This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Dalam per!embangannya selama ini, pengoperasian Daerah Irigasi Jatiroto telah mengalami banya! perubahan !ondisi dan penurunan fungsi" Dengan !eterbatasan air yang tersedia, dila!u!an studi optimasi agar dapat mema!simal!an !euntungan hasil usaha tani berdasar!an luas tanaman yang optimal" ntu! analisa inidiguna!an program linear dengan program bantu -uantity .ethods for /indows 2" Dengan $olume andalan yang
ada dan !ebutuhan air tiap alternatif pola tanam yang direncana!an, dijadi!an batasan*!endala yang diguna!ansebagai input untu! pengoperasian program linearnya" asil dari perhitungan ini diharap!an dapat mengetahui luassawah yang bisa ditanami sesuai dengan jenis tanaman dan musim tanamnya serta !euntungan hasil tani optimalyang a!an diperoleh pada daerah irigasi Jatiroto"
Dari beberapa alternatif yang direncana!an, diperoleh pola tanam yang menghasil!an !euntungan terbesar yaitu pola tanam &a.i(&a.i (&a.i4&alawi/a dan tebu dengan awal masa tanam di bulan N)&$m*$# .$%a.$ I"Keuntungan yang diperoleh selama 0 tahun masa tanam ialah sebesar R& 5!06370535035-6 dengan intensitastanam sebesar 3 8, sehingga bisa disimpul!an dengan hasil pola tanam yang baru a!an mening!at!an!euntungan sebesar 01, dari e!sisting, yaitu p '3,122,410,444"44, serta intensitas tanam dari 252,2 menjadi'44"-
Kata %uni 6irigasi, pola tanam, optimasi, program linear"
A IPENDAHULUAN
1-1 Tin/auan Umum
Ketersediaan air merupa!an salah satu unsur po!o! bagi pertumbuhan tanaman, dan juga salahsatu fa!tor terpenting bagi pening!atan produ!si
pangan dalam bidang pertanian (irigasi) !hususnya"7enentuan banya!nya air yang dibutuh!an olehtanaman perlu di!etahui dengan pasti secara bai!".a!a dari itu penggunaan air irigasi selaya!nyadila!u!an secara efe!tif dan efisien" 8dapun
beberapa fa!tor yang mempengaruhi !etersediaan air antara lain, cara pemberian air, banya!nya hujan
yang turun, wa!tu penanaman, pengolahan tanah, pengaturan pola tanam, dan cara pengelolaan serta pemeliharaan saluran dan bangunan yang ada" 9angmenjadi tola! u!ur utama dari banya!nya air yangdiperlu!an terleta! dari masa tanam yang dila!u!an,masa pertumbuhan tanaman dari mulai penyiapanlahan sampai dengan masa panen sehingga dapatmenghasil!an produ!si panen yang bai!" 8dapun
beberapa tanaman produ!si yang umum sepertitanaman padi, polowijo dan juga tebu" :anaman padisendiri merupa!an tanaman terpenting di Indonesia!arena padi merupa!an bahan ma!anan po!o! bagi
ra!yat Indonesia" ;leh
!arena itu pemberian air
untu! !eperluan tanamantelah menjadi suatu
permasalahan yang
sangat penting"
7engaturan polatanam yang bai! a!anmempengaruhi hasilyang diingin!an, oleh!arenanya dalam hal inia!an diusaha!an
pengaturan pola tatatanam agar dapatmenghasil!an produ!si
panen dan air yang
tersedia sema!simalmung!in untu! memenuhi !ebutuhandari pola tata tanam itusendiri"
1-6 Lata# $la%an+
Daerah IrigasiJatiroto secaraadministratif berada diwilayah KabupatenLumajang yang meliputi
2 (dua) Kecamatan, yaitu Kecamatan Jatiroto danKecamatan owo!ang!ung" Jaringan Irigasi DI Jatirotomemanfaat!an sumber air dari K" Jatiroto melalui#endung Jatiroto sebagai penang!ap airnya" #endungJatiroto mengalir!an air dengan sistem gra$itasi untu! mengairi areal pertanian seluas &"'' a" Jenis tanamanyang ada pada daerah irigasi ini terdiri dari padi, palawija
serta tanaman tebu dengan pola tanam yang diguna!anadalah padi+
padi*palawija+ palawijadan tebu"
Dalam per!embangannya selama
ini, pengoperasianDaerah Irigasi Jatirototelah mengalami banya!
perubahan !ondisi"Kapasitas saluranmengalami penurunansebagai a!ibat dari
endapan sedimen yang cu!up besar di saluran
primer" <elain itu, pembagian air yang !urang
proporsional menga!ibat!an !e!urangan air
terutama pada saluran=saluran se!under yang berada
paling ujung atau hilir"
<alah satu cara untu! mening!at!an hasil pertanian pada tiap satuan luasnya adalah denganmengguna!an pengaturan cara pemberian air irigasiyang bai! dan juga pengaturan pola tanam yanglebih optimal" al ini bisa dipresentasi!an salah satucaranya ialah dengan studi optimasi pola tata tanamdan juga studi optimasi luas lahan" ntu! analisa inidiguna!an program linear dengan program bantu
Quantity Methods for Windows 2.
1.3Rumusan Masalah
1. #erapa besar debit andalan di <ungai
Jatiroto yang dapat diguna!an untu!
