Irigasi Batang Ilung dibangun dengan tujuan sebagai penyediaan air irigasi persawahan dan perkebunan yang dialirkan melalui saluran irigasi. Aliran pada saluran irigasi merupakan aliran yang tidak seragam atau berubah karena pengaruh kebutuhan air untuk persawahan dan faktor cuaca.
Pada saat musim tanam, debit air yang dialirkan pada saluran lebih besar dibandingkan setelah panen, dilakukan untuk menjaga kebutuhan air agar tetap memenuhi kebutuhan persawahan dan perkebunan. Pada musim hujan debit air pada saluran berbeda dengan musim kemarau sehingga kecepatan aliran dan kedalaman air pada saluran juga berbeda. Perbedaan kecepatan aliran dan kedalaman air pada setiap musimnya akan mempengaruhi luas penampang basah pada saluran.
Pada saluran primer (BBI.0-BBI.1) dengan panjang 3092,95 m dan kemiringan dasar saluran rencana 0.001248o diperoleh laju sedimentasi sebesar 1,601 ton/hari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran primer sebesar 584,295 ton/tahun. Laju sedimentasi per volume saluran primer diperoleh sebesar 0,00011 ton/m3/hari atau 0,042 ton/m3/tahun.
Pada saluran sekunder titik 1 (BBI.6-BGm.1) dengan panjang saluran 1016,60 m dan kemiringan dasar saluran rencana 0.000198o diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,505 ton/hari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran sekunder titik 1 sebesar 184.160 ton/tahun. Laju sedimentasi per volume saluran sekunder titik 1 diperoleh sebesar 0,00017 ton/m3/hari atau 0,061 ton/m3/tahun.
Pada saluran sekunder titik 2 (BGm.10-BGm.11) dengan panjang saluran 393 m dan kemiringan dasar saluran rencana 0.000254o diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,245 ton/hari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran sekunder titik 2 sebesar 89,440 ton/tahun. Laju sedimentasi per volume saluran sekunder titik 2 diperoleh sebesar 0,00049ton/m3/hari atau 0,178 ton/m3/tahun.
Pada saluran tersier titik 1 (BGm.1-Gm.1kn) dengan kemiringan dasar saluran rencana 0.000618o diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,096 ton/hari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran tersier titik 1 sebesar 35,190 ton/tahun. Laju sedimentasi per volume saluran tersier titik 1 diperoleh 0,00018 ton/m3/hari atau 0,064 ton/m3/tahun.
Pada saluran tersier titik 2 (BGm.1-Gm.1kn) dengan kemiringan dasar saluran rencana 0.000618o diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,080 ton/hari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran tersier titik 2 sebesar 29,160 ton/tahun. Laju sedimentasi per volume saluran tersier titik 2 diperoleh 0,00015 ton/m3/hari atau 0,056 ton/m3/tahun.
Pada saluran tersier titik 3 (BGm.11-Gm.11kn) dengan kemiringan dasar saluran rencana 0.001833o diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,020 ton/hari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran tersier titik 3 sebesar 7,480 ton/tahun. Laju sedimentasi per volume saluran tersier titik 3 diperoleh 0,00020 ton/m3/hari atau 0,073 ton/m3/tahun.
Pada saluran tersier titik 4 (BGm.11-Gm.11kn) dengan kemiringan dasar saluran rencana 0.001833o diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,017 ton/hari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran tersier titik 4 sebesar 6,374 ton/tahun. Laju sedimentasi per volume saluran tersier titik 4 diperoleh 0,00018 ton/m3/hari atau 0,064 ton/m3/tahun.
Berdasarkan besarnya laju sedimentasi dengan menggunakan sedimen melayang yang diperoleh dari pengamatan, diperediksikan akan terjadi pengendapan atau penggerusan pada saluran yang sangat cepat. Jika sedimentasi pada saluran tersebut dibiarkan semakin banyak maka akan berpengaruh pada saluran itu sendiri, kualitas air yang disalurkan dan kinerja saluran dalam penyaluran air yang sampai ke petak persawahan. Dari besarnya sedimentasi yang terjadi pada saluran, disarankan agar dilakukan perawatan berupa pengerukan sedimen yang terdapat pada saluran pada priode waktu yang lebih cepat agar kinerja saluran dalam menyalurkan air tetap normal seperti yang di rencanakan.
Proses penggerusan dan pengendapannya tidak hanya tergantung dari sifat-sifat aliran tetapi juga tergantung pada sifat-sifat-sifat-sifat sedimen itu sendiri. Sedimen yang terdapat di saluran dapat menyebabkan perubahan dimensi saluran dari dimensi asal saluran serta dapat mempengaruhi energi spesifik penampang saluran sehingga secara tidak langsung dapat mengakibatkan kurang optimumnya kinerja saluran irigasi.
