STUDI KASUS EVALUASI UNJUK KERJA
OPERASI PENGATURAN AIR IRIGASI
DI LAHAN REKLAMASI DENGAN SISTEM
PENGGUNAAN AIR ULANG
LATAR BELAKANG DAN TUJUAN STUDI
1. Adanya kecenderungan semakin intensifnya
pemanfaatan lahan reklamasi baik untuk
keperluan irigasi maupun non-irigasi (pemukiman,
industri, dll.).
2. Diperlukan langkah antisipasi untuk menghindarkan timbulnya persoalan pengelolaan sumberdaya air beserta infrastruktur yang ada.
3. Langkah awal yang perlu dilakukan berupa upaya
untuk mendapatkan informasi rinci menyangkut
kapasitas sistem sumberdaya air, unjuk kerja
sistem irigasi yang ada (sirkulasi dan alokasi air
irigasi, efisiensi pemanfaatan air irigasi dan
persoalan kualitas air irigasi).
4. Analisis lanjut untuk mengevaluasi prospek
kemungkinan potensi pengembangan manfaat
sumberdaya air, terutama untuk keperluan sektor
non-irigasi.
DESKRIPSI DAERAH STUDI
1. Daerah studi merupakan lahan rendah hasil
reklamasi yang dimanfaatkan untuk pertanian
dengan sistem irigasi pantai.
2. Daerah tinjauan terdiri dari 5 blok areal padi yang
memanfaatkan adanya jaringan creek untuk
pengaturan air dengan sistem “return flow”.
3. Pemberian air irigasi dari creek ke lahan
pertanian dilakukan dengan sistem pompa.
4. Praktek pengaturan dan alokasi air dari saluran
utama (main canal) ke creek dan dari creek ke
lahan pertanian berdasarkan kebiasaan petugas
pengatur pintu air dan tidak tersedia data untuk
evaluasi unjuk kerja maupun efisiensi pemanfaatan air.
5. Dengan semakin berkembangnya pemukim serta
usaha industri di lahan tsb., persoalan kualitas air
irigasi di creek perlu mendapatkan perhatian
seawal mungkin.
Block I
Block B
Block J
Block C
Block K
Block D
Block E
Drainage canal
Block A
Main canal
Drainage canal
Block H
Block F
Block G
Boundary of the surveyed area
Schematic representation of the irrigation system layout.
Greenhouse
Upland
fields
Paddy
fields
Creek network of block E
: Rainfall
: Evapotranspiration
Typical of cyclic water in a creek-fields system.
canal
Settlement
area
canal
canal
Main canal
Creek network of block D
Drainage canal
Creek network of block C
Land use and creek networks at the surveyed area
Block
Item
C
D
E
F
G
Paddy fields (ha)
324
393
195
285
314
Upland fileds (ha)
15
28
6
21
28
Greenhouses (ha)
8
14
14
9
6
155
104
57
21
11
2,257
1,519
829
312
162
Creek length (m)
30,851
41,818
21,205
26,186
27,849
Creek area (m2)
166,330
384,003
194,722
240,464
255,727
Creek volume (m3)
473,125
480,354
243,580
300,799
319,892
Settlement areas (ha)
Population (person)
Note: Based on field surveys of 1997 and data published by the Division
of Agriculture and Forestry, Saga Prefecture Office.
TELAAH AWAL YANG PERLU MENDAPAT KAJIAN
1. Kapasitas existing dari sistem sumberdaya air.
2. Informasi kuantitatif pengaturan alokasi air irigasi
untuk dapat mengukur unjuk kerja operasi system
irigasi (kebutuhan, suplai, efisiensi).
3. Sejauh mana “creek-network” dapat mendukung
pemanfaatan air irigasi dengan sistem “reuse of
return flow”.
4. Pengaruh sistem penggunaan air ulang terhadap
perubahan kualitas air irigasi.
5. Identifikasi faktor yang signifikan untuk dapat
meningkatkan unjuk kerja pengaturan air baik dari
segi efisiensi (quantity) maupun kulaitas.