!ebutuhan irigasi >
2. #erapa besar !ebutuhan air irigasi untu!
masing + masing jenis tanaman yangdirencana!an>
3. #erapa besar luasan tanaman yang dapat
dilayani dari tiap tiap alternatif awal tanam>
4. #erapa besarnya !euntungan ma!simum
(p) dari hasil produ!si dan bagaimana
pola tanamnya>
1.4 Tu/uan
1. Dapat di!etahui besar debit andalan dari
<ungai Jatiroto yang tersedia untu! irigasi
2. Dapat di!etahui besar !ebutuhan air irigasi
untu! masing + masing jenis tanaman yangdirencana!an"
3. Dapat di!etahui besarnya luasan tanam dari
tiap=tiap alternatif awal tanam
4. Dapat diperoleh !euntungan yang
ma!simum dari hasil optimasi dan pola
tanamnya"
1.5 atasan Masalah
1. Data yang diguna!an adalah data se!under
yang ada di lapangan
2. 7eriode pemberian air untu! irigasi
dila!u!an setiap 04 harian"
3. <tudi ini hanya membahas areal daerah
irigasi Jatiroto seluas &"'' a"
4. <tudi ini tida! memperhitung!an masalah
sedimentasi, hanya menganalisa air untu! irigasi"
5. Dalam studi ini direncana!an dengan ? awaltanam yang berbeda yaitu awal tanam @opember I + Desember II dengan musimtanam sebagai beri!ut 6.usim ujan 6 @opember + Aebruari
Debit andalan merupa!an debit dari suatusumber air (mis6 sungai) yang diharap!an dapat
disadap untu! !eperluan irigasi(<7I K7=0 6 0351)".isalnya ditetap!an debit andalan 54 berarti a!andihadapi resi!o adanya debit=debit yang lebih !ecildari debit andalan sebesar 24 pengamatan(<oemarto, BD 6 035)" Dengan demi!iandiharap!an debit tersebut cu!up untu! !eperluan
penyediaan air"
Debit andalan pada tugas a!hir ini dihitung berdasar!an data yang tersedia ialah data debit<ungai Jatiroto dari tahun 033 sampai dengantahun 2441"Data debit tersebut a!an diguna!ansebagai pato!an !etersediaan debit yang masu! !e
jaringan irigasi6-1-6 Analisa Klimat)l)+i
7eristiwa e$aporasi dan transpirasi yang
terjadi bersama= sama disebut e$apotranspirasi"(Wiyono, Agung : 2000)" C$aporasi potensial sering
juga disebut sebagai !ebutuhan !onsumtif tanamanyang merupa!an jumlah air untu! e$aporasi dari
permu!aan areal tanaman" I!lim mempunyai peranan penting dalam penentuan !ara!teristi! tersebut" 9ang termasu! dalam data meteorologiantara lain 6 temperatur udara, !elembaban udara,
!ecepatan angin dan lama penyinaran matahari"C$aporasi 7otensial dapat dihitung denganmengguna!an metoda 7enman modifi!asi A8;sebagai beri!ut ( Pruit, W.O. 1977 ) 6
(0=/) D fa!tor berat sebagai pengaruh angindan !elembaban pada C:o
(ea = ed) D perbedaan te!anan uap air jenuhdengan te!anan uap air nyata (mbar)
ed ea
ea te!anan uap jenuh !elembaban relatif n D adiasi penyinaran matahari dalam
7erbandingan penguapan atau radiasi
.atahari bersih (mm*hari)
n ns + n0ns arga netto gelombang pende! ,n0 adiasi netto gelombang panjang
ns s( 0 + α)
s adiasi gelombang pende!
α !oefisien
pemantulan 4,2?s ( 4"2? F 4"? (n*@) ) an*@ lama penyinaran matahri
a adiasi etra terresial(bedasar!an lo!asi stasiun
pengamatan)
n0 2"40 043" :
& ( 4"'& + 4"&& ed
4"? ) ( 4"0
F 4"3 n*@)
f(u) Aungsi 7engaruh angin pada C:o
4"2 ( 0 F 2*044 )dimana 2 merupa!an !ecepatan angin selama 2&
jam dalam !m*hari di!etinggian 2 m"
6-6 Analisa K$*utuhan Ai# Untu% I#i+asi
Kebutuhan air irigasi ialah jumlah $olume air yang diperlu!an untu! memenuhi !ebutuhane$apotranspirasi, !ehilangan air, !ebutuhan air untu!
tanaman dengan memperhati!an jumlah air yangdiberi!an oleh alam melalui hujan dan !ontribusi air tanah- <uatu pertumbuhan tanaman sangat dibatasioleh !etersediaan air yang di dalam tanah"Ke!urangan air a!an menga!ibat!an terjadinyagangguan a!tifitas fisiologis tanaman, sehingga
pertumbuhan tanaman a!an terhenti" Kebutuhan air untu! tanaman pada suatu jaringan irigasimerupa!an air yang dibutuh!an untu! pertumbuhantanaman yang optimal tanpa !e!urangan air yangdinyata!an dalam @etto Kebutuhan 8ir Lapang ( Net
ie!d "e#uire$ent , @A )"
Kebutuhan air di sawah ditentu!an oleh fa!tor +
fa!tor beri!ut (<7I K7 06 0351 ) 6
1) Burah hujan efe!tif
a" Burah hujan rata=rata
Burah hujan yang diperlu!an untu! penggunaan suatu rancangan pemanfaatan air dan rancangan pengendalian banjir ialah curahhujan rata=rata di seluruh daerah yang
bersang!utan, bu!an curah hujan pada suatutiti! tertentu" Burah hujan ini disebut hujanwilayah dan dinyata!an dalam mm" Burahhujan daerah ini harus diper!ira!an dari
beberapa titi! hujan"
<alah satu cara perhitungan curah hujanrata= rata ini ialah dengan mengguna!anrumus cara rata =rata aljabar dengan alasan
bahwa cara ini lebih obye!tif, dimana fa!tor subye!tif turut menentu!an (<osrodarsono,<uyono 6 035?)" 8dapun rumusan rata=rataaljabar sebagai beri!ut 6
hujan yang jatuh pada suatu daerah dan dapatdiguna!an tanaman untu! pertumbuhannya"Burah hujan efe!tif ini dimanfaat!an olehtanaman untu! memenuhi !ehilangan air a!ibat e$apotranspirasi tanaman, per!olasidan lain=lain" Jumlah hujan yang dapatdimanfaat!an oleh tanaman tergantung pada
jenis tanaman"#esarnya curah hujan yang terjadi dapat
dimanfaat!an untu! memenuhi !ebutuhan air,
sehingga dapat memper!ecil debit yang
diperlu!an dari pintu pengambilan" .engingat
bahwa jumlah curah hujan yang turun tersebut
tida! semuanya dapat diperguna!an untu!
