Fropil Vol 10 No.
1, (Jun.
2022 DOI: https://doi.
org/10.
33019/fropil.
ANALISIS KETERSEDIAAN AIR DAN KEANDALAN KULONG PL
KECAMATAN PANGKALAN BARU MENGGUNAKAN MODEL SARIMA
DAN SOR
Sisilia Jesika PRIRIZKI1.
ADRIYANSYAH2*.
Hendy STEVANUS1.
Rohil Agatha LUSIA1 Mahasiswa Jurusan Matematika.
Fakultas Teknik.
Universitas Bangka Belitung.
Bangka.
Indonesia Dosen Jurusan Matematika.
Fakultas Teknik.
Universitas Bangka Belitung.
Bangka.
Indonesia *Email korespondensi: adriyan_ubb@yahoo.
iterima: 07 Juni 2022, disetujui: 14 Agustus 2.
ABSTRACT Air Mesu and Jeruk villages are located in Pangkalan Baru District.
Central Bangka Regency.
Bangka Belitung Islands Province.
The number of residents in the village increases every year, causing problems, namely the increasing need for clean water in the village.
The solution to this problem is to utilize the nearest water source, namely Kulong PL as a raw water source.
Kulong PL has a surface area of 1,418 ha with a catchment area of 49,579 ha and a volume of 19251.
9 m3.
To ensure the availability of Kulong PL water can meet the water needs in Air Mesu and Jeruk Village, a prediction will be made for the next 10 years, namely 2021-2030.
To predict the generation discharge for the next 10 years, data on the previous year's water availability is needed.
The water availability discharge of the previous year was analyzed using the NRECA method using climatological data from 2007-2020.
From the results of the analysis, it was found that the best model for predicting generation discharge for the next 10 years is SARIMA .
,0,.
,1,.
The availability of Kulong PL water in 2030 is 3.
06 l/s with the water needs of Air Mesu and Jeruk Village of 3.
97 l/s and 3.
1 l/s respectively.
Based on the SOR analysis, the best choice in the utilization of Kulong PL is focused on one village, namely Jeruk Village.
Kulong PL is able to supply 100% of Jeruk Village's water needs with 99% reliability.
Key words: Water availability, reliability of kulong.
SARIMA.
SOR.
INTISARI
Desa Air Mesu dan Desa Jeruk merupakan dua desa yang terletak di Kecamatan Pangkalan Baru.
Kabupaten Bangka Tengah.
Provinsi Kepulauan Bangka Belitung.
Jumlah penduduk di desa tersebut meningkat setiap tahunnya sehingga menimbulkan permasalahan yaitu bertambahnya kebutuhan air bersih di desa tersebut.
Solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan memanfaatkan sumber air terdekat yaitu Kulong PL sebagai sumber air baku.
Kulong PL mempunyai luas permukaan sebesar 1.
418 ha dengan daerah tangkapan air sebesar 49.
579 ha dan volume sebesar 19251.
9 m3.
Untuk memastikan ketersediaan air Kulong PL mampu mencukupi kebutuhan air di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk maka akan dilakukan prediksi selama 10 tahun kedepan yaitu tahun 2021-2030.
Untuk memprediksi debit bangkitan selama 10 tahun kedepan diperlukan data debit ketersediaan air tahun sebelumnya.
Debit ketersedian air tahun sebelumnya dianalsis menggunakan metode NRECA dengan menggunakan data klimatologi dari tahun Dari hasil analisis didapatkan bahwa model terbaik untuk memprediksi debit bangkitan selama 10 tahun kedepan yaitu SARIMA .
,0,.
,1,.
Ketersediaan air Kulong PL tahun 2030 yaitu 3.
06 l/s dengan kebutuhan air Desa Air Mesu dan Desa Jeruk masing-masing yaitu 3.
97 l/s dan 3.
1 l/s.
Berdasarkan analisis SOR, pilihan terbaik dalam pemanfaatan Kulong PL difokuskan pada satu desa saja yaitu Desa Jeruk.
Kulong PL mampu menyuplai 100% kebutuhan air Desa Jeruk dengan tingkat keandalan 99%.
Kata kunci: Ketersedian air.
Keandalan kulong.
