Upload
ngotruc
View
222
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
KEKRITISAN AIR
(KEBUTUHAN/KETERSEDIAAN AIR)
KEKRITISAN AIR
KEKRITISAN AIR (KA)
KA = (kebutuhan air) : (ketersediaan air)
Kebutuhan air:
a. domestik
b. lahan sawah
c. industri
d. perikanan
e. ternak
f. transportasi
g. wisata air
h. pembangkit libtrik
Sumber air:
a. air hujan
b. air sungai
c. air danau
d. airtanah
KRITERIA KEKRITISAN AIR
KRITERIA KEKRITISAN AIR
Mendekati kritis 50% - 75%
Keadaan kritis 76% - 100%
Telah kritis > 100%
Sumber : Notodiharjo, 1982)
PERMASALAHAN SUMBERDAYA AIR
Bagaimana cara menghitung kebutuhan air?
Sumber air dimana ? Berapa potensinya?
Bagaimana cara memanfaatkan sumber secara efisien?
Bagaimana cara konservasi sumber air ?
Irigasi Airtanah di Kabupaten Purworejo
Sumur Gali di Doline Kabupaten Gunungkidul
Sumber : Suyono, 2005
Penampungan Air Hujan (PAH)di daerah langka airtanah Muaratungkal Jambi
Sumber : Suyono, 2008
Kolam Ikan di Kecamatan Samarang Garut
Embung di Kabupaten Rembang
MATAAIR di Kabupaten Banyumas(Suyono,2004)
Waduk Sempor di Gombong
Sumber : Suyono, 2005
Sungai Cibereum untuk irigasi di Kecamatan Samarang Garut
Bendung Kali Opak (Boko)
Kekeringan di Kabupaten Rembang
Kebutuhan air domestik tidak tercukupi karena airtanah langka di lereng Kaki Gunungapi Slamet
Sumber : Suyono, 2003
Penyediaan Air di Daerah Karangbolong Gombong
Sumber : Suyono, 2005
KEBUTUHAN AIR UNTUK DOMESTIK
Data yang diperlukan :
Tingkat pertumbuhan penduduk ( %)
Jumlah penduduk desa ( jiwa)
Jumlah penduduk kota (jiwa)
Baku kebutuhan air domestik penduduk kota (liter/kapita/hari)
Baku kebutuhan air domestik penduduk desa (liter/kapita/hari)
Bagaimana baku kebutuhan air domestik dihitung?
- survei dengan kuesioner
- sampel : stratified random; strata tingkat sosial-ekonomi
penduduk, ketersediaan air.
Kebutuhan air untuk domestik (Qdom)
Qdom = 365 hari x (qu/1000 x Pu) + (qr/1000 x Pr)
Keterangan :
Qdom = Kebutuhan air domestik ( m /th)
qu = Baku kebutuhan air domestik penduduk kota
(liter/kapita/hari)
qr = Baku kebutuhan air domestik penduduk desa
(liter/kapita/hari)
Pu = Jumlah penduduk kota
Pr = Jumlah penduduk desa
3
KEBUTUHAN AIR UNTUK INDUSTRI
Kebutuhan air untuk industri (Qid)
Qid = Hk {(Pk x Qk)/1000}+Up
Keterangan :
Qid = Kebutuhan air untuk industri (m³/th)
Hk = Jumlah hari kerja per tahun
Pk = Jumlah karyawan
Qk = Baku kebutuhan air karyawan ( l/kap/hari)
Up = Kebutuhan air untuk proses industri (m3/th)
Up tergantung dari jenis industri, ada indutri yang banyak menggunakan air dan ada yg sedikit
KEBUTUHAN AIR UNTUK TERNAK
Kebutuhan air untuk ternak (Qt)
Qt = 0.365 {( qskk x Pskk) + (qkd x Pkd) + (qb x Pb) + (qun x Pun)}
Keterangan :
Qt = Kebutuhan air untuk ternak ( m³/th)
qskk = Kebutuhan air untuk ternak sapi, kuda, kerbau
( lt/kepala/hari)
qkd = Kebutuhan air untuk ternak kambing atau domba
(lt/kepala/hari)
qb = Kebutuhan air untuk ternak babi ( lt/kepala/hari)
qun = Kebutuhan air untuk ternak unggas (lt/kepala/hari)
Psk = jumlah ternak sapi, kuda. kerbau
Pkd = jumlah ternak kambing atau domba
Pb = jumlah ternak babi
Pun = jumlah ternak unggas
0,365 = angka konversi satuan (365 hari/1000 lt)
Baku Kebutuhan Air Untuk Ternak
JENIS TERNAK KEBUTUHAN AIR
(lt/kepala/hari)
Sapi / Kerbau / Kuda 40,0
Kambing / Domba 5,0
Babi 6,0
Unggas 0,6
Sumber : PT. Indra Karya, 2003
Kebutuhan air perikanan (Qfp)
