebih besar atau lebih kecil dari debit tertentu

Sungai : alur atau wadah air alami dan/atau buatan berupa

jaringan pengaliran air beserta air di dalamnya,

mulai dari hulu sampai muara, dengan dibatasi

kanan dan kiri oleh garis sempadan.

Surplus Air : kondisi positif dari ketersediaan air dikurangi

kebutuhan air.

Wilayah Sungai : kesatuan wilayah pengelolaan sumber daya air

dalam satu atau lebih daerah aliran sungai

dan/atau pulau-pulau kecil yang luasnya kurang

dari atau sama dengan 2.000 km2.



KUNCI JAWABAN

A. Latihan Materi Pokok 1: Ketersediaan Air

1. Mana yang lebih besar antara debit andalan Q80% dengan Q90% ?

Jawab: Q80% lebih besar dari Q90%

2. Jelaskan cara menghitung debit andalan Q80%

Jawab: Data diurutkan dari besar ke kecil; Hitung probabilitas terlampaui

nilai data dengan rumus Weibul P = r/(n+1); maka Q80% adalah nilai data

yang terkait dengan probabilitas 80% (gunakan interpolasi linear jika tidak

ada data dengan nilai probabilitas 80%)

3. Bagaimana cara meningkatkan tingkat keandalan pasokan air?

Jawab: 1) Membuat tampungan air (bendungan, embung); 2) konservasi

DAS hulu; dan 3) alih aliran antar DAS

B. Evaluasi Materi Pokok 1: Ketersediaan Air

1. A

2. B

3. D

C. Latihan Materi Pokok 2: Kebutuhan Air

1. Jelaskan berbagai jenis penggunaan air

Jawab: kebutuhan pokok sehari-hari, irigasi, perikanan, peternakan,

perkotaan, industri, energi, transportasi, dan aliran pemeliharaan sungai.

2. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air rumah-tangga

Jawab: jumlah penduduk dikalikan dengan kebutuhan air per-orang/hari

3. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air irigasi

Jawab: Luas lahan irigasi dikalikan dengan satuan kebutuhan air per-

hektare yang bergantung pada pola dan masa tanam.

4. Jelaskan cara menghitung kebutuhan air untuk aliran pemeliharaan sungai

Jawab: kebutuhan air untuk aliran pemeliharaan sungai diperkirakan sama

dengan debit andalan Q95%.



D. Evaluasi Materi Pokok 2: Kebutuhan Air

1. B

2. D

3. C

E. Latihan Materi Pokok 3: Neraca Ketersediaan dan Kebutuhan Air

1. Data apa yang diperlukan untuk penyusunan neraca air?

Jawab: Data ketersediaan air andalan, dan berbagai kebutuhan rata-rata

bulanan dalam setahun

2. Di mana neraca air biasa disusun?

Jawab: Di Wilayah Sungai, Daerah Aliran Sungai, Infrastruktur Sumber

Daya Air, pulau dan negara.

3. Bagaimana neraca air yang digunakan untuk alokasi air?

Jawab: Neraca air surplus dan defisit

F. Evaluasi Materi Pokok 3: Penyelenggaraan Kelembagaan & Koordinasi

Dalam Pelaksanaan, Pengawasan/ Pengendalian Alokasi Air

1. C

2. B

3. C

Modul 5 Hidrologi, Ketersediaan dan Kebutuhan Air · 2) Kebutuhan air domestik, perkotaan dan...

Documents

Transcript of Modul 5 Hidrologi, Ketersediaan dan Kebutuhan Air · 2) Kebutuhan air domestik, perkotaan dan...