Proses sedimentasi akan mengakibatkan penggerusan ataupun pengendapan pada saluran sehingga mempengaruhi kedalaman dan kecepatan aliran pada saluran, hal ini juga akan mengakibatkan luas penampang basah pada saluran akan berubah.
Pada saluran primer (BBI.0-BBI.1) dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 4,200 m2, terjadi sedimentasi sebesar 0,352 ton/m2/hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran membesar menjadi 4.543 m2.
Pada saluran sekunder titik 1 (BBI.6-BGm.1) dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 2,613 m2, terjadi sedimentasi sebesar 0,171 ton/m2/hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran mengecil menjadi 2,959 m2.
Pada saluran sekunder titik 2 (BGm.10-BGm.11) dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 1,080 m2, terjadi sedimentasi sebesar 0,191 ton/m2/hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan airpada saluran sehingga luas penampang saluran membesar menjadi 1,281 m2.
Pada saluran tersier titik 1(BGm.1-Gm.1kn) dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 0,500 m2, terjadi sedimentasi sebesar 0,198 ton/m2/hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran mengecil menjadi 0,486 m2.
Pada saluran tersier titik 2 (BGm.1-Gm.1kn) dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 0,500 m2, terjadi sedimentasi sebesar ton/m2/hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran mengecil menjadi 0,465 m2.
Pada saluran tersier titik 3 (BGm.11-Gm.11kn) dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 0,180 m2, terjadi sedimentasi sebesar 0,150 ton/m2/hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran mengecil menjadi 0,137 m2.
Pada saluran tersier titik 4 (BGm.11-Gm.11kn) dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 0,180 m2, terjadi sedimentasi sebesar 0,132 ton/m2/hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran mengecil menjadi 0,132 m2.
Berdasarkan bilangan froude, aliran air pada saluran yang telah diamati merupakan sifataliran subkritis karena angka froude lebih kecil dari 1. Pada saluran primer dengan kecepatan aliran 0,536 m/s diperoleh angka froude yaitu 0,149. Pada saluran sekunder titik 1 dengan kecepatan aliran 0,268 m/s diperoleh angka froude yaitu 0,085. Pada saluran sekunder titik 2 dengan kecepatan aliran 0,238 m/s diperoleh angka froude yaitu 0,094. Pada saluran tersier titik 1 dengan kecepatan aliran 0,223 m/s diperoleh angka froude yaitu 0,115. Pada saluran tersier titik 2 dengan kecepatan aliran 0,207 m/s diperoleh angka froude yaitu 0,108. Pada saluran tersier titik 3 dengan kecepatan aliran 0,140 m/s diperoleh angka froude yaitu 0,089. Pada saluran tersier titik 4 dengan kecepatan aliran 0,136 m/s diperoleh angka froude yaitu 0,087.
Keadaan aliran pada saluran yang bersifat subkritis menunjukkan peranan gaya tarik bumi lebih menonjol sehingga aliran mempunyai kecepatan rendah dan sering dikatakan tenang dan keadaan gelombang air akan disebarkan ke hulu akibat adanya gangguan atau hambatan di saluran.
Kecapatan aliran tidak sesuai dengan kecepatan yang dianjurkan sehingga akan mengakibatkan terjadinya sedimentasi. Pada perencanaan saluran pasangan, kecepatan maksimum dianjurkan pada pemakaian untuk aliran subkritis yaitu untuk pasangan batu kecepatan maksimum 2 m/s, untuk pasangan beton kecepatan maksimum 3 m/s, untuk ferrocemen kecepatan maksimum 3 m/s.
Saluran ferrocemen dengan penampang tapal kuda disyaratkan tidak timbul atau terjadi endapan dalam saluran. Kecepatan minimum aliran ditetapkan V >0,6 m/s agar pasir ataulumpur tidak mengendap disepanjang saluran.
Kecepatan aliran akan mempengaruhi laju sedimentasi, kecepatan yang rendah terjadi akibat adanya gangguan atau hambatan yang mengakibatkan pengendapan sedimen pada saluran. Pengendapan yang lebih besar terjadi pada bagian hilir saluran yang lebih dekat dengan bangunan bagi di mana kecepatan aliran yang lebih kecil. Jika sedimen terus terjadi pengendapen akan menimbulkan kerusakan pada saluran dan akan mempengaruhi kualitas air yang di alirkan ke petak persawahan. Pada saluran sekunder, pengendapan terjadi pada bagian sisi kanan dan kiri saluran serta terjadi penggerusan pada dasar saluran yang mengakibatkan luas penampang akan berubah.
