Letak dan Luas Daerah Irigasi
Secara administratif jaringan irigasi Pulau Gambar terletak di Kabupaten Serdang Bedagai Propinsi Sumatera Utara yang secara Geografis terletak pada posisi 2°57” LU – 3°16” LU dan 98°33” BT – 99°27” BT.
Jaringan Irigasi Pulau Gambar merupakan jaringan irigasi semi teknis yang memiliki 1 saluran primer, 2 saluran sekunder dan 14 saluran tersier.
Keadaan Iklim
Kabupaten Serdang Bedagai memiliki iklim tropis yang kondisi iklimnya hampir sama dengan kabupaten Deli Serdang sebagai kabupaten induk. Pengamatan stasiun Sampali menunjukkan rata–rata kelembapan udara per bulan sekitar 84 %, curah hujan berkisar antara 30 sampai dengan 34 mm per bulan dengan periodik tertinggi pada bulan Agustus–September 2004, hari hujan per bulan berkisar 8–26 mm dengan periode hari hujan yang besar pada bulan Agustus –September 2004. Rata–rata kecepatan udara berkisar 1.10 m/dt dengan tingkat penguapan sekitar 3.74 mm/ hari. Temperatur udara per bulan minimum 23.7° C dan maksimum 32.2° C.
Lokasi Pengukuran Saluran Irigasi
Pengukuran pada saluran primer dilakukan pada pangkal dan ujung saluran dengan 2 kali pengukuran karena panjang saluran yang cukup panjang mencapai 4881m. Untuk saluran sekunder dilakukan pengukuran pada 2 saluran sekundernya yaitu sekunder I yang memiliki panjang 167 m dan sekunder II yang
memiliki panjang 513 m. Pada sekunder II dilakukan 2 kali pengukuran untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.
Untuk saluran tersier, terdapat 4 saluran yang sudah rusak sehingga tidak dapat lagi berfungsi. Maka dari itu dilakukan pengukuran pada seluruh saluran tersier yang masih berfungsi yaitu 10 saluran, yaitu dengan mengukur pangkal saluran dimana air berasal dari saluran dan ujung saluran dimana air akan masuk ke petakan sawah. Kemudian dilakukan pengukuran kembali dengan mengambil pangkal saluran setelah air masuk ke petakan sawah kemudian diambil ujung saluran dimana air akan masuk ke petakan sawah.
Efisiensi Primer
Efisiensi penyaluran irigasi ini merupakan perbandingan antara debit air dari sumber dengan debit air yang masuk ke petakan. Dalam proses penyaluran air sampai ke petakan terjadi kehilangan air di sepanjang saluran sehingga air yang masuk tidak sama dengan air yang keluar. Kehilangan air ini disebabkan oleh adanya evaporasi yaitu air menguap karena adanya sinar matahari, rembesan yaitu air yang meresap ke bagian samping saluran disebabkan karena tidak dilapisi bahan yang kedap air pada dinding saluran, perkolasi yaitu masuknya air ke bawah saluran karena tanah tidak dilapisi bahan kedap air dan juga kehilangan air karena kegiatan warga setempat yang memanfaatkan air irigasi untuk keperluan rumah tangga.
Dari hasil penelitian di lapangan diperoleh hasil pada saluran primer (SP) sebagai berikut :
Tabel 2. Efisiensi pada saluran primer
Saluran Debit Pangkal
(m3/dtk) Debit Ujung (m3/dtk) Kehilangan Air (m3/dtk) Efisiensi (%) SP Pengukuran I 0,672 0,538 0,134 80,060 SP Pengukuran II 0,226 0,184 0,042 81,416 Total 0,898 0,722 0,176 Rata-rata 0,449 0,361 0,088 80,738
Keterangan : SP = Saluran Primer
Berdasarkan data sekunder yang didapat dari Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Sumatera Utara untuk Daerah Aliran Sungai Ular efisiensi di saluran primer sebesar 90 %, untuk efisiensi di saluran sekunder sebesar 90 % dan untuk efisiensi di saluran tersier sebesar 85 %. Sehingga diperoleh efisiensi totalnya adalah 0,90 x 0,90 x 0,85 = 68,85 %.
