Category: Teknik Sipil


Kebutuhan air untuk tanaman

Kebutuhan air suatu tanaman dapat didefinisikan sebagai “jumlah air yang diperlukan  untuk memenuhi kehilangan air melalui evapotranspirasi (ET-tanaman) tanaman yang sehat, tumbuh pada sebidang lahan yang luas dengan kondisi tanah yang tidak mempun­yai kendala (kendala lengas tanah dan kesuburan tanah) dan mencapai potensi produksi penuh pada kondisi lingkungan tumbuh tertentu”. Untuk menghitung ET-tanaman direkomendasikan suatu prosedur tiga tahap, yaitu:

(1).  Pengaruh iklim terhadap kebutuhan air tanaman diberikan oleh ETo (evapotranspirasi tanaman referensi), yaitu “laju evapotranspirasi dari permukaan berumput luas setinggi 8-15 cm, rumput hijau yang tingginya seragam, tumbuh aktif, secara leng­kap menaungi permukaan tanah  dan tidak kekurangan air”. Empat metode yang  dapat digunakan adalah Blaney-Criddle, Radiasi,  Penman dan  Evaporasi Panci, dimodifikasi  untuk menghitung ETo dengan menggunakan  data iklim harian selama periode 10 atau 30 hari.

(2).  Pengaruh karakteristik tanaman terhadap kebutuhan air tanaman diberikan oleh koefisien tanaman (kc) yang menyatakan hubungan antara  ETo dan ET tanaman (ETtanaman = kc . ETo).  Nilai-nilai kc beragam dengan  jenis tanaman,  fase pertumbuhan tanaman, musim pertumbuhan, dan kondisi cuaca yang ada.

(3).  Pengaruh kondisi lokal dan praktek pertanian  terhadap kebutuhan air tanaman, termasuk variasi lokal  cuaca, tinggi tempat, ukuran petak lahan, adveksi angin, ketersediaan lengas lahan, salinitas, metode irigasi dan kultivasi tanaman.

Beberapa pendekatan dapat digunakan untuk  perencanaan pemanfaatan sumberdaya air secara optimal dalam  sistem produksi pertanian. Informasi pokok yang diperlukan adalah mengenai sumberdaya air, lahan dan tanaman. Khusus dalam kaitannya dengan pekarangan, maka informasi yang diperlukan adalah sumber­daya air (air hujan, air tanah dan air irigasi permukaan), sifat dari ciri tanah, dan syarat tumbuh berbagai tanaman pekarangan. Berdasarkan atas informasi ini maka baru dapat disusun alternatif sistem produksi pada lahan pekarangan.  Beberapa parameter penting adalah:

(1).  Pemilihan tanaman: beberapa faktor yang juga harus diper­timbangkan adalah jumlah air yang tersedia, kondisi tanah dan iklim, preferensi petani, kebutuhan tenagakerja dan modal, peluang pasar dan tingkat teknologi.  Penyusunan pola tanam dilakukan  sesuai dengan neraca lengas lahan.

(2).  Intensitas pertanaman (Cropping intensity): seringkali intensitas ini bervariasi antar waktu (musim) dan lokasi lahan.  Hal ini berkaitan erat dengan  tingkat investasi.

(3).  Tingkat penyediaan air irigasi ditentukan oleh ketersediaan air irigasi, neraca lengas lahan, pola tanam dan intensitas pertanaman. Suplai air tersedia dapat dinyatakan sebagai: (a) kekurangan  irigasi musiman tidak boleh melampaui 50% dari suplai air yang diperlukan selama satu tahun tertentu, (b) jumlah kekurangan irigasi tidak boleh  melebihi 150%  dari suplai air yang diperlukan  dalam periode 25 tahun.  Informasi sangat penting adalah periode-periode kapan kekurangan air  sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produktivitas tana­man.

(4).  Metode irigasi: Pemilihan metode irigasi harus dilakukan pada awal periode perencanaan. Pertimbangannya meliputi  inves­tasi, efisiensi penggunaan air, kemudahan penerapan, dan kesesu­aian dengan kondisi lokal, erodibilitas tanah, laju infiltrasi, salinitas air dan lainnya.

