BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang Air merupakan salah satu sumber daya alam yang penting bagi kehidupan manusia. Sebagai salah satu sumber daya alam, air merupakan faktor yang sangat penting dan mutlak untuk sumber kehidupan. Air bergerak mengikuti daur hidrologi dan terbagi secara tidak merata menurut geografi maupun musim, sehingga air yang tersedia terutama yang terdapat di atas bumi dari waktu ke waktu besarnya tidak tetap. Pemanfaatan sumber daya air secara optimal harus dilakukan mengingat Indonesia merupakan negara agraris memilki dua musim, yaitu musim kemarau dan musim penghujan. Perbedaan musim tersebut yang menyebabkan persediaan air pada setiap daerahnya menjadi berbeda. Pada musim hujan, hujan yang turun langsung menjadi limpasan yang menyebabkan peningkatan volume limpasan permukaan secara cepat dan periode waktu yang pendek sehingga terjadi peningkatan debit yang cukup besar. Sedangkan pada musim kemarau air lebih banyak terinfiltarsi ke dalam tanah disebabkan oleh jenis tanahnya dan penguapan baik oleh tanaman (transpirasi) dan evaporasi sehingga debit yang ada sangat kecil. Indonesia termasuk salah satu Negara yang diproyeksikan akan mengalami krisis air pada 2025 karena pengelolaan air yang lemah, terutama pemakaian air yang kurang efisien. Derajat kelangkaan air makin meningkat. Penduduk yang bertambah dengan cepat disertai pola hidup yang menuntut penggunaan air yang relatif banyak, makin menambah tekanan terhadap kuantitas air (H. Sosiawan dan K. Subagyono, 2009). Poboya adalah salah satu kelurahan yang berada di Kota Palu, tepatnya berada di Kecamatan Palu Timur. Poboya termasuk daerah yang memiliki hutan yang merupakan daerah penyangga air untuk Palu dan sekitarnya. Wilayah hutan di sekitar kawasan DAS Poboya merupakan daerah tangkapan hujan (sumber air).

1

Secara umum dari karakteristik DAS Poboya yang meliputi bentuk, topografi, jenis tanah, vegetasi, dan penggunaan lahan sangat memungkinkan terjadinya runoff dan erosi pada kondisi iklim dengan curah hujan tinggi. Pada dasarnya aliran sungai Poboya sama seperti sungai pada umumnya yang terdiri dari 3 komponen penting aliran, yaitu limpasan permukaan, aliran antara, dan aliran dasar. Ketiga komponen tersebut akan menimbulkan debit pada sungai. Pada wilayah sekitar DAS Poboya digunakan sebagai tempat pengambilan material, seperti pasir, batu-batuan, serta penambangan emas yang digunakan sebagai sumber pendapatan. Dampak terhadap kegiatan ini adalah terjadinya perubahan terhadap kondisi alur sungai tersebut yang memperbesar peluang terjadinya erosi, sehingga dapat menambah muatan sedimen yang dibawa oleh air sehingga dapat memepengaruhi kondisi debit sungai tersebut. Daya beli masyarakat terhadap air yang disediakan oleh lembaga pelayanan pemerintah seperti PDAM, khususnya di Kota Palu cukup memadai, sehingga masyarakat tidak merasa sulit dalam mendapatkan air. Sebagian masyarakat juga memanfaatkan air bawah permukaan dengan menggunakan pompa, dan sangat jarang memikirkan dampak penurunan tinggi muka air bawah permukaan dan intrusi air laut. Aspek yang sangat penting dalam kajian ketersediaan air pada intake DAS Poboya adalah besarnya debit andalan. Debit andalan dapat ditentukan dengan cara pengukuran langsung dilapangan dengan menggunakan alat pengukur debit. Perhitungan banyaknya air yang dibutuhkan untuk suplai air bersih dapat dilakukan dengan mengadakan penelitian-penelitian serta pengukuran langsung di lapangan dan dapat pula dilakukan dengan cara kombinasi yaitu pengukuran langsung di lapangan dan perhitungan dengan menggunakan data iklim secara bersamaan. Dengan di dasari latar belakang tersebut timbul pemikiran penulis untuk mengadakan penelitian dalam bentuk penulisan Tugas Akhir dengan judul :

ANALISIS KELAYAKAN DEBIT ANDALAN SUNGAI POBOYA UNTUK SUPLAI AIR BERSIH PALU TIMUR

2

1.2 Rumusan masalah Rumusan yang menjadi masalah dalam penelitian ini adalah menganalisa jumlah debit minimum (andalan) yang ada pada sungai Poboya, apakah sudah cukup memadai untuk seluruh kawasan Palu Timur ataukah membutuhkan suplai dari sungai lain untuk memenuhi kebutuhan debit yang belum terpenuhi.

1.3 Batasan Masalah Pada penulisan Tugas Akhir ini pembahasan yang akan dibahas dibatasi hanya pada hal-hal berikut : 1. Analisis kuantitas DAS Poboya dengan menganalisa debit andalan menggunakan metode F.J Mock dan perhitungan debit sesaat. 2. Analisis ketersediaan dan kontinuitas DAS Poboya. 3. Analisis kualitas air pada DAS Poboya untuk kelayakan air bersih.

1.4 Maksud dan Tujuan Penelitian Maksud penelitian ini adalah untuk mengetahui besaran debit andalan sungai Poboya yang bertujuan untuk suplai kawasan Palu Timur.

1.5 Metode Penulisan Ada beberapa proses dalam penyusunan laporan penulisan penelitian ini diantaranya : 1. Studi Pustaka Mempelajari literatur-literatur yang berhubungan dengan materi, judul, tentang hidrologi, juga berupa literatur sebagai landasan teori serta pedoman penulisan dan penelitian. 2. Observasi Lapangan Melakukan survey ke lapangan untuk mengetahui langsung kondisi yang terjadi di lokasi penelitian.

3

3. Pengumpulan data sekunder Berupa pengumpulan data data yang diperlukan dalam penelitian diperoleh dari BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika), Departemen PU (Pekerjaan Umum), PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum) dan BPS (Badan Pusat Statistik). 4. Analisis kelayakan debit 5. Pembuatan laporan.

4

BAB II GAMBARAN UMUM LOKASI PENELITIAN

2.1 Keadaan Geografis Lokasi Penelitian Kecamatan Palu Timur termasuk wilayah Kota Palu Propinsi Sulawesi Tengah, yang mempunyai luas wilayah 186,53 km2, dan berada di tengah-

tengah Kota Palu. untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :

Lokasi Penelitian

Sumber : Bakosurtanal dan Beppeda Kota Palu

Gambar 2.1 Lokasi Penelitian

Keberadaan Sungai Poboya di daerah Kecamatan Palu Timur dinilai sangat strategis karena digunakan sebagai sumber air baku air minum penduduk. Selain itu didukung oleh keberadaan hutan lindung yang masih luas didaerah hulu sungai Poboya yang berfungsi sebagai catcment area untuk mengurangi kelebihan air akibat adanya hujan.

5

Adapun manfaat Sungai Poboya adalah : a. Sebagai sumber bahan baku air minum Penduduk (PDAM) b. Sebagai sumber air bersih bagi keperluan rumah tangga dan industri c. Sebagai sumber irigasi pertanian, pertambangan dan perkebunan. Melihat kepentingan dan ketergantungan masyarakat akan keberadaan Sungai Poboya peranannya cukup tinggi, namun disisi lain perhatian terhadap kuantitas dan kualitas Sungai Poboya beserta anak-anak sungainya kurang mendapat perhatian dalam pemanfaatanya. Adapun batas-batas wilayah Kecamatan Palu Timur sebagai berikut : a. Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Palu Utara b. Sebelah Timur berbatasan dengan Kabupaten Donggala dan Kabupaten Parigi Moutong c. Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Palu Selatan d. Sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Palu Barat dan Teluk Palu Kecamatan Palu Timur merupakan daerah dengan bentuk topografi yang bervariasi, yaitu dataran + 78%, perbukitan + 13% dan pegunungan + 9%. (Sumber : Kantor Camat Palu Timur)

2.2 Jumlah Penduduk Kecamatan Palu Timur Dari data yang diperoleh, jumlah penduduk Kecamatan Palu Timur pada tahun 2010 yaitu sebanyak 73.073 jiwa, dengan luas wilayah 186,53 km, maka kepadatan penduduk di daerah ini sebesar 392 Penduduk/ km2. Kecamatan Palu Timur, merupakan salah satu Kelurahan yang mempunyai kepadatan penduduk yang padat. (Sumber : Badan Pusat Statistik Kota Palu) Angka kepadatan penduduk menunjukkan bahwa daerah ini pada umumnya ternasuk padat. Sehingga daya dukung wilayah yang tinggi menyebabkan daerah ini terkesan berpenduduk banyak.

6

Tabel 2.1. Rincian Wilayah Kecamatan Palu Timur Kelurahan Besusu Barat Besusu Tengah Besusu Timur Talise Lasoani Poboya Tondo Layana Indah Sumber : Data Kelurahan, 2010 RW 9 3 4 8 8 4 15 6 RT 23 14 20 50 25 8 40 19

Tabel 2.2. Jumlah Penduduk Kecamatan Palu Timur No 1 2 Jenis Kelamin Laki-laki Perempuan Jumlah 36.667 36.406 73.073 Sumber : Badan Pusat Statistik Kota Palu, 2010

7

BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Sungai Sungai adalah perpaduan antara alur sungai dan aliran air di dalamnya. Alur sungai adalah suatu alur yang panjang di atas permukaan bumi tempat mengalirnya air yang berasal dari air hujan. Menurut Pedoman Perencanaan Hidrologi dan Hidraulik untuk Bangunan di Sungai, Sungai adalah wadah atau penampung dan penyalur alamiah dari aliran air dengan segala yang terbawa dari DPS (Daerah Pengaliran Sungai) ke tempat yang lebih rendah dan berakhir di laut. Dalam pengertian/definisi yang lain, sungai merupakan jaringan pengaliran air mulai dari mata air sampai dengan muara yang dibatasi kanan kirinya serta sepanjang pengaliran oleh daerah sempadan. Sungai dapat di bagi menjadi : a. Sungai utama (Main river), adalah sungai panjang dan volume airnya yang paling besar. b. Anak Sungai (Tributay), adalah cabang-cabang dari sungai utama. c. Cabang sungai (enffluent), merupakan cabang-cabang yang terbentuk pada daerah sebelum berakhirnya aliran pada sebuah danau atau laut. 3.2 Daerah Aliran Sungai (DAS) Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah suatu wilayah daerah yang secara topografik dibatasi oleh punggung-punggung yang menampung dan menyimpan air hujan untuk kemudian menyalurkannya ke laut melalui sungai utama. Wilayah daratan tersebut dinamakan daerah tangkapan air (DTA atau Catchment Area) yang merupakan suatu ekosistem dengan unsur utamanya terdiri atas sumberdaya alam (tanah, air dan vegetasi) dan sumberdaya manusia sebagai pemanfaat sumber daya alam (Chay Asdak, 2002). Daerah Aliran Sungai (DAS) biasanya dapat dibagi menjadi daerah hulu, tengah dan hilir. Setiap bagian DAS memiliki karakteristik yang spesifik dan berkaitan erat dengan unsur-unsur utamanya. Karakteristik suatu DAS dapat yang daerah pengalirannya

8

dilihat dari aspek biofisik, klimatik, sosial, ekonomi, organisasi pengelolaan dan aspek kelembagaan lainnya dimana satu sama lain saling mempengaruhi. Dilihat dari aspek biofisik, daerah hulu suatu DAS pada umumnya merupakan daerah konservasi, memiliki kerapatan drainase yang tinggi, memiliki kemiringan lahan yang besar (>15%) dan pada umumya merupakan daerah berhutan. Dengan kondisi topografi yang curam, daerah hulu memiliki tingkat kerawanan yang tinggi terhadap erosi dan tanah longsor, oleh karena itu biasanya daerah ini ditetapkan sebagai kawasan konservasi dengan tujuan perlindungan terhadap air dan tanah karena itu bentuk penggunaan lahan dipertahankan sebagai hutan. Sementara DAS hilir pada umumnya merupakan daerah pemanfaatan yang memiliki drainase lebih kecil dibanding daerah hulu, memiliki kemiringan lereng yang relatif kecil sehingga sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai lahan pertanian dan pemukiman penduduk. Iklim dan hidrologi pada suatu DAS memiliki hubungan yang erat dalam membentuk karakteristik DAS. Iklim menentukan besar kecilnya jumlah air pada suatu DAS yang tentunya akan berpengaruh kepada mekanisme atau proses yang terjadi dalam DAS tersebut misalnya penyebaran, daur dan prilaku air. Karakteristik DAS juga dipengaruhi oleh karakteristik sosial ekonomi yang terjadi dalam DAS, salah satunya dapat dilihat dari aspek penggunaan lahan pada daerah hulu, pertengahan maupun daerah hilir. Seiring perkembangan/ pertumbuhan penduduk yang cukup tinggi pada wilayah suatu DAS

mengakibatkan semakin tingginya intensitas penggunaan lahan dan alih fungsi penggunaan yang disesuaikan dengan kebutuhan sosial dan ekonomi yang berkembang pada daerah/ wilayah DAS. Hal ini tentu saja akan mempengaruhi pola pemanfaatan DAS.

