## Neraca Air Sungai Karang Anyar Sebagai Sumber Air Baku IPA Kampung Bugis
Romalia Handayani 1 , Sutika Surya Indah Pertami 2 , Aswar Amiruddin* 3
1,2,3 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik,Universitas Borneo Tarakan, Tarakan e-mail: * rosmaliahandayani@gmail.com, aswaramir89@gmail.com

## Abstract
IPA  Kampung  Bugis  service  area  includes  West  Tarakan  Sub-district  and  Central  Tarakan  Sub- district.  These  two  sub-districts  are  the  ones  with  the  highest  population  density  in  the  city  of Tarakan, so in terms of water supply, it is necessary to carefully consider to avoid water deficits if there is no rainfall in Tarakan. This study aims to calculate the water balance of the Karang Anyar River as the raw water source for the IPA Kampung Bugis. The method used for water availability calculations is the NRECA method. From the analysis of the reliable discharge Q90 of the Karang Anyar River using the NRECA discharge data, an average Q90 is 55 liters/second, while based on the analysis of water demand at 2031 is 295,85 liters/second. These results indicate that the Karang Anyar River is unable to meet the water needs in the IPA Kampung Bugis service area in the city of Tarakan.

## Keywords: Water demand, water availabity, NRECA

## Abstrak
Daerah layanan IPA Kampung Bugis meliputi Kecamatan Tarakan Barat dan Kecamatan Tarakan Tengah. Dua kecamatan ini merupakan kecamatan dengan tingkat kepadatan penduduk tertinggi di Kota Tarakan, sehingga dalam hal pemenuhan kebutuhan air perlu diperhitungkan dengan baik agar tidak  terjadi  defisit  air  jika  tidak  turun  hujan  di  Kota  Tarakan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk menghitung  neraca  air  (water  balance)  Sungai  Karang  Anyar  sebagai  sumber  air  baku  IPA Kampung Bugis. Metode perhitungan ketersediaan yang digunakan adalah metode NRECA. Dari hasil analisis debit andalan Q90 Sungai Karang Anyar menggunakan data debit NRECA diperoleh nilai Q90 rata-rata adalah 55 liter/detik, sedangkan berdasarkan analisis kebutuhan air pada tahun 2031 adalah 295,852 liter/detik. Hasil ini menunjukkan bahwa Sungai Karang Anyar tidak mampu melayani kebutuhan air pada daerah layanan IPA Kampung Bugis Kota Tarakan.
Kata kunci : Kebutuhan air, ketersediaan air, NRECA

## 1. Pendahuluan
Salah satu sumber air bersih Kota Tarakan adalah air hasil produksi dari Instalasi Pengolah Air (IPA) Kampung Bugis yang dikelola oleh pemerintah Kota Tarakan melalui Perumda Tirta Alam Tarakan. Daerah layanan IPA Kampung Bugis meliputi Kecamatan Tarakan Barat dan Kecamatan Tarakan Tengah. Dua kecamatan ini merupakan kecamatan dengan tingkat kepadatan penduduk tertinggi di Kota Tarakan, sehingga dalam hal pemenuhan kebutuhan air perlu diperhitungkan dengan baik agar tidak terjadi defisit air jika tidak turun hujan di Kota Tarakan.

## Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil                                                              Vol. 7 No. 2 Agustus 2023
Sebagai kota paguntaka atau kota yang berada pada pulau yang terpisah dari daratan besar (Wijaya & Juniwati, 2018), Kota Tarakan sangat bergantung pada air permukaan sebagai sumber air bersih. Pemanfaatan air permukaan sebagai air bersih ini juga ditunjang oleh beberapa infrastruktur sumber daya air seperti embung, bendungan maupun pintu pengambilan bebas ( free intake ). IPA Kampung Bugis  Kota  Tarakan  menjadi  satu-satunya  IPA  di  Kota  Tarakan  yang  langsung  mengambil  air  di sungai  yaitu  Sungai  Karang  Anyar.  IPA  Kampung  Bugis  termasuk  dalam  zona  A  dalam  wilayah pelayanan  distribusi  air  bersih  PDAM  “Tirta  Alam”  Kota  Tarakan.  Kapasitas  produksi  yang terpasang pada IPA Kampung Bugis adalah 120 liter/detik, dengan sumber air baku adalah Sungai Karang Anyar.
Hasil  penelusuran  dokumen  Sensus  Penduduk  (SP)  tahun  2020  diperoleh  jumlah  penduduk  Kota Tarakan  sebanyak  242,79  ribu  jiwa  dengan  total  kepadatan  penduduk  sebesar  968,05  jiwa/km 2 . Sejalan dengan pertumbuhan penduduk, maka kebutuhan air bersih juga ikut bertambah. Berdasarkan hasil  analisis  yang  pernah dilakukan  oleh  Asta,  dkk, pada tahun  2026  Kota  Tarakan  diperkirakan membutuhkan air sebanyak 191,92 liter/detik (Asta, 2018). Undang-undang sumber daya air nomor 17 tahun 2019 menyatakan bahwa prioritas pemenuhan kebutuhan air yang utama adalah pemenuhan kebutuhan  pokok  sehari  yang  dalam  istilah  sumber  daya  air  kita  kenal  dengan  kebutuhan  air domestik. Sehubungan dengan penjelasan di atas maka penulis tertarik untuk meneliti lebih lanjut tentang keseimbangan air antara ketersediaan dan kebutuhan air pada daerah layanan IPA Kampung Bugis.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis ketersediaan dan kebutuhan air untuk daerah layanan IPA Kampung Bugis. IPA Kampung Bugis terletak di Kelurahan Karang Anyar dan secara geografis terletak pada 3°18'57.50"LU dan 117°35'21.31"BT. Sumber air baku IPA Kampung Bugis adalah Sungai Karang Anyar, yang dalam sistem Daerah Aliran Sungai (DAS) masuk pada DAS Karang Anyar seperti terlihat pada gambar 1.
Gambar 1. Daerah Aliran Sungai (DAS) Karang Anyar
Dari  hasil  overlay  titik  lokasi  PDAM  Kampung  Bugis  pada  peta  batas  DAS,  diperoleh  PDAM Kampung Bugis masuk dalam sistem DAS Karang Anyar.