SARIMA.
SOR.
Pririzki et al.
Analisis Ketersediaan AirA.
PENDAHULUAN
menggunakan model Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA).
Model SARIMA .
,d,.
(P,D,Q)s digunakan untuk memprediksi data yang mempunyai pola musiman.
Model SARIMA mempunyai akurasi yang lebih tinggi dalam memprediksi pola musiman dibandingkan dengan ARIMA (Kustiawan dan Adriyansyah.
Wang et al.
, 2.
Model SARIMA merupakan perluasan dari model ARIMA yang dikembangkan untuk memperbaiki model ARIMA dalam memprediksi pola musiman (Box et al.
, 2.
Desa Air Mesu dan Desa Jeruk merupakan dua desa yang terletak di Kecamatan Pangkalan Baru.
Kabupaten Bangka Tengah.
Provinsi Kepulauan Bangka Belitung.
Pertumbuhan jumlah penduduk di desa tersebut selalu meningkat setiap tahunnya.
Berdasarkan data Kabupaten Bangka Tengah Dalam Angka tahun 2020, laju pertumbuhan penduduk di Kecamatan Pangkalan Baru sebesar 3.
(BPS, 2.
Bertambahnya jumlah penduduk mengakibatkan timbulnya suatu permasalahan yaitu bertambahnya kebutuhan air bersih di desa tersebut.
Lokasi sumber air baku terdekat di kedua desa tersebut yaitu Kolong PL.
Pada model SARIMA, akan ditunjukkan deret waktu yang berbeda, urutan komponen AR, dan urutan komponen MA.
Pada model ini juga akan menunjukkan urutan perbedaan musim, jeda regresi otomatis musiman, ratarata pergerakan musiman, dan menunjukkan panjang pola siklus (Liu et al.
, 2.
Pengelolaan air dikelola oleh negara kerena merupakan sumber daya yang menyangkut hajat hidup orang banyak (Sadvaraz et al.
, 2.
Kebutuhan akan air yang meningkat akan berdampak pada peningkatan penggunaan air.
Untuk setiap kegiatan pembangunan, sumber air permukaan dan air tanah merupakan kompenen utama tergantung pada kualitas dan ketersediannya (Shishaye et al.
, 2.
Solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan memanfaatkan air sumber air baku untuk memenuhi kebutuhan air bersih (Kurniati et al.
, 2021.
Sriyani et al.
, 2.
Sumber air baku ini diantaranya dengan memanfaatkan air kulong (Ilyas et al.
, 2.
Air kulong yang dimanfaatkan adalah air kulong yang letaknya dekat dengan dua desa tersebut, setelah di lakukan survei ternyata kulong PL merupakan kulong terdekat yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber air baku.
Setelah mengetahui ketersedian air Kulong PL maka akan dilakukan analisis keandalan Kulong PL dalam memenuhi kebutuhan air bersih di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk menggunakan simulasi Standard Operating Rule (SOR).
SOR merupakan model simulasi yang digunakan untuk menetukan keandalan pemanfaatan kulong sebagai reservoir.
SOR
dijadikan pedoman dalam pemanfaatan air kulong dengan memperhatikan debit air yang masuk dan ketersedian air yang tersedia (Sabri dan Adriyansyah, 2.
Dari Hasil analisis SOR, akan didapatkan keandalan Kulong PL dalam memenuhi kebutuhan air selama 10 tahun kedepan.
Untuk memastikan ketersediaan air Kulong PL mampu mencukupi kebutuhan air bersih di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk, maka akan dilakukan prediksi .
Data curah hujan yang digunakan tahun 2007-2020 digunakan untuk menentukan debit Kulong PL.
Kemudian data debit tahun 2007-2020 digunakan untuk memprediksi data debit bangkitan Kulong PL tahun 2021-2030 Keandalan kulong merupakan volume tampungan kulong yang dikurangi volume minimum tampungan yang dibandingkan dengan kebutuhan air.
Jika volume air tampungan lebih besar dari kebutuhan air, maka kulong memiliki keandalan, sedangkan jika volume air tampungan lebih kecil dari kebutuhan air, maka kulong tidak memiliki keandalan (Sabri, 2.
Pririzki et al.