Qfp = 365 ( qfp/1000) x Afp x 10000
Keterangan :
Qfp = Kebutuhan air untuk perikanan (m³/th)
qfp = Kebutuhan air untuk pembilasan ( 7 mm/hari/ha)
Afp = Luas kolam ikan ( ha )
KEBUTUHAN AIR UNTUK PERIKANAN
KEBUTUHAN AIR UNTUK IRIGASI
Air irigasi digunakan untuk :
1. Mengganti air hilang untuk evaporasi
2. Mengganti air hilang untuk transpirasi
3. Mengganti air hilang untuk infiltrasi
(perkolasi)
4. Air untuk penggenangan
5. Mengganti air hilang di saluran irigasi
Crop water requirement (CWR)
Kebutuhan data:
1. Suhu udara, kelembaban relatif, kecepatan angin, lama penyinaranmatahari
2. Infiltrasi atau perkolasi
3. Jenis tanaman dan umur tanaman
4. Pola tanam
5. Luas tanam
6. Efisiensi irigasi
7. Data hujan
Kebutuhan air untuk irigasi (Qi)
Rumus umum
Qi = {Ax(qs/1000) x (Ft x100 hari) x 24 jam x 3600 detik} : Efs
Keterangan :
Qi = Kebutuhan air untuk irigasi (m³/tahun)
A = Luas sawah (ha)
qs = Baku kebutuhan air untuk sawah (1 liter/detik/ha)
atau DIHITUNG DENGAN PROGRAM CROPWAT
Ft = Frekwensi tanam dalam setahun
Efs = Efisiensi saluran irigasi
Tahapan Perhitungan Kebutuhan Air untuk Irigasi
1. EVAPORASI (Eo, dalam mm/hari) : dihitung dengan Rumus Penman
2. Consumtive use ( Cu); Cu = kc x Eo , dalam mm/hari
kc : crop factor ( tabel)
3. Farm water requirement (CWR), dalam mm/hari
CWR = (Cu + In) – Pef
In = infiltrasi (mm/hari)
Pef = hujan efektif (hujan yang bermanfaat utuk tanaman
4. Project Water Requirement (PWR): dalam l/det
PWR = f x (CWR x A) x ( Eir -1)
A = luas tanam (ha)
Eir = irrigation efficiency = (Q1/Q2) x 100 %
f = faktor konversi mm/hari /ha ke satuan debit; 1mm/hari/ha = 0,11574 l/dt/ha
PWR = liter/det atau m3/det
Perhitungan Evaporasi dengan Metode Penman :
I/59 ((0.94II x III – IV x V x VI)) + VII (VIII – e2)
E = ----------------------------------------------------------------
I + 0.485
Keterangan :
I = merupakan nilai Δ sebagai fungsi temperatur (Tabel 1)
II = merupakan nilai (a + b n/N)
a dan b adalah konstanta
n adalah penyinaran matahari
N adalah panjang hari 9 jam (Tabel 9)
III = nilai H (top/sh) merupakan fungsi garis lintang (Tabel 3)
IV = nilai 118.10-9 (273 + Tz)4 merupakan fungsi suhu (Tabel 4)
V = nilai 0.47 – 0.77 √e2, merupakan tekanan uap aktual pada
ketinggian 2 meter (Tabel 5)
VI = nilai dari 0.2 + 0.8 n/N (Tabel 6)
VII = nilai dari 0.485 x 0.35 (0.5 + 0.54 V2) (Tabel 7a dan 7b)
V2 = kecepatan angin pada ketinggian 2 meter
VIII = nilai dari esat (Tabel 8)
esat = tekanan uap jenuh yang merupakan fungsi suhu
Koefisien Tanaman (kc) menurut FAO dan Nedeco/Prosida (PT. Indra Karya, 2003)
Prosida 0,5 bl 1 bl 1,5 bl 2 bl 2,5 bl 3 bl 3,5 bl 4 bl
Padi
- LV 1,2 1,2 1,32 1,4 1,35 1,24 1,12 0
- HYV 1,2 1,27 1,33 1,3 1,3 0 0 0
FAO
Padi:
- LV 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,05 0,95 0
- HYV 1,1 1,1 1,05 1,05 0,95 0 0 0
Palawija:
- Kedelai 0,5 0,75 1 1 0,82 0,45 0 0
- Jagung
- kac.tnh
0,5
0,5
0,59
0,51
0,96
0,66
1,05
0,85
1,02
0,85
0,95
0,95
0
0,95
0
0
Proses Pembibitan (membutuhkan air yang cukup)
Kebutuhan untuk Penyiapan Lahan
Kebutuhan untuk penyiapan lahan (van de Goor dan
Zijlsstra):
IR = M ( e –k) ( e –k – 1) -1
IR = Kebutuhan air di petak sawah
M = kebutuhan air untuk mengganti evaporasi dan perkolasi
M = Eo + In
k = M x ( T/S )
T = Jangka waktu persiapan lahan (hari)
S = Penjennuhan air dan tebal genangan (mm)
Efisiensi Penyaluran dipengaruhi oleh?
