EVALUASI IRIGASI RAWA PASANG SURUT DENGAN TANAH SULFAT MASAM DAN AIR PAYAU TERHADAP PROSES LEACHING (Studi Kasus: Daerah Irigasi Rawa Katingan I, Kalimantan Tengah)

Siswoyo Hadi, Endita Prima Ari Pratiwi ; Budi Santoso Wignyosukarto

2024 | Tesis | S2 TEKNIK PENGELOLAAN BENCANA ALAM

Penelitian ini menekankan potensi pengembangan Daerah Irigasi Rawa (DIR) Katingan I sebagai lumbung pangan berkelanjutan, mempertimbangkan luas wilayahnya dan potensi hasil panen yang tinggi. Karakteristik DIR Katingan I adalah irigasi rawa pasang surut di lingkungan tanah sulfat masam, yang terletak di daerah pesisir dengan adanya interaksi antara air gambut, air tawar, dan air payau. Representasi produk reklamasi adalah kualitas air, melibatkan proses pencampuran antara keasaman dan salinitas saat air pasang dan surut, dapat disimulasikan dengan model matematik sebagai unsur konservatif. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi proses leaching terhadap mekanisme pencampuran kualitas air, terutama dalam hubungan antara air gambut, air tawar, dan air payau, yang dipengaruhi oleh energi pasang surut dalam konteks lingkungan tanah sulfat masam, dan kemudian melakukan mitigasi. 

Pengukuran lapangan dilakukan untuk mengumpulkan data elevasi muka air, pH, dan konduktivitas listrik (EC) pada saluran dan lahan. Interaksi pencampuran air gambut, air tawar dan air payau dengan lingkungan tanah sulfat masam pada jaringan irigasi dievaluasi menggunakan simulasi HEC-RAS. Simulasi yang dilakukan meliputi elevasi muka air, pH, dan EC yang tercatat di Sungai Katingan selama 236 jam pada tanggal 22 Desember 2022 hingga 1 Januari 2023. Hasil simulasi dikalibrasi dengan data observasi di saluran primer. Selanjutnya, dilakukan perbandingan antara hasil simulasi sistem aliran dua arah sebagai kondisi semula dan sistem aliran satu arah sebagai kondisi mitigasi.

Berdasarkan observasi pengamatan langsung dan simulasi komputasi menunjukkan bahwa energi pasang surut memiliki pengaruh penting terhadap interaksi antara air gambut, air tawar dan air payau pada lingkungan tanah sulfat masam, yang berdampak signifikan terhadap kualitas air. Peningkatan pH terlihat pada hidrotopografi Tipe A, diikuti oleh peningkatan EC, pH awal 3,5 meningkat menjadi 5,88 ~ 6.84, sedangkan nilai EC berkisar antara 0 ~ 5.87 dS/m. Pada hidrotopografi Tipe B pengaruh air payau berkurang, menunjukan kenaikan nilai pH dari 3,5 menjadi berkisar 3,75 ~ 5,78 dan EC berkisar 0 ~ 0,16 dS/m. Sementara itu, pada hidrotopografi Tipe C peningkatan pH relatif kecil, (pH = 3,54 ~ 4,83) dan EC yang rendah (0 ~ 0,12 dS/m). Melalui pemetaan hasil panen padi menunjukkan bahwa lokasi yang sering terluapi air payau mencapai hasil panen yang lebih baik, mengindikasikan bahwa proses pelindihan keasaman oleh air payau dapat menaikkan pH sehingga memberikan kondisi yang baik bagi tanaman padi. Implementasi simulasi sistem aliran satu arah dengan bangunan flap gate berhasil meningkatkan sirkulasi air yang lebih merata, memberikan dampak positif pada pasokan dan kualitas air, dibandingkan dengan sistem aliran dua arah. Penelitian ini menegaskan pentingnya pengelolaan aliran air di daerah rawa pasang surut, menciptakan dasar yang kokoh untuk kebijakan pengelolaan air yang lebih efektif dan berkelanjutan di masa depan.

This research emphasizes the potential for developing the Katingan I Swamp Irrigation Area (DIR) as a sustainable food barn, considering its area size and potential for high yields. The characteristic of DIR Katingan I is tidal swamp irrigation in an acid sulphate soil environment, which is located in a coastal area with interactions between peat water, fresh water and brackish water. The representation of reclamation products is water quality, involving the mixing process of acidity and salinity during high and low tides, which can be simulated with mathematical models as conservative substances. This research aims to evaluate the leaching process on water quality mixing mechanisms, especially in the relationship between peat water, fresh water and brackish water, which is influenced by tidal energy in the context of an acid sulphate soil environment, and then carry out mitigation. 

Field measurements were conducted to collect data on water level, pH, and electrical conductivity (EC) in channels and fields. The interaction of mixing peat water, freshwater, and brackish water with an acid sulphate soil environment in the irrigation network was evaluated using HEC-RAS simulations. The simulation carried out included water level, pH, and EC recorded in the Katingan River for 236 hours from 22 December 2022 to 1 January 2023. The simulation results were calibrated with observation data in the primary channel. Next, a comparison was made between the simulation results of the two-way flow system as the original condition and the one-way flow system as a mitigation condition.

Based on direct observations and computational simulations, it shows that tidal energy has an important influence on the interactions between peat water, fresh water and brackish water in acid sulphate soil environments, which has a significant impact on water quality. An increase in pH was seen in Type A hydrotopography, followed by an increase in EC, the initial pH of 3.5 increased to 5.88 ~ 6.84, while the EC value ranged from 0 ~ 5.87 dS/m. In Type B hydrotopography, the influence of brackish water is reduced, showing an increase in pH values from 3.5 to around 3.75 ~ 5.78 and EC around 0 ~ 0.16 dS/m. Meanwhile, in Type C hydrotopography, the increase in pH is relatively small (pH = 3.54 ~ 4.83), and the EC is low (0 ~ 0.12 dS/m). The mapping of rice yields shows that locations that are often flooded with brackish water achieve better harvest results, indicating that the process of leaching acidity by brackish water can raise the pH, thereby providing good conditions for rice crops. Implementing a one-way flow system simulation with a flap gate building increased more even water circulation, positively impacting water supply and quality compared to a two-way flow system. This research confirms the importance of water flow management in tidal swamp areas, creating a solid foundation for more effective and sustainable water management policies in the future.

Kata Kunci : Pertanian berkelanjutan, Kualitas air, Mitigasi dan perbaikan, Sistem aliran air, Proses leaching