Analisis Ketersediaan AirA.
Berdasarkan uraian diatas, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketersediaan air dan keandalan Kulong PL sebagai sumber air di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk.
Debit masukan .
yang digunakan adalah debit bangkitan dari model SARIMA selama 10 tahun, yaitu tahun 2021-2030.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai acuan dalam pengambilan keputusan jika ingin memanfaatkan Kulong PL sebagai sumber air hingga tahun 2030 untuk Desa Air Mesu dan Desa Jeruk.
Gambar 2.
Letak Desa Kecamatan Pangkalan Baru METODE PENELITIAN Kulong PL mempunyai luas permukaan 418 ha dan terletak 31 meter di atas permukaan laut .
Kulong PL mempunyai luas daerah tangkapan air .
atchment are.
579 ha.
Untuk mengetahui volume air Kulong PL maka diperlukan pengukuran batimetri berupa sounding dengan alat Hasil pengukuran ini akan mengetahui bentuk topografi dasar Kulong PL.
Dari hasil analisis diperoleh volume air dari Kulong PL adalah sebesar 19251.
9 m3.
Berikut ini ditampilkan Peta batimetri Kulong PL.
Lokasi Penelitian Lokasi penelitian ini terletak di Kulong PL.
Kecamatan Pangakalan Baru.
Kabupaten Bangka Tengah.
Kulong PL terletak pada koordinat X: 0625608.
Y: 9758682 (UTM).
Berikut ini ditampilkan Gambar Kulong PL dan lokasi desa di Kecamatan Pangkalan Baru.
Gambar 1.
Kulong PL Berdasarkan letak lokasi terhadap Kulong PL.
Desa Air Mesu dan Desa Jeruk merupakan desa yang lokasinya terdekat dengan Kulong PL.
Berikut ini ditampilkan peta lokasi Kulong PL beserta lokasi desa yang terdapat di Kecamatan Pangkalan Baru.
Gambar 3.
Peta batimetri Kulong PL Pada studi kasus ini, kebutuhan air dihitung berdasarkan kebutuhan domestik .
umah tangg.
yang ditinjau berdasarkan jumlah penduduk.
Acuan yang digunakan dalam menganalisis kebutuhan air domestik Pririzki et al.
Analisis Ketersediaan AirA.
yaitu Puslitbang Pekerjaan umum.
Pengairan Rumus umum dari SARIMA .
,d,.
(P,D,Q)s adalah sebagai berikut:
yuc " yaA # yuc" .
aA).
Oe yaA)$ .
Oe yaA # )% ycs& = yuE' .
aA)yuE' .
aA # )yca& .
Departemen Tabel 1.
Kebutuhan air domestik berdasarkan jumlah penduduk Kategori Jml Penduduk .
/o/ .
/o/ Industri .
/o/.
Kehil .
/o/.
>1.
< 20.
ycy( : AR Non Seasonal yuc "yaA : AR Seasonal .
Oe yaA) : differencing non seasonal .
Oe yaA # )% : differencing seasonal yuE' .
aA) : MA non seasonal yuE' .
aA ) : MA seasonal Standard Operating Rule (SOR) Standard
Operating Rule
(SOR)
merupakan metode untuk menghitung tampungan tersebut dapat diketahui keandalan dari suatu reservoir dalam hal ini adalah Metode yang digunakan untuk proyeksi jumlah penduduk yaitu metode geometrik dengan rumus sebagai berikut.
Pn = .
r ) .
Pn : Jumlah penduduk tahun rencana P0 : Jumlah penduduk tahun sekarang r : Persentase pertumbuhan penduduk n : Tahun rencana Target terpenuhi Overflow Tidak Gagal Analisis Debit Bangkitan S I-E Analisis debit bangkitan digunakan untuk memprediksi ketersediaan air dari suatu reservoir yaitu Kulong PL.
Metode yang digunakan dalam menganalisis debit bangkitan Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA).
SARIMA merupakan model deret waktu untuk data yang berfluktuatif dengan pola musiman (Liu et al.
, 2020.
Fahrudin dan Sumitra, 2.
Berikut ini rumus umum dari model SARIMA:
SARIMA = .
,d,.
(P,D,Q)s Gambar 4.
