## EULER: Jurnal Ilmiah Matematika, Sains dan Teknologi

## Analisis Ketersediaan Air dan Keandalan Kulong ST 12 Kecamatan Sungailiat Kabupaten Bangka sebagai Sumber Air Bersih
Menggunakan Geographical Information System
Sisilia Jesika Pririzki 1 *, Hendy Stevanus 1 , Rohil Agatha Lusia 1 , Adriyansyah 1
1 Jurusan Matematika, Universitas Bangka Belitung 33121, Indonesia *Penulis Korespondensi. Email: sisiliajesika3@gmail.com

## Abstrak
Kepulauan Bangka Belitung mengalami  pertumbuhan  penduduknya yang terus meningkat untuk setiap  tahunnya.  Pertumbuhan  penduduk  ini  menyebabkan  beberapa  permasalahan,  diantaranya adalah kelangkaan air. Solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan memanfaatkan air sebagai sumber  baku  untuk  memenuhi  kebutuhan  air  bersih.  Sumber  air  baku  ini  diantaranya  dengan memanfaatkan air kulong. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan solusi dengan mendapatkan lokasi  sumber  air  baku  yaitu  kulong  yang  memiliki  jarak  efektif  dengan  lokasi  pemukiman masyarakat. Pada penelitian ini dilakukan pemetaan menggunakan Geogrhapic Information System (GIS). Hasil dari penelitian ini adalah terdapat Kulong ST 12 yang dapat dijadikan sumber air baku dan model terbaik untuk memprediksi ketersediaan air dari tahun 2022-2030 yaitu model SARIMA (3,0,3) (3,1,0) 12 .  Ketersediaan air Kulong ST 12 pada tahun 2030 yaitu 10,03 l/s dengan kebutuhan air  Kelurahan  Surya  Timur  sebesar  4,581  l/s.  Untuk  Keandalan  Kulong  ST  12  menggunakan Standard  Operating  Rule (SOR)  mampu  menyuplai  100%  kebutuhan  Keluarahan  Surya  Timur dengan tingkat keandalan 100%.
Kata Kunci: Kelangkaan Air; Sumber Air Baku; Kulong; Geographical Information System

## Abstract
The Bangka Belitung Islands experience population growth which continues to increase every year. This  population  growth  causes  several  problems,  including  water  scarcity.  The  solution  to  this problem is to use water as a raw source to meet the need for clean water. The source of this raw water is by utilizing Kulong water. This study aims to find a solution by getting the location of the raw water source, namely Kulong, which has an effective distance from the location of community settlements. In this study, the mapping will be carried out using a Geographic Information System (GIS). The results of this study are that there is Kulong ST 12 which can be used as a source of raw water, and the best model for predicting water availability from 2022-2030 is the SARIMA (3,0,3) (3,1,0) 12 model. The availability of water for Kulong ST 12 in 2030 is 10.03 l/s, with a water demand of 4.581 l/s in Surya Timur Village. For Reliability, Kulong ST 12, using the Standard Operating Rule (SOR), is able to supply 100% of the needs of the East Surya Output with a 100% reliability level.
Keywords: Water Scarcity; Raw Water Source; Kulong; Geographical Information System

## 1. Pendahuluan
Kepulauan  Bangka  Belitung  adalah  sebuah  provinsi  yang  terdiri  dari  dua  buah  pulau,  yaitu Pulau  Bangka  dan  Pulau  Belitung.  untuk  kedua  pulau  tersebut,  pertumbuhan  penduduknya  terus mengalami peningkatan pada untuk setiap tahunnya. Berdasarkan publikasi dari BPS pada Bangka Belitung dalam Angka 2022, laju pertumbuhan penduduk di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung hingga  tahun  2021  mencapai  1,06%.  Pertumbuhan  penduduk  ini  menyebabkan  beberapa permasalahan,  diantaranya  adalah  kelangkaan  air  [1].  Air  merupakan  salah  satu  komponen lingkungan  yang  memenuhi  dasar  kehidupan.  Pengelolaan  air  dipegang  oleh  negara  karena
merupakan sumber daya yang menyangkut hajat hidup orang banyak [2]. Kebutahan akan air yang meningkat telibat langsung dengan pemanfaatan air. Untuk setiap kegiatan pembangunan, sumber air permukaan dan air tanah merupakan komponen utama tergantung pada kualitas dan ketersediannya [3].
Solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan memanfaatkan air sebagai sumber baku [4]. Sumber air baku dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan air bersih [5]. Sumber air  baku ini diantaranya dengan memanfaatkan air kulong [6] . Air kulong yang dimanfaatkan adalah air kulong yang  efektif  dan  efisien  untuk  digunakan,  baik  dari  sisi  persediaan  air  dan  sisi  jarak.  Untuk mengetahui hal tersebut, dilakukan dengan metode GIS ( Geographic Information System ). Metode ini  dapat  membantu  dalam  melakukan  visualisasi masalah  terkait  lokasi  di  geospasial  [7].  Setelah mengetahui lokasi terbaik, selanjutnya dilakukan analisis keandalan suatu kolong dalam memenuhi kebutuhan air di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung dengan menggunakan simulasi SOR ( Standard Operating Rule )   [8]. Aturan ini memanfaatkan debit masuk dan tingkat tampungan air yang tersedia. Tampungan air ini selanjutnya dapat digunakan sebagai pedoman pelepasan air di kolong .
Berdasarkan penelitian sebelumnya oleh Syah [9]  dengan memanfaatkan model NRECA untuk melakukan analisis ketersediaan air dengan melakukan simulasi debit bangkitan digunakan sebagai data aliran masuk pada simulasi Standard Operating Rule (SOR) dalam mengetahui keandalan kulong selama 15 tahun kedepan. Berdasarkan hasil yang didapatkan, dapat diberi kesimpulan bahwa debit optimum tidak mampu memenuhi kebutuhan air domestik penduduk Kecamatan Pemali pada tahun 2028. Penelitian lain tentang keandalan suatu kulong oleh Sabri, dkk [8]  menyatakan bahwa harus tersedianya pasokan air  untuk memenuhi kebutuhan air untuk kawasan ekonomi khusus 43 l/detik dan  kebutuhan  air  di  Kecamatan  Pangkalan  Baru  48,11  l/detik.  Hal  ini  dapat  disimpulkan  bahwa untuk  menjamin  air  di  Kulong  masih  tersedia,  perlu  dilakukan  analisis  keandalan  dengan  kaidah standar operasional. Torez, dkk [10] juga membahas tentang keandalan penelitian ini melihat tingkat keandalan  infrastruktur  hidrolik  dengan  ukuran  dan  kepentingan  yang  berbeda.  Hal  ini  juga  dapat untuk  menilai  keandalan  struktur  lain  (kuno  atau  masa  kini)  yang  desainnya  berdasarkan  kriteria informal. Berbeda dengan Hui, dkk [11] yang melakukan penelitian tentang keandalan sistem multi- negara  terkonsentrasi  pada  sistem  satu  dimensi.  Keandalan  sistem  dievaluasi  dengan  memperluas teknik  fungsi  pembangkit  universal.  Untuk  meningkatkan  ketersediaan  sistem,  masalah  optimasi gabungan dari pemeliharaan dan alokasi komponen dipelajari lebih lanjut. Sedangkan penelitian yang membahas tentang GIS ( Geographic Information System ) adalah penelitian dari Ayele, dkk [12] yaitu pemetaan lahan dengan metode GIS. Hasil dari penelitian ini adalah status perubahan tutupan lahan akan  terjadi  perubahan  besar  pada  20  tahun  terakhir.  Untuk  mengetahui  lokasi  penyimpanan  air Nouayti,  dkk  [13]  melakukan  penelitian  dengan  mengimplementasikan  sistem  GIS  ( Geographic Information System ).