(5).       Drainage dan pencucian. Drainase yang baik sangat diperlu­kan untuk menunjang keberhasilan program irigasi lahan pekaran­gan.  Untuk menghindari akumulasi garam pada zone perakaran tanaman dan kemungkinan kerusakan tanaman yang diakibatkannya, maka kebutuhan pencucian harus  ditentukan secara tepat.

Download bahan via 4shared

Sumber : Bahan Kuliah M.K Manajemen Sumber Daya Air

Pengelolaan Air Tanah Bagi Tanaman

Oleh Prof Dr Ir. Soemarno, M.S.

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG, 2004

Iklan

Pada postingan saya yang sebelumnya saya sudah mengenalkan tentang sistem drainase sumur resapan. Seperti yang sudah saya janjikan sebelumnya, pada postingan saya kali ini saya akan menunjukkan pada anda tentang berapa volume air yang hilang akibat proses pembangunan kawasan perumahan dan sarana publik lainnya seperti jalan raya. Prinsip-prinsip dalam dunia konstruksi biasanya mengalami kontradiksi dengan konservasi sumber daya air, contohnya pada proses pembangunan jalan raya.. Lapisan Surface/Pavement pada jalan raya dibuat dengan tujuan agar air dari luar permukaan langsung dialirkan ke saluran drainase disisi kiri dan kanan jalan sehingga tidak masuk ke dalam struktur perkerasan jalan dibawah pavement. Akibatnya pada musim hujan, air dalam volume yang besar tidak diresapkan kedalam tanah dan langsung dibuang/dilimpaskan ke daerah limpasan. Akibatnya, pada musim hujan akan terjadi masalah banjir di daerah-daerah limpasan dan pada musim kemarau, daerah potensial tadahan air menjadi kekurangan air karena air yg harusnya disimpan sebagai cadangan pada musim hujan langsung dilimpaskan begitu saja. Tanpa banyak berbasa-basi saya akan langsung menunjukkan bagaimana sumber daya air yang seharusnya begitu berharga malah berbalik menjadi sumber masalah yang rutin terjadi.

Kehilangan Air Akibat Konstruksi Rumah Tinggal

(Gbr 1 : Denah bangunan rumah tinggal )

Dari gambar diatas diketahui Panjang : 15,00 m dan lebar 10,00 m.

Luas Bangunan : 10 m x 15 m –> A = 150 m2

Jika Tanah seluas 150 m2 dibebani hujan dengan intensitas (I) : 180 mm/hr , maka jumlah air hujan yang hilang akibat lahan yang tertutup bangunan adalah sebesar :

I = 180 mm/hr

= 0.18/(24 x 60)

= 0.000125 m/jam

Jumlah (Volume) air hujan yang hilang sebesar :

V = 0.000125 x 150

V = 0.01875 m3

Jika dalam 1 kawasan hunian terdapat 1000 rumah, maka Volume air yang berpotensi untuk hilang akibat lahan yang tertutup oleh bangunan adalah sebesar :

V lost = 0.0001875 m3 x 1000 = 18,75 m3

V lost = 18.750 liter –> Debit air yang hilang = 18,75 m3 / jam = 18.750 liter/jam

Kalau diasumsikan hujan terjadi selama 10 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar:

V lost = 18.750 liter x 10

V lost = 187.500 liter

Sekarang coba kita asumsikan jika hujan tersebut terjadi diaerah (yang seharusnya menjadi daerah ) imbuhan air hujan seperti misalnya kota Palangkaraya.

Dari data didapatkan luas wilayah Kota Palangkaraya sebesar : 118 km2 = 118.500.000 m2. Kita asumsikan 80% wilayah kota Palangkaraya telah dimanfaatkan untuk bangunan dan fasilitas publik, maka volume air yang yang hilang akibat bangunan dan fasilitas publik adalah sebesar :

V lost = (0,8 x 118.500.000 m2) x 0,000125 m

= 94.800 m2 x 0,000125 m

= 11.850 m3

V lost = 11.850.000 liter

Equivalent dengan Debit air (Q) yg hilang = 11.850 m3 /jam = 11.850.000 liter/jam

Jika Hujan terjadi selama 5 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :

V lost = 11.850.000 liter/jam x 5 jam = 59.250.000 liter

Jika hujan terjadi selama 10 jam, maka volume air yang hilang adalah sebesar :

V lost = 11.850.000 liter/jam x 10 jam = 118.500.000 liter ~ 119.000.000 liter

Mungkin sebagian dari yang membaca hasil perhitungan diatas menganggap angka-angka diatas tidak terlalu signifikan, tetapi saya katakan bahwa angka-angka tersebut baru mencari volume air yang hilang akibat bangunan (rumah tinggal), selanjutnya akan saya munculkan besar nya volume air yang hilang akibat sarana publik.