3.3 Siklus Hidrologi Hidrologi adalah suatu ilmu yang menjelaskan tentang kehadiran dan gerakan air di alam kita. Secara khusus menurut SNI No. 1724-1989-F hidrologi didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari sistem kejadian air di atas, pada, permukaan dan di dalam tanah (Soemarto, 1999).

9

Siklus hidrologi adalah gerakan air laut ke udara, kemudian jatuh ke permukaan tanah, dan akhirnya mengalir kembali ke laut. Air tersebut akan tertahan (sementara) di sungai, danau/waduk dan dalam tanah, sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia atau makhluk hidup. Siklus hidrologi dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Sumber : Artikel Hidrologi Gambar 3.1 Siklus Hidrologi Air laut menguap karena radiasi matahari menjadi awan kemudian awan yang terjadi oleh penguapan air bergerak di atas daratan karena tertiup angin. Presipitasi yang terjadi karena adanya tabrakan antara butir butir uap air akibat desakan angin, dapat berbentuk hujan atau salju. Setelah jatuh ke permukaan tanah, akan menimbulkan limpasan (runoff) yang mengalir kembali lagi ke laut. Dalam usahanya untuk mengalir kembali ke laut beberapa di antaranya masuk kedalam tanah (infiltrasi) dan bergerak terus ke bawah (perkolasi) ke dalam daerah jenuh yang terdapat di bawah permukaan air tanah atau yang juga dinamakan permukaan freatik. Air dalam daerah ini bergerak perlahan lahan melewati akuifer masuk kesungai atau kadang kadang langsung masuk ke laut. Air yang masuk ke dalam tanah (infiltrasi) memberi hidup kepada tumbuhan namun ada di antaranya naik ke atas lewat akuifer diserap akar dan batangnya, sehingga terjadi transpirasi, yaitu evaporasi (penguapan) lewat tumbuh tumbuhan melalui bagian bawah daun (stomata).

10

Air yang tertahan di permukaan tanah (surface detention) sebagian besar mengalir masuk ke sungai sungai sebagai limpasan permukaaan (surface runoff) ke dalam palung sungai. Permukaan sungai dan danau juga mengalami penguapan (evaporasi), sehingga masih ada lagi air yang dipindahkan menjadi uap. Akhirnya, air yang tidak menguap ataupun mengalami infiltrasi tiba kembali ke laut lewat palung palung sungai. Air tanah yang bergerak jauh lebih lambat mencapai laut dengan jalan keluar melewati alur alur masuk ke sungai atau langsung merembes ke pantai pantai. Dengan demikian seluruh siklus telah dijalani, kemudian akan berulang kembali. Komponen-komponen dari peristiwa siklus hidrologi meliputi penguapan (evaporasi), hujan (presipitasi), transpirasi, rembesan ke dalam tanah (infiltrasi), aliran permukaan (runn off) dan aliran air tanah (ground water). 3.4 Evapotranspirasi Peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut evaporasi (penguapan). Peristiwa penguapan dari tanaman disebut transpirasi. Sehingga evapotranspirasi yaitu air dalam tanah yang bergerak naik ke udara (penguapan) melalui tumbuh-tumbuhan. Jika air yang tersedia dalam tanah cukup banyak maka evapotranspirasi itu disebut evapotranspirasi potensial. Evapotranspirasi merupakan faktor dasar untuk menentukan kebutuhan air dalam rencana irigasi dan merupakan proses yang penting dalam siklus hidrologi. Faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi dan evapotranspirasi adalah suhu (temperatur), kelembaban, kecepatan angin, sinar matahari yang saling berhubungan satu dengan yang lain. a. Evaporasi Evaporasi merupakan faktor penting dalam studi tentang pengembangan sumber sumber daya air. Evaporasi sangat mempengaruhi debit sungai, besarnya kapasitas waduk, besarnya kapasitas pompa untuk irigasi, penggunaan konsumtif (comsumptive use) untuk tanaman dan lain lain. Evaporasi yaitu penguapan melalui permukaan air. Air akan menguap dari dalam tanah, baik tanah gundul atau yang tertutup oleh tanaman dan

11

pepohonan, permukaan tidak tembus air seperti atap dan jalan raya, air bebas dan air mengalir. Laju evaporasi atau penguapan akan berubah ubah menurut warna dan sifat pemantulan permukaan dan berbeda pada permukaan yang langsung tersinari matahari (air bebas) dan yang terlindung. Besarnya faktor meteorologi yang mempengaruhi besarnya evaporasi adalah sebagai berikut : - Radiasi matahari, evaporasi merupakan konversi air ke dalam uap air. Proses ini berjalan terus hampir tanpa berhenti di siang hari dan kerap kali juga di malam hari. Perubahan dari keadaan cair menjadi gas ini memerlukan energi berupa panas laten (tersembunyi) untuk evaporasi. Proses tersebut akan sangat aktif jika ada penyinaran matahari langsung. Awan merupakan penghalang radiasi matahari dan menghambat proses evaporasi. - Angin, jika menguap ke atmosfir maka lapisan batas antara permukaan tanah dan udara menjadi jenuh oleh uap air sehingga proses penguapan berhenti. Agar proses tersebut dapat berjalan terus, lapisan jenuh harus diganti dengan udara kering. Pergantian itu hanya mungkin kalau ada angin, yang akan menggeser komponen uap air. Jadi, kecepatan angin memegang peranan penting dalam proses evaporasi. - Kelembaban relatif, faktor lain yang mempengaruhi evaporasi adalah kelembaban relatif udara. Jika kelembaban relatif ini naik, maka kemampuan udara untuk menyerap air akan berkurang sehingga laju evaporasinya menurun. Penggantian lapisan udara pada batas tanah dan udara dengan udara yang sama kelembaban relatifnya tidak akan mempengaruhi dalam memperbesar laju evaporasinya. - Suhu (temperatur), seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa energi sangat diperlukan agar evaporasi berjalan terus. Jika suhu udara dan tanah cukup tinggi, proses evaporasi berjalan lebih cepat dibandingkan dengan jika suhu udara dan tanah rendah dengan adanya energi panas yang tersedia. Kemampuan udara untuk menyerap uap air naik jika suhunya naik, maka suhu udara mempunyai efek ganda terhadap besarnya evaporasi

12

dengan mempengaruhi kemampuan udara menyerap uap air dan mempengaruhi suhu tanah yang akan mempercepat penguapan. Sedangkan suhu tanah dan air hanya mempunyai efek tunggal. b. Transpirasi Transpirasi yaitu penguapan melalui daun-daun tanaman. Semua jenis tanaman memerlukan air untuk kelangsungan hidupnya. Masing masing tanaman berbeda kebutuhan airnya. Hanya sebagian kecil air saja yang tertinggal di dalam tubuh tumbuh tumbuhan, sebagian besar air setelah diserap lewat akar akar dan dahan dahan ditranspirasikan lewat daun. Dalam kondisi medan tidak mungkin membedakan antara evaporasi dengan transpirasi jika tanahnya tertutup oleh tumbuh tumbuhan. Kedua proses tersebut evaporasi dan transpirasi, saling berkaitan, sehingga dinamakan evapotranspirasi. Jumlah kadar air yang hilang dari tanah oleh evapotranspirasi tergantung pada : - Persediaan air yang cukup (hujan dan lain lain) - Faktor faktor iklim seperti suhu, kelembaban dan lain lain. - Tipe dan cara kultivasi (pengolahan lahan pertanian) tumbuh tumbuhan tersebut. Jumlah air yang ditranspirasikan dapat bertambah besar, misalnya pada pohon besar yang akar akarnya sangat dalam dan menembus tanah. Jumlah air yang ditranspirasikan akan lebih banyak dibandingkan jika air itu dievaporasikan sebagai air bebas. Proses transpirasi berjalan terus hampir sepanjang hari di bawah pengaruh sinar matahari. Pada malam hari pori pori daun menutup. Pori pori tersebut terletak di bagian bawah daun, yang disebut stomata. Apabila pori pori ini menutup menyebabkan terhentinya proses transpirasi secara drastis. Tetapi tidak demikian halnya dengan evaporasi. Proses evaporasi dapat berjalan terus selama ada masukan panas. Oleh karena itu bagian terbesar jumlah evaporasi diperoleh pada siang hari.

13

Faktor lain yang penting adalah jumlah air yang tersedia cukup banyak. Jika jumlah air selalu tersedia secara berlebihan dari yang diperlukan oleh tanaman selama proses transpirasi ini, maka jumlah air yang ditranspirasikan akan lebih besar dibandingkan apabila tersedianya air di bawah keperluan. Evaporasi yang mungkin terjadi pada kondisi air yang tersedia berlebihan disebut evaporasi potensial. Meskipun demikian kondisi air berlebih sering tidak terjadi. Evaporasi tetap terjadi dalam kondisi air tidak berlebihan meskipun tidak sebesar evaporasi potensial. Evaporasi ini disebut evaporasi aktual.

3.5 Debit Sungai Menurut Soewarno (1991), debit (discharge), atau besarnya aliran sungai adalah volume aliran yang mengalir melalui suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Biasanya dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/det) atau liter per detik (l/det). Aliran adalah pegerakan air di dalam alur sungai. Dalam memperkirakan besarnya debit yang tersedia di sungai dapat dihitung berdasarkan data curah hujan yang jatuh disepanjang daerah pengaliran atau dengan pengamatan permukaan air sungai yang menggunakan alat ukur yang dipasang pada tempat yang memungkinkan pengamatan pada seluruh keadaan permukaan air. Jika tidak terdapat alat ukur, maka debit andalan dapat dihitung berdasarkan curah hujan dan jumlah hari hujan yang jatuh pada daerah tangkapan sungai. Untuk menghitung debit andalan sungai diperlukan data curah hujan selama 10 tahun terakhir atau lebih. Untuk kebutuhan usaha pemanfaatan air, pengamatan permukaan air sungai dilakukan pada tempat-tempat dimana akan dibangun bangunan air seperti bendungan atau bangunan pengambil air lainnya. Untuk kebutuhan usaha pengendalian sungai atau pengaturan sungai, maka pengamatan dilakukan pada tempat-tempat yang dapat memberikan gambaran-gambaran mengenai perubahan pada Daerah Aliran Sungai.