6. Pemanfaatan indikator signifikan untuk upaya
optimasi pengembangan manfaat sumberdaya air
yang ada.
PROSEDUR PELAKSANAAN STUDI
Periodically field surveys for
collecting the required data
Water sampling
& field water
quality measurement
(T, DO, pH, EC)
Discharges at
some concerned
points
(main canal and
creeks)
Creek water
level at some
concerned
points
(digital AWLR)
Calibration of complex tank model
using approximated values of the
daily runoff in the creek networks
Laboratory works
for measuring indeces
of T-P, T-N, COD and
SS
Rainfall at some
representative
points
(digital AWLR)
Meteorological
data
(T, RH, U2, Ra, n)
A complex tank model
for analysing the cyclic
water in the system
Simulation of flow distribution
and runoff components in the
whole system
Simulation of the daily surface
runoff and seepage runoff
return flow content ratios
A conceptual model
of the return flow
content ratio
Analyses on the simulated
content ratio of return flow
and its impact on the change
of water quality
Application of the optimization
model for improving performances
of operation of irrigation system
An optimization model
developed based on
dynamic programming
technique
OBSERVASI LAPANGAN
Qm2
Block H
QcHI
Goryoh
QcA
QcB
Block I
Qm3
Block K
Block B
Takagi
QcJK
Qm5
Honjo
Main canal
Block J
Block A
QcC
Qm9
Block C
QcD
Block D
Tanaka
QcE
Block E
QcF
Block F
Qm12
Daiju-1
QcG
Block G
Skematisasi pengukuran debit alokasi air irigasi
IMBANGAN AIR DAN SIRKULASI ALIRAN AIR
DI CREEK DAN LAHAN IRIGASI
Pengaturan air irigasi yang optimal memerlukan informasi
kuantitatif yang akurat tentang kebutuhan air dan nilai
suplai air yang harus didistribusikan pada system irigasi.
Adanya fenomena penggunaan air ulang dari return flow,
dapat dianalisis dengan model hidrologi berdasarkan
pendekatan imbangan air.
Qinrf
Qetv
Qinrc
Qinuc
Qinrf
Non-paddy fields
Qetv
Qpgh
Qimc
Qsrnp Qevc
Qspnp
Qppf
Paddy fields
Qsrpf
Qoutc
Ap Hp t  dt
Qper
Creek
 AcHc t  dt
Qsppf
Qdper
Imbangan air di suatu blok Creek-Lahan Irigasi
ANALISIS IMBANGAN AIR DAN SIRKULASI AIR
DENGAN MODEL TANGKI (TANK MODEL)
Model hidrologi dengan prinsip Tank Model diaplikasikan
untuk mengukur setiap komponen sirkulasi aliran air yang
terjadi antara creek dan lahan irigasi, dan proses serupa
antar blok lahan irigasi.
Water flow from
the upper block
Irrigation water
(pumping)
Irrigation water
(pumping)
Wastewater
Water flow from
the upper reach of
main canal
Qwst
Qinuc
Paddy
fields
Upland
fields
Greenhouse
Settlement
area
Qstl
Deep
percolation
Qppf
Qpf
Qul
Qpgh
Qgh
Creek
Qdr
Drainage to out of
the system
:
Rainfall
:
Evaporation or
evapotranspiration
Main
canal
Qimc
Flow to the lower
reach of the main
canal system
Qlc
Flow to the lower block
of creek networks
Qpf : runoff from paddy fields (Qsrpf +Qsppf),
Qul : runoff from upland fields,
Qgh : runoff from greenhouse,
Qstl : runoff from settlement area,
Qwst : wastewater flows from settlement area into creeks,
Qdr : drainage from creek networks to outside of the system,
Qlc : runoff to the lower block of creek networks.
Struktur model tangki pada suatu blok lahan irigasi.