Berdasarkan  uraian  diatas,  terdapat  dua  permasalan  pada  penelitian  ini  yaitu  ketersedian  air baku dan lokasi kulong dengan jarak efektif dari pemukiman. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis ketersediaan air dan keandalan kulong ST 12 Kecamatan Sungailiat Kabupaten Bangka sebagai Sumber Air Bersih Menggunakan Geographical Information System sebagai solusi dari  kelangakan  air  baku  akibat  dari  pertumbuhan  penduduk.  Melalui    penelitian  ini  hasil  yang didapatkan  bisa  menjadi  alternatif  penyelesaian  permasalahan  kekeringan  yang  ada  di  Provinsi Kepulauan Bangka Belitung khususnya di Kabupaten Bangka Kecamatan Sungailiat.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Analisis Kebutuhan Air
Pada studi kasus ini kebutuhan air dihitung berdasarkan kebutuhan domestik (rumah tangga) yang ditinjau berdasarkan jumlah penduduk. Acuan yang digunakan dalam menganalisis kebutuhan air domestik yaitu Puslitbang Pengairan Departemen Pekerjaan Umum. Data Pengairan PU disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 . Pengairan PU
Kategori Jumlah Penduduk SR (l/o/h) HU (l/o/h) Industri (l/o/h) Kehilangan (l/o/h) > 1.000.000 190 30 60 50 500.000-1.000.000 170 30 40 45 100.000-500.000 150 30 30 40 20.000-100.000 130 30 20 30 < 20.000 100 30 10 24 Sumber: Puslitbang Pengairan PU

## 2.2 Analisis Debit Bangkitan
Analisis  debit  bangkitan  digunakan  untuk  memprediksi  ketersediaan  air  dari  suatu  reservoir yaitu Kulong ST 12. Metode yang digunakan dalam menganalisis debit bangkitan yaitu menggunakan model Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA). SARIMA merupakan model deret waktu untuk data yang berfluktuatif dengan pola musiman [14].

## 2.3 Standard Operating Rule (SOR)
Standard operating  rule (SOR)  merupakan  metode  untuk  menghitung tampungan  pada suatu reservoir  sehingga  dari  tampungan  tersebut  dapat  diketahui  keandalan  dari  suatu  reservoir  seperti kulong.

## 2.4 Geographic Information System (GIS)
GIS adalah suatu sistem informasi menyangkut keberadaan obyek di permukaan bumi berikut informasi yang terkandung di dalamnya  yang mempunyai keterkaitan secara geografis dengan obyek lainnya  [15].  Secara  lebih  komprehesif  GIS  didefinisikan  sebagai  suatu  sistem  yang  terintegrasi menggunakan  perangkat  komputer  untuk  melakukan  proses  yang  berkelanjutan  dan  menyeluruh meliputi:  pengumpulan  data  ( capture );  kompilasi  ( compilation );  penyimpanan  data  ( storage ); pembaharuan  dan  perubahan;  manipulasi  ( manipulation );  pengaksesan  data  ( retrieval );  analisis ( analysis ); dan penampilan data ( display ).