Grafik Standard Operating Rule Rt = St I t - Et - DS .
jika St I t - Et _ DS A RT Rt = RT .
jika RT < St It - Et - DS A RT Kw - DS Rt = St I t - Et - Kw .
jika St I t - Et - DS > RT Kw Rt = 0.
jika St I t - Et A DS : nilai target release waduk .
A) R.
: release waduk saat ke-t .
A) S.
: tampungan .
waduk saat ke-t p,d,q = Bagian non musiman dari model (P,D,Q) = Bagian musiman dari model = Jumlah periode per musim Pririzki et al.
Analisis Ketersediaan AirA.
A) : masukan .
air kedalam waduk saat ke-t .
A) : kehilangan air akibat evaporasi di waduk saat ke-t .
A) : tampungan minimum waduk .
A) : kapasitas waduk .
A) HASIL DAN PEMBAHASAN Jumlah kebutuhan air di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk dihitung berdasarkan proyeksi jumlah penduduk tahun 2021-2030.
Proyeksi jumlah penduduk di prediksi menggunakan metode geometrik.
Proyeksi jumlah penduduk dan kebutuhan air sampai tahun 2030 ditampilkan dalam Tabel 2 dan Tabel 3.
Tabel 2.
Proyeksi Jumlah Penduduk di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk Proyeksi Jumlah Penduduk (Jiw.
Luas Desa Tahun .
Air Mesu Jeruk Total tahun 2007-2030 terjadi pada bulan april yaitu sebesar 18,51 l/s dan debit minimum terjadi bulan September sebesar 4,22 l/s.
Tabel 4.
Ketersediaan air Kulong PL pada bulan Januari-Juni Tahun 2007-2020 Jml Rata -rata Air Mesu Jeruk Total Luas .
Ketersediaan Air Kulong PL .
Thn Kebutuhan Air .
Tahun Jun Tabel 5.
Ketersediaan air Kulong PL pada bulan Juli-Desember Tahun 2007-2020 Tabel 3.
Kebutuhan Air di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk Desa Jan Ketersediaan Air Kulong PL .
Bulan Feb Mar Apr Mei Thn Ketersedian air Kolong PL tahun 20092018 dianalisis menggunakan model NRECA.
Kemudian data tersebut digunakan untuk memprediksi ketersedian air Kolong PL pada tahun 2021-2030 dengan menggunakan model SARIMA.
Ketersedian air Kulong PL tahun 2021-2030 ditampilkan pada Tabel 4 dan Tabel Bulan Jul Agu Sep Okt Jml Rata -rata Maks Min Nov Des Data pada Tabel 2 dan Tabel 3 digunakan kembali untuk memprediksi data ketersedian air Kulong PL pada tahun 2021-2030 mengunakan metode SARIMA.
Hasil simulasi ditampilkan pada Tabel 6 dan Tabel 7.
Dengan Dari data Tabel 4 dan Tabel 5 dapat dilihat bahwa debit maksimum air Kulong PL pada Pririzki et al.
Analisis Ketersediaan AirA.
grafik dari prediksi data ketersediaan air Kulong PL akan ditunjukkan pada Gambar 2.
Tabel 6.
Hasil simulasi debit bangkitan menggunakan SARIMA.
,0,.
,1,.
12 Bulan Januari- Juni Tahun 2021-2030 Debit Bangkitan Kulong PL .
Thn Bulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jml Rata-rata Tabel 7.
Hasil simulasi debit bangkitan menggunakan SARIMA.
,0,.
,1,.
12 Bulan Juli Ae Desember Tahun 2021-2030 Debit Bangikitan Kulong PL .
Thn Bulan Juli Agus Sep Okt Nov Des Jml Rata-rata Maks Min Gambar 5.
Grafik debit bangkitan model SARIMA.
,0,.
,1,.
12 Bulan Januari-Desember Tahun 2021-2030 Berdasarkan hasil analisis debit bangkitan sampai tahun 2030, maka debit maksimum rata-rata terjadi bulan Februari dan Maret yaitu 17,06 l/s dan debit minimum rata-rata terjadi bulan September yaitu 3,06 l/s.
