Jakarta, 7 – 8 November 2013 Seminar Insentif Riset SINas, Kementerian Riset dan Teknologi “Membangun Sinergi Riset Nasional untuk Kemandirian Teknologi” INSINAS 2013 “ ANALISIS POTENSI PENGENDALIAN MUKA AIR TANAH DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM DRAINASE BAWAH TANAH DALAM MENDUKUNG PENINGKATAN INDEK PERTANAMAN DI RAWA PASANG SURUT” (RT ) Bakri Unsri Momon Sodik Imanudin Unsri Masreah Bernas Unsri Johanes BPTP Sumsel
1. LATAR BELAKANG DAN TUJUAN • Kunci keberhasilan budidaya tanaman di lahan rawa pasang surut adalah mengatur muka air tanah sesuai kebutuhan tanaman • Sejauh ini pengaturan belum maksimal, budidaya tanaman baru satu kali • Teknologi pengendalian muka air masih terbuka (drainase permukaan) • Belum ada upaya penggunaan bawah permukaan
TUJUAN Adapun tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji sejauh mana efektivitas sistem drainase bawah tanah dalam mengendalikan air tanah. Dalam penelitian pengkajian ini baru dilakukan dalam skala mikro (laboratorium). Bahan pipa pengaliran di buat dari bahan pipa tanah liat, paralon dan produk impor. Debit aliran yang dihasilkan masing masing pipa akan di analasis untuk kemudian di hitung sebarapa jauh perannya bila diaplikasikan pada tingkat lapangan.
2. PERMASALAHAN DAN PENDEKATAN PEMECAHAN NYA • Belum maksimal sistem pengendalian muka air tanah, sehingga pola tanam masih terbatas •Pengendalian sistem terbuka bisa lebih maksimal dikombinasi dengan sistem bawah permukaan •Bahan pipa pengaliran masih terbatas Impor, perlu soluasi berbahan lokal yang bisa dibuat petani •Aplikasi lapangan bisa mempercepat penurunan muka air tanah dan berdampak percepatan musim tanam
3. METODE Penelitian dibagi menjadi dua tahap: Tahap pertama adalah Pembuatan pipa berlubang asal tanah liat: Dimensi pipa yang akan di buat adalah panjang 60 cm dan lebar bagian dalam adalah 10 cm. Sementara bagian luar memiliki diameter 14 cm dengan asumsi ketebalan pipa 2 cm.
Metode Tahap ke dua adalah : Pengujian laboratorium dari pipa adalah kempuan pengaliran dinding pipa berlubang. Pengujian pengaliran akan dilakukan pada media pasir.
Uji Ketahanan terhadap beban Kekuatan tekan pipa = P/A (kg/cm2) dimana P = beban maksimum (kg), A = luas penampang benda uji (cm2). Uji langsung operasional, dengan jalan dilindas sepeda motor pada pipa terbuka Uji pipa aplikasi, dimana pipa ditimbun sedalam 30 cm dan mendapat beban dengan jalan dilewati sepada motor
Kajian Status air di lahan Potensi Aplikasi Sistem Drainase Bawah Tanah Kajian kelebihan air pada musim kemarau dengan nilai kritis 30 cm dibawah permukaan tanah dimana xi adalah muka air tanah pada hari ke i, dengan i adalah hari pertama dan n adalah jumlah hari selama pertumbuhan tanaman
4. HASIL DAN PEMBAHASAN • Pengamatan data Hidro-klimatologi •Pembuatan pipa di industrik keramik
HASIL UJI PENGALIRAN Hasil Uji pengaliran pipa tanah liat tanpa media 0,97 liter/detik 3,45 m3/jam. Hasil Uji pengaliran pipa pada media pasir. Hasil pengujian menunjukan bahwa debit pengaliran pipa tanah liat; paralon dan pipa impor adalah berturut-turut 0,35; 0,25 dan 0,11 liter/detik.