Perubahan tinggi tekanan terhadap energi spesifik dalam suatu penampang saluran merupakan unsur penentu laju pengaliran air pada saluran dan akan berpengaruh terhadap kinerja saluran dalam pendisribusian air irigasi. Pengaruh sedimen terhadap energi spesifik pada penampang saluran dapat diketahui dari hasil perhitungan mengkombinasikan data dimensi asal/perencanaan saluran dengan data pengukuran di lapangan.
Apabila keadaan kinerja saluran pada perencanaan atau data asal dikatakan dengan energi spesifik sebesar 100% dalam mendistribusikan air irigasi, maka berdasarkan hasil perhitungan tinggi tekanan dan energi spesifik dapat diketahui bahwa sedimen yang terdapat di saluran irigasi akan menyebabkan penurunan kinerja saluran.
Dari Tabel 4.13 perhitungan energi spesifik saluran, apabila keadaan kinerja saluran pada perencanaan dikatakan dengan energi spesifik sebesar 100%, maka pada saluranprimer hanya bekerja 98,97% dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,03%, saluran sekunder titik 1 hanya bekerja 99,02% dari kinerja yang dikerjakan dengan penurunan kinerja 0,98%, saluran sekunder titik 2 hanya bekerja 99,03% dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 0,97%, saluran tersier titik 1 hanya bekerja 98,65% dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,35%,saluran tersier titik 2 hanya bekerja 98,60% dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,40%,saluran tersier titik 3 hanya bekerja 98,76% dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,24%, saluran tersier titik 4 hanya bekerja 98,74% dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,26%.
Tabel 4.13 Perhitungan Energi Spesifik Saluran
Pengukuran Saluran
Data Perencanaan Data Pengukuran Lapangan
E% Kinerja Saluran (%) Kedalaman Air (m) Kecepatan Aliran (m/s) Energy Spesifik minimum (m) Kedalaman Air (m) Kecepatan Aliran (m/s) Energy Spesifik Lapangan (m) P ke-1 1.20 1.690 1.343 1.40 0.577 1.417 0.95 98.97 ke-2 1.20 0.494 1.208 1.11 S1 ke-1 0.95 0.589 0.967 1,07 0.278 1.074 0.90 99.02 ke-2 0.91 0.258 0.909 1.06 S2 ke-1 0.60 0.264 0.603 0.75 0.273 0.754 0.80 99.03 ke-2 0.53 0.202 0.528 1.14 T1 ke-1 0.50 0.436 0.510 0.42 0.259 0.421 1.21 98.65 ke-2 0.34 0.188 0.342 1.49 T2 ke-1 0.50 0.436 0.510 0.40 0.239 0.405 1.26 98.60 ke-2 0.33 0.176 0.332 1.54 T3 ke-1 0.30 0.336 0.306 0.28 0.151 0.277 1.10 98.76 ke-2 0.22 0.129 0.221 1.38 T4 ke-1 0.30 0.336 0.306 0.27 0.145 0.267 1.14 98.74 ke-2 0.22 0.127 0.221 1.38
Tabel 4.14 Perhitungan Sedimen Dalam Penampang Saluran Saluran Laju Sedimentasi (ton/hari) Panjang Saluran (m) Lebar Dasar Saluran (m) Luas Penampang Saluran (m2) Sedimentasi / VolumeSaluran (ton/m3/hari) Sedimentasi / Volume Saluran (ton/m3/tahun) Sedimentasi / Luas Memanjang (ton/m2/hari) Sedimentasi/ Luas Memanjang (ton/m2/tahun) Sedimentasi / Luas Penampang (ton/m2/hari) Sedimentasi / Luas Penampang (ton/m2/tahun) P 1,601 3092,95 3,50 4,543 0,0001 0,042 0,00015 0,054 0,352 128,614 S1 0,505 1016,60 2,00 2,959 0,0002 0,061 0,00025 0,091 0,171 62,240 S2 0,245 393,00 1,35 1,281 0,0005 0,178 0,00046 0,169 0,191 69,827 T1 0,096 1126,94 0,90 0,486 0,0002 0,064 0,00010 0,035 0,198 72,369 T2 0,080 1126,94 0,90 0,465 0,0002 0,056 0,00008 0,029 0,172 62,757 T3 0,020 748,33 0,30 0,137 0,0002 0,073 0,00009 0,033 0,150 54,724 T4 0,017 748,33 0,30 0,132 0,0002 0,064 0,00008 0,028 0,132 48,111
(Sumber: Hasil pengukuran dan perhitungan)
Tabel 4.15 Perhitungan Bilangan Froud Saluran Kecepatan Aliran (m/s) Kedalaman Air (m) Angka Froud P 0.536 1.30 0.149 S1 0.268 0.99 0.085 S2 0.238 0.64 0.094 T1 0.223 0.38 0.115 T2 0.207 0.37 0.108 T3 0.140 0.25 0.089 T4 0.136 0.24 0.087
BAB V