## 3. Hasil dan Pembahasan
Kulong  yang  akan  digunakan  sebagai  sumber  air  baku  akan  dilihat  berdasarkan  jangkauan kolong dengan lokasi yang paling efektif. Pada penelitian kali ini, kulong yang memiliki lokasi efektif dengan  lokasinya  dekat  dengan  daerah  pemukiman  warga  adalah  Kulong  ST  12.  Visualisasi  dari Kulong ST 12 ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Visualisasi Kulong ST 12 dengan Google Earth
Berdasarkan Gambar 1, telah disajikan visualisasi Kulong ST 12 menggunakan Google Earth. Kulong  ini  terletak  pada  koordinat  48  M  624738  UTM  9791284.  Kulong  ST  12  mempunyai  luas sebesar  2,31  Ha  dengan  kedalaman  kulong  sebesar  7  m  .  Kulong  ST  12  berada  pada  Kecamatan Sungailiat, Kabupaten Bangka. Adapun daerah terdekat yang dapat memanfaatkan kulong tersebut adalah  masyarakat  Kelurahan  Surya  Timur.  Dalam  pemanfaataaan  Kulong  ST  12  sebagai  sumber baku  oleh  masyarakat  Kelurahan  Surya  Timur,  terlebih  dahulu  dilakukan  proyeksi  jumlah  dari penduduk kelurahan tersebut. Pada penelitian ini dilakukan perbandingan ketiga metode yaitu metode aritmatika, metode geometri dan metode least square. Metode terbaik yang akan digunakan adalah metode  yang  memiliki koefisen  korelasi  tertinggi.  Hasil  perbandingan  dari  ketiga  metode  tersebut ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan metode proyeksi jumlah penduduk
Metode Aritmatika  Geometri Least Square Koefisien Korelasi 0.93936 0.93936 0.9398
Berdasarkan Tabel 2, ditunjukkan bahwa metode terbaik adalah metode Least Square. Hal ini dikarenakan  koefisien  korelasi  yang  dimiliki  metode Least  Square sebesar  0,9398,  lebih  besar dibandingkan  metode  lainnya . Proyeksi  jumlah  penduduk  Kelurahan  Surya  Timur  akan dilakukan hingga tahun 2030. Adapun hasil dari proyeksi jumlah penduduk disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Proyeksi jumlah penduduk Tahun Jumlah Penduduk Tahun Jumlah Penduduk 2021 2453 2026 3290 2022 2621 2027 3457 2023 2788 2028 3624 2024 2955 2029 3792 2025 3123 2030 3959
Jumlah  penduduk  Kelurahan  Surya  Timur  hingga  tahun  2030  diprediksikan  akan  terus mengalami  peningkatan.  Berdasarkan  acuan  yang  digunakan  dalam  menganalisis  kebutuhan  air domestik yaitu Puslitbang Pengairan Departemen Pekerjaan Umum, jumlah proyeksi penduduk di Kelurahan Surya Timur < 20.000 dengan kebutuhan sambungan rumah sebesar 100 liter untuk setiap orang per harinya.
Adapun kebutuhan air di Kelurahan Surya Timur adalah
Kebutuhan air = proyeksi jumlah penduduk  × kebutuhan air hari (s)
sehingga  diperoleh  kebutuhan  air  pada  tahun  2030  yaitu Kebutuhan air = . × . =  4,58  l/s. Dengan demikian, kebutuhan air pada Kelurahan Surya Timur untuk tahun 2030 sebesar 4,68 liter untuk setiap detiknya dan  keputusan yang baik dalam meminimalisir kelangkaan air adalah dengan memanfaatkan Kulong ST 12 sebagai sumber air baku untuk masyarakat setempat. Hal ini akan dapat memudahkan  masyarakat  dan  menimbang  lokasi  Kulong  ST  12  yang  dekat  dengan  pemukiman masyarakat dari Kelurahan Surya Timur. Area Kulong ST 12 divisualisasikan dengan Geogrhapic Information System (GIS). Hasil pemetaan tersebut ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Pemetaan Kulong ST 12
Hasil  pemetaan  tersebut  menunjukkan  area  Kulong  ST  12  yang  luas  dan  dalam.  Hal  ini ditunjukkan  dengan  ilustrasi  peta  kulong.  Kemudian  dengan  kedalam  tersebut  diproyeksi  untuk memprediksi  ketersediaan  air  berdasarkan  debit  air  selama  9  tahun  kedepan  (2022-2030).  Hasil Proyeksi ditunjukan pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil prediksi debit selama 9 tahun kedepan (2022-2030) dalam liter per detik
Hasil Prediksi Debit selama 9 tahun kedepan (2022-2030) dalam liter per detik Max 62,88 Desember Min 10,03 Agustus
Berdasarkan  hasil  prediksi  debit  air  pada  Kulong  ST 12,  ditampilkan  grafik  debit  bangkitan model SARIMA (3,0,3) (3,1,0) 12 pada bulan Januari-Desember tahun 2022-2030. Berdasarkan hasil prediksi debit hingga tahun 2030 tersebut ditunjukan grafik pada Gambar 3.