14

3.6 Debit Andalan (Dependable Discharge) Debit andalan (dependable discharge) adalah debit minimum sungai yang tersedia dengan kemungkinan terpenuhi 80% yang sudah ditentukan yang dapat digunakan untuk keperluan air bersih. Untuk menentukan besarnya debit andalan, dapat dihitung dengan beberapa metode yang disesuaikan dengan data data yang tersedia. Metode yang digunakan dalam perhitungan debit andalan yaitu antara lain metode Meteorological Water Balance dari F.J Mock. Metode Meteorological Water Balance dari F.J Mock Debit andalan dapat dihitung dengan metode F.J Mock yang menggunakan data-data meteorologi berupa data curah hujan bulanan F.J Mock dalam makalahnya Lang Capability Appraisal Indonesia water Availability appraisal, UNDP / FAO, bogor 1973, memperkenalkan model sederhana simulasi keseimbangan air, untuk menghitung aliran sungai dari data curah hujan, evapotranspirasi dan karakteristik hidrologi daerah pengaliran untuk menaksir tersedianya air di sungai. Cara ini dikenal dengan nama perhitungan debit andalan cara Mock, khusus untuk sungai-sungai di Indonesia, cara ini dianjurkan dipakai untuk menaksir debit andalan sungai. Kriteria perhitungan dan asumsi diurutkan sebagai berikut : a.Data Meteorologi - Data curah hujan bulan (R) untuk setiap tahun - Data jumlah hari hujan dalam 1 bulan (N) untuk setiap tahun

b. Evapotranspirasi Aktual (Ea) Evapotranspirasi Aktual (Ea) dihitung dari evapotranspirasi potensial dengan pertimbangan kondisi vegetasi dan permukaan tanah di DAS serta frekuensi curah hujan. Perhitungan evapotranspirasi potensial diperoleh dengan menggunakan metode Penman Modifikasi dengan persamaan : ETo = c x ETo* .... (3.1) ETo* = W x (0,75 Rs Rn1 ) + (1 W) x (u) x (ea ed) ............ (3.2)

15

Dimana: ETo = Evapotranspirasi potensial, sering pula dinyatakan sebagai evapotranspirasi tanaman acuan. C ETo*

= Faktor koreksi Penman = Besarnya evapotranspirasi potensial sebelum dikoreksi, sering pula dinyatakan sebagai evaporasi muka air bebas dan menggunakan notasi Eo

W Rs Ra n N

= Faktor penimbang untuk suhu dan elevasi daerah = Radiasi gelombang pendek (mm/hari) = (0,25 + 054 n/N)Ra ... (3.3) = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfer/angka angot (mm/ hari) = Rata-rata lama cahaya matahari sebenarnya dalam satu hari (jam) = Lama cahaya matahari maksimum yang mungkin dalam satu hari (jam)

n/N Rn1 f(t) f(ed)

= Kecerahan matahari (%) = Radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari) = = = f (t) . f(ed). f(n/N) . (3.4) Fungsi suhu Fungsi tekanan uap Fungsi kecerahan 0,1 + 0,9 n/N

f(n/N) = = (u)

= Fungsi kecepatan angin pada ketinggian 2 m diatas permukaan tanah (m/ det) (u) = 0,27 (1 + 0,864 u) ...................................................... (3.5)

ea-ed = Defisit tekanan uap yaitu selisih antara tekanan uap jenuh (ea) pada T rata-rata dalam (m bar) dan tekanan uap sebenarnya (ed) dalam (m bar) ea ed = Tekanan uap jenuh = a x RH/10 . (3.6)

16

Hubungan antara evapotranspirasi potensial dengan evapotranspirasi aktual dihitung dengan rumus sebagai berikut : Ea E = ETo - E ...... (3.7) = ETo x (m/20)(18-n) ..... (3.8)

Dimana : Ea ETo E = Evapotranspirasi aktual (mm/ hari) = Evapotranspirasi potensial (mm/ hari) = Selisih antara evapotranspirasi potensial dan

evapotranspirasi aktual m m m m = Presentase lahan yang tidak tertutup tanaman/vegetasi. = 0% untuk DAS/ lahan dengan hutan lebat. = 10% - 40% untuk DAS/lahan yang tererosi = 30% - 50% untuk DAS/ lahan yang diolah seperti (misal sawah dan ladang) (Anonim, 1997). n = Jumlah hari hujan dalam sebulan aktual akan semakin berkurang dari rata-rata

Evapotranspirasi

evapotranspirasi potensial selama musim kemarau dimana terjadi kekurangan kelembaban tanah berturut-turut (Anonim,1990). c. Keseimbangan air di permukaan Air Tanah Air hujan yang mencapai dipermukaan tanah dirumuskan sebagai berikut : S SR SS WS Dimana : S = Selisih antara hujan dan evapotranspirasi aktual (mm/bulan) R Ea SR PF = Besarnya Curah hujan bulan (mm/bulan) = Evapotranspirasi aktual (mm/bulan) = Limpasan badai (mm/bulan) = Faktor limpasan badai = 5% = R Ea .. (3.9) = PF x R (3.10) = S SR . (3.11) = S SS . (3.12)

17

SS WS

= Kandungan air tanah (mm/bulan) = Kelebihan air (mm/bulan)

a. Bila harga S positif (R > Ea) maka air akan masuk ke dalam tanah jika kapasitas kelembaban tanah belum terpenuhi, dan sebaliknya air akan melimpas jika kondisi tanah jenuh. Jika harga S negatif (R < Ea), sebagian air tanah akan keluar dan terjadi kekurangan (defisit). b. Perubahan kandungan air tanah (soil storage) tergantung dari harga S. Jika harga S negatif maka limpasan badai (Storm run Off) diperhitungkan faktor limpasan badai (Pf) = 5 % dimana kapasitas kelembaban tanah akan berkurang dan jika S positif akan menambah kekurangan kapasitas kelembaban tanah bulan sebelumnya. c. Kapasitas kelembaban tanah (Soil Mosture Capacity) perkiraan kapasitas kelembaban tanah awal diperlukan pada saat dimulainya simulasi dan besarnya tergantung dari kondisi porositas lapisan tanah atas dari daerah pengaliran. Biasanya di ambil 50 250 mm, yaitu kapasitas kandungan air tanah dalam per m3. Jika porositas tanah lapisan atas tersebut makin besar, maka kapasitas kelembaban akan semakin besar pula (Anonim, 1990). d. Limpasan dan penyimpanan air tanah (Run Off & Ground Water Storage) 1. Koefisien Infiltrasi Koefisien infiltrasi ditaksir berdasarkan kondisi porositas tanah dan kemiringan daerah pengaliran. Lahan yang poros misalnya pasir halus mempunyai infiltrasi lebih tinggi dibanding tanah lempung berat. Lahan yang terjal dimana air tidak sampai infiltrasi ke dalam tanah , maka koefisien infiltrasi akan kecil. Batasan koefisien infiltrasi adalah antara 0 1.0 (Anonim, 1990). 2. Penyimpanan Air Tanah (Ground water Storage) Pada permulaan simulasi/ perhitungan harus ditentukan penyimpanan awal (initial storage) yang besarnya bergantung dari kondisi geologi setempat dan waktu. Sebagai contoh dalam daerah pengaliran tidak tembus air dan

18

mungkin tidak ada air di sungai pada musim kemarau, maka penyimpanan awal tanah menjadi nol. Vn = K. Vn-1 + (1+K)In .... (3.13) Dimana : Vn = volume air tanah bulan ke- n

Vn 1 = Volume air tanah pada bulan ke- n- 1 K = Faktor resesi aliran air tanah (catchment Area Resesion faktor) harga faktor resesi aliran air tanah ini ditentukan oleh kondisi geologi lapisan bawah. Harga k yang tinggi akan memberikan resesi yang lambat dimana batasan antara 0 1,0 In Vn Vn = Infiltrasi bulan ke- n = Selisih volume simpanan air periode n (mm/bulan) = Vn Vn-1 .. (3.14)

3. Limpasan (Run Off) BF DR Ro BF I = I Vn .. (3.15) = SR + WS I . (3.16) = BF + DR ... (3.17)

Dimana : = Aliran dasar (mm/bulan) = Infiltrasi (mm/bulan) Vn = Selisih volume simpanan air periode n (mm/bulan) DR Ro = Limpasan Langsung (mm/bulan) = Limpasan periode n (m/det/km2 )

4. Banyaknya air yang tersedia dari sumbernya Qn =

... (3.18)

Dimana : Qn = Banyaknya air yang tersedia dari sumbernya periode n (m/det) A = Luas daerah tangkapan (Catchment Area) km

19

e. Parameter yang digunakan dalam perhitungan debit andalan. - m = Presentase lahan yang tidak tertutup tanaman/vegetasi, ditaksir dengan peta tata guna lahan atau pengamatan dilapangan. Diambil m = 20%. - Kapasitas kelembaban tanah (Soil Moisture Capacity) = 200 mm. - Koefisien infiltrasi (i) = 0 1,0 diambil 0,40 - Faktor resesi aliran air tanah, K = 0 1,0 diambil 0,6 - Penyimpanan awal (Initial Storage) antara 3mm 109 mm, diambil 100 mm. - Faktor limpasan badai, PF = 5 %.

3.7 Air Bersih Air bersih merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia di bumi ini. Air bersih sendiri sangat diperlukan untuk meningkatkan kualitas hidup, yaitu untuk menunjang berbagai macam aspek kehidupan dan keseharian manusia. Sesuai dengan kegunaannya, air bersih pada umumnya digunakan sebagai air minum, kebutuhan rumah tangga maupun kebutuhan umum, serta barbagai macam kebutuhan manusia yang berkaitan dengan kesehatan dan kebersihan hidup. Pengambilan air bersih dari sumber air tidak boleh mengganggu keseimbangan air lingkungan. Faktor keseimbangan air lingkungan ini tidak hanya berkaitan dengan jumlah volume (debit) air yang digunakan saja, tapi yang lebih penting lagi adalah bagaimana menjaga agar air lingkungan tidak menyimpang dari keadaan normalnya. Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui : (Arya Wisnu, 2001) 1. Perubahan suhu air Air yang suhunya naik akan mengganggu kehidupan hewan air dan organism lainnya yang hidup di air karena kadar oksigen yang terlarut dalam air akan turun bersamaan dengan kenaikan suhu. Padahal setiap kehidupan memerlukan oksigen untuk bernafas. Oksigen yang terlarut dalam air berasal dari udara

20

yang secara lambat terdifusi ke dalam air. Makin tinggi kenaikan suhu air makin sedikit oksigen yang terlarut di dalamnya. 2. Perubahan pH Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH berkisar antara 6,5 - 7,5. Air dapat bersifat asam atau basa, tergantung pada besar kecilnya pH air. Air yang mempunyai pH lebih kecil dari pH normal akan bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH lebih besar dari normal akan bersifat basa. 3. Perubahan warna, bau dan rasa air Bahan buangan dari air limbah dari kegiatan industri yang berupa bahan anorganik dan bahan organik seringkali dapat larut di dalam air. Apabila bahan buangan dan air limbah industri dapat larut dalam air maka akan terjadi perubahan warna air. Bau yang keluar dari dalam air dapat langsung berasal dari bahan buangan atau air limbah dari kegiatan industri, atau dapat pula berasal dari hasil degradasi bahan buangan oleh mikroba yang hidup di dalam air. Timbulnya bau pada air lingkungan secara mutlak dapat dipakai sebagai salah satu tanda terjadinya tingkat pencemaran air yang cukup tinggi. 4. Timbulnya endapan, koloidal dan bahan terlarut Endapan dan koloidal serta bahan terlarut berasal dari adanya bahan buangan industri yang berbentuk padat. Kalau bahan buangan industri berupa bahan anorganik yang dapat larut maka air akan mendapat tambahan ion-ion logam yang berasal dari bahan anorganik tersebut. Banyak bahan anorganik yang memberikan ion-ion logam berat yang pada umumnya bersifat racun, seperti Cd, Pb, Hg dan Cu. 5. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan Mengingat bahwa zat radioaktif dapat menyebabkan berbagai macam kerusakan biologis apabila apabila tidak ditangani dengan benar, baik melalui efek langsung maupun efek tertunda, maka tidak dibenarkan bila ada yang membuang bahan sisa radioaktif ke lingkungan. Walaupun secara alamiah radioaktivitas lingkungan sudah ada sejak terbentuknya bumi ini, namun kita

21

tidak boleh menambah radioaktivitas lingkungan dengan membuang secara sembarangan bahan sisa radioaktif ke lingkungan.