## 2.2 Data dan metode perhitungan
Perhitungan  ketersediaan  dan  kebutuhan  air  pada  penelitian  ini  merupakan  analisis  hujan  aliran sehingga data yang digunakan adalah data hujan dan data klimatologi. Data hujan dan klimatologi untuk  wilayah  Tarakan  masih  sangat  bergantung  pada  1  stasiun  klimatologi  yaitu  Stasiun Klimatologi yang dikelola oleh BMKG Juwata Tarakan yang memiliki posisi 03°19'36.00"LU dan 117°34'11”BT. Data hujan dan data klimatologi yang digunakan pada penelitian ini data tahun 2009 –  2018.  Selain  melalui  BMKG  Tarakan,  data  klimatologi  dan  data  hujan  Kota  Tarakan  dapat diperoleh  melalui  portal  layanan  BMKG  yakni https://dataonline.bmkg.go.id/home (Amiruddin  et al., 2023).
Perhitungan  neraca  air  pada  satu  DAS  meliputi  perhitungan  ketersediaan  dan  kebutuhan  air. Perhitungan  kebutuhan  air  dapat  terdiri  dari  perhitungan  kebutuhan  air  irigasi  dan  kebutuhan  air bersih. Direktorat Jenderal Cipta Karya pada tahun 2000 mensyaratkan untuk perhitungan kebutuhan air bersih perlu menghitung kebutuhan air domestik dan kebutuhan air non domestik. Untuk Kota Tarakan  tidak  terdapat  irigasi  teknis  untuk  pertanian,  sehingga  dalam  perhitungan  kebutuhan  air penelitian  ini  hanya  memperhitungkan  kebutuhan  air  bersih  berdasarkan  jumlah  pertumbuhan penduduk hasil proyeksi. Standar mengenai perhitungan proyeksi penduduk maupun kebutuhan air domestik menggunakan standar yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Cipta Karya pada tahun 2000  (Karepowan  et  al.,  2015).  Secara  garis  besar  metode  perhitungan  yang  digunakan  pada penelitian kali ini meliputi :
a) Perhitungan proyeksi penduduk tahun 2021 – 2031 (10 tahun) yang dapat dihitung menggunakan rumus geometrik, aritmatik dan eksponensial.
b) Dari data jumlah penduduk selanjutnya dihitung kebutuhan air domestik dan kebutuhan air non domestik  untuk  daerah  layanan  IPA  Kampung  Bugis  Tarakan  meliputi  wilayah  Kecamatan Tarakan Tengah dan Kecamatan Tarakan Barat.
c) Menghitung  nilai  dari  beberapa  parameter  yang  nantinya  akan  digunakan  untuk  menghitung ketersediaan air metode NRECA
d) Menghitung ketersediaan air menggunakan metode NRECA
Parameter  yang  diperlukan  dalam  perhitungan  ketersediaan  metode  NRECA  diantaranya, Evapotranspirasi yang dihitung dengan persamaan penman modifikasi (Faizal et al., 2023)
𝐸𝑡 𝑜 = 𝑐 × (𝑤 × 𝑅𝑛 + (1 − 𝑤) × 𝑓(𝑢) × (𝑒𝑎 − 𝑒𝑑) (1) dimana
𝐸𝑡 𝑜
= Evapotranspirasi (mm/day)
𝑐 = factor koreksi keadaan iklim 𝑅𝑛 = radiasi netto (mm/day)
𝑓(𝑢) = parameter kecepatan angin pada ketinggian 2 m ; 0,27(1 +u/100) (m/d) 𝑤 = parameter bobot tergantung dari suhu udara dan ketinggian tempat
(𝑒𝑎 − 𝑒𝑑) = perbedaan tekanan uap jenuh dan tekanan uap nyata
Setelah memperoleh nilai evapotranspirasi selanjutnya menghitung debit dengan metode NRECA, pemilihan metode ini dikarenakan pada lokasi penelitian tidak terdapat data debit hasil pengukuran. Metode NRECA merupakan salah satu dari sekian banyak metode alih ragam hujan menjadi aliran (Putri et al., 2023). Persamaan NRECA memperhitungkan keseimbangan air yang jatuh pada suatu daerah pengaliran sungai (Indarto, 2012).
𝑄 = 𝐷𝐹 + 𝐺𝑊𝐹 (2) 𝐷𝐹 = 𝐸𝑀 − 𝐺𝑊𝑆 (3) 𝐺𝑊𝐹 = 𝑃2 × 𝐺𝑊𝑆 (4) 𝐺𝑊𝑆 = 𝑃1 × 𝐸𝑀 (5) 𝑆 = 𝑊𝐵 − 𝐸𝑀 (6) 𝐸𝑀 = 𝐸𝑀𝑅 × 𝑊𝐵 (7) 𝑊𝐵 = 𝑅𝑏 − 𝐴𝐸𝑇 (8) 𝑊𝑖 = 𝑊𝑜/𝑁 (9) 𝑁 = 100 + 0,2𝑅𝑎 (10)
Keterangan:
Q : debit rata-rata dari suatu aliran sungai (m3/dt); DF : direct flow /aliran langsung ; GWF: ground water flow /aliran air tanah; EM : kelebihan kelengasan; GWS: ground water storage /tampungan air tanah; P1 : parameter karakteristik tanah permukaan; P2 : parameter karakteristik tanah lapis dalam WB  : water  balance /keseimbangan  air;  EMR:  rasio  EM;    Rb  :  curah  hujan  bulanan  (mm);  ET  : evapotranspirasi  aktual  (mm);  PET  :  evapotranspirasi  potensial  (ETo)  (mm);  Wi  :  tampungan kelengasan tanah; Wo : tampungan kelengasan awal; N : nominal; Ra : curah hujan tahunan (mm)

