ANALISIS KETERSEDIAAN AIR TASIK NAMBUS ......2020/07/05 · proses evaporasi, intersepsi dan...
Transcript of ANALISIS KETERSEDIAAN AIR TASIK NAMBUS ......2020/07/05 · proses evaporasi, intersepsi dan...
1
ANALISIS KETERSEDIAAN AIR TASIK NAMBUS
SEBAGAI SUMBER AIR BAKU KECAMATAN TEBING TINGGI
KABUPATEN KEPULAUAN MERANTI
1Joleha dan
2Jecky Asmura
1Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Riau.
2Staf Pengajar Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Riau.
Kampus: Binawidya Km. 12,5 Simpang Baru Pekanbaru 28293, Riau.
e-mail: [email protected]
Abstrak
Tasik merupakan suatu wadah alam yang dapat menahan kelebihan air pada masa
aliran air tinggi untuk digunakan pada masa kekeringan, selain itu juga untuk
menampung air untuk pengelolaan dikemudian hari makanya berapapun ukuran
suatu tasik atau apapun tujuan akhir dari pengelolaan airnya fungsi utamanya
adalah untuk menstabilkan aliran air. Potensi ketersediaan dan pemanfaatan air pada
Tasik Nambus (Neraca Air) sangat penting untuk diketahui dimana sejauh ini data
Morfometri tentang potensi ketersediaan air tersebut masih belum lengkap. Tujuan
dari studi ini adalah untuk mengetahui potensi/ketersediaan dan keseimbangan
air pada Tasik Nambus guna memenuhi kebutuhan di Kecamatan Tebing
Tinggi Kabupaten Kepulauan Meranti.Ketersediaan Sumber Air baku dari Tasik
Nambus hanya mampu melayani kebutuhan masyarakat sebesar 50% dan
kebutuhan tahun 2020, yaitu sebesar 60 h/det.
Kata Kunci: Ketersediaan, tasik, sumber, air baku.
1. PENDAHULUAN
Peningkatan kebutuhan air bersih di suatu daerah tidak diiringi dengan
ketersediaan air baku yang memadai dan juga wilayah yang tersebar di pulau-pulau.
Keterbatasan air baku antara lain disebabkan oleh pembangunan dan perubahan tata
guna lahan yang sering kurang mempertimbangkan kelestarian ekosistem di
sekitamya. Hal itu diperburuk dengan perubahan iklim global dengan meningkatnya
suhu bumi dan semakin panjangnya musim kemarau di Indonesia. Selain itu letak
2
geografis Indonesia menempatkan sebagian daerah berada di pulau-pulau, yang
sumber air bersihnya dipengaruhi oleh air laut. Kondisi ini kemudian mengakibatkan
semakin meluasnya daerah rawan air di seluruh Indonesia. Akibat dari
keterbatasan ini, maka Pcmcrintah khususnya kabupaten Kepulauan
Mcranti, bcrusaha meneari sumber air yang dapat dijadikan sumber air baku
untuk memenuhi kebutuhan masyarakat khususnya kecamatan Tebing Tinggi
Barat.
Salah satu sumber air yang dapat dimanfaatkan adalah Tasik Nambus. Lokasi
Tasik Nambus berada sekitar 16 km dari kota Selatpanjang (Gambar 1). Luas
Permukaan Tasik Nambus adalah 19 hektare yang dikelilingi hutan lindung dengan
radius bcrdiameter 0,75 km dengan daerah tangkapan seluas 377,72 Ha. Topografi di
daerah ini relative datar.
Analisis Hidrologi
3
Tasik merupakan suatu wadah alam yang dapat menahan kelebihan
air pada masa aliran air tinggi untuk digunakan pada masa kekeringan,
selain itu juga untuk menampung air untuk pengelolaan dikemudian hari
makanya berapapun ukuran suatu tasik atau apapun tujuan akhir dari
pengelolaan airnya fungsi utamanya adalah untuk menstabilkan aliran air.
Potensi ketersediaan dan pemanfaatan air pada Tasik Nambus (Neraca Air)
sangat penting untuk diketahui dimana sejauh ini data Morfometri
tentang potensi ketersediaan air tersebut masih belum lengkap.
Analisis hidrologi untuk keandalan Tasik Nambus meliputi analisa data curah
hujan, dan evapotranspirasi.