tanaman dalam pertumbuhannya, ma!a disini
perlu diperhitung!an dan dicari curah hujanefe!tifnya"
Burah hujan efe!tif (eff) ditentu!an
besarnya 54 yang merupa!an curah hujanyang besarnya dapat dilampaui sebanya! 54atau dengan !ata lain dilampauinya 5 !ali!ejadian dari 04 !ali !ejadian" Dengan !atalain bahwa besarnya curah hujan yang lebih
!ecil dari 54 mempunyai !emung!ian hanya
24"8da berbagai cara untu! mencari curah
hujan efe!tif yang telah di!embang!an berbagai ahli diantaranya dalah cara empirisdan statisti!, dalam tugas a!hir ini
"ainfa!! e#ua! or e+eeding in - years out of 10 years. #ila dinyata!an dengan rumus adalahsebagai beri!ut 6
54 = n
+HHH""""""""""""""""""""""""H0(2"')
?dimana 6
eff = 54 = Burah hujan efe!tif 54
(mm*hari)
n +0= ang!ing curah hujan efe!tif dihitung
?
dari curah hujan ter!ecil"
n =Jumlah data
8nalisa curah hujan efe!tif dila!u!an denganma!sud untu! menghitung !ebutuhan air irigasi"Burah hujan efe!tif ialah bagian dari !eseluruhancurah hujan yang secara efe!tif tersedia untu! !ebutuhan air tanaman" ntu! irigasi padi curahhujan efe!tif bulanan diambil 4 dari curah hujanminimum dengan periode ulang rencana tertentu
dengan !emung!inan !egagalan 24 ( Burah hujan
54 )" 8pabila data hujan yang diguna!an 04 harianma!a persamaannya menjadi (<7I K7 406 0351 ) 6
e )adi ( 54 4)mm*hari"
D ( 54 14)eteu
mm*hari"
e )o!owi/o D ( 54 ?4) mm*hari
2) 7erencanaan golongan
8gar !ebutuhan pengambilan punca! dapatdi!urangi, ma!a areal irigasi harus dibagi + bagimenjadi se!urang + !urangnya tiga atau empatgolongan" al ini dila!u!an agar bisa mendapat!anluas lahan tanam ma!simal dari debit yang tersedia"Lang!ah ini ditempuh dengan alasan tida! mencu!upinya jumlah !ebutuhan air apabiladila!u!an penanaman secara serenta! atau bisa jugadengan asumsi apabila tida! turunnya hujan untu!
beberapa saat !e depan" :ermasu! juga di!arena!an!eterbatasan dari sumber daya manusianya maupun
bangunan peleng!ap yang ada"
3) 7er!olasi
Laju per!olasi sangat bergantung pada sifat=sifat tanah" Dari hasil penyelidi!an tanah pertaniandan penyelidi!an !elulusan, besarnya laju per!olasiserta ting!at !ecoco!an tanah untu! pengolahantanah dapat ditetap!an dan dianjur!an
pema!aiannya" una menentu!an laju per!olasi,tinggi mu!a air tanah juga harus diperhitung!an"7erembesan terjadi a!ibat meresapnya air melaluitanggul sawah" Laju per!olasi normal pada tanahlempung sesudah dila!u!an genangan ber!isar
antara 0 sampai ' mm*hari" Di daerah dengan!emiringan diatas ? , paling tida! a!an terjadi!ehilangan ? mm*hari a!ibat per!olasi dan rembesan"
4) Kebutuhan penyiapan lahan
Kebutuhan air untu! penyiapan lahan umumnya
menentu!an !ebutuhan ma!simum air pada suatu proye! irigasi" Aa!tor penting yang menentu!an besarnya !ebutuhan air untu! penyiapan lahan ialah6
1) Lamanya wa!tu yang dibutuh!an untu!
penyiapan lahan
2) Jumlah air yang diperlu!an untu!
penyiapan lahanntu! perhitungan !ebutuhan air irigasi
selama penyiapan lahan, diguna!an metode yangdi!embang!an oleh $an de oor dan ijlstra (0315)".etode ini didasar!an pada laju air !onstan dalaml*dt selama penyiapan lahan dan menghasil!an rumus
beri!ut 6
L7 ." e!
* ( e!