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Perhitungan Kebutuhan Air
Kebutuhan  air  meliputi  kebutuhan  air  irigasi,  domestik  dan  non  domestik.  Pada  penelitian  ini, kebutuhan  air  bersih,  diperhitungkan  berdasarkan  data  proyeksi  penduduk  serta  proyeksi perkembangan fasilitas lainnya. Hasil perhitungan total kebutuhan air daerah layanan IPA Kampung Bugis Tarakan tahun 2021 sampai tahun 2031 dapat dillihat pada tabel 1.
Tabel 1 Perhitungan Kebutuhan Air Layanan IPA Kampung Bugis Tarakan 2021 – 2031 Tahun Kebutuhan air (ltr/dtk) Kehilangan air (20%xKebutuhan) (ltr/dtk) Total kebutuhan air (ltr/dtk) 2021 183,1579 36,6316 219,7895 2022 189,4697 37,8939 227,3636 2023 195,7798 39,156 234,9358 2024 202,0953 40,4191 242,5143 2025 208,4022 41,6804 250,0827 2026 214,8488 42,9698 257,8185 2027 221,1612 44,2322 265,3935 2028 227,4721 45,4944 272,9665 2029 233,7849 46,757 280,5419 2030 240,0961 48,0192 288,1153 2031 246,5435 49,3087 295,8521
Sumber : Hasil analisis, 2022

## 3.2 Perhitungan Ketersediaan Air
Nilai  hasil  perhitungan  NRECA  tahun  2011-2020,  diperoleh  dengan  menghitung  parameter- parameter  mengikuti  persamaan  1  –  persamaan  10.    Hasil  perhitungan  ketersediaan  air  metode NRECA pada penelitian ini dapat dilihat pada tabel 2.
Hasil analisis debit NRECA selanjutnya disusun dari nilai besar ke nilai kecil untuk mengehitung nilai  debit  andalan.  Debit  andalan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  debit  andalan  90% (Q90) seperti yang disampaikan oleh pak Bambang Triatmodjo dalam bukunya Hidrologi Terapan (Triatmodjo, 2014).
Tabel 2. Hasil perhitungan debit andalan Sungai Karang Anyar 2011-2020
No Uru t Peluang Bulan Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec 1 9,09 0,5035 0,4078 0,3761 0,4012 0,4923 0,3006 0,4823 0,306 0,3417 0,5316 0,3719 0,5189 2 18,18 0,4148 0,2927 0,3104 0,3434 0,4104 0,2419 0,4211 0,276 0,3084 0,3364 0,3192 0,3753 3 27,27 0,4016 0,2878 0,2804 0,3327 0,3997 0,221 0,3322 0,218 0,2061 0,2947 0,3088 0,3725 4 36,36 0,3228 0,2611 0,2556 0,2583 0,3918 0,2184 0,2819 0,1773 0,1991 0,2787 0,289 0,3527 5 45,45 0,3176 0,2476 0,2424 0,2058 0,3072 0,2057 0,1671 0,1339 0,1848 0,2605 0,2844 0,3428 6 54,55 0,3109 0,1498 0,206 0,2034 0,2146 0,1975 0,1539 0,1316 0,1736 0,2202 0,2683 0,3093 7 63,64 0,2667 0,1075 0,188 0,1989 0,1865 0,1413 0,1524 0,1242 0,1352 0,1649 0,2671 0,2927 8 72,73 0,2657 0,0923 0,1095 0,1953 0,1733 0,1001 0,1492 0,0185 0,1326 0,132 0,1321 0,2016 9 81,82 0,2319 0,0074 0,0303 0,0923 0,1727 0,0974 0,1465 - 0,0009 0,089 0,1269 0,1273 0,168 10 90,91 0,1058 -0,0054 - 0,0601 -0,071 0,1175 0,0724 0,0414 - 0,0013 0,065 0,0662 0,1153 0,1451 Debit rata-rata (m 3 /dtk) 0,31422 4 0,1848 69 0,1938 06 0,2159 65 0,2865 86 0,1795 98 0,2327 45 0,1375 1 0,18349 0,24121 9 0,24827 7 0,30797 3 Debit rata-rata (ltr/dtk) 314,13 184,86 193,86 216,03 286,6 179,63 232,8 138,33 183,55 241,21 248,34 307,89 Debit andalan 90% (m 3 /dtk) 0,11841 - 0,0041 2 - 0,0510 6 - 0,0546 7 0,1230 2 0,0749 0 0,0519 1 - 0,0012 6 0,06740 0,07227 0,11650 0,14739 Debit andalan 90% (ltr/dtk) 118,41 -4,12 -51,06 -54,67 123,02 74,9 51,91 -1,26 67,4 72,27 116,5 147,39