22

BAB IV METODOLOGI

4.1 Jenis Penelitian Penelitian ini merupakan jenis penelitian eksploratif yang bertujuan untuk mengetahui besarnya debit minimum sungai (debit andalan) yang ada pada sungai Poboya.

4.2 Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa data sekunder. Data tersebut merupakan hasil dari pengukuran, pencatatan dan penelitian yang diperoleh dari berbagai instansi yang terkait. Adapun data-data yang digunakan adalah: 1. Data Topografi Data topografi yang diperoleh merupakan lembaran rupa bumi yang mewakili DAS Poboya dengan skala 1:50000, Dari data peta ini dapat digambarkan sistem sungainya yang selanjutnya dapat ditentukan batas-batas DAS dan sungai yang bersangkutan yang diperoleh dari Badan Nasional

Penanggulangan Bencana (BNPB). 2. Data Klimatologi Data klimatologi yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah berupa data curah hujan yang mewakili DAS Poboya yang tercatat pada Stasiun Meteorologi Mutiara Palu, dengan lokasi stasiun pada koordinat 00 549 36.94 LS / 119 54 19.86 BT. Panjang data yang digunakan dari tahun 1991 - 2010. 3. Data Debit dan Kondisi Teknis Sungai Data debit dan kondisi teknis sungai yang diperoleh dari Kantor Dinas Pekerjaan Umum (PU) Energi dan Sumber Daya Mineral Kota Palu. 4. Data Area Suplai Air Bersih Data area suplai air bersih yang diperoleh dari Kantor Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Kota Palu.

23

4.3 Cara Penelitian/ Uraian Tahapan Berdasarkan hasil pengumpulan data, maka dilakukan pemilihan data untuk selanjutnya dianalisis dengan metode berikut : 1. Menentukan batas-batas sungai Poboya 2. Mengukur luas sungai dengan menggunakan Arc View 3. Menghitung debit andalan dengan Metode Meteorological Water Balance F.J Mock sebagai berikut : a. Menentukan evapotranspirasi berdasarkan data klimatologi dengan menggunakan Metode Penman Modifikasi. b. Menentukan evapotranspirasi aktual berdasarkan data jumlah hari hujan dan kondisi daerah pengaliran yang dihubungkan dengan evapotranspirasi potensial. c. Menentukan penyimpanan air tanah berdasarkan faktor koefisien infiltrasi dan faktor resesi aliran air tanah yang akan mengakibatkan terjadinya aliran dasar. d. Menentukan limpasan akhir bulan berdasarkan aliran dasar, limpasan langsung dan limpasan badai. e. Menentukan debit yang tersedia di Daerah Intake Suplai Air Bersih Poboya berdasarkan hasil perhitungan limpasan yang terjadi terhadap luas daerah pengaliran sungai (Catchment Area). Analisis perhitungan debit tersedia/ andalan dengan metode F.J Mock dilakukan setiap tahun dari 20 tahun pengamatan (periode 1991 sampai dengan tahun 2010). Kemudian hasil perhitungan tersebut direkapitulasi selama 20 tahun untuk diranking guna menentukan debit andalan (Q100) rata-rata bulanan terpilih.

24

Mulai

Studi Pustaka Latar Belakang Pengumpulan Data Data sekunder : Peta Topografi Data Jumlah Hari Hujan Data Curah Hujan Bulanan Data Klimatologi Catchment Area Data Jumlah Penduduk

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Data cukup

Tidak

YaPengolahan Data

Analisa dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Gambar 4.1 Bagan Alir Tahap Penelitian

25

Mulai

Data curah hujan ETo Penman

Evapotranspirasi Aktual (Ea) Kelembaban tanah awal pada akhir bulan sama dengan awal bulan SMS = SMC

Tanah dibawah kapasitas lapang WS = 0

Tidak

Jika S = R Ea S 0

Ya

Tanah pada kapasitas lapang WS = S

Limpasan Badai SR = PF x R

Vol. Penyimpanan air Vn= Vn = K. Vn-1 + (1+K)In Selisih volume penyimpanan Vn= Vn Vn-1

Infiltrasi I = WS x iAliran Dasar BF = I Vn

Limpasan Langsung DR = WS I + SR

DR = WS - I

Jumlah Limpasan

Ro = BF + DRDebit Tersedia Qn =

Rekapitulasi debit tersedia

Rangking debit tersedia

Debit Andalan terpilih

Gambar 4.2 Bagan Alir Perhitungan Debit Andalan Metode F. J MOCK

26

BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN

5.1 Analisis

5.1.1 Analisis Kuantitas Debit Sungai Poboya Perhitungan Debit Andalan Metode F. J. Mock Dalam analisis ini ada beberapa data yang akan digunakan dalam perhitungan dan disesuaikan dengan tujuan yang akan dicapai dan data tersebut disesuaikan dengan fungsinya. Data yang dipergunakan merupakan data sekunder. Data data yang dimaksud antara lain meliputi : a. Data Curah Hujan Data curah hujan adalah data hujan yang terjadi pada suatu daerah akan sampai ke palung sungai setelah mengalami penguapan. Oleh karena itu besar kecilnya curah hujan akan berpengaruh terhadap besar kecilnya aliran sungai. Data hujan didapatkan dari alat penakar hujan biasa atau penakar hujan otomatis. Data hujan diambil yaitu data curah hujan harian dan bulanan (Joesron dan Soewarno, 1993). Data hujan yang digunakan untuk lokasi kajian yaitu menggunakan Stasiun Meteorologi Mutiara Palu, karena stasiun penakar hujan tersebut dianggap dapat mewakili dan terdekat dengan lokasi studi dengan data curah hujan 20 tahun pengamatan. b. Data Klimatologi Data klimatologi merupakan data pengamatan unsur cuaca seperti temperatur, kelembaban, penyinaran matahari dan kecepatan angin. Data ini diperlukan sebagai input air di dalam daerah sungai, dan evaporasi sebagai salah satu proses kehilangan air (Joesron dan Soewarno, 1993). Data klimatologi yang digunakan untuk lokasi kajian yaitu menggunakan Stasiun Meteorologi Mutiara Palu, karena stasiun tersebut dianggap dapat mewakili dan terdekat dengan lokasi studi dengan data curah hujan 20 tahun pengamatan.

27

Data data yang akan digunakan dalam menganalisis debit andalan meliputi data curah hujan dan data klimatologi dimana data-data tersebut akan dievaluasi terlebih dahulu. Untuk data-data yang akan digunakan dalam menganalisis ketersediaan air (debit andalan) secara keseluruhan mencakupi antara lain: 1. Data Curah Hujan - Data curah hujan bulanan (Tabel 5.1) dan jumlah hari hujan (Tabel 5.2) 2. Data Klimatologi - Data temperatur udara rata-rata bulanan (Tabel 5.3) - Data kelembaban udara rata-rata bulanan (Tabel 5.4) - Data kecepatan angin rata-rata bulanan (Tabel 5.5) - Data penyinaran matahari rata-rata bulanan (Tabel 5.6) 3. Cathcment Area Berupa peta dengan skala 1 : 50.000, yang nantinya akan diplot untuk menentukan catchment area sungai yang akan ditinjau. Tabel 5.1. Data Curah Hujan Bulanan Stasiun Mutiara PaluJAN TAHUN mm 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 50,0 20,0 99,0 26,0 20,0 24,0 47,0 19,0 218,0 93,0 50,0 113,0 28,2 77,7 38,3 40,3 110,8 37,0 11,7 58,9 mm 38,0 24,0 29,0 52,0 67,0 71,0 47,0 17,0 32,0 6,0 83,6 12,0 56,2 21,9 5,4 20,3 88,5 12,8 55,9 31,3 mm 5,0 17,0 54,0 119,0 54,0 43,0 86,0 20,0 116,0 67,4 46,0 43,0 51,8 63,6 28,2 130,2 48,9 135,0 73,3 11,7 mm 87,0 4,0 37,0 23,0 43,0 67,0 10,0 24,0 85,0 27,7 74,0 126,0 30,8 49,6 59,0 69,9 55,4 59,4 161,5 80,2 mm 113,0 62,0 57,0 126,0 95,0 42,0 59,0 96,0 97,0 10,8 52,0 69,0 49,4 54,4 126,3 77,7 78,6 30,1 28,2 81,5 mm 30,0 94,0 40,0 60,0 41,0 89,0 90,0 130,0 144,0 192,5 24,0 61,0 18,7 13,0 135,5 61,6 104,4 53,4 40,2 123 mm 69,0 138,0 37,0 78,0 94,0 110,0 71,0 218,0 60,4 44,2 50,0 2,0 73,1 58,1 45,2 6,0 142,8 186,8 44 112,4 mm 9,0 36,0 5,0 78,0 166,0 80,0 0,0 193,0 77,0 65,0 27,0 11,0 80,9 0,0 32,1 14,0 107,5 199,0 15,9 96,7 mm 0,0 21,0 9,0 8,0 86,0 87,0 1,0 84,0 48,0 30,0 112,0 29,0 43,5 61,7 38,6 93,2 47,7 60,7 10,4 114,3 FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP

OCT mm 50,0 19,0 44,0 30,0 55,0 61,0 6,0 41,0 139,0 143,0 99,0 2,0 39,8 0,0 111,8 4,6 26,9 102,7 12,6 66,6

NOV mm 14,0 24,0 19,0 34,0 65,0 43,0 65,0 131,0 39,0 130,0 47,0 117,0 31,9 12,8 42,9 51,5 76,4 49,5 54,2 44,2

DEC mm 55,0 27,0 24,0 122,0 81,0 244,0 39,0 36,0 8,0 64,0 25,0 20,0 95,9 21,4 72,9 31,3 61,0 20,9 54,9 38,6

Sumber : BMKG, Stasiun Meteorologi Mutiara Palu

28

100 HUJAN BULANAN RERATA (mm) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 38.5 59.1 60.7 58.7 70.3 64.7 49.3 57.1 52.7 54.6 77.3 82.0

BULAN

Sumber : BMKG, Stasiun Meteorologi Mutiara Palu Gambar 5.1. Grafik Hujan Bulanan Stasiun Mutiara Palu

Tabel 5.2. Data Jumlah Hari Hujan Bulanan Stasiun Mutiara PaluTAHUN 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 JAN 15 12 14 13 15 21 13 12 28 18 15 17 13 15 15 17 19 20 13 17 FEB 8 10 11 14 18 21 17 7 11 18 20 4 8 15 9 15 17 15 16 13 MAR 10 8 11 23 12 16 18 8 27 20 16 20 19 19 14 16 17 23 16 15 APR 12 4 13 17 13 18 13 19 16 16 19 17 16 18 18 16 17 20 21 17 MEI 19 17 21 20 17 16 12 18 26 9 17 12 12 17 26 15 19 9 13 23 JUN 9 18 19 24 23 22 8 22 15 21 15 19 11 13 21 23 23 19 18 22 JUL 18 20 19 17 20 25 11 28 12 13 13 2 19 22 18 9 20 26 16 23 AUG 9 12 9 15 29 24 1 22 15 17 5 5 17 2 13 11 26 26 12 25 SEP 1 16 12 3 16 17 4 21 19 16 19 7 17 12 15 11 17 19 8 25 OKT 6 14 16 7 13 22 12 15 24 21 14 3 16 8 23 4 19 24 15 18 NOP 5 17 16 16 19 16 20 27 14 20 18 20 13 11 13 15 15 18 18 20 DEC 12 17 15 17 16 21 20 9 12 14 12 10 25 18 23 13 16 19 14 19

