Lampiran 5. Perhitungan Bulk Density, Particle Density dan Porositas. Saluran BTKO
(gr)
Volume Total (cm3)
Volume Partikel (cm3)
Bulk Density
(g/cm3)
Particle Density
(g/cm3)
Porositas (%)
Satu (dalam) 254,41 192,36 100 1,32 2,54 48,03 Satu (tepi) 218, 77 192,36 85 1,14 2,57 55,64 Dua (dalam) 236,79 192,36 100 1,23 2,37 48,10 Dua (luar) 229,82 192,36 95 1,19 2,42 50,83
BTKO = Berat tanah kering oven (massa tanah kering) Volume total = volume ring sample = 1
4πd 2
t = 1
4(3,14)(7 cm)
2(5 cm)
= 1
4�769,3 cm 3� = 192,33 cm3 Saluran 1
Kerapatan Massa (Bulk Density) Dalam Saluran
Ms = 254,41 g
ρb = Ms
Vt
=
254,41192,33 g/cm
3
= 1,32 g/cm3 Tepi Saluran
Ms = 218, 77 g
ρb = Ms
Vt
=
218,77192,33 g/cm
3
Kerapatan Partikel Dalam Saluran
Berat Tanah = 254,41 g Volume Tanah = 205 ml
Volume Air = 300 ml
Volume Air Tanah = 400 ml
ρs = berat tanah
(volume tanah−volume pori )
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (300ml+205ml) – 400ml
= 105 ml
ρs = 254,41
205−105
= 2,54 g/cm
3 Tepi SaluranBerat Tanah = 218,77 g Volume Tanah = 170 m
Volume Air = 300 ml
Volume Air Tanah = 385 ml
ρs = berat tanah
(volume tanah−volume pori )
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (300ml+170ml) – 385ml
ρs = 218,77
170− 85
= 2,57 g/cm
Porositas Dalam Saluran
Porositas = (1- ρb
ρs ) x 100%
= (1- 1,32
2,54 ) x 100% = 48, 03%
Tepi Saluran
Porositas = (1- ρb
ρs ) x 100%
= (1- 1,14
2,57 ) x 100%
= 55,64% Saluran 2
Kerapatan Massa (Bulk Density) Dalam Saluran
Ms = 236,79 g
ρb = Ms
Vt
=
236,79192,33 g/cm
3
= 1,23 g/cm3
Tepi Saluran Ms = 229,82 g
ρb = Ms
Vt
= 1,19 g/cm3 Kerapatan Partikel
Dalam Saluran
Berat Tanah = 236,79 g Volume Tanah = 200 ml
Volume Air = 300 ml Volume Air Tanah = 400 ml
ρs = berat tanah
(volume tanah−volume pori )
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (300ml+200ml) – 400ml
= 100 ml
ρs = 236,79
200−100
= 2,37 g/cm
3 Tepi SaluranBerat Tanah = 229,82 g Volume Tanah = 190 ml
Volume Air = 300 ml
Volume Air Tanah = 395 ml
ρs = berat tanah
(volume tanah−volume pori )
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (300ml+190ml) – 395ml
ρs = 229,82
190− 95
= 2,42 g/cm
Porositas
Dalam Saluran Porositas = (1- ρb
ρs ) x 100%
= (1- 1,23
2,37 ) x 100%
= 48,10% Tepi Saluran
Porositas = (1- ρb
ρs ) x 100%
= (1- 1,19
2,42 ) x 100%
= 50,83%
Lampiran 6. Perhitungan debit pada saluran satu dan dua
No Lokasi Saluran 1(l/det) Saluran 2 (l/det)
1 Hulu 3,45 3,26
2 Hilir 2,74 2,50
Saluran 1 Hulu
a. Cara Tampung
Ulangan Waktu (t) (det)
Volume (v) (l)
Debit (Q) (l/det)
I 0,97 3,67 3,78
II 0,76 2,44 3,21
III 0,83 2,55 3,07
QRata-rata=
= 3,78 l/det +3,21l/det +3,07l/det
3
= 3,35 l/det b. Sekat Ukur Thompson
H = 9,1 cm Q = 0,0138 H5/2
= 0,0138 (9,1 cm)5/2 = 3,45 l/det
Hilir
a. Cara Tampung
Ulangan Waktu (t) (det)
Volume (v) (l)
Debit (Q) (l/det)
I 1,23 3,9 3,17
II 0,55 1,59 2,89
III 0,55 1,56 2,84
QRata-rata=
Q1+Q2+Q33
=
3,17 l/det +2,89/det +2,84l/det3
= 2,97 l/det b. Sekat ukur Thompson
H = 8,3 cm Q = 0,0138 H2/5 = 0,0138 (8,3cm)5/2
= 2,74 l/det
Q� = 3,45+2,74
Saluran 2 Hulu
a. Cara Tampung
Ulangan Waktu (t) (det)
Volume (v) (l)
Debit (Q) (l/det)
I 1,4 3,41 2,44
II 1 2,97 2,97
III 1,3 3,68 2,83
QRata-rata= Q1+Q2+Q3
3
=
2,44 l/det +2,97l/det +2,83l/det3
= 2,75 l/det
b. Sekat ukur Thompson H = 8,9 cm Q = 0,0138 H2/5
= 0,0138 (8,9 cm)5/2 = 3,26 l/det
Hilir
a. Cara Tampung
Ulangan Waktu (t) (det)
Volume (v) (l)
Debit (Q) (l/det)
I 1,08 2,59 2,40
II 1,04 2,83 2,72
III 0,86 2,48 2,88
QRata-rata
= Q1+Q2+Q33
= 2,4 l/det +2,72/det +2,88l/det
3
Q = 0,0138 H2/5 = 0,0138 (8cm)25/2
= 2,50 l/det
Q� = 3,26+2,5 2 = 2,88 l/det
Lampiran 7. Ukuran saluran tersier Saluran 1
Kedalaman = (15,5cm +15,8cm +18,9cm )
3
= 16,73 cm = 0,17 m
Lebar = (59cm +71cm +66cm )
3
= 65,3 cm = 0,65 m Saluran 2
Kedalaman = (16cm +15,2cm +15,3cm )
3
= 15,5 cm = 0,16 m Lebar = (80cm +88cm +88cm )
3
= 85,3 cm = 0,85 m
Lampiran 8. Perhitungan kehilangan air dari evapotranspirasi, perkolasi dan rembesan.