Jika dilakukan perbandingan antara ketersediaan air PL yaitu 3,06 l/s dengan kebutuhan air Desa Air Mesu sebesar 3,97 l/s dan Desa Jeruk sebesar 3,10 l/s maka Kulong PL hanya dapat mencukupi kebutuhan salah satu desa saja.
Berikut ini ditampilkan perbandingan ketersediaan air Kulong PL dengan kebutuhan air di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk.
Tabel 8.
Perbandingan ketersediaan air Kulong PL dengan kebutuhan air di Desa Air Mesu dan Desa Jeruk Tahun 2030 Ketersediaan air Kulong Kebutuhan Air Desa Air Mesu Kebutuhan Air Desa Jeruk 06 l/s 97 l/s 1 l/s Untuk mengetahui keandalan Kulong PL dalam menyuplai kebutuhan air di dua desa tersebut, maka harus dilakukan simulasi Standart Operting Rule (SOR).
Hasil simulasi SOR ditampilkan dalam Tabel 9 dan Tabel 10.
Berdasarkan hasil simulasi diatas maka berikut ini ditampilkan grafik debit bangkitan model SARIMA.
,0,.
,1,.
12 Bulan JanuariDesember Tahun 2021-2030.
Pririzki et al.
Analisis Ketersediaan AirA.
Tabel 9.
Hasil Simulasi SOR untuk Desa Air Mesu
Target
Pelepas an (%) Kean
(%)
Kebutu
Jml
Kega
REFERENSI
Kegaga Kali Berurut Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Box.
Jenkins.
Reinsel.
Ljung, , 2015.
Time Series Analysis.
Forecasting and Control.
Fifth ed.
Wiley and Sons.
BPS, 2020.
Kabupaten Bangka Tengah Dalam Angka 2020 (Bangka: Badan Pusat Statistika Kabupaten Bangka Tenga.
Fahrudin.
Sumitra.
, 2020.
Peramalan Inflasi Menggunakan Metode Sarima Dan Single Exponential Smoothing (Studi Kasus: Kota Bandun.
Maj.
Ilm.
UNIKOM, vol.
17, no.
2, pp.
111Ae120 Tabel 10.
Hasil Simulasi SOR untuk Desa Jeruk Target Jml Keandal Kebutu No Pelepas Kegagal an (%) han .
an (%) Tidak ada Ilyas.
Arkan.
Kurniawan.
Budianto.
Putra.
B, 2021.
Thingsboard-based Prototype Design for Measuring Depth and pH of Kulong Waters.
IOP Conf.
Ser.
Earth Environ.
Sci.
, vol.
926, no.
1, 2021
KESIMPULAN
Kurniati.
Kamariah.
Susilawati.
, 2021.
Analysis of Clean Water Distribution Systems Using EPANET 2.
0 (Case study of Uma Sima Village.
Sumbawa Regenc.
IOP Conf.
Ser.
Earth Environ.
Sci.
, vol.
708, no.
1, pp.
0Ae8 Berdasarkan disimpulkan bahwa model terbaik untuk memprediksi ketersediaan air dari tahun 20212030 yaitu model SARIMA .
,0,.
,1,.
Ketersediaan air Kulong PL pada tahun 2030 06 l/s dengan kebutuhan air Desa Air Mesu sebesar 3.
97 l/s dan kebutuhan air Desa Jeruk sebesar 3.
1 l/s.
Untuk Keandalan Kulong PL menggunakan Standard Operating Rule (SOR) pilihan terbaik adalah Kulong PL difokuskan untuk satu desa saja yaitu Desa Jeruk.
Kulong PL mampu menyuplai 100% kebutuhan Desa Jeruk dengan tingkat keandalan 99%.
Kustiawan.
Adriyansyah.
Forecasting East Belitung Regency Rainfall Data Reviewing Heteroscedasticity.
IOP Conf.
Ser.
Earth Environ.
Sci.
, vol.
926, no.
1, pp.
6Ae12 Liu.
, et al.
Forecast of The Trend in Incidence Acute Hemorrhagic Conjunctivitis in China from 2011Ae2019 Using the Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA) and Exponential Smoothing (ETS) models.
Infect.
Public Health, vol.
2, pp.
287Ae294
UCAPAN TERIMA KASIH