+ 0 )HHHHHHHH""""""""""""
(2"&) Dimana 6
L7 Kebutuhan air irigasi untu! pengolahantanah (mm*hari). Kebutuhan air untu! mengganti !ehilangan
air a!ibat e$aporasi dan per!olasi di sawahyang telah dijenuh!an 6 . Co F 7
ntu! tanah berte!stur berat tanpa reta! + reta! !ebutuhan air untu! penyiapan lahan diambil244 mm" <etelah transplantasi selesai, lapisan air disawah a!an ditambah ?4 mm" <ecara !eseluruhan,ini berarti bahwa lapisan air yang diperlu!an menjadi2?4 mm unut! penyiapan lahan dan lapisan air awalsetelah transplantasi selesai" #ila lahan telahdibiar!an bera selama jang!a wa!tu yang lama (2,?
bulan atau lebih), ma!a lapisan air yang diperlu!anuntu! penyiapan lahan diambil '44 mm, termasu! ?4mm untu! pengenangan setelah transplantasi (<7IK7=060351)"
5) Kebutuhan air untu! !onsumtif tanaman
Kebutuhan air untu! !onsumtif tanamanmerupa!an !edalaman air yang diperlu!an untu! memenuhi e$apotranspirasi tanaman yang bebas
penya!it, tumbuh di areal pertanian pada !ondisicu!up air dari !esuburan tanah dengan potensi
pertumbuhan yang bai! dan ting!at ling!ungan pertumbuhan yang bai!" ntu! menghitung!ebutuhan air untu! !onsumtif tanaman diguna!an
persamaan empiris sebagai beri!ut 6
Ctc D Kc I Cto """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" (2"?)
Dimana 6Kc Koefisien tanaman
Cto C$apotranspirasi potensial (mm*hari)
Ctc e$apotranspirasi tanaman (mm*hari)
6) 7ergantian lapisan air (Water ayer "e#uire$ent )
1) <etelah pemupu!an, usaha!an untu! menjadwal!an dan mengganti lapisan air menurut !ebutuhan"
2) Ji!a tida! ada penjadwalan semacam itu,
dila!u!an penggantian sebanya! 2 !ali,masing=masing ?4 mm (atau ',' mm*hariselama M bulan ) selama sebulan dan dua
bulan setelah transplantasi"
Dari !elima fa!tor tadi ma!a per!iraan !ebutuhan air
irigasi ialah sebagai beri!ut ( P* agian )enun/ang ,
19- ) 6• Kebutuhan bersih air di sawah ( @A )
@A )adi D Ctc F 7 + e F /L """""""""""""""""" (2"1)
@A )o! D Ctc + e )o! """""""""""""""""""""""""""""""""" (2") @A te.u D Ctc + ete.u""""""""""""""""""""""""""""""""""" (2"5)
• Kebutuhan air irigasi di pintu pengambilan
D N"i""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" (2"3)
5,1& +'*
Dimana 6
Ctc Kebutuhan !onsumtif (mm)
7 Kehilangan air a!ibat per!olasi
(mm*hari)
e Burah ujan efe!tif (mm*hari)
CI Cfisiensi Irigasi secara total ()
/L 7ergantian lapisan air (mm*hari)
@A Kebutuhan air di sawah (mm*hari)D Kebutuhan air di pintu pengambilan
(l*dt*ha)0*5,1& 8ng!a !on$ersi satuan dari mm*hari
!e lt*dt*ha
Dalam analisa !ebutuhan air irigasi, dibahas
mengenai tinjauan umum yang juga i!ut
mempengaruhi besarnya !ebutuhan air meliputi pola
tanam, perencanaan golongan tanaman, per!olasi,
!oefisien tanaman, efisiensi irigasi"
0) Koefisien :anaman
Koefisien tanaman diberi!an untu! menghubung!an e$apotranspirasi (Cto) dengan
e$apotranspirasi tanaman acuan (Ctc) dan dipa!aidalam rumus 7enman" Koefisien yang dipa!ai harusdidasar!an pada pengalaman yang terus menerus
proye! irigasi di daerah studi" #esarnya nilai suatuKoefisien tanaman tergantung dari umur dan jenistanaman yang ada" Koefisien tanaman ini merupa!anfa!tor yang dapat diguna!an untu! mencari besarnyaair yang habis terpa!ai untu! tanaman untu! masa
pertumbuhannya" 8dapun Koefisien tanaman periode04 harian yang a!an diguna!an di lo!asi studi untu!
padi dan polowijo mengacu pada tabel sebagai beri!ut 6
dari sumber air yang dialir!an !e areal irigasi tida!
semuanya dimanfaat!an oleh tanaman" Dalam
pra!te! irigasi terjadi !ehilangan air" 8gar air yang
sampai pada tanaman tepat jumlahnya seperti yang
direncana!an, ma!a air yang di!eluar!an dari pintu
pengambilan harus lebih besar dari !ebutuhan"
#iasanya Cfisiensi Irigasi dipengaruhi oleh besarnya
jumlah air yang hilang di perjalanannya dari saluran primer, se!under hingga tersier"
Tabel 2.3 Tabel Efisiensi
u$er : tandar Perenanaan *rigasi 3P 4 01 : 19-
6-3 O&timasi .$n+an P#)+#am Lini$#
7rogram linear merupa!an suatu modelmatematis yang mempunyai dua fungsi utama, yaitu
fungsi tujuan dan fungsi !endala*pembatas" 7rogramlinear bertujuan untu! mencapai nilai ma!simumatau minimum dari suatu fungsi tujuan"
ntu! menyelesai!an persoalan programlinear, terutama bila mempunyai jumlah peubah yanglebih banya! dari 2 buah, ma!a penggunaan tabelsimple!s a!an sangat membantu" .etode simple!smerupa!an prosedur perhitungan yang bersifat
iteratif, yang merupa!an gera!an selang!ah demiselang!ah dimulai dari suatu titi! e!strim padadaerah laya! ( feasi!e region) menuju !e titi! e!strim yang optimum" Dalam hal ini solusi optimum(atau solusi basis) umumnya didapat pada titi! e!strim" .etode simple!s mengiterasi!an sejumlah
persamaan yang mewa!ili fungsi tujuan dan fungsi=fungsi !endala pada program linear yang telah
disesuai!an menjadi bentu! standar"#eri!ut bentu! standar persamaan simple!s (
8nwar, @adjadji 6 2440 ) 6
.a!s"*.in" Bn"Nn
Kendala 6 800"N0 F 802"N2 F HF
80n"Nn b0
820"N0 F 822"N2 F HF82n"Nn b2 6
8mn"Nn bn
8m0"N0 F 8m2"N2 F HF
N0,N2,N' """ ≥ 4Dalam penyelesaiannya, rumusan linear
harus dirubah * disesuai!an terlebih dahulu !e dalam bentu! rumusan standar metode simple!s dengan
!etentuan sebagai beri!ut 6
1) Aungsi pembatas merupa!an persoalan
ma!simasi atau minimasi" #ila semua su!u pada persoalan ma!simasi di!ali!an denganang!a =0 (minus 0) ma!a a!an menjadi
persoalan minimasi" .isalnya 6
.in O 2N0 F &N2 , sama dengan ma!s"(=O) =2N0 = &N2
2) <emua fungsi !endala dirubah menjadi
bentu! persamaan, dengan cara menambah
atau mengurangi dengan bilangan=bilangan
s!a5, sur)!us atau artifisia! " .isalnya 6
1. N0 + &N2 ≤ 1, menjadi N0 + &N2
F <0 1,<0 bil" <lac!