G ambar 3. Grafik hasil prediksi dengan model SARIMA
Berdasarkan  prediksi  tersebut  dapat  diketahui  maksimum  debit  rata-rata  terjadi  pada  bulan Desember yaitu 62,88 l/ s dan debit minimum rata-rata terjadi pada bulan Agustus yaitu 10,03 l/s. Setalah  mendapatkan  hasil  prediksi  dengan  model  SARIMA  dapat  di  bandingkan  ketersediaan  air Kulong ST 12 dengan kebutuhan air di Kelurahan Surya Timur tahun 2030 ditunjukan pada Tabel 5.
Tabel 5. Perbandingan ketersediaan air dengan kebutuhan air
No Ketersediaan air Kulong ST 12 Kebutuhan Air Kelurahan Surya Timur 1 10,03/s 4,58 l/s
Dengan  keandalan  kulong  yang  diperoleh  dengan  simulasi Standard  Operating  Rule (SOR) seperti pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil simulasi Standard Operating Rule (SOR) No Target Pelepasan (%) Keandalan (%) Kebutuhan (l/s) Jml Kegagalan 1 100 100 4,58 Tidak ada
Keandalan Kulong ST 12 menggunakan Standard Operating Rule (SOR) mampu menyuplai 100% kebutuhan Kelurahan Surya Timur dengan tingkat keandalan 100%.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  pembahasan  diatas  dapat  disimpulkan  bahwa  melalui  visualisasi  GIS diperoleh  Kelurahan  terdekat  dari  Kulong  ST  12  adalah  Kelurahan  Surya  Timur.    Dengan  model terbaik  untuk  memprediksi  ketersediaan  air  dari  tahun  2022-2030  yaitu  model  SARIMA  (3,0,3) (3,1,0) 12 .  Ketersediaan air Kulong ST 12 pada tahun 2030 yaitu 10,0300 l/s dengan kebutuhan air Kelurahan Surya Timur sebesar 4,5811 l/s. Untuk Keandalan Kulong ST 12 menggunakan Standard Operating Rule (SOR) mampu menyuplai 100% kebutuhan Keluarahan Surya Timur dengan tingkat keandalan 100%. Sehingga Kulong ST 12 dianggap mampu untuk menyuplai kebutuhan penduduk lebih dari satu kelurahan (kelurahan terdekat lainnya selain Kelurahan Surya Timur).

## Refrensi
[1] A.  Wulandhanti  and  R.  P.  Setiawan,  “Arahan  Pengembangan  Infrastruktur  Hijau  sebagai Pendukung  Pasokan  Air  di  Surabaya,” J.  Tek.  ITS ,  vol.  10,  no.  2,  2021,  doi: 10.12962/j23373539.v10i2.69653.
[2] N. N. C. Sadvaraz and Z. P. Zulkarnain, “Quality of Clean Water Services for Regional Water Companies in Tangerang City The Effect of the Internal Control System Effectiveness and the Quality  of  Financial  Reporting  and  Its  Impact  on  Fraud  Prevention  of  Bandung  Regency Organizational Capacity of,” J. Manaj. Pelayanan Publik , vol. 05, no. 1, 2021.
[3] H. A. Shishaye and S. Abdi, “Groundwater Exploration for Water Well Site Locations Using Geophysical  Survey  Methods,” J.  Waste  Water  Treat.  Anal. ,  vol.  07,  no.  01,  2015,  doi: 10.4172/2157-7587.1000226.