Sumber : BMKG, Stasiun Meteorologi Mutiara Palu

29

Tabel 5.3. Data Temperatur Udara Bulanan Stasiun Mutiara PaluJAN TAHUN (OC) 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Rata Rata 26,4 26,7 26,7 27,1 26,7 26,0 25,7 27,9 26,7 26,6 27,1 26,5 27,3 27,4 27,5 27,2 27,2 26,7 27,1 27,4 26,9 (OC) 26,6 26,9 26,2 26,9 25,5 26,2 25,9 28,1 27,1 27,1 26,6 26,6 27,0 26,7 28,2 27,7 26,3 27,1 26,8 28,1 26,9 (OC) 27,4 27,6 27,0 26,1 26,6 27,1 26,2 28,7 25,7 27,4 27,3 27,2 27,5 27,5 28,1 27,6 27,2 26,5 26,9 28,7 27,2 (OC) 27,0 28,0 27,1 26,8 27,4 26,9 27,1 28,5 26,5 26,9 27,9 27,9 27,8 27,8 27,7 26,9 28,0 26,3 27,0 28,7 27,4 (OC) 27,0 27,7 27,5 26,5 27,1 27,1 27,2 28,3 26,5 28,6 27,7 27,7 28,0 27,8 27,3 27,4 28,1 26,7 27,5 28,2 27,5 (OC) 27,0 27,0 27,2 26,3 26,7 26,4 27,7 27,0 26,0 25,8 27,3 26,9 28,5 27,5 27,2 26,8 27,5 26,6 27,4 27,1 27,0 (OC) 26,5 26,1 27,0 26,3 26,0 26,2 26,7 26,4 26,3 26,9 27,6 28,2 27,1 27,0 27,0 28,2 27,0 25,1 26,7 27,1 26,8 (OC) 27,4 26,9 27,3 26,9 25,9 26,6 27,4 26,3 26,6 27,0 27,6 28,1 27,7 27,9 27,8 28,1 27,0 25,7 28,1 26,7 27,2 (OC) 27,7 27,3 27,8 27,3 26,6 26,9 27,9 27,0 27,1 27,3 27,8 28,4 28,1 28,5 28,3 27,8 27,3 26,5 28,7 27,0 27,6 (OC) 27,6 27,7 27,1 28,1 26,9 27,4 28,3 27,7 26,8 27,1 27,7 29,3 28,2 29,2 28,1 28,6 27,5 26,8 28,2 27,7 27,8 (OC) 27,7 27,4 26,7 28,0 26,6 26,7 27,7 26,7 26,6 26,6 27,7 28,2 28,5 28,9 27,4 28,6 27,3 26,8 28,5 28,2 27,5 (OC) 27,2 26,6 28,0 26,4 25,9 26,4 27,4 26,9 27,7 27,1 26,5 28,5 27,2 28,2 27,3 29,0 28,0 27,1 27,9 27,6 27,3 FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC

Sumber : BMKG, Stasiun Meteorologi Mutiara Palu

Tabel 5.4. Data Kelembaban Bulanan Stasiun Mutiara PaluJAN TAHUN (%) 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 79 77 78 75 78 81 82 73 77 80 79 77 77 78 75 (%) 79 74 81 77 81 82 82 74 77 77 82 76 78 77 71 (%) 74 72 77 83 79 78 82 69 82 76 78 79 76 75 70 (%) 78 71 78 80 76 81 78 74 82 75 77 76 75 75 76 (%) 81 76 79 83 81 79 77 79 83 72 79 80 75 75 82 (%) 79 80 79 83 82 83 72 83 81 80 77 82 69 71 81 (%) 78 81 79 79 83 83 80 84 81 79 73 72 78 77 79 (%) 73 76 73 75 86 80 72 85 76 79 73 69 75 70 73 (%) 69 75 68 73 81 79 71 80 75 72 72 70 72 68 71 (%) 71 76 73 70 80 79 71 77 81 80 78 66 72 67 74 (%) 74 78 74 74 81 79 77 82 80 80 77 76 72 69 78 (%) 75 81 74 81 82 80 78 76 72 80 74 73 79 71 77 FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC

30

Lanjutan Tabel 5.4. Data Kelembaban Bulanan Stasiun Mutiara Palu2006 2007 2008 2009 2010 Rata Rata 76 79 78 71 76 77,2 74 77 75 80 72 77,4 76 80 79 78 70 76,6 80 76 81 78 73 77,0 77 78 77 75 79 78,3 80 78 79 79 82 79,1 72 82 82 81 80 79,1 70 79 83 77 82 76,3 71 78 80 79 81 74,2 72 75 80 82 76 75,0 72 71 76 83 74 76,3 71 75 79 80 75 76,6

Sumber : BMKG, Stasiun Meteorologi Mutiara Palu

Tabel 5.5. Data Kecepatan Angin Bulanan Stasiun Mutiara PaluJAN TAHUN knot 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Rata Rata 3 4 4 4 3 4 4 5 3 3 6 6 6 7 5 4 4 4 4 4 4,4 knot 3 4 4 3 3 4 4 5 4 5 5 7 6 7 5 5 5 4 4 4 4,6 knot 4 4 4 3 3 5 4 5 4 5 6 6 6 7 5 5 4 4 4 5 4,7 knot 3 4 3 3 3 3 4 4 3 4 6 6 6 5 5 4 4 3 4 4 4,0 knot 3 4 3 2 3 4 4 4 3 4 5 5 7 4 4 4 4 3 4 4 3,9 knot 3 3 3 2 2 4 4 3 3 4 5 5 7 4 3 3 4 3 4 3 3,6 knot 3 3 3 3 2 4 4 3 3 4 6 6 6 4 3 5 3 3 4 3 3,7 knot 4 4 3 3 2 4 5 3 3 5 6 7 7 5 4 4 3 3 5 3 4,2 knot 5 3 4 4 3 4 5 4 4 6 6 7 7 5 4 5 7 6 6 3 4,9 knot 4 4 4 4 3 4 5 4 4 5 6 7 7 5 4 5 5 3 5 3 4,6 knot 5 4 3 4 3 4 5 3 4 5 6 7 7 5 4 5 5 4 5 4 4,6 knot 4 5 3 3 2 4 4 3 4 5 5 6 7 5 4 5 4 4 4 4 4,3 FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC

Sumber : BMKG, Stasiun Meteorologi Mutiara Palu

31

Tabel 5.6. Data Penyinaran Matahari Bulanan Stasiun Mutiara PaluJAN TAHUN (%) 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Rata Rata 57 79 72 72 66 56 60 81 49 X X X X 63 62 59 56 58 50 52 49,6 (%) 51 71 65 74 60 54 49 82 57 X X X X 47 59 64 58 39 48 72 47,5 (%) 71 70 74 32 61 75 60 83 X X X X X 62 73 43 57 54 61 69 47,2 (%) 75 71 66 68 72 65 74 60 X X X X X 68 61 51 72 56 69 63 49,5 (%) 59 75 70 69 71 73 72 62 X X X X X 62 60 68 81 61 67 67 50,8 (%) 76 68 73 61 55 60 87 65 X X X X X 79 67 60 65 56 54 70 49,8 (%) 72 68 70 80 58 59 72 70 X X X X X 61 62 83 65 46 64 62 49,6 (%) 84 86 91 82 52 74 98 64 X X X X X 87 78 79 57 48 81 63 56,2 (%) 85 69 86 82 70 62 93 68 X X X X X 92 70 78 50 57 90 71 56,1 (%) 79 71 83 89 71 58 80 65 X X X X X 78 67 71 73 62 65 62 53,7 (%) 75 72 72 85 58 60 73 45 X X X X X 78 50 81 50 67 67 63 49,8 (%) 75 62 70 63 54 43 70 57 X X X X X 69 42 72 60 47 63 48 44,7 FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC

Sumber : BMKG, Stasiun Meteorologi Mutiara Palu

Temperatur (C) Kelembaban (%) PARAMETER KLIMATOLOGI 100 80 60 40 20 0 Jan

Kecepatan Angin (Knot) Penyinaran Matahari (%)

Feb Mar Apr May Jun

Jul

Aug Sep Oct Nov Dec

BULAN

Sumber : BMKG, Stasiun Meteorologi Mutiara Palu Gambar 5.2. Grafik Klimatologi Stasiun Mutiara Palu32

Sumber : Bakosurtanal dan Bappeda Kota Palu Gambar 5.3. Catchment Area DAS Poboya

Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (ETo) Untuk menghitung Evapotranspirasi potensial (ETo) digunakan metode Penman Modifikasi dengan persamaan..... (3.1) dan (3.2) ETo = c x ETo* ... (u) x (ea ed) ... (3.1) (3.2)

ETo* = W x (0,75 Rs Rn1 ) + (1 W) x parameter dalam metode tersebut.

Dalam hal ini, temperatur, kelembaban, angin dan sinar matahari menjadi

Contoh : perhitungan ETo, untuk data bulan januari pada Stasiun Meteorologi Mutiara Palu dengan koordinat 00 549 56,94 LS/ 119 54 19,86 BT adalah sebagai berikut : Diketahui : Data rerata klimatologi (Untuk bulan Januari) a. Suhu rata-rata, t = 26,933

b. Kelembaban udara relatif, RH = 77,2 % c. Kecepatan angin, u = 4,4 Knot = 2,27 m/detik. ( 1 knot = 0,515 m/detik ) d. Penyinaran matahari, n/N = 49,6 %

Langkah-langkah perhitungan : 1. Data suhu/ temperatur udara rata-rata bulanan dari tabel 5.3. Untuk

bulan Januari diperoleh t = 26,9 C. 2. Untuk nilai t = 26,9 C, dari Lampiran 23, untuk nilai Ea, nilai W, nilai 1-W dan nilai f(t) dengan cara interpolasi diperoleh : - ea = 35,457 - W = 0,764 - 1-W = 0,236 - f(t) = 16,057 3. Data kelembaban udara relatif rata-rata bulanan dari tabel 5.4, untuk bulan Januari diperoleh RH = 77,2 % 4. Berdasarkan nilai ea dan RH, dengan menggunakan lampiran 26, untuk nilai f(ed) diperoleh : Ed = (ea x RH) = 35,457 x 77,2 = 27,37 m.bar 5. Berdasarkan nilai ed, untuk nilai f(ed) diperoleh : f(ed) = 0,34 0,044 = 0,34 0,044 = 0,11 6. Berdasarkan data letak lintang 00 549 56,94 LS/ 119 54 19,86 BT dengan cara interpolasi menggunakan lampiran 24 untuk nilai Ra diperoleh : Ra = 15,00 mm/hari

7. Data penyinaran matahari rata-rata bulanan dari tabel 5.6, Untuk bulan Januari diperoleh : n/N = 0,496

34

8. Berdasarkan nilai Ra dan n/N dengan menggunakan lampiran 25, atau dihitung dengan rumus, untuk nilai Rs diperoleh: Rs = (0,25 + 0,54 n/N) x Ra = ((0,25 + 0,54 (0,496)) x 15,00 = 7,77 9. Berdasarkan nilai n/N melalui lampiran 28, atau dihitung dengan rumus diperoleh: f(n/N) = 0,1 + 0,9 n/N = 0,1 + 0,9 (0,496) = 0,55 10. Data kecepatan angin rata-rata bulanan u = 5,0 Knot = 4,4 x 0,515 = 2,27 m/dtk 11. Berdasarkan nilai u melalui lampiran 29, atau dihitung dengan rumus, maka diperoleh nilai f(u) : f(u) = 0,27 x (1 + u x 0,864) = 0,27 x {1+ (2,27 x 0,864)} = 0,80 12. Berdasarkan nilai f(t), f(ed) dan f (n/N) dengan menggunakan rumus, maka nilai Rn1 untuk bulan Januari diperoleh : Rn1 = f(t) x f(ed) x f(n/N) = 16,057 x 0,11 x 0,55 = 0,96 13. Angka koreksi C dari lampiran 30, untuk bulan Januari diperoleh nilai C = 1,1 14. Berdasarkan nilai W, (1-W), Rs, Rn1, f(u), ea dan ed, maka dengan menggunakan persamaan untuk nilai ETo* pada bulan Januari diperoleh : ETo* = W(0,75 Rs Rn1 ) - (1-W) f(u) (ea ed) = {0,764 (0,75(7,77 0,96)} {(0,236)(0,80)(35,457 27,37)} = 2,373

35

15. Berdasarkan nilai ETo* = 2,37 dan nilai C = 1,1, maka nilai ETo pada bulan Januari diperoleh : ETo = C x ETo* = 1,1 x 2,373 = 2,611 mm/hari = 80,93 mm/bulan

Untuk perhitungan evapotranspirasi potensial bulan berikutnya dapat dilihat pada lampiran tabel 5.7 berikut.