Wastewater
Settl. area
Greenhouse
6.19
13.65
Upland fields
Paddy fields
5.90
1.29
Block C
0.076
Creek
0.13
1.81
Block D
0.31
1.60
Creek
0.049
Wastewater
Settl. area
ater
area
Greenhouse
Upland fields
DraInage
2.53
7.06
0.26
13.65
5.96
Paddy fields
6.97
field
0.13
0.002 field0.94
0.99
0.64
Creek
0.043
Wastewater
Settl. area
ater
area
Greenhouse
1.11
Upland fields
0.002
field1.01
0.52
Creek
0.042
Wastewater
Settl. area
ater
area
Greenhouse
12.76
0.27
13.65
8.29
0.14
9.82 3.88
Paddy fields
4.88
field
9.82 3.88
25.41
0.22
13.65
Upland fields
26.18
Paddy fields
0.62
Block E
canal
0.61
9.82 3.88
16.81
7.15
1.37
Block F
0.66
1.10
Block G
0.004
canal
1.75
Main
0.22
6.45
0.04
0.27
0.002
field0.85
0.52
Creek
Wastewater
0.026
Settl. area
Greenhouse
0.02
area
0.14
18.97
0.22
13.65
Upland fields
24.99
ater
9.82 3.88
0.001
field 1.09
Paddy fields
field
9.82
18.01
5.43
3.88
Catatan: satuan dalam mm/hari.
Contoh hasil pemodelan pada musim tanam padi tahun 1998.
0.24
Settl. area
Greenhouse
Upland fields
Paddy fields
3.96
0.87
Block C
0.036
Creek
Wastewater
3.33
0.07
1.19
0.004
0.51
Wastewater
Settl. area
ater
area
Greenhouse
Upland fields
DraInage
1.67
Paddy fields
4.76
field
0.13
0.006 field0.75
0.71
0.48
Creek
15.31
0.14
0.073
Wastewater
Settl. area
ater
area
Greenhouse
31.42
Upland fields
7.67
0.14
3.34
0.80
0.008
field0.81
0.39
Creek
Paddy fields
field
3.34
30.42
0.11
0.046
Wastewater
Settl. area
ater
area
Greenhouse
1.27
1.24
Block D
6.97
0.056
0.16
Block E
Creek
7.24
0.13
20.13
Upland fields
Paddy fields
2.11
Block F
canal
0.46
3.34
canal
1.26
Main
0.22
0.41
5.59
0.20
0.005
field 0.67
0.39
Wastewater
Creek
0.033
Settl. area
Greenhouse
0.02
area
0.11
21.150
0.11
20.08
Upland fields
27.89
ater
3.34
0.003
field 0.86
Paddy fields
field
3.23
0.65
Block G
0.04
3.34
Catatan: satuan dalam mm/hari.
Contoh hasil pemodelan pada musim tanam non-padi tahun 1998.
KINERJA OPERASIONAL SISTEM IRIGASI
n
Rwu 
Ratio of water use :
 Qppf i
i 1
n
 Qimci
i 1
Ratio index of effective return flow to the amount of water use
potential:
 Qrfoi  Qinuci  Qoutci 
n
Riu 
i 1
 Qrfoi  Qinuci  Qoutci  Qimc i 
n
i 1
Composition of return flow from: a. paddy fields (Rp),
b. non-paddy fields (Rnp),
c. the upper block (Rub).
Characteristics of return flow and performance of water use
during paddy season
Block
C
D
E
F
G
Year
Rwu
Riu
Rp (%)
Rnp (%)
Rub (%)
1996
2.71
0.62
87.1
12.9
0.0
1997
2.65
0.61
82.1
17.9
0.0
1998
2.33
0.56
83.9
16.1
0.0
1996
2.37
0.53
65.8
7.2
27.0
1997
2.32
0.53
59.8
9.4
30.8
1998
1.96
0.48
63.1
9.5
27.4
1996
3.75
0.72
35.2
4.1
60.7
1997
3.58
0.70
31.4
5.2
63.4
1998
2.81
0.63
32.5
5.4
62.1
1996
2.22
0.53
45.8
2.8
51.4
1997
2.18
0.51
41.6
3.5
54.9
1998
1.91
0.47
43. 3
3.7
53.0
1996
3.07
0.66
45.6
2.4
52.0
1997
2.94
0.64
42.1
3.0
54.9
1998
2.52
0.59
41. 6
3.8
54.6