[4] E. Kurniati, Kamariah, and T. Susilawati, “Analysis of clean water distribution systems using EPANET 2.0 (Case study of Uma Sima Village, Sumbawa Regency),” IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. , vol. 708, no. 1, pp. 1–8, 2021, doi: 10.1088/1755-1315/708/1/012105.
[5] R.  Sriyani,  T.  S.  Putri,  R.  M.  Rachman,  and  Takdir,  “Planning  of  clean  water  distribution network  Kamosope  Village,  Pasir  Putih  District,  Muna  Regency,” IOP  Conf.  Ser.  Earth Environ. Sci. , vol. 871, no. 1, 2021, doi: 10.1088/1755-1315/871/1/012040.
[6] T.  F.  Ilyas,  F.  Arkan,  R.  Kurniawan,  T.  H.  Budianto,  and  G.  B.  Putra,  “Thingsboard-based prototype design for measuring depth and pH of kulong waters,” IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. , vol. 926, no. 1, 2021, doi: 10.1088/1755-1315/926/1/012025.
[7] J. Zhu, G. Wright, J. Wang, and X. Wang, “A critical review of the integration of geographic information system and building information modelling at the data level,” ISPRS Int. J. Geo- Information , vol. 7, no. 2, pp. 1–16, 2018, doi: 10.3390/ijgi7020066.
[8] S. Sabri and A. Adriyansyah, ”Reliability analysis of the Kolong Kebintik  as water resources for  special  economic  zone  in Tanjung  Gunung,  Pangkalan  Baru  District,  Central  Bangka Regency”. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci . , vol. 599, no.1, 2020
[9] A. Syah  and  S.  Fadillah,  "Analisis  Ketersediaan  Dan  Pemanfaatan  Air  Kolong  Simpur Kecamatan Pemali," Forum Profesional Teknik Sipil , vol. 2, no. 1, 2014.
[10]  G. A. Torres-Alves and O. Morales-Nápoles, “Reliability analysis of flood defenses: The case of the Nezahualcoyotl dike in the aztec city of Tenochtitlan,” Reliab. Eng. Syst. Saf. , vol. 203, p. 107057, Nov. 2020, doi: 10.1016/J.RESS.2020.107057.
[11]   H.  Xiao,  K.  Yi,  H.  Liu,  and  G.  Kou,  “Reliability  modeling  and  optimization  of  a  two- dimensional sliding window system,” Reliab. Eng. Syst. Saf. , vol. 215, p. 107870, Nov. 2021, doi: 10.1016/J.RESS.2021.107870.
[12]  G. T. Ayele et al. , “Time Series Land Cover Mapping and Change Detection Analysis Using Geographic Information System and Remote Sensing, Northern Ethiopia,” Air, Soil Water Res. , vol. 11, p. 117862211775160, Jan. 2018, doi: 10.1177/1178622117751603.
[13] A.  Nouayti, et  al “Mapping  potential  areas  for  groundwater  storage  in  the  High  Guir  Basin (Morocco): Contribution of remote sensing and geographic information system,” J. Groundw. Sci. Eng. , vol. 7, no. 4, pp. 309–322, 2019, doi: 10.19637/j.cnki.2305-7068.2019.04.002.
[14]  W. Rahmalina and Novreta, “Peramalan Indeks Kekeringan Kelayang Menggunakan Metode Sarima  dan  SPI,” Potensi  J.  Sipil  Politek. ,  vol.  22,  no.  1,  pp.  64–75,  Mar.  2020,  doi: 10.35313/potensi.v22i1.1824.
[15]   H.  Z.  Kotta, et  al “Application  of  Geographical  Information  System  (GIS)  for MappingLandslide Susceptibility: A Case Study of Timor Tengah Selatan, NTTProvince,” in Proceedings of National Seminar  on Applied Technology,  Science,  and Arts  (1 st APTECS) , 2009.