36

Data di exel

37

Perhitungan Ketersediaan Air (Debit Andalan) Dalam menentukan debit andalan pada DAS Poboya, digunakan Metode F. J. Mock. Data yang menjadi parameter dalam menentukan debit andalan metode F.J Mock antara lain : - Data curah hujan bulanan - Data evapotranspirasi potensial yang dihitung dengan metode Penman Modifikasi . - Data jumlah hari hujan Adapun langkah perhitungan ketersedian air atau debit andalan pada DAS Poboya dengan Metode F. J. Mock dapat dilihat pada contoh perhitungan pada bulan Januari tahun 1999 sebagai berikut : a. Data perhitungan untuk bulan Januari tahun 1999 : - Curah hujan bulanan (R) = 218 mm/bulan - Jumlah hari hujan (n) = 28 hari

- Evapotranspirasi potensial bulanan pada tabel 5.7, untuk bulan Januari diperoleh ETo = 80,93 mm/ bulan b. Langkah Perhitungan : 1. Penggunaan lahan terbuka berdasarkan pengamatan lapangan, maka diperkirakan/diasumsikan m = 20 %. 2. Menghitung perubahan evapotranspirasi ( E) E = ETo xm x (18 n) 20 0.2 x (18 28) 20

= 80,93 x

= 2,43 mm/bulan 3. Menghitung evapotranspirasi aktual (Ea) : Ea = ETo E = 80,93 2,43 = 78,51 mm/bulan

38

4. Menentukan jumlah keseimbangan air atau water balance ( S) S = R Ea = 50 78,51 = -28,51 mm/bulan 5. Limpasan badai (SR) Limpasan badai digunakan apabila terjadi defisit pada jumlah keseimbangan air dengan faktor limpasan sebesar 5 %. SR = PF x R = 0,05 x 50 = 2,5 mm/bln 6. Menentukan kandungan air tanah (SS) Karena S negatif (R < Ea), maka sebagian air tanah akan keluar badai (PF) diambil

dan terjadi kekurangan (defisit). SS = S SR = -28,51 2,5 = -31,01 mm/bln 0 mm/bln 7. Menentukan kapasitas kelembaban tanah (soil Moisture) Untuk kelembaban awal, diambil 200 mm/bulan. Karena pada bulan Januari kandungan air tanah = 0 mm/bulan atau tidak ada, maka kelembaban tanah tetap atau sebesar kelembaban awal yaitu 200 mm/bulan. Kelembaban ini sebelumnya. 8. Kelebihan air (Water Surplus) WS = S SS = -28,51 (0) = -28,51 mm/bulan 0 mm/bln merupakan kelembaban dari tahun

9. Koefisien infiltrasi dan faktor resesi aliran (k) diambil : Koefisien infiltrasi (I) = 40 %

Faktor resesi aliran air (k) = 60 %

39

10. Menentukan infiltrasi (I) Untuk infiltrasi dapat dihitung dengan rumus : I = WS x Koefisien infiltrasi (I) = 0 x 0,4 = 0 mm/bulan 11. Menentukan volume air tanah G = 0,5 ( 1 + k ) x I = 0,5 ( 1 + 0,6 ) x 0 = 0 mm/bulan 12. Menghitung penyimpanan air tanah (water Storage) Untuk penyimpanan air awal V(n-1) diambil dari bulan sebelumnya = 1,01 mm sehingga: K x V(n-1) = 0,6 x 1,01 = 0,61 mm 13. Volume penyimpanan Untuk volume penimpanan (Vn) dapat dihitung dengan rumus : Vn = ((0,5 (1 +k ) I ) + (k x V(n-1)) = 0 + 0,61 = 0,61 mm/bulan 14. Menghitung perubahan volume aliran air dalam tanah. Untuk besarnya perubahan volume aliran air dalam tanah ( Vn) dapat dihitung dengan rumus :

= 0,61 1,01 = -0,4 mm/bulan 15. Menentukan aliran dasar (Base Flow) Aliran dasar (BF) dapat dihitung dengan menggunakan rumus : BF = I - Vn = 0 (-0,4) = 0,4 mm/bulan

Vn

= Vn V(n

1)

40

16. Menghitungan limpasan langsung (Direct Run Off) Limpasan lansung DR dapat dihitung dengan rumus : DR = WS I =00 = 0 mm/bulan 17. Menentukan total limpasan total (Run Off) Limpasan total (Ro) dapat dihitung dengan menggunakan rumus : Ro = BF + DR + SR = 0,4 + 0 + 2,5 = 2,9 mm/bulan 18. Menentukan debit andalan tersedia bulan n (Qn) Diketahui data-data sebagai berikut : Luas Catchment area (A) Jumlah hari dalam Bulan Januari = 66,84 km = 31 hari

Maka, untuk debit tersedia Qn dapat dihitung sebagai berikut : Qn = Ro x 10-3 x A x 11.6 = 31

= 0,07 m/detik

Perhitungan Debit Sesaat Perhitungan debit sesaat adalah metode perhitungan debit dengan melakukan peninjauan dan perhitungan langsung di lapangan. Dalam perhitungan debit sesaat ini menggunakan peralatan sederhana berupa : 1. Bola pingpong ; sebagai alat penghanyut untuk pengukuran kecepatan arus sungai 2. Tongkat ; sebagai alat pengukur kedalaman sungai 3. Roll meter ; sebagai alat pengukur jarak 4. Stopwatch ; sebagai alat penghitung waktu 5. Peralatan tulis menulis ; sebagai alat untuk mencatat hasil survey 6. Kamera foto ; sebagai alat dokumentasi

41

Adapun cara pengujian sebagai berikut : 1. Menentukan lokasi pengujian dengan mencari sungai yang landai, tidak terlalu berkelok, dan tidak terlalu banyak material penghambat seperti kayu dan bebatuan besar. 2. Tentukan ukuran sungai yang akan digunakan sebagai sampel, kemudian ukur panjang dan lebarnya. 3. Bagi sampel sungai menjadi beberapa segmen untuk menunjang ketelitian pengujian, dalam kasus ini sungai dibagi menjadi dua segmen memanjang dan untuk segmen melintangnya dibagi per 50 cm. 4. Ukur kedalaman sungai pada arah melintang per 50 cm. 5. Hanyutkan bola pingpong dari bagian hulu sungai, hidupkan stopwatch ketika bola pingpong memasuki lokasi hulu sampel dan hentikan stopwatch ketika bola pingpong telah mencapai bagian hilir sampel. Adapun bola pingpong tersebut sebelumnya diisi air bagian untuk menyesuaikan dengan kecepatan arus sungai. 6. Lakukan pengujian tersebut beberapa kali, dalam kasus ini dilakukan 5 kali pengujian dengan jeda + 30 menit tiap pengujian. 7. Catat seluruh hasil pengujian

Gambar 5.5. Pengujian Debit Sesaat : Potongan Memanjang42

Gambar 5.6. Pengujian Debit Sesaat : Potongan Melintang Bagian Hulu

Gambar 5.7. Pengujian Debit Sesaat : Potongan Melintang Bagian Tengah

Gambar 5.8. Pengujian Debit Sesaat : Potongan Melintang Bagian Hilir

43

Diketahui : a. Pembacaan 1. 8,11 detik 2. 9,13 detik 3. 9,08 detik 4. 8,28 detik 5. 9,32 detik b. Pengukuran memanjang Panjang sampel 1 = 3 m Panjang sampel 2 = 3 m c. Pengukuran melintang Tabel 5.8 Hasil Pengukuran Sungai Arah Melintang Hulu Tengah Hilir (m) h1 = 0,40 h2 = 0,45 h3 = 0,40 h4 = 0,40 h5 = 0,35 h6 = 0,35 h7 = 0,30 h8 = 0,30 h9 = 0,25 h10 = 0,20 h11 = 0,20 h12 = Sumber : Hasil Survey (m) h1 = 0,20 h2 = 0,30 h3 = 0,40 h4 = 0,35 h5 = 0,35 h6 = 0,35 h7 = 0,40 h8 = 0,40 h9 = 0,30 h10 = 0,20 (m) h1 = 0,30 h2 = 0,40 h3 = 0,45 h4 = 0,45 h5 = 0,30 h6 = 0,35 h7 = 0,30 h8 = 0,35 h9 = 0,30 h10 = 0,20

Pengolahan data : v = s/t s=3+3= 6m

44

t1 = 8,11 detik/ 6 m = 1,352 detik/ m t2 = 9,13 detik/ 6 m = 1,522 detik/ m t3 = 9,08 detik/ 6 m = 1,513 detik/ m t4 = 8,58 detik/ 6 m = 1,430 detik/ m t5 = 9,52 detik/ 6 m = 1,587 detik/ m t = 7,404/ 5 = 1,481 detik

v = s/t = 6 / 1,481 = 4,051 m/detik

Hulu a1 = (h1+h2)/2 * l = (0,40+0,45)/2 * 0,50 = 0,213 m a2 = (h1+h2)/2 * l = (0,45+0,45)/2 * 0,50 = 0,250 m a3 = (h1+h2)/2 * l = (0,45+0,40)/2 * 0,50 = 0,213 m a4 = (h1+h2)/2 * l = (0,40+0,40)/2 * 0,50 = 0,200 m a5 = (h1+h2)/2 * l = (0,40+0,35)/2 * 0,50 = 0,188 m a6 = (h1+h2)/2 * l = (0,35+0,35)/2 * 0,50 = 0,175 m a7 = (h1+h2)/2 * l = (0,35+0,30)/2 * 0,50 = 0,163 m a8 = (h1+h2)/2 * l = (0,30+0,30)/2 * 0,50 = 0,150 m a9 = (h1+h2)/2 * l = (0,30+0,25)/2 * 0,50 = 0,138 m a10 = (h1+h2)/2 * l = (0,25+0,20)/2 * 0,50 = 0,113 m a11 = (h1+h2)/2 * l = (0,20+0,20)/2 * 0,10 = 0,100 m a total = 1,903 m

Tengah a1 = (h1+h2)/2 * l = (0,20+0,30)/2 * 0,50 = 0,125 m a2 = (h1+h2)/2 * l = (0,30+0,40)/2 * 0,50 = 0,175 m a3 = (h1+h2)/2 * l = (0,40+0,35)/2 * 0,50 = 0,188 m a4 = (h1+h2)/2 * l = (0,35+0,35)/2 * 0,50 = 0,175 m a5 = (h1+h2)/2 * l = (0,35+0,35)/2 * 0,50 = 0,175 m a6 = (h1+h2)/2 * l = (0,35+0,40)/2 * 0,50 = 0,188 m a7 = (h1+h2)/2 * l = (0,40+0,40)/2 * 0,50 = 0,200 m

45

a8 = (h1+h2)/2 * l = (0,40+0,30)/2 * 0,50 = 0,175 m a9 = (h1+h2)/2 * l = (0,30+0,20)/2 * 0,20 = 0,125 m a total = 1,526 m

Hilir a1 = (h1+h2)/2 * l = (0,30+0,40)/2 * 0,50 = 0,175 m a2 = (h1+h2)/2 * l = (0,40+0,45)/2 * 0,50 = 0,213 m a3 = (h1+h2)/2 * l = (0,45+0,45)/2 * 0,50 = 0,225 m a4 = (h1+h2)/2 * l = (0,45+0,30)/2 * 0,50 = 0,188 m a5 = (h1+h2)/2 * l = (0,30+0,35)/2 * 0,50 = 0,163 m a6 = (h1+h2)/2 * l = (0,35+0,30)/2 * 0,50 = 0,163 m a7 = (h1+h2)/2 * l = (0,30+0,35)/2 * 0,50 = 0,163 m a8 = (h1+h2)/2 * l = (0,35+0,30)/2 * 0,50 = 0,163m a9 = (h1+h2)/2 * l = (0,30+0,20)/2 * 0,10 = 0,125 m a total = 1,608 m

a = (a hulu + a tengah + a hilir) / 3 = (1,903 + 1,526 + 1,608) / 3 = 5,037 / 3 = 1,679 m Q =a/v = 1,679 / 4,051 = 0,415 m/detik