Pada saluran primer ini pengukuran luas penampang dilakukan dengan menggunakan rumus Trapezoidal karena saluran berbentuk trapesium yang dasar salurannya tidak rata dan memiliki lebar saluran yang dapat dibagi dengan interval tertentu. Pada pengukuran I, diperoleh debit di pangkal 0,672 m3/dtk dan di ujung, yaitu pada pintu pembagi 4 sebesar 0,538 m3/dtk. Maka efisiensi penyaluran diperoleh sebesar 80,060 % artinya kehilangan air di saluran sebesar 19,940 %. Kemudian pada pengukuran II, diperoleh debit di pangkal 0,226 m3/dtk setelah air mengalir sampai ke ujung dimana air akan masuk ke saluran sekunder sebesar 0,184 m3/dtk sehingga terjadi kehilangan air pada saat penyaluran sebesar 0,042m3/dtk. Maka efisiensi penyaluran diperoleh sebesar 81,416 % artinya kehilangan air di saluran sebesar 18,584 %. Dari 2 pengukuran yang dilakukan pada saluran primer ini, diperoleh efisiensi penyaluran sebesar 80,738 % yang berarti kehilangan air di saluran sebesar 19,262 %.
Saluran primer pada irigasi Pulau Gambar ini sumber airnya berasal dari sungai ular, kemudian dialirkan menuju ke saluran sekunder. Untuk meningkatkan
efisiensi pada saluran primer ini dinding dan dasar saluran telah dilapisi bahan kedap air tetapi ada beberapa bagian dinding saluran yang retak sehingga menyebabkan hilangnya air. Adapun faktor yang menyebabkan kehilangan air, yaitu evaporasi sebesar 0,0157 mm/hari. Nilai evaporasi ini dapat bertambah dipengaruhi oleh luasnya permukaan air pada saluran karena evaporasi terjadi sinar matahari yang mampu menguapkan air. Rembesan sebesar 0,000135mm/hari, nilai rembesan ini dapat lebih besar jika semakin luas daerah yang terbasahi air dan juga retaknya dinding saluran. Selain itu disekitar saluran ditanami tanaman kelapa sawit yang merupakan tanaman yang banyak memerlukan air, sehingga air yang merembes dari saluran diserap oleh akar tanaman. Sedangkan perkolasi tidak mempengaruhi kehilangan air pada saluran primer karena dasar saluran dilapisi bahan kedap air.
Efisiensi Sekunder
Jumlah saluran sekunder pada irigasi Pulau Gambar adalah 2 saluran. Pada penelitian ini dilakukan pengukuran pada kedua saluran sekunder tersebut, yaitu pada saluran sekunder I yang memiliki 2 saluran tersier dan saluran sekunder II yang memiliki 3 saluran tersier.
Dari hasil penelitian di lapangan diperoleh hasil pada saluran sekunder (SS) sebagai berikut :
Tabel 3. Efisiensi pada saluran sekunder
Saluran Debit Pangkal
(m3/dtk) Debit Ujung (m3/dtk) Kehilangan Air (m3/dtk) Efisiensi (%) SS1 0,131 0,089 0,042 67,939 SS2 Pengukuran I 0,140 0,086 0,054 61,429 SS2 Pengukuran II 0,066 0,043 0,023 65,152 Total 0,337 0,218 0,119 Rata-rata 0,112 0,073 0,039 64,840
Pada saluran sekunder ini pengukuran luas penampang dilakukan dengan menggunakan rumus Trapezoidal juga karena bentuknya trapesium yang mempunyai dasar saluran yang tidak rata dan memiliki lebar saluran yang dapat dibagi dengan interval tertentu. Karena saluran sekunder 2 memiliki 2 pintu pembagi, maka dilakukan pengukuran di 2 lokasi yang berbeda dengan saluran yang sama. Diperoleh rata-rata debit di pangkal sebesar 0,112 m3/dtk dan di ujung sebesar 0,073 m3/dtk sehingga kehilangan airnya sebesar 0,039 m3/dtk. Maka efisiensi penyalurannya sebesar 64,840 % artinya kehilangan air disepanjang saluran 35,160 %.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kehilangan air pada saluran sekunder ini adalah evaporasi dengan nilai 0,0157 mm/hari, rembesan pada saluran sekunder ini didapat nilai rata-rata lebar permukaan air dalam saluran 2,13 m dan kedalaman air dalam saluran 0,27 m sehingga didapat nilai rembesan sebesar 0,000093 mm/hari.
Perkolasi juga mempengaruhi besarnya kehilangan air pada saluran sekunder ini karena dasar saluran yang dilapisi bahan kedap air sudah rusak. Nilai perkolasi untuk daerah irigasi sungai ular yang didapat dari Dinas Pekerjaan Umum sebesar 4 mm/hari.