Proses pembangunan perkotaan dan perumahan sungguh merupakan hal yang bertolak belakang jika ditinjau dari ketersediaan air tanah dan peningkatan puncak limpasan air permukaan. Perubahan ini disebabkan oleh terjadinya penurunan imbuhan air tanah dan pertambahan pengeluaran air dari dalam tanah, sehingga mengganggu keseimbangan sistem hidrologi air bawah permukaan, dan menghasilkan penurunan paras air tanah.

Dinegara yang telah maju, peningkatan kuantitas penduduk tidak mengganggu ketersediaan air tanah, hal ini disebabkan oleh beralihnya atau ditinggalkannya sumur-sumur individu dan ditukar atau berganti kepada sumur umum dalam yang disediakan oleh instansi tertentu seperti PDAM atau semacamnya yang merupakan bagian dari pemerintah lokal setempat. Hal ini bertolak belakang dengan kondisi yang terjadi di Indonesia, karena kecenderungan apabila jumlah penduduk makin bertambah, maka jumlah sumur-sumur yang dibuat oleh individu pun makin banyak.

Air tanah yang dikeluarkan dari dalam bumi pada dasarnya sama saja dengan pengeluaran bahan/material berharga yang lain seperti : mineral, emas, batu bara, minyak atau gas. Air biasanya mempunyai batasan yang istimewa, yaitu dianggap sebagai sumber alami yang dapat diperbaharui. Angapan ini perlu kiranya untuk dikoreksi..!! Karena sebenarnya anggapan ini hanya dapat berlaku jika terdapat keseimbangan diantara imbuhan air dengan ekploitasi didalam kawasan tangkapan/tadahan air.

Sumur resapan air tanah adalah salah satu upaya untuk meningkatkan imbuhan air tanah, disamping itu manfaat yang sangat berguna adalah dapat mengurangi banjir akibat limpasan air permukaan. Dengan pembiayaan yang (secara relatif) tidak terlalu tinggi, pengadaan sumur resapan ini dapat dilakukan oleh setiap pembangunan satu rumah tinggal.

 

Prinsip Sumur Resapan

Sumur resapan dibuat dengan tujuan untuk mengalirkan air buangan dari permukaan tanah ke akuifer air tanah. Alirannya berlawanan dengan sumur pompa, tetapi konstruksi dan cara pembangunannya mungkin dapat saja sama. Pengimbuhan sumur akan lebih praktis apabila terdapat akuifer tertekan yang dalam dan perlu untuk diimbukan, atau pada suatu kawasan kota yang memiliki lahan yang sempit/terbatas.

Gambar dibawah ini menerangkan proses air imbuhan masuk kedalam akuifer bebas dan akuifer tertekan.

Untuk Akuifer Bebas memenuhi persamaan :



Sementara untuk Akuifer tertekan memenuhi persamaan :

Keterangan :

Q    = Debit Aliran

K    = Koefisien Permeabilitas Tanah

rw   = Jari-jari sumuran

ro    = Jari-jari pengaruh aliran

ho   = Tinggi muka air tanah

hw  = Tinggi muka air setelah imbuhan

Mungkin ada yang bertanya-tanya, apa gunanya rumus-rumus diatas, apa gunanya sumur resapan secara kongkrit?? Pada postingan saya yang selanjutnya, akan saya coba tunjukkan berapa besar nya debit air yang harus terbuang kedaerah limpasan akibat dari pembangunan rumah, jalan dan fasilitas-fasilitas umum lainnya. Tentu anda mengerti maksud saya, jika air hujan yang berasal dari daerah resapan dengan jumlah yang besar dibuang begitu saja tanpa di resapkan kedalam tanah, maka air tersebut akan mengakibatkan banjir yang parah didaerah-daerah limpasan.