## Gambar 2. Grafik debit ketersediaan air Sungai Karang Anyar metode NRECA
Selanjutnya, untuk memperoleh neraca air sungai, maka hasil analisis kebutuhan dan ketersediaan air  dibuat  pada  satu  tabel  imbangan  air  atau  gambar  grafik  imbangan  air.  Data  kebutuhan  yang digunakan untuk mengetahui imbangan air sungai Karang Anyar pada penelitian ini adalah data hasil perhitungan kebutuhan air tahun 2031 seperti pada tabel 1. Data kebutuhan air tahun 2031 kemudian
dijadikan  sebagai  dasar  menentukan  kebutuhan  air  bulan  Januari  –  Desember,  sebagaimana penyajian  hasil  dari  beberapa  penelitian  terdahulu  yang  mengkaji  ketersediaan  dan  kebutuhan  air (Taju et al., 2023)(Kansil et al., 2015).
Dari hasil analisis kebutuhan air pada tabel 1 diperoleh nilai kebutuhan air pada tahun 2031 sebesar 295,85 liter/detik yang artinya bahwa pada bulan Januari – Desember pada tahun 2031 IPA Kampung Bugis  membutuhkan  air  sebanyak  295,85  liter/detik  untuk  diolah  sebagai  air  bersih.  Sementara berdasarkan  hasil  analisis ketersediaan  air  Sungai  Karang  Anyar metode  NRECA  diperoleh  debit andalan  (Q90)  yang  tersedia  hanya  rata-rata  55  liter/detik.  Dari  neraca  air  ini  diketahui  bahwa ketersediaan  air  di  Sungai  Karang  Anyar  tahun  2031  defisit  terhadap  kebutuhan  air  Kecamatan Tarakan  Barat  dan  Tarakan  Tengah.  Hasil  analisis  neraca  air  Sungai  Karang  Anyar  terhadap kebutuhan air daerah layanan IPA Kampung Bugis dapat dilihat pada Gambar 3. Berdasarkan hasil penelitian ini selanjutnya pihak-pihak yang berwenang perlu memikirkan langkah-langkah konkrit untuk  mengatasi  kekurangan  air  yang  terjadi  di  daerah  layanan  PDAM  terutama  daerah  layanan Instalasi Pengolah Air (IPA) Kampung Bugis.
Gambar 3. Neraca air Sungai Karang Anyar