2. N0 + &N2 ≥ 1, menjadi N0 + &N2 +
<2 F
1= 1, <2 bil" <lac! artifisial3. N0 + &N2 1, menjadi N0 + &N2 F 1, artifisial
3) <emua ruas !anan fungsi !endala bertanda
positif" .isalnya 6=2N0 F &N2 ≤ =1, menjadi 2N0 + &N2 ≥ 1,!emudian 2N0 + &N2 = <2 F 1,
4) <emua peubah tida! negatif" .isalnya N0
1≥ 4
ntu! penyelesaian selanjutnya dila!u!andengan cara iterasi" Lang!ah + lang!ah untu! satu!ali iterasi pada persoalan ma!simasi dapatdila!u!an dari tabel simple!s sebagai beri!ut 6
Lang!ah 06 Bari diantara nilai c0 pada barisfungsi tujuan (baris !e=4) yang
paling bernilai positif" 8ng!atetapan ini ialah fa!tor pengali
pada peubah nonbasis (7@#),
ma!a peubah dengan nilai c0
paling positif a!an masu! menjadi peubah basis pada tabelsimple!s beri!utnya sebagai
peubah masu! (7.)"Lang!ah 26 Lang!ah ini bertujuan mencari
peubah !eluar (7K) atau diantara
sejumlah peubah basis solusi (b0)dibagi dengan ang!a matri!s
pada baris yang sama dengan b0
dan merupa!an fa!tor pengalidari 7. di baris tersebut" 8ng!a
perbandingan positif yangter!ecil menentu!an pada baristersebut ialah 7#< yang a!an!eluar menjadi 7K"
Lang!ah '6 .ela!u!an perhitungan operasi baris elementer (;#C) padasetiap baris termasu! baris fungsitujuan sehingga didapat bahwa7;. sudah menjadi 7#<, dan7K menjadi 7@#"
Lang!ah &6 #ila masih terdapat nilai c0 pada baris fungsi tujuan, lanjut!andengan memulai lang!ah 0 dan
seterusnya hingga seluruh nilai c0
ialah nol atau positif bila !eadaantera!hir terpenuhi ma!a 7#<ialah jawaban dari permasalahanini dan ruas !anan pada barisfungsi tujuan ialah nilai optimumdari fungsi tujuan"
5-1 P$#hitun+an D$*it An.alanData debit yang tersedia merupa!an debit
inta!e bendung, yang diperoleh dari hasil pengu!uran debit dari tahun 033 sampai dengantahun 2441 6ae! 8.1" ntu! !eperluan air irigasia!an dicari debit andalan bulanan dengan ting!at!eandalan sebesar 54" Dengan demi!iandiharap!an debit tersebut cu!up laya! untu! !eperluan penyediaan air untu! irigasi"
Debit andalan 54 ialah debit dengan
!emung!inan terpenuhi 54 atau tida! terpenuhi
24 dari periode wa!tu tertentu" ntu! menentu!an
!emung!inan terpenuhi atau tida! terpenuhi, debityang sudah diamati disusun dengan urutan dari
terbesar menuju ter!ecil" Batatan n tahun sehingga
debit dengan !emung!inan ta! terpenuhi 24, dapat
dihitung $olume andalan dengan mengguna!an
pende!atan empiris dengan rumus 6
m 4,24 n
!eterangan 6 m ting!atan ta! terpenuhin jumlah tahun penngamatan
(ontoh Perhitungan untu5 data u!an anuari
)eriode )erta$a :
1. .erang!ing data debit inta!e bulanan dari
yang terbesar sampai yang ter!ecil dari
tahun 033 sampai dengan tahun 2441 6 ae! 8.2..