Pipa tanah liat memiliki kekuatan tidak terlalu baik yaitu hanya 3kg/cm 2, Uji operasional dengan jalan dilindas sepeda motor secara langsung pipa pecah Uji operasional pipa ditimbun kedalaman 30 cm, dilindas sepeda motor, pipa tidak pecah Kelayakan teknis pipa layak untuk pipa drainase bawah tanah HASIL UJI KEKUATAN TEKAN
4. KAJIAN STATUS AIR TANAH Muka air tanah masih berada diatas 30 cm dibawah permukaan tanah, sehingga masih analisis kelebihan air zona 30 cm (SEW- 30)cm menunjukan ada kelebihan air di atas 100 cm, sehingga drainase terbuka masih perlu penambahan drainase bawah tanah
Bila curah hujan diatas 2000 mm/tahun maka koefisien pengaliran (drainage coefisien) adalah sebesar 20 mm/hari. Atau setara 0,02 m x m2= 200 m 3 /hari air harus di buang Aplikasi lapangan sistem drainase adalah dengan asumsi pemasangan instalasi pipa sepanjang 100 m (luasan 1 ha) adalah sebanyak 20 jalur (asumsi jarak antar saluran 5m) maka kapasitas pembuangan dari pipa adalah sebesar 20 x 3,45 m 3 /jam = 69 m 3 /jam. Sehingga Bila lahan seluas 1 ha dengan air yang harus dibuang sebesar 200 m 3, maka diperlukan waktu pembuangan 200/69 =2,89 jam. Perancangan Drainase
5. KESIMPULAN DAN SARAN Karakteristk pipa berlubang asal tanah liat adalah panjang 30 cm, diamater 10 cm dan lubang pengaliran 40 lubang. Hasil pengujian pengaliran tanpa media pada pipa tanah liat menunjukan debit aliran 0,97 liter/detik. Pengujian aliran pipa terhadap media pasir menunjukan debit aliran pada pipa tanah liat, paralon dan pipa impor berturut- turut adalah 0,35; 0,25; 0,11 liter/detik. Produk pipa tanah liat layak sebagai pipa drainase bawah tanah karena mampu mengasilkan debit aliran lebih baik dari produk pipa impor. Kelemahan pipa tanah liat adalah ketahanan beban yang rendah, pipa pecah pada tekanan 3 kg/cm2.
Aplikasi di lapangan sistem drainase bawah tanah hanya efektif pada tanah dengan nilai keterhantaran hidroulik tinggi, daerah pasang surut delta Telang II sebagai pewakil memiliki nilai keterhantaran antara sedang sampai cepat dengan rata-rata 20 cm/jam. Sehingga layak di gunakan di lapangan. Kombinasi sistem saluran terbuka sebagai kolektor pembuang sangat membantu mengendalikan muka air tanah. Rekomendasi instalasi pipa tanah liat dipasang pada kedalaman 40 cm, dilapisi sabut kelapa setebal 10 cm yang selanjutnya ditimbun tanah. Dampak pengendalian muka air dengan sistem drainase bawah tanah maka potensi tanam bisa meningkat menjadi tiga kali tanam, yaitu padi-padi-jagung atau padi-jagung-jagung. Saran
6. LAMPIRAN (PHOTO dan LUARAN) Perbaikan Jaringan Tersier
6. LAMPIRAN (PHOTO dan LUARAN)
Pembangunan Model Fisik (Uji Pengaliran Drainase Bawah Tanah Lapangan Mikro Dengan Bak) Pengujian terhadap pasir menunjukan debit aliran sebesar 0,25 liter/detik Untuk Pipa buatan pabrik diuji menunjukan debit 0,11 liter/detik Impor Buatan
Kondisi Lapangan Bulan September-Oktober Produksi tahun 2013 mengalami peningkatan maksimal 7 ton/ha rata-rata 5,5 ton/ha, disebabkan muka air berada pada kedalama ideal bagi tanaman pangan
TERIMA KASIH