## 4. Kesimpulan
Neraca  air  pada  suatu  daerah  pengaliran  sungai  dapat  dilihat  berdasarkan  nilai  kebutuhan  dan ketersediaan air sungai tersebut. Berdasarkan hasil analisis kebutuhan air baik domestik maupun non domestik  diperoleh  total  kebutuhan  air  pada  tahun  2031  295,85  liter/detik.  Selanjutnya,  dengan menggunakan metode NRECA diperoleh debit andalan Q90 Sungai Karang Anyar rata-rata sebesar 55  liter/detik.  Dari  hasil  ini  diketahui  bahwa  debit  Sungai  Karang  Anyar  tidak  mampu  melayani kebutuhan  air  dari  dua  Kecamatan  tersebut,  sehingga  pemerintah  perlu  memikirkan  langkah ansitipatif terhadap kondisi tersebut.

## Ucapan Terima Kasih
Kami mengucapkan terima kasih yang sebesarnya kepada pimpinan dan  pihak LPPM Universitas Borneo  Tarakan  atas  dukungan  pembiayaan  riset  penelitian  ini  melalui  skema  Riset  Kompetensi
Dosen (RKD) sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik. Tidak lupa juga kami ucapkan terima kasih kepada BMKG Juwata Tarakan yang telah bersedia memberikan data klimatologi tahun 2009-2018.

## Daftar Pustaka
Amiruddin, A., Roem, M., & Faizal, R. (2023). Analisis Tinggi Muka Air Kanal Bandara Kota Tarakan Akibat Pengaruh Pasang Surut Menggunakan HEC-RAS 6.0. Teras Jurnal : Jurnal Teknik Sipil , 13 (2), 301–312.
Asta, A. (2018). Analisis Kebutuhan Air Bersih Dan Distribusi Jaringan PDAM Persemaian Kota Tarakan (Studi Kasus Kecamatan Tarakan Barat). Borneo Engineering: Jurnal Teknik Sipil , 2 (1), 61–68. http://jurnal.borneo.ac.id/index.php/borneoengineering
Faizal, R., Firdaus, W., & Amiruddin, A. (2023). Analisis Kebutuhan dan Ketersediaan Air Baku Embung Bolong Kabupaten Nunukan Menggunakan Metode NRECA. CESJ Civil
Engineering Scientific Journal , 1 (1), 58–65. https://doi.org/10.33364/konstruksi/v.20-1.1053 Indarto, I. (2012). Hidrologi – Dasar Teori dan Contoh Aplikasi Model Hidrologi . Bumi Aksara.
Kansil, G. R., Sumarauw, J. S. F., & Tanudjaja, L. (2015). Analisis Neraca Air Sungai Akembuala Di Kota Tahuna Kabupaten Sangihe. Jurnal Sipil Statik , 3 (7), 503–514. https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/jss/article/view/8920/8461%0A
Karepowan, R., Kawet, L., & Halim, F. (2015). Perencanaan Hidrolis Embung Desa Touliang Kecamatan Kakas Barat Kabupaten Minahasa Sulawesi Utara. Jurnal Sipil Statik , 3 (6), 383– 390. https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/jss/article/view/8841
Putri, A. S., Suhartanto, E., & Fidari, J. S. (2023). Perbandingan Metode Alih Ragam Hujan Menjadi Debit dengan FJ. Mock dan NRECA di DAS Rejoso Kabupaten Pasuruan. Jurnal Teknologi Dan Rekayasa Sumber Daya Air , 3 (2), 78–92. https://doi.org/10.21776/ub.jtresda.2023.003.01.03
Taju, M. D., Sumarauw, J. S., & Mananoma, T. (2023). Analisis Neraca Air Sungai Malalayang Di Titik Pengamatan Instalasi Pengolahan Air (IPA) Pancuran IX, Winangun, Kota Manado . 21 (84).
Triatmodjo, B. (2014). Hidrologi Terapan . Beta Offset.
Wijaya, S., & Juniwati, A. (2018). Rusun Nelayan di Tarakan. Jurnal Edimensi Arsitektur , 6 (1), 1– 8.