Presipitasi (Curah Hujan)
Presipitasi adalah nama umum dari uap yang mengkondensasi dan jatuh
ke tanah dalam rangkaian proses hidrologi. Jumlah presipitasi selalu
dinyatakan dengan dalamnya presipitasi (mm). Presipitasi atau curah hujan
dibagi atas curah hujan terpusat (point rainfall) dan curah hujan daerah (areal
rainfall). Curah hujan terpusat (point rainfall) adalah curah hujan yang
4
didapat dari hasil pencatatan alat pengukur hujan atau data curah hujan yang
akan diolah berupa data kasar atau data mentah. Curah hujan daerah (arael
rainfall) adalah curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu
rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir yaitu curah
hujan rata-rata diseluruh daerah yang bersangkutan. Bila dalam suatu daerah
terdapat beberapa stasiun atau pos pencatat curah hujan, maka untuk
mendapatkan curah hujan areal adalah dengan mengambil harga rata-ratanya. Data
curah hujan yang digunakan untuk analisa ini adalah diambil dari stasiun curah hujan
Stasiun Buatan.
Air Larian (Surface Run Off)
Air larian adalah bagian dari curah hujan yang mengalir di atas permukaan
tanah menuju ke sungai, danau dan lautan. Laju dan volume air larian suatu DAS
dipengaruhi oleh penyebaran dan intensitas curah hujan di DAS yang bersangkutan.
Umumnya laju air larian dan volume terbesar terjadi ketika seluruh DAS tersebut ikut
berperan, dengan kata lain hujan turun merata diseluruh wilayah DAS yang
bersangkutan. Berkurangnya laju dan volume air larian berkaitan dengan perubahan
(penurunan) nilai koefisien air larian. Koefisien air larian atau sering disingkat
dengan C adalah bilangan yang menunjukan perbandingan antara besarnya air larian
terhadap besarnya curah hujan. Angka C berkisar antara 0 hingga 1
5
Evapotranspirasi
Evapotranspirasi (ET) adalah jumlah total air yang kembali lagi ke atmosfer
dari permukaan tanah. permukaan air, dan vegetasi oleh adanya pengaruh faktor-
faktor iklim dan fisiologis vegetasi. Evapotranspirasi merupakan gabungan antara
proses evaporasi, intersepsi dan transpirasi. Evaporasi adalah peristiwa penguapan
yaitu berubahnya air menjadi uap, bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air
ke udara atau semua bentuk permukaan selain vegetasi. Sedang transpirasi adalah
perjalanan air dalam jaringan vegetasi (proses fisiologi) dari akar tanaman ke per
mukaan daun dan akhirnya menguap ke atmosfer. Intersepsi adalah penguapan air
dari permukaan vegetasi ketika berlangsung hujan.
Besarnya laju evaporasi dan tranpirasi kurang lebih sama apabila pori-pori
daun terbuka. Untuk mengetahui faktor yang berpengaruh terhadap evapotranspirasi
perlu dibedakan menjadi Evapotranspirasi Potensial (PET) dan Evapotranspirasi
Terbatas (ET). Evapotranspirasi potensial adalah kemampuan atmosfer untuk
menghapus air dari permukaan melalui proses evapotranspirasi. Evapotranspirasi
dihitung dengan Persamaan 1.
PET = C{W. Rn+ (1- W). f (u). ( ea-ed )}
Keterangan:
PET = Evapotranspirasi Potensial (mm/hari)
C = Angka koreksi Penman
w = faktor yang berhubungan dengan temperatur (T) dan elevasi daerah.
Untuk daerah Indonesia dengan elevasi antara 0 - 500 m
Rs = radiasi gelombang pendek dalam satuan evaporasi (mm/hari)
= (0,25 + 0,54 nIN)Ra
Ra = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir (angka
angot) yang dipengaruhi oleh letak lintang daerah. Harga Ra seperti
Rnl = radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari)
= f(t) . f(ed) . f(n/N)
f(t) = fungsi suhu
f(ed) = fungsi tekanan uap
= 0,34 - 0,44. 4(ed) f(n/N) = fungsi kecerahan
= 0,1 + 0,9 n/N
6
f(u) = fungsi dari kecepatan angin pada ketinggian 2 m dalam satuan (m/dt)
= 0,27 (1 + u2/100)
U2 = kecepatan angin pada tinggi permukaan 2 m(m/dt)
= U(2/x)"5
(ea-ed) = perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap yang sebenarnya
ed = ea . Rh
RH = kelembaban udara relatif (%)
ea = tekanan uap jenuh (mbar)
ed = tekanan uap sebenarnya (mbar)
7
Perkolasi
Perkolasi adalah gerakan air kebawah dari zona tidak jenuh, yang terletak
diantara permukaan tanah sampai kepermukaan air tanah (zonz jenuh). Perkolasi
merupakan proses penjenuhan lapisan permukaan tanah. Laju perkolasi sangat
tergantung pada sifat-sifat tanah. Laju perkolasi ini dapat mencapai 1-3mm/hari.