Efisiensi Tersier
Pada daerah irigasi Pulau Gambar ini terdiri dari 14 saluran tersier dimana tidak semua saluran berfungsi dengan baik, sebagian saluran telah rusak sehingga tidak bisa dipakai lagi, karena lahan dialihfungsikan menjadi tanaman kelapa sawit seperti yang terjadi pada saluran tersier 1 dan 2.
Dari hasil penelitian di lapangan diperoleh hasil pada saluran Tersier (ST) sebagai berikut :
Tabel 4. Efisiensi pada saluran tersier
Saluran Debit Pangkal
(m3/dtk) Debit Ujung (m3/dtk) Kehilangan Air (m3/dtk) Efisiensi (%) ST3 0,034 0,033 0,001 97,059 ST4 0,047 0,046 0,001 97,872 ST5 0,225 0,130 0,095 57,778 ST6 0,016 0,015 0,001 93,750 ST7 0,018 0,015 0,003 83,333 ST9 0,015 0,011 0,004 73,333 ST10 0,013 0,012 0,001 92,308 ST12 0,031 0,026 0,005 83,871 ST13 0,012 0,010 0,002 83,333 ST14 0,016 0,013 0,003 81,250 Total 0,427 0,311 0,116 Rata-rata 0,043 0,031 0,012 84,389
Keterangan : ST = Saluran Tersier
Pada saluran tersier pengukuran luas penampang dilakukan dengan mengalikan lebar saluran dengan tinggi air, karena saluran berbentuk kotak. Pada penelitian ini diperoleh hasil rata-rata untuk saluran tersier dengan debit pangkal 0,043 m3/dtk dan debit ujung 0,031 m3/dtk sehingga kehilangan air pada saat penyaluran sebesar 0,012 m3/dtk. Maka efisiensinya sebesar 84,389 % artinya kehilangan air disepanjang saluran sebesar 15,611 % .
Adapun faktor yang mempengaruhi kehilangan air pada saluran tersier yaitu perkolasi 4 mm/hari, evaporasi 0,0157 mm/hari dan rembesan dengan nilai 0,0000178 mm/hari. Perhitungan rembesan pada saluran tersier ini didapat dengan mengukur 10 bagian pada dinding saluran tersier yang rusak didapat nilai rata-rata lebar permukaan air dalam saluran 0,73 m dan kedalaman air pada saluran 0,21 m. Nilai dari masing-masing faktor ini dapat bertambah sesuai dengan keadaan saluran.
Pada saluran tersier 5 dan 9 belum semua dilapisi bahan kedap air sehingga efisiensi yang didapat rendah maka kehilangan airnya besar, sedangkan pada saluran tersier yang lainnya sudah dilapisi dengan bahan kedap air sehingga kehilangan airnya dapat ditekan dan menghasilkan efisiensi yang tinggi.
Dari Tabel 4. dapat dilihat saluran dengan efisiensi rendah sekitar 50%-75% merupakan saluran yang tidak dilapisi dengan bahan kedap air sehingga kehilangan airnya besar karena sepanjang saluran mengalami kehilangan air. Sedangkan saluran dengan efisiensi tinggi sekitar 75% - 95% merupakan saluran yang dilapisi bahan kedap air sehingga kehilangan airnya dapat ditekan sekecil mungkin.
Evaporasi
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kehilangan air pada saluran primer ini diantaranya evaporasi, yang terjadi karena adanya energi panas dari sinar matahari.
Berdasarkan pengukuran dari stasiun sampali didapat pada bulan September 2009 rata-rata suhu bola kering sebesar 27,01 °C dan suhu bola basah sebesar 25,04 °C yang menghasilkan nilai evaporasi sebesar 15,7 x 10-3 mm/hari. Nilai yang dihasilkan sangat kecil hal ini sesuai dengan Lakitan (1994) yang menyatakan laju evaporasi bergantung pada masukan energi yang diterima, semakin banyak energi yang diterima maka semakin banyak molekul air yang diuapkan. Evaporasi pada irigasi Pulau Gambar ini sangat kecil karena energi yang diterima juga kecil.
Nilai evaporasi ini didapatkan dengan menggunakan persamaan hukum Dalton dengan menggunakan data yaitu : Suhu udara bola kering dan bola basah dan kecepatan angin yang diukur 2 m diatas permukaan.