2. .enghitung persentase !emung!inan ta!
terpenuhim 4,24 n 4,2 04 2
(pering!at 2 terbawah ta! terpenuhi)Dapat disimpul!an, dari data yang telah
diurut!an dari yang terbesar sampai ter!ecil, !arena2 pering!at terbawah merupa!an debit ta! terpenuhi,diambil pering!at ' terbawah sebagai nilai debitandalannya"
7erhitungan !limatologi ini meliputitemperatur udara, !ecepatan angin, !elembabanrelatif dan lama penyinaran matahari yang bergunauntu! menghitung e$apotranspirasi" Kara!teristi! data !limatologi sebagai beri!ut 6
1) <uhu udara terendah terjadi pada bulan
8gustus sebesar 2?,&1PB dan suhutertinggi terjadi pada bulan @o$ember sebesar 2,&&PB"
2) Kelembaban udara relatif terendah terjadi
pada bulan ;!tober sebesar 4,?1 dantertinggi terjadi pada bulan Januari sebesar ?,3&
3) Lama penyinaran matahari terendah terjadi pada bulan .aret sebesar &2,5' dantertinggi pada bulan .ei sebesar 1',''
4) Kecepatan angin terendah terjadi pada
bulan .ei sebesar 4,? !m*jam dantertinggi terjadi pada bulan <eptember sebesar 0,42 !m*jam"
Data rerata !limatologi dari <tasiun8gro!limatologi 7" Jatiroto seleng!apnya disaji!an
pada tabel &"1" #eri!ut contoh perhitungan e$aporasi potensial pada bulan Januari 6
Di!etahui data=data pada bulan Januari sebagai beri!ut 6
Lang!ah 0 6 .encari harga :e!anan ap Jenuh (ea)(mbar)
Dari data : 2,0'PB , didapat ea '?,35
mbar ( !ihat !a$)iran A tae! A.<)
Lang!ah 2 6 .encari harga te!anan uap
nyata (ed)(mbar)
ed ea '?,35 ?,3& 2,'2 mbar
Lang!ah ' 6 .encari harga 7erbedaan :e!anan ap
air (ea = ed)(ea + ed) '?,35 + 2,'2 5,11
mbar Lang!ah & 6 .encari harga fungsi 8nginf() f() 4,2 ( 0 F *044 ) 4,'2 !m*hariLang!ah ? 6 .encari harga fa!tor (/) dan (0=/)Dari data : 2,0'PB, dan !etinggian rata=rataair
laut 4 m, ma!a didapat / 4,1 dan (0=/) 4,2& ( !ihat !a$)iran A tae! A. dan A.7 )Lang!ah 1 6 .encari harga adiasi etra
terrestial ( a (mm*hari)) Lo!asi
berada di 1o L<, ma!a a 0?,54
mm*hari( !ihat !a$)iran A tae! A.10 )
Lang!ah 6 .encari harga adiasi gel" 7ende!(s) s (4,2? F 4,?Q(n*@)) Q a
(4,2? F 4,? (&,?4)) 0?,54 ,4 mm*hari
Lang!ah 5 6 .encari harga f(:) !ore!si a!ibat
temperatur Dari data : 2,0'PB, ma!a didapat f(:) 01,03 ( !ihat !a$)iran A tae! A.-)Lang!ah 3 6 .encari harga f(ed) !ore!si
a!ibat te!anan uap nyataf(ed) 4,'&=4,4&& √ed 4,'&=4,4&&√2,'2 4,00 ( !ihat !a$)iran A tae! A.9)Lang!ah 04 6 .encari harga f(n*@)
f(n*@) (4,0 F 4,3Q(n*@)) 4,0 F
4,3(&,?4) 4,?'Lang!ah 00 6 .encari harga adiasi netto
Dalam bab ini dibahas mengenaitinjauan umum tentang !ebutuhan air untu! irigasi" Dengan pengelolaan air irigasi yang
bai!, dengan memberi!an sejumlah air yangtepat pada wa!tunyasesuai dengan ting!at!ebutuhan tanaman,ma!a a!an diperoleh
hasil panen yang bai!"
<etiap tanaman memerlu!an air dalam masa pertumbuhannya sebagai Oat tumbuh" Kebutuhana!an air ini berbeda=beda selama masa tumbuhnya".asa tumbuh setiap tanaman berbeda, sehinggadalam satu tahun !ita dapat mengatur macamtanaman yang ditanam sesuai dengan masatumbuhnya" <ehingga dalam satu tahun dapat
diperoleh suatu pola tanam yang sesuai denganmasa tanamnya"
mumnya setiap jenis tanaman selama pertumbuhannya a!an terus menerus membutuh!anair, namun !uantitas air yang dibutuh!an sangat
ber$ariasi" .isalnya padi yang membutuh!an penggenangan air yang cu!up selama masa pertumbuhannya, sedang!an palawijamembutuh!an air hanya untu! mempertahan!an!elembaban tanah di se!itarnya" Jenis tanamanyang biasa ditanam di daerah irigasi Jatiroto inimeliputi padi, palawija dan sebagian besar tebu"
;-1 'a%t)#( 'a%t)# 2an+ M$m&$n+a#uhi
Didalam perhitungan !ebutuhan air untu! irigasi di sawah, ada beberapa fa!tor yangmempengaruhi antara lain (tandar )erenanaanirigasi 3P>0?) 6
1. (urah hu/an efe5tif ,
:urunnya curah hujan pada suatu areal lahanmempengaruhi pertumbuhan tanaman di arealtersebut" Burah hujan tersebut dapat dimanfaat!anoleh tanaman untu! mengganti !ehilangan air yangterjadi a!ibat e$apotranspirasi, per!olasi,!ebutuhan
pengolahan tanah dan penyiapan lahan" Burahhujan efe!tif merupa!an curah hujan yang jatuh pada
suatu daerah dan dapat diguna!an tanaman untu! pertumbuhannya" Jumlah hujan yang dapatdimanfaat!an oleh tanaman tergantung pada jenistanaman" Burah hujan efe!tif juga dapat dihitung
berdasar!an data hujan yang tersedia dengan peluang!eandalan 54" Data berasal dari data curah hujanyang tercatat di stasiun hujan yang berde!atan *
berada dalam ca!upan areal irigasi tersebut yangmeliputi6
1• <tasiun Kaliboto Jatiroto
2• <tasiun owo!ang!ung