Kriteria Kebutuhan
Kebutuhan Air diperkirakan untuk dapat memenuhi kebutuhan air penduduk
pada masa mendatang. Pertumbuhan jumlah penduduk diproyeksikan dengan
menggunakan metode geometris (Departemen pekerjaan Umum, Bagian: 6 volume II
dan III, air minum perkotaan
Pn= Pox (1 +r)"
Keterangan:
Pn = Jumlah penduduk pada tahun ke n
Po = Jumlah penduduk pada tahun awal
r = Laju pertumbuhan penduduk(%)
n = Jumlah interval waktu(%)
Neraca Air (Water Balance)
Neraca air merupakan perimbangan antara pemasukan, pengeluaran dan
kehilangan, Persamaan 2 adalah rumus neraca air.
I = 0 ± AS
Keterangan:
I = Pemasukan (inflow)
0 = Pengeluaran(olitflow)
AS = Perubahan tampungan (storage)
Inflow dalam kajian ini adalah besamya curah hujan (curah hujan efektif)
sedangkan yang termasuk dalam outflow adalah evapotranspirasi potensial dan
perkolasi.
Tujuan dari studi ini adalah untuk mengetahui potensi/ketersediaan dan
keseimbangan air pada Tasik Nambus guna memenuhi kebutuhan di Kecamatan
Tebing Tinggi, Kabupaten Kepulauan Meranti.
8
2. METODOLOGI
Secara garis besar metode pelaksanaan kegiatan ini mencakup pengumpulan
data sekunder dan survey pengukuran topografi kemudian dilakukan kajian dan
analisa berdasarkan literatur yang ada yaitu terhadap kajian dan analisa peta topografi
dan daerah aliran sungai serta kajian dan analisa hidrologi berkaitan dengan potensi
sumber air baku yang tersedia pada Tasik Nambus.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisas Hidrologi
Analisa hidrologi digunakan untuk mengetahui ketersediaan air. Pada bagian
ini akan dipaparkan bagaimana data curah hujan yang ada akan diolah sehingga bisa
ditemukan curah hujan efektif,
Analisa Curah Hujan
Data curah hujan yang digunakan diambil dari stasiun terdekat yaitu stasiun
buatan. Dari data yang ada dicari curah hujan pertengah bulanan yang disajikan pada
Tabel 4.
9
Perhitungan himlah Suplesi Hujan
Perhitungan jumlah suplesi hujan ini diambil dan nilai curah hujan areal
tengah bulanan pada stasiun penakar hujan buatan, data-data yang digunakan adalah
data curah hujan selama 10 tahun 2000-2009, sebagai contoh diambil perhitungan
untuk bulan Januari 2000.
Langkah-langkah perhitungan:
1) Data curah hujan tengah bulanan pada bulan Januari 2000
2) Menghitung jumlah suplesi hujan bulan Januari tahun 2000
Besarnya volume hujan dicari dengan mengalikan nilai curah hujan tengah
bulanan Januari pada tahun 2000 dan nilai koefisien air larian serta luas
catchment area. Nilai koefisien diambil 0,6 sesuai dengan literatur pada Tabel 3.
Pertengahan bulanan I
I = 60,5 mm x 0,6 x 372,72 Ha
I = 135297,36 m3
Pertengahan bulanan II
I = 88,5 mm x 0,6 x 372,72 Ha
I = 197914,32 m3
Untuk jumlah suplesi bulan-bulan bcrikutnya dari tahun 2000-2009 dihitung
tersendiri dalam table (tidak dilampirkan).
Perhitungan Evapotranspirasi
Pada bagian ini akan dibahas secara jelas langkah-langkah perhitungan
evapotranspirasi potensial, sebagai contoh diambil untuk perhitungan bulan Januari,
yaitu:
Data-data; Temperature (t) Stasiun buatan : 27,71°C, Kelembaban relative(Rh)
10
Stasiun buatan : 92,55 %, Kecepatan angina (u) Stasiun buatan : 1,15 km/jam,
Penyinaran matahari (n/N) Stasiun buatan : 38 %, Tinggi pengukuran 2 m.