Rembesan
Nilai rembesan pada saluran primer 0,000135 mm/hari dengan kedalaman air pada saluran 0,56 m dan lebar permukaan air dalam saluran 3,50 m. Dari hasil pengukuran dilapangan di dapat data untuk perhitungan rembesan pada saluran sekunder adalah sebagai berikut :
Tabel 5. Rembesan pada saluran sekunder
Saluran B D SS1 2,36 0,33 2,15 0,29 SS2 Pengukuran I 2,40 0,34 2,05 0,27 SS2 Pengukuran II 1,98 0,22 1,85 0,18 Rata-rata 2,13 0,27
Pada perhitungan perembesan ini nilai koefisien rembesan pada irigasi Pulau Gambar ini menurut Nikken Consultant, 1981 adalah 6,8 x 10−7 cm/detik. Dari perhitungan yang ada pada Lampiran 7. didapat nilai rembesan pada saluran sekunder adalah 0,000093 mm/hari.
Dari hasil pengukuran dilapangan di dapat data untuk perhitungan rembesan pada saluran tersier adalah sebagai berikut :
Tabel 6. Rembesan pada saluran tersier Saluran B D ST 3 1,10 0,30 ST 4 0,72 0,23 ST 5 1,18 0,45 ST 6 0,75 0,19 ST 7 0,68 0,17 ST 9 0,60 0,14 ST 10 0,50 0,13 ST 12 0,78 0,19 ST 13 0,45 0,10 ST 14 0,55 0,15 Rata-rata 0,73 0,21
Pada perhitungan perembesan ini nilai koefisien rembesan pada irigasi Pulau Gambar ini menurut Nikken Consultant, 1981 adalah 6,8 x 10−7 cm/detik. Dari perhitungan yang ada pada Lampiran 7. didapat nilai rembesan pada saluran tersier adalah 0,0000178 mm/hari.
Perkolasi
Laju perkolasi sangat bergantung pada sifat-sifat tanah antara lain permeabilitas dan tekstur tanah. Untuk jaringan irigasi Sungai Ular diperoleh dari Dinas Pekerjaan Umum Propinsi Sumatera Utara yaitu sebesar 4,0 mm/hari. Menurut Kartasapoetra dan Sutedjo, 1994 pada tanah bertekstur lempung berpasir laju perkolasi mencapai 3-6 mm/hari.
Efisiensi Penyaluran Air Irigasi
Efisiensi irigasi ini diperoleh setelah masing-masing saluran di dapat efisiensi. Dari tabel 2, 3, dan 4 dapat dilihat efisiensi setiap saluran. Maka efisiensi pada irigasi Pulau Gambar ini adalah :
Tabel 7. Efisiensi Penyaluran Air Irigasi
Saluran Debit Pangkal
(m3/dtk) Debit Ujung (m3/dtk) Kehilangan Air (m3/dtk) Efisiensi (%) SP 0,449 0,361 0,088 80,738 SS 0,112 0,073 0,039 64,840 ST 0,043 0,031 0,012 84,389 Total 0,604 0,465 0,139 - Rata-rata 0,201 0,155 0,046 -
Efisiensi Irigasi diperoleh dengan mengalikan antara efisiensi di saluran primer, sekunder dan tersier yaitu :
80,738 % x 64,840 % x 84,389 % = 44,178 %.
Hal ini sesuai menurut Direktorat Jendral Pengairan (1986) yang menyatakan efisiensi keseluruhan untuk jaringan irigasi semi teknis sebesar 40% - 50%. Tetapi jika dibandingkan dengan data sekunder yang diperoleh dari Dinas Pekerjaan Umum, efisiensi keseluruhan sebesar 90% x 90% x 85% = 68,85%, maka irigasi ini tergolong tidak baik penyalurannya.
Hal ini disebabkan karena pengukuran yang dilakukan oleh Dinas Pekerjaan Umum pada saat awal pembuatan irigasi sehingga belum terjadi penyusutan/kerusakan pada saluran. Sedangkan pengukuran pada penelitian ini dilakukan setelah beberapa tahun pembuatan irigasi, sehingga banyak penyusutan/kerusakan yang terjadi pada saluran irigasi seperti sedimentasi, keretakan pada dinding saluran maupun pintu bagi yang rusak atau hilang.
Pada pengukuran dilapangan efisiensi tersier lebih tinggi dari pada sekunder sedangkan pada data sekunder efisiensi sekunder lebih tinggi dari pada tersier. Hal ini disebabkan karena banyaknya bagian-bagian saluran yang rusak baik pada dinding saluran maupun dasar saluran. Selain itu juga pada saat pengukuran panjang saluran sekunder diukur lebih panjang dari saluran tersier.