Perbandingan Debit Andalan Hasil perhitungan debit andalan metode F.J Mock selama periode 20 tahun (1991 2010) direkapitulasi untuk selanjutnya jumlah debit setiap bulan dirangking dari nilai kecil ke besar untuk menentukan debit andalan terpilih. Debit andalan terpilih jatuh pada rangking m = n/5 + 1 yaitu rangking ke 5. Untuk perhitungan debit andalan DAS Poboya tahun 1991 2010 dapat dilihat pada lampiran 1 - 20, dan untuk rekapitulasi serta rangking debit andalan dapat dilihat

46

pada lampiran 21 dan 22. Hasil perbandingan kedua metode diatas dapat dilihat pada tabel 5.9 berikut. Tabel 5.2 Perbandingan Debit andalan Metode F.J Mock Dan Perhitungan Debit SesaatDebit Andalan Perhitungan Debit Metode Sesaat F. J. Mock Pribadi PU PDAM (m/detik) Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Rata-rata 66,84 66,84 66,84 66,84 66,84 66,84 66,84 66,84 66,84 66,84 66,84 66,84 0,30 0,29 0,27 0,39 0,21 0,37 0,31 0,37 0,23 0,31 0,21 0,38 0,303 (m/detik)

Bulan

Catchment Area

0,415

0,440

0,500

0,452

Sumber : Hasil Perhitungan

5.1.2 Analisis Kontinuitas Debit Sungai Poboya

Analisis kontinuitas DAS Poboya dimaksudkan untuk mengetahui keberlangsungan ketersediaan air pada wilayah tersebut. Hal ini dapat dijadikan sebagai acuan pemanfaatan sungai Poboya sebagai cadangan sumber air bersih. Kontinuitas air tidak terlepas dari keberadaan sumber air baku. Debit air yang menurun akan berpengaruh pada kesinambungan produksi air. Perubahan fungsi hutan menjadi lahan perkebunan. Pemukiman, pertambangan dan perkembangan kota akan berpengaruh pada kontinuitas air. Sumber-sumber air

47

yang tidak dilengkapi dengan alat pengukur debit mengakibatkan air yang dieksploitasa tidak terkontrol. Perhitungan kebutuhan air pada Kecamatan Palu Timur (khusus sungai Poboya) : Untuk pemakaian air pada sambungan PDAM : a. Kebutuhan air untuk keperluan perumahan, perkantoran, tempat ibadah, tempat pendidikan, dan tempat perbelanjaan (dirata-ratakan) ditetapkan 3 liter/orang/jam. b. Jumlah pengguna air PDAM = 4945 jiwa dari 989 sambungan (asumsi 5 jiwa/KK) c. Lama pemakaian air rata-rata dalam sehari adalah 6 jam. d. Tingkat pelayanan ditetapkan 77 %. e. Debit kebutuhan air : Q = Pn x C x F = 4945 x (3/(1x3600)) x 6 x 77% = 19,04 L/detik = 0,01904 m/detik

Tingkat kehilangan air ditetapkan sebesar 40 % dari kebutuhan harian secara keseluruhan. Hasil perhitungan kebutuhan debit air dari sungai poboya dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 5.10. Kebutuhan Debit Air Penduduk Pada Sungai PoboyaJangka waktu pemakaian air rata-rata sehari (Jam) 6 6 Tingkat Pelayanan

NO.

Lokasi

Pengguna

Kebutuhan

Debit

Debit

(Orang) Kelurahan Poboya Sambungan 2 PDAM Kebutuhan Debit 1 Total Kebutuhan Debit 1795 4945

(L/orang /jam) 3 3

(%) 100 77

(L/detik) (m/detik) 8,975 19,04 28,01 11,21 39,22 0,008975 0,01904 0,02801 0,01121 0,03922

Tingkat Kehilangan Air Sebesar 40 %

Sumber : Hasil Perhitungan

48

Untuk pemakaian irigasi/ pengairan : a. Luas area yang diairi : Sawah = 12,13 ha

Palawija/ Tegalan = 2,10 ha Kebun Total = 82,09 ha = 96,32 ha

b. Debit yang digunakan untuk pengairan tersebut = 105 L/detik = 0,105 m/detik Proyeksi jumlah penduduk Metode yang digunakan untuk memperkirakan jumlah penduduk yaitu metode geometris. Metode perhitungan didasarkan pada angka kenaikan rata rata pertahun. Rumus yang digunakan : Pt = Po x ( 1 + r ) t Dimana : Pt = Po = t r = = jumlah penduduk pada waktu t jumlah penduduk pada waktu to priode waktu perhitungan laju pertumbuhan penduduk jumlah penduduk dihitung dengan menghitung laju

Perhitungan

pertumbuhan penduduk tahun 2005 2009 sebagai berikut. Pt = Po x (1 + r)t P 2006 67891 = = P2005 (1 + r)t 66839 (1 + r)t = = = 1+r r = =Log Pt - Log Po t Log 67891 - Log 66839 1

Log (1 + r)

0,00678

Arc Log 0,00678 = 1,01492 1,01492 1 = 0,01492

49

Hasil perhitungan tahun 2005 - 2009 dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 5.11. Laju Pertumbuhan Penduduk Kecamatan Palu Timur Tahun 2005 Sampai Tahun 2009 Jumlah Tahun 2005 2006 2006 2007 2007 2008 2008 2009 Jumlah Rata-rata Sumber : Hasil Perhitungan Dengan menggunakan laju pertumbuhan penduduk rata-rata, maka proyeksi jumlah penduduk pada tahun 2010 adalah sebagai berikut : Pt = Po (1 + r)t Pt2009

Jumlah Penduduk Akhir 67891 68686 69651 73073

Pertumbuhan Penduduk 0,01492 0,01172 0,01405 0,04913 0,08982 0,02246

Penduduk Awal 66893 67891 68686 69651

= 73073 (1 + 0,02246)1 = 74714,22 dibulatkan: 74715 Jiwa

Proyeksi jumlah penduduk selama 20 tahun yaitu pada tahun 2010 sampai tahun 2029 dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 5.12. Proyeksi Jumlah Penduduk Kecamatan Palu Timur Tahun 2010 Sampai Tahun 2029 No. 1 2 3 4 5 6 7 Tahun 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Jumlah Penduduk (Jiwa) 74715 76393 78109 79863 81657 82491 85366

50

Lanjutan Tabel 5.12. Proyeksi Jumlah Penduduk Kecamatan Palu Timur Tahun 2010 Sampai Tahun 2029 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 87283 89243 91248 93297 95393 97535 99726 101966 104256 106597 108991 111439 113942

Sumber : Hasil Perhitungan Tabel 5.13. Proyeksi Jumlah Penduduk Kec. Palu Timur Terhadap Kebutuhan Air Bersih Sungai PoboyaPersentase Jumlah Pengguna Air Sungai Poboya (9 %) 6740 6875 7030 7188 7349 7424 7683 7855 8032 8212 Kebutuhan Air Penduduk (L/detik) 39,22 42,59 43,55 44,53 45,53 45,99 47,60 48,66 49,76 50,88 Kebutuhan Air Penduduk (m/detik) 0,03922 0,04259 0,04355 0,04453 0,04553 0,04599 0,04760 0,04866 0,04976 0,05088 Total Kebutuhan Air (Penduduk + Irigasi) (L/detik) 144,22 147,59 148,55 149,53 150,53 150,99 152,60 153,66 154,76 155,88 Total Kebutuhan Air (Penduduk + Irigasi) (m/detik) 0,14422 0,14759 0,14855 0,14953 0,15053 0,15099 0,15260 0,15366 0,15476 0,15588

No.

Tahun

Jumlah Penduduk (Jiwa) 74715 76393 78109 79863 81657 82491 85366 87283 89243 91248

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

51

Lanjutan Tabel 5.13. Proyeksi Jumlah Penduduk Kec. Palu Timur Terhadap Kebutuhan Air Bersih Sungai Poboya8397 52,02 0,05202 8585 53,19 0,05319 8778 54,38 0,05438 8975 55,60 0,05560 9177 56,85 0,05685 9383 58,13 0,05813 9594 59,43 0,05943 9809 60,77 0,06077 10030 62,13 0,06213 10255 63,53 0,06353 Catatan : Kebutuhan Air Irigasi = 105 L/detik = 0,105 m/detik 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 93297 95393 97535 99726 101966 104256 106597 108991 111439 113942 157,02 158,19 159,38 160,60 161,85 163,13 164,43 165,77 167,13 168,53 0,15702 0,15819 0,15938 0,16060 0,16185 0,16313 0,16443 0,16577 0,16713 0,16853

Sumber : Hasil Perhitungan

5.1.3 Analisis Kualitas Sungai Poboya Pemeriksaan kualitas sumber air baku merupakan pemeriksaan awal sebelum air baku diproses di Instalasi pengolahan, karena dari pemeriksaan ini dapat diketahui kandungam zat organik atau bekteriologis yang ada di dalamnya untuk menentukan berapa volume desinfektan yang akan digunakan untuk proses pengolahan air baku tersebut menjadi air minum sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Pemeriksaan kualitas air minum di bedakan atas : a. Pemeriksaan fisik b. Pemeriksaan kimiawi c. Pemeriksaan radioaktif, dan bakteriologis Berdasarkan keempat parameter pemeriksaan kualitas air di atas hanya pemeriksaan fisik, kimia dan bakteriologis yang dilakukan pengujiannya. Pemeriksaan ini dilakukan secara manual dengan metode gravimetrik dan metode volumetrik. Dari 4 sumber air baku yang semuanya masih hingga saat ini. Berdasarkan hasil analisis data, pemeriksaan hanya dilakukan satu kali yaitu tahun pemeriksaan. tahun 2010, dan pada tahun sebelumnya tidak dilakukan

52

Berdasarkan pengolahan data tentang pemeriksaan yang pernah dilakukan oleh PDAM Kota Palu meliputi parameter : a. Pemeriksaan fisik Pada pemeriksaan fisik yang diperiksa adalah kejernihan, bau, rasa, dan warna. Berdasarkan hasil analisis data, pemeriksaan hanya dilakukan pada tahun 2010 pada tahun-tahun sebelumnya tidak dilakukan pemeriksaan. Adapun hasil pemeriksaan pada tahun 2010 adalah Pemeriksaan pada bulan mei, dari parameter fisik yang ada 1 sumber air baku yang diperiksa dari empat sumber air baku. Sumber air yang diperiksa adalah sungai poboya. Pada pemeriksaan sungai poboya ini, kekeruhan memenuhi syarat yang di inginkan yaitu 1,01 NTU yang seharusnya 5 NTU dan baik digunakan untuk air bersih dan air minum. b. Pemeriksaan Kimiawi Dari hasil analisis data tentang pemeriksaan kimiawi pada sumber air baku, pemeriksaan tidak dilakukan secara keseluruhan untuk semua sumber. Berdasarkan analisis pada tahun 2010 pemeriksaan dilakukan pada bulan mei untuk sungai poboya, tiga sumber air baku tidak diperiksa.Pada pemeriksaan sungai poboya, mangan < 0,1 yang seharusnya 0,1, klorida 21 mg/L yang seharusnya 600 mg/L, pH 6 yang seharusnya 6,5-9, dan zat padat terlarut 360 mg/L yang seharusnya 1000 mg/L dan baik digunakan untuk air bersih atau air minum karena memenuhi standar yang ditetapkan. Pada bulan juni 2010 pemeriksaan dilakukan pada sumber air air poboya yaitu merkuri(Hg) yang berada di ambang batas yaitu 0,001 mg/L. c. Pemeriksaan Radioaktif dan Bakteriologis Berdasarkan pengamatan dan wawancara dengan pihak PDAM bahwa pemeriksaan Radioaktifitas dan Bakteriologis tidak pernah dilakukan di sumber air baku dengan pertimbangan bahwa semua sumber air baku PDAM Kota Palu masih bersih dari bahan yang berbahaya. Hasil penelitian Asosiasi Pertambangan Rakyat Indonesia (Asperi) :