Langkah — langkah perhitungan:
1) Untuk temperatur (t) = 27,30 oC setelah di interpolasi langsung diperoleh
harga-harga ea, w, (1-w) dan f(t), yaitu ditampilkan pada Tabel 6.
2) Nilai ed diperoleh dari hasil perhitungan menggunakan Persamaan:
ed = RHxea
ed = 91,27%x36,29
ed = 33,12 mbar
3) Angka koreksi penman c, didapat dari Table 3 diperoleh 1,1 untuk bulan
Januari
4) Menghitung radiasi sinar matahari Rs
Rs = (0,25+0,54n/N)Ra
Rs = 6,78 mm/hari
5) Menghitung radiasi gelombang pendek netto Rns
Rns = (1-r)xRs
Rns = 6,38 mm/hari
6) Menghitung radiasi gelombang netto Rnl
Rn1 = f(t)xf(ed)xf(n/N)
Rnl = 0,62 mm/hari
7) Menghitung radiasi neeto dalam evaporasi ekivalen Rn
11
Rn = Rns-Rnl
Rn = 6,38-0,62 Rn=5,76
8) Menghitung Fungsi angin f(u)
F(u) = 0,27( I +u2/100)
F(u) = 0,27
9) Menghitung evapotranspirasi potensial(PET)
PET = c(w.Rn+( I -w)F(u)(ea-ed))
PET = 5,07 mm/hari
Selanjutnya perhitungan besarnya evapotranspirasi potensial untuk bulan-
bulan berikutnya disajikan pada Table 7.
Analisa Kehutuhan Air
Air dari Tasik Nambus dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air
domestik dan non domestic. Uraian kebutuhan air yang harus dipenuhi adalah
sebagai berikut:
1) Kehutuhan air bersih penduduk (kebutuhan air domesik)
12
Analisa jumlah penduduk diperkirakan dengan metode geometris, maka jumlah
penduduk Kecamatan Tebing Tinggi Barat seperti pada Tabel 8.
Kecamatan Tebing Tinggi termasuk kota kecil, sehingga kebutuhan air
sebesar 130 1/orang/hari.
2) Kebutuhan air bcrsih non domesik
Kebutuhan air non domestik dihitung dcngan asumsi bahwa kecamatan
Tcbing Tinggi adalah kota kecil, dengan angka 20% dari kebutuhan
domestik.
Analisa Kapasitas Tampungan Tasik Nambus
Kapasitas Tasik Nambus disajikan seperti Tabel 9.
13
Analisa Neraca Air (Water Balance)
Perhitungan neraca air dilakukan untuk melihat apakah kebutuhan air
yang diperlukan dapat dipenuhi oleh Tasik Nambus secara kontinuitas,
perhitungan dilakukan dengan mengambil kebutuhan air bersih tahun
2020 dengan tingkat pelayanan 80% sesuai target MDGs yaitu sebesar 120
l/dt. Dari analisa yang dilakukan didapatkan bahwa Tasik Nambus tidak
mampu untuk mensuplai kebutuhan sebesar 120 l/dt, tapi hanya mampu
memenuhi kebutuhan sebesar 60 1/dt atau 50 % dari kebutuhan 2020.
4. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Ketersediaan Sumber Air baku dari Tasik Nambus hanya mampu
melayani kebutuhan masyarakat sebesar 50% dari kebutuhan tahun 2020,
yaitu sebesar 60 lt/det.
4.2. Saran
Mencari sumber - sumber air yang bisa dijadikan alternative sumber air
baku kecamatan Tebing Tinggi Barat khususnya dan Kabupaten Kepulauan
Meranti pada urnurnnya.
DAFTAR PUSTAKA
Asdak, Chay, 2002, Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Sungai, Gadjah
Mada University Press, Yogyakarta.
Soemarto, CD., 1999, Hidrologi Teknik, edisi ke-2, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Suyono Sosrodarsono et al., 1994. Hidrologi Untuk Pengairan, Penerbit
PT. Pradnya Paramita, Jakarta.
Soewarno, 1995, Hidrologi - Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data
Jilid I. Nova, Bandung.
Soewarno,1995. Hidrologi - Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data
Jilid II. Nova, Bandung.
Triatmodjo, B., 2008, Hidrologi Terapan, Beta Offset, Jakarta