Efisiensi Penyaluran Air
Air yang disalurkan melalui jaringan saluran irigasi ada
yang hilang.
Air yang hilang disepanang saluran:
- evaporasi
- infiltrasi atau perkolasi
- pencurian air
Efisiensi Penyaluran Air (Efir) dipengaruhi oleh faktor:
- kualitas dan tipe bangunan saluran
- jenis tanah
- pemeliharaan saluran
BAGAIMANA MENGUKUR efisiensi pemakaian air?
Q1 > Q2
Efir = (Q2/Q1) x 100%DAM
SAWAH
Q1
Q2
Hujan Efektif untuk Hidup Tanaman
Hujan Efektif (Pef) diperkirakan dengan rumus:
(Pef) (Cu)-1 = (-0,001(P2)(Cu)-1 + 0,025 (P2)(Cu2)-1 + 0,0016 P + 0,6 (P)(Cu)-1)
Pef = Hujan efektif untuk tanaman
P = Hujan
Cu = Consumptive use = crop water requirement
KETERSEDIAAN AIR DI DAS
Air yang tersedia di DAS atau di daratan berupa:
Air hujan
Runoff (air sungai)
Airtanah
Air danau atau rawa
KETERSEDIAAN AIR HIDROMETEOROLOGIS
Sifatnya makro (tidak rinci dan ketersediaan rata-rata tahunan)
Data yang dipergunakan :
Elevasi stasiun klimatologi (mdpal)
Elevasi stasiun hujan (mdpal)
Suhu udara rata-rata tahunan stasiun klimatologi (0C)
Curah hujan tahunan (mm)
Rumus :
Eo = 325 + 21T + 0,9 T2 ; T = Suhu udara 0C
Et = ( P ) x (( 0,9 + (P2/Eo2))0,5 ) -1
Ro = P – Et; Volume RO = ( P –ET) x A
Ketersediaan air mantap = (Volume R0) x (0,25 sdg 0,35)
PENDEKATAN
KETERSEDIAAN AIR CARA HIDROMETEOROLOGIS
(digunakan bila tidak tersedia data debit sungai)
Langkah-langkah perhitungan :
Perhitungan hujan rata-rata DAS (P)mm/th
Perhitungan evapotranspirasi (Et)mm/th
Perhitungan neraca air DAS
Ketersediaan air mantap di DAS (Ro);
Rata-rata tahunan, perubahan simpanan air dianggap nol
Luas DAS ( A dalam km2)
Ketersediaan air tahunan rata-rata jangka panjang
Total ketersediaan air DAS (Ro) = (P – Et) x A x 1000 (m3/th)
Ketersediaan air DAS yang mantap (Pa) =((P-Et) x A)x 30% (m3/th)
KETERSEDIAAN AIR SUNGAI
Dihitung dari data debit aliran
Bila tidak ada data, diperlukan estimasi debit aliran
dengan model hidrologi:
Beberapa model hidrologi:
- Thornthwaite-Mather
- Mock
KETERSEDIAAN AIRTANAH
Diperlukan data:
1. peta sistem akuifer 6. flownet airtanah
2. tebal akuifer (D) 7. fluktuasi muka airtanah (F)
3. luas akuifer (Aa) 8. specific Yield batuan (Sy)
4. material akuifer 9. porositas batuan
5. nilai permeabilitas batuan
Pendekatan statis:
Volume airtanah (VAT) : VAT = Volume Akuifer x porositas
VAT = ( D x Aa) x (porositas)
Volume airtanah yang dapat diturap secara aman (VATa) :
VATa = (F x Aa) x (Sy)
Dasar Akuifer Berupa
Lapisan Kedap Air
L
D
d l
d h
Q
Vat = Vol akuifer x porositas
Vat aman = (luas akuifer x fluktuasi) Sy
Q = TIL
T = KD ; I = dh/dl
Pendekatan dinamis
NERACA AIR AKTUAL
Neraca air aktual bendung Pengasih Sungai
Serang;
Neraca airtanah sistem akuifer gumuk pasir;
Nerca air waduk Sempor
Neraca air wilayah administrasi