Data curah hujan harian yang tersedia ialahdata hujan harian dari tahun 033 sampai dengantahun 2441 dari stasiun hujan owo!ang!ung dan
Kaliboto Jatiroto yang ditampil!an pada lampiran #"Data tersebut !emudian dire!ap menjadi data hujan04 harian, untu! re!apan dari tiap stasiunditampil!an pada tabel ?"0 dan ?"2" <etelahmemperoleh data hujan periode 04 harian tersebutuntu! masing=masing stasiun hujan selanjutnyadila!u!an perhitungan curah hujan rata=rata" <alahsatu cara perhitungan curah hujan rata=rata ini ialahdengan mengguna!an rumus cara rata=rata aljabar dengan alasan, bahwa cara ini ialah obye!tif yang
berbeda dengan cara isohyet, dimana fa!tor subje!tif turut menentu!an (osrodarsono, uyono : 19-<)"
(ontoh )erhitungan )ada u!an anuari tahun 1997
periode I 6
Jumlah stasiun 7engamat n
7oint Kaliboto Jatiroto7oint owo!ang!ungJumlah
.a!a " 8rea ainfall (mm) " = 0
2 (244)
044 mm
ntu! perhitungan bulan dan tahun yang laindire!ap dalam tabel ?"'" <etelah nilai hujan rata=ratadiperoleh lang!ah selanjutnya ialah tahap
perhitungan curah hujan efe!tif" 7roses perhitungannya ialah sebagai beri!ut 6
(ontoh Perhitungan (urah %u/an 'fe5tif
:ahapan yang dila!u!an sebagai beri!ut 6
1. .enghitung curah hujan rata = rata (tabel?"')"
2. rut!an hasil hujan rata=rata tiap tahunnya
dari urutan yang besar sampai yang ter!ecil"
3. .enghitung 54 (n*?) F 0, dimana n Jumlah data 04, ma!a 54 (04*?) F 0 '
4. Dari 04 data hujan rata=rata yang telahdiurut!an tersebut diambil urutan !e=' dari
urutan ter!ecil sebagai curah hujan 54 nya(tabel ?"&)"
C$apotranspirasi ini merupa!an prosese$aporasi dan transpirasi yang terjadi yangdiperoleh berdasar!an temperatur udara,!ecepatan angin, !elembaban relatif dan lama
penyinaran matahari yang terjadi di lo!asi" @ilaiini a!an diguna!an untu! memper!ira!an
!ebutuhan air untu! pengolahan tanah untu! padidi sawah" asil perhitungan e$apotranspirasi initelah disaji!an pada tabel &"' pada bab &"
3. Per5o!asi
7er!olasi atau yang biasa disebut peresapanair !e dalam tanah dipengaruhi oleh beberapafa!tor, antara lain te!stur tanah dan
permeabilitasnya- #erdasar!an te!stur tanahlempung berliat dengan permeabilitas sedang,ma!a laju per!olasi dapat dipa!ai ber!isar 0sampai dengan ' mm*hari" Dengan perhitunganini nilai per!olasi diambil sebesar 2 mm*hari,mengi!uti !ondisi e!sisting di lapangan"
4. Pengo!ahan tanah dan )enyia)an !ahan
Aa!tor ini merupa!an lang!ah pertama yangdibutuh!an oleh tanaman dalam mempersiap!antanahnya untu! penanaman" <etiap jenis tanamanmembutuh!an pengolahan tanah yang berbeda=
beda" 7engolahan tanah untu! padi membutuh!anair irigasi yang lebih banya!, !arena padi a!anmemerlu!an tanah dengan ting!at !ejenuhanyang bai! dan dalam !eadaan tanah yang luna! dan gembur" 7engolahan tanah ini dila!u!anantara 24 sampai dengan '4 hari sebelum masatanam" .inggu pertama sebelum !egiatan
penanaman dimulai, peta! sawah diberi air secu!upnya untu! meluna!!an tanahnya"#iasanya dila!u!an dengan membaja! ataumencang!ul sawah" Kebutuhan air untu!
pengolahan tanah dipengaruhi oleh prosese$apotranspirasi potensial yang terjadi"
L7 ." e! * ( e
! + 0 )
Eeri5ut ontoh )erhitungan )ada u!an anuari :
Co C:o 0,04 &,?2 0,04 &,32 mm*hari
7 2 mm*hari
. Co F 7 ,32 mm*hari
: '0 hari
< Kebutuhan air untu! penjenuhan ditambahdengan ?4 mm
0*5,1& 6 8ng!a !on$ersi satuan dari mm*hari !e lt*dt*ha
?" 3oefisien tana$an#esarnya nilai suatu Koefisien tanaman
tergantung dari umur dan jenis tanaman yang ada"Koefisien tanaman ini merupa!an fa!tor yangdapat diguna!an untu! mencari besarnya air yanghabis terpa!ai untu! tanaman untu! masa
pertumbuhannya" #esarnya !oefisien tanaman inia!an mempengaruhi besarnya !ebutuhan air untu! tanaman" ntu! mengetahui besarnya nilai!oefisien tanaman, dalam studi ini bisa dilihat
pada tabel 2"0 dan 2"2 pada bab II"
1" 'fisiensi irigasi
8gar air yang sampai pada tanaman tepat jumlahnya seperti yang direncana!an, ma!a air
yang di!eluar!an dari pintu pengambilan haruslebih besar dari !ebutuhan" #esarnya nilaiefisiensi irigasi ini dipengaruhi oleh jumlah air yang hilang selama di perjalanan" Cfisiensi!ehilangan air pada saluran primer, se!under dantersier berbeda=beda pada daerah irigasi"#esarnya !ehilangan air di ting!at saluran primer 54, se!under 34 dan tersier 34 (untu! lebih
jelasnya bisa dilihat pada tabel 2"' pada bab II)"<ehingga efisiensi irigasi total 34 34 54 1? "
• 2"0 dan 2"2)"Kolom 3 6 ata=rata !oefisien tanaman
per golongan
1•Kolom 04 6 Ctc !c Cto (mm*hari)
2•Kolom 00 6 !ebutuhan air bersih untu!