53

Tabel 5.14. Kandungan Kimia Sungai Poboya Berdasarkan Penelitian Asperi Obyek Penelitian Air PDAM Bak Kotor Merkuri Air PDAM Bak Bersih Merkuri Tanah Permukiman sekitar tambang Merkuri Air Sungai Poboya Hilir-Hulu Merkuri Sedimen Sungai Poboya Hilir-Hulu Merkuri Limbah Cair di Area Tromol Merkuri Limbah Padat di Area Tromol Merkuri Udara di atas Tong Sulfat Nitrit Asam Sianida Karbon Dioksida Kandungan Kimia 0,005 ppm 0,004 ppm 0,596 ppm 0,005-0,060 ppm 0,004-0,580 ppm 0,005-0,040 ppm 0,808-0,882 ppm 934,73 ug/Nm3 50,47 ug/Nm3 Tidak Terdeteksi 3120 ug/Nm3

Sumber : Hasil Penelitian Tim Independen Asperi, 2010

5.2 Pembahasan 5.2.1 Kuantitas Debit Sungai Poboya Dari hasil perhitungan debit andalan dengan kedua metode tersebut, dapat dilihat hasil perbandingannya yang disajikan pada tabel 5.2. Rata-rata dari kedua metode tersebut mempunyai debit yang sangat berbeda, dimana debit dengan metode F.J Mock mempunyai debit rata-rata sebesar 0,303 m3/detik dan debit dengan metode perhitungan debit sesaat sebesar 0,452 m3/detik dengan luas DAS 75,78 km. Perbedaan debit yang dihasilkan setiap bulan tersebut dipengaruhi oleh faktor curah hujan evapotranspirasi (data klimatologi) dan jenis tanah. Curah hujan yang tinggi akan menambah besar debit andalan, begitu pula sebaliknya. Evapotranspirasi adalah kehilangan air dari lahan dan permukaan air dari suatu aliran sungai akibat kombinasi proses evaporasi dan transpirasi. Hampir seluruh tanah pada bagian DAS Poboya mempunyai tekstur tanah kasar dengan unsur dominan pasir kerikil/porous. Pasir yang memiliki sifat permeabilitas yang tinggi sehingga air lebih banyak terinfiltrasi ke dalam tanah.54

Pembukaan lahan juga mempengaruhi kelembaban tanah, karena dibagian hilir pembukaan lahan cukup besar maka tanah menjadi kering dan air mengisi pori pori tanah, sehingga air lebih banyak terinfiltrasi ke dalam tanah. Selain itu perbedaan debit yang diperoleh dari kedua metode tersebut dipengaruhi oleh cara perhitungan yang digunakan. Pada metode F.J Mock perhitungan debit andalan didasarkan pada data curah hujan, klimatologi (temperatur, kelembaban udara, kecepatan angin dan penyinaran matahari) dan luas catchment area. Sedangkan pada metode Perhitungan debit sesaat dilakukan pengukuran debit secara langsung di lapangan tanpa menngunakan data klimatologi maupun curah hujan. Kedua metode tersebut mempunyai keuntungan dan kekurangan. Keuntungan dari metode F.J Mock ini yaitu hasil analisis yang diperoleh akan lebih akurat sebab metode ini lebih banyak mempertimbangkan keadaan alam/cuaca yang sangat mempengaruhi ketersediaan air pada suatu sungai dan kekurangannya yaitu metode ini banyak menggunakan data terukur, sehingga apabila salah satu data terukur tidak diketahui maka metode ini tidak dapat digunakan. Sedangkan keuntungan dari metode perhitungan debit sesaat yaitu dapat diketahui secara langsung debit andalan yang tersedia pada sungai tersebut dengan perhitungan debit yang mudah tanpa perlu mengumpulkan data-data klimatologi, curah hujan, maupun jenis tanah, dan kekurangannya adalah tidak dapat diketahui debit yang tersedia pada sungai tersebut untuk jangka panjang dikarenakan tidak adanya perhitungan mengenai kondisi alam sekitar sungai.

5.2.2 Kontinuitas Debit Sungai Poboya Kontinuitas produksi sangat dipengaruhi oleh keadaan kuantitas dan kualitas air baku. Debit air yang menurun akan mengganggu kesinambungan suplai air kepada pelanggan, yang seharusnya dapat dilayani selama 24 jam menjadi lebih pendek atau sistem pendistribusian air secara bergiliran untuk beberapa wilayah pelayanan. Kualitas air yang jelek sangat mempengaruhi kontinuitas air kepada pelanggan, dimana air bak yang jelek tidak sanggup diolah karena memerlukan bahan-baha kimia yang lebih banyak dan harganya cukup

55

mahal. Disamping itu, kekeruhan air yang tinggi biasanya tidak diolah sehingga air yang sampai kepada pelanggan keruh atau produksi terhenti. Berdasarkan hasil survey di PDAM bahwa hingga saat ini penggiliran pendistribusian air masih berlangsung. Sungai Poboya digunakan oleh penduduk sekitar sungai dan kebutuhan air bersih yang dikelola oleh PDAM Kota Palu. Sungai Poboya itu sendiri tidak meng-cover seluruh wilayah Kecamatan Palu Timur, melainkan hanya pada Kelurahan Poboya, dan sebagian dari Kelurahan Tondo, Besusu Timur, dan Talise. Sedangkan untuk Kelurahan Besusu Tengah, Besusu Barat, Lasoani, Layana Indah, dan sebagian Kelurahan Tondo, Besusu Timur, dan Talise digunakan sumber dari sungai Kawatuna, Watu Tela, dan sungai lainnya yang juga dikelola oleh PDAM Donggala. PDAM Kota Palu sendiri tidak meiliki data secara spesifik mengenai jumlah pelanggan dalam satuan orang/ jiwa, dan hanya mempunyai data dalam satuan sambungan. Data yang diperoleh menunjukan ada 989 sambungan, dengan asumsi 5 orang per sambungan maka diperoleh 4945 jiwa. Jumlah tersebut ditambahakan dengan jumlah penduduk Kelurahan Poboya yaitu 1795 jiwa, sehingga diperoleh jumlah pengguna air bersih PDAM Kota Palu yaitu 6740 jiwa. Hasil tersebut dipresentasekan terhadap jumlah penduduk seluruh Kecamatan Palu Timur yaitu 74715 jiwa. Maka diperoleh persentase pengguna air bersih PDAM Kota Palu adalah 9 % dari total jumlah penduduk Kecamatan Palu Timur. Hasil tersebut yang kemudian dijadikan acuan untuk memperhitungkan proyeksi kebutuhan air berish penduduk Kecamatan Palu Timur terhadap ketersediaan air pada sungai Poboya sampai 20 tahun mendatang. Dari jumlah 989 sambungan tersebut terdapat 172 sambungan yang overlap atau berada di luar kawasan Palu timur, sehingga terjadi interkoneksi dengan PDAM Donggala. Dari perhitungan kebutuhan air terhadap DAS Poboya dapat diketahui bahwa kebutuhan air bersih penduduk yaitu 39,22 L/detik atau 0,03922 m/detik, sedangkan kebutuhan air untuk irigasi adalah 105 L/detik atau 0,105 m/detik, sehingga diperoleh total kebutuhan air adalah 144,22 L/detik atau 0,14422 m/detik. Dengan proyeksi jumlah penduduk dan kebutuhan air sampai dengan

56

tahun 2029 (20 tahun) diperoleh 63,53 L/detik atau 0,06353 m/detik untuk kebutuhan air bersih penduduk, sehingga didapatkan total kebutuhan air bersih penduduk dan pengairan irigasi pada tahun 2029 adalah 168,53 L/detik atau 0,16853 m/detik.

5.2.3 Kualitas Sungai Poboya Dari hasil pengujian kualitas air baik dari segi fisik maupun kimiawi, diperoleh diperoleh hasil sebagai berikut : Tabel 5.15. Hasil Pengujian Fisik Kandungan Air Sungai Poboya Jenis Pengujian Kekeruhan Air Kandungan 1,01 NTU Syarat 5 NTU

Sumber : PDAM Kota Palu, 2010 (Dari segi fisik air aman dikonsumsi) Tabel 5.16. Hasil Pengujian Kimia Kandungan Air Sungai Poboya Jenis Pengujian Kandungan Mangan Kandungan Klorida Kandungan pH Kandungan Zat Padat Terlarut Kandungan Merkuri (Hg) Sumber : PDAM Kota Palu, 2010 Kandungan < 0,1 21 mg/L 6 360 mg/L 0,001 mg/L Syarat 0,1 600 mg/L 6,5 9 1000 mg/L 0,001 mg/L

(Dari segi kimiawi air aman dikonsumsi) Pengujian radioaktif dan bakteriologis tidak dilakukan dengan pertimbangan intake pengambilan air DAS Poboya masih aman dari radioaktif dan bakteriologis karena jauh dari jangkauan masyarakat umum. Dengan membandingkan hasil pengujian yang dilakukan oleh PDAM dan Asperi, maka dapat dilihat bahwa ada perbedaan hasil yaitu :

57

Tabel 5.17. Perbandingan Hasil Pengujian Merkuri (Hg) PDAM dan Asperi PDAM Merkuri (Hg) 0,001 ppm Asperi Merkuri (Hg) 0,004 0,005 ppm

Sumber : PDAM Kota Palu & Asperi

Dengan melandaskan pada pengujian PDAM maka air DAS Poboya aman dikonsumsi, namun jika dilandaskan pada pengujian Asperi maka air DAS Poboya berbahaya untuk dikonsumsi karena mengandung melebihi batas aman konsumsi. zat kimia yang

58

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan

1.

Ditinjau dari segi kuantitas dapat diketahui bahwa debit andalan yang ada pada sungai Poboya berkisar antara 303 452 L/detik atau 0,303 0,452 m/detik. Dan hingga saat ini baru termanfaatkan 144,22 L/detik atau 0,14422 m/detik dengan sisa debit yang belum termanfaatkan berkisar antara 158,78 307,78 L/detik atau 0,15878 0,30778 m/detik, yang berarti kuantitas DAS Poboya cukup memadai.

2.

Ditinjau dari segi kontinuitas, dengan mengabaikan kondisi alam yang akan terjadi antara tahun 2010 hingga tahun 2029, maka dapat disimpulkan bahwa debit yang tersedia pada DAS Poboya masih mencukupi untuk kebutuhan air bersih dan pengairan irigasi. Dimana debit yang dibutuhkan adalah 168,53 L/detik atau 0,16853 m/detik, dan debit yang tersedia berkisar antara 303 452 L/detik atau 0,303 0,452 m/detik. Akan tetapi dengan meningkatnya kebutuhan air, maka perlu ada penambahan instalasi pengolahan air (IPA) untuk 20 tahun ke depan. Dimana instalasi yang ada saat ini hanya berkapasitas 30 L/detik.

3.

Ditinjau dari segi kualitas dapat diketahui bahwa air pada intake sungai Poboya masih aman untuk dikonsumsi sebagai air bersih, baik ditinjau dari kandungan fisik air maupun kandungan kimia, karena masih berada di bawah ambang batas keamanan yang disyaratkan.

59

6.2 Saran 1. Sebaiknya perlu ada bantuan langsung dari pihak fakultas terhadap mahasiswa yang melakukan survey atau pencarian data pada pihak-pihak terkait agar mempermudah dalam prosesnya sehingga tidak terlalu menghambat dalam pengerjaan skripsi. 2. Pengadaan AWLR/ alat pengukur debit langsung sangat diperlukan untuk pengambilan data debit yang lebih akurat. 3. Pemeriksaan terhadap kualitas air perlu ditingkatkan untuk semua sumber air dan reservoir terhadap parameter yang telah ditentukan (Men-Kes 907/ MenKes/VII/2002). 4. Sebaiknya perlu dilakukan pengujian dan perhitungan dalam survey lapangan, khususnya pada perhitungan permukaan lahan terbuka dan kapasitas kelembaban tanah, agar perhitungan debit andalan bisa lebih akurat.

60