irigasi (@A) (mm*hari)
@A pal*teb Ctc + e pal*teb
1•Kolom 02 6 !ebutuhan air bersih untu! irigasi
(@A)
(lt*dt*ha) (Kolom 00 ) * 5,1&
2•Kolom 0' 6 Kebutuhan air di inta!e (D)(lt*dt*ha)
A 9I
OPTIMASI LUAS LAHAN
IRIGASI !-1 M).$l O&timasi
Dalam studi ini, penggunaan model optimasi
merupa!an salah satu upaya untu! mengatasi
permasalahan dalam pengelolaan dan pemanfaatan
air" Di samping itu juga dituju!an pada
pengembangan daerah studi, agar daerah tersebut
bisa menghasil!an !euntungan hasil produ!si yang
ma!simum"
7ada pengembangan di daerah irigasi Jatiroto
ini diharap!an mampu mengatasi masalah!etida!seimbangan air pada daerah tersebut" ntu! itu diperlu!an cara untu! menentu!an metode
pengembangan, yang dalam hal ini ialah denganmenentu!an luasan lahan tiap masing =masing jenistanaman yang ada di daerah tersebut" al ini jugadidasar!an pada !etersediaan air irigasi di lo!asiyang bersumber pada #endung Jatiroto" <elanjutnyaa!an diguna!an analisa optimasi yang
bertujuan untu! pembagian luasan tersebut di atas benar=benar optimal dan mendapat!an hasil produ!siyang ma!simal"
ntu! memperoleh hasil yang optimaltersebut, dapat diselesai!an dengan pende!atan
optimasi" ;ptimasi merupa!an suatu cara untu! membuat nilai suatu fungsi agar beberapa $ariabelyang ada menjadi ma!simum atau minimum denganmemperhati!an !endala=!endala yang ada"
Dalam studi ini untu! memperoleh penyelesaian yang optimal dila!u!an dengan modeloptimasi" 7ersamaan yang diguna!an ialah
persamaan linear, sehingga disebut dengan inear Progra$$ing " 8dapun lang!ah=lang!ahnya sebagai beri!ut 6
1) Dari data debit sungai Jatoiroto, denganmengguna!an perumusan empiris diperolehdebit andalan sungai dengan peluang
!eandalan 54 (-54)" #esarnya debitandalan yang tersedia pada sungai Jatiroto
tiap periodenya dapat dilihat pada table &"'2) Dalam studi ini telah dicoba ? alternatif
awal tanam (@opember I, @opember II, @opember III, Desember I dan Desember II)" Dari alternatif=alternatif tersebut,dila!u!an perhitungan !ebutuhan air untu!
tiap tanaman (padi, palawija dan tebu)"tersebut yang dapat dilihat pada lampiran #"
3) #erdasar!an !ebutuhan air dan debit
andalan yang ada, telah dila!u!an perhitungan untu! mencari luasan yangoptimal dari tiap alternatif awal tanam"Dengan mengguna!an program bantu
Quantity Methods for Windows 2 telahdiperoleh luasan tiap tanaman yang dapatdiairi selama 0 tahun sesuai denganalternatif awal tanamnya masing=masing"
Dari tabel 1"? dapat dilihat besarnyaluasan tanam dari tiap=tiap alternatif awaltanam" Luasan areal tanam yang dapatdilayani secara optimum adalah sebesar 1311 ha dengan intensitas tanam sebesar ialah 3 8 dengan masa awal tanam.imulai &a.a *ulan N)&$m*$# .$%a.$ I"<ehingga bisa dilihat telah terjadi&$nin+%atan int$nsitas s$*$sa# 103 8dari intensitas 252,2 (e!sisting)"
4) Dari tabel di 1"? juga dapat dilihat bahwa
!euntungan ma!simum hasil usaha taniyang a!an diperoleh selama setahun
berdasar!an luasan optimalnya ialah sebesar R& 5!06370535035-6 dengan pola tanam&a.i(&a.i(&a.i4&alawi/a .an t$*u selama0 tahun"
mendapat persetujuan petani ter!ait perubahan pola
tanam tersebut"
2) <elain masalah perubahan pola tanam dari padi=
padi*palawija=palawija menjadi padi=padi= padi*palawija, #alai 7<8/< #ondoyudo=#edadung henda!nya juga memperhati!an danmening!at!an pengelolaan dan pemeliharaan dilapangan seperti bangunan air dan saluran yangselama ini !urang diperhati!an !arena dapatmenghambat dan memperbesar !ebutuhan air selama diperjalanan"
3) ntu! mengetahui apa!ah hasil yang dicapai
sudah benar=benar optimal, disaran!an !epadamahasiswa lain yang ingin memperdalam lagisubje! ini untu! mencoba berbagai alternatif
pola tanam yang lain dan dicoco!!an dengandata !ondisi lapangan yang terbaru"