No Lokasi Evapotranspirasi (mm/hari)
Perkolasi (mm/hari)
Rembesan (mm/hari)
Kehilangan air Saluran 1
Kehilangan Air (30 m) = Qhulu-Qhilir = (3,45-2,74)l/det
= 0,71 l/det = 0,71 x 10-3 m3/det Kehilangan Air = 0,71 x 10−3 m 3/det
(30m x 0,65m)
= 0,036 x 10-3 m3/det
= 0,036 x 10-3 m3/det (24 x 3600) = 3110,4 mm/hari
Saluran 2
Kehilangan Air (85 m) = Qhulu-Qhilir = (3,26-2,50)l/det = 0,76 l/det
= 0,76 x 10-3 m3/det Kehilangan Air = 0,76 x 10
−3 m 3/det
(85m x 0,85m)
= 0,011 x 10-3 m3/det
= 0,011 x 10-3 m3/det (24 x 3600) = 950,4 mm/hari
Kehilangan Air (30 m) = kehilangan air pada jarak 85 m
85 m x 30 m
= 0,76 l/det
85 m x 30 m
= 0,004 x 10-3 m3/det
= 0,004x 10-3 m3/det (24 x 3600) = 345,6 mm/hari
Evapotranspirasi Saluran 1
Kc Jagung Umur 1,5 bulan = 0,96
Kc Rumput = 0,85
Tempertur (t) = 26,9oC Lama Penyinaran Matahari (P) = 3,8 Kc = (kc rumput + kc jagung )
2
= (0,85+0,96)
2
= 0,91
Kt = 0,0311t + 0,240
= 0,0311 (26,9oC) + 0,240 = 1,08
K = kt x kc K = 1,08 X 0,91
= 0,98
U = KP (45,7t + 813)
100
U
=
0,98 x 3,8 [(45,7x26,9)+813)]100
Saluran 2
Kc Rumput = 0,85
Tempertur (t) = 26,9oC Lama Penyinaran Matahari (P) = 3,8 Kt = 0,0311t + 0,240
= 0,0311 (26,9oC) + 0,240 = 1,08
K = kt x kc K = 1,08 X 0,85
= 0,92
U = KP (45,7t + 813)
100
U = 0,92 x 3,8 [(45,7x26,9)+813)]
100
= 71,40 mm/bln = 2,38 mm/hari
Rembesan (30 m) = Kehilangan Air – (Evapotranspirasi+Perkolasi) = 3110,4 mm/hari – (2,54 mm/hari + 32,5 mm/hari) = 3075,36 mm/hari
Perkolasi Saluran 1
Ulangan Penurunan air (mm)
I 26
II 32,5
III 39
Silinder 1 h1 = 36,1 cm h2 = 33,5 cm P1 =
h1−h2
t1−t2
mm/hari
P1 = (36,1cm−33,5cm )
1 hari
P1 = 2,6 cm/hari = 26 mm/hari Silinder 2 h1 = 36,35 cm h2 = 33,1 cm P2 = h1−h2
t1−t2
mm/hari
P2 = (36,35 cm−33,1cm )
1 hari
P2 = 3,25 cm/hari = 32,5 mm/hari Silinder 3
h1 = 36,35 cm h2 = 32,45 cm P3 = h1−h2
t1−t2
mm/hari
P3 = (36,35 cm−32,42 cm )
1 hari
P3 = 3,9 cm/hari = 39 mm/hari Perkolasi Rata-rata = P1+P2+P3
=(26+32,5+39)mm /hari
3
= 32,5 mm/hari Saluran 2
Ulangan Penurunan air (mm)
I 8
II 17
III 9
Rata-rata 11,33
Silinder 1 Perkolasi
Silinder 1 h1 = 25,3 cm h2 = 24,5 cm P1 = h1−h2
t1−t2
mm/hari
P1 =
(25,3cm +24,5cm ) 1 hari
P1 = 0,8 cm/hari = 8 mm/hari Silinder 2
h1 = 20,8 cm h2 = 19,1 cm P2 = h1−h2
t1−t2
mm/hari
P2= (20,8 cm−19,1cm )
1 hari
Silinder 3 h1 = 21cm h2 = 20,1 cm P3 =
h1−h2
t1−t2
mm/hari
P3 = (21 cm−20,1 cm )
1 hari
P3 = 0,9 cm/hari = 9 mm/hari
Perkolasi Rata-rata = P1+P2+P3
3
=(8+17+9)mm /hari
3
= 11,33 mm/hari Rembesan
Saluran 1
Rembesan (30 m) = Kehilangan Air – (Evapotranspirasi+Perkolasi) = 3110,4 mm/hari – (2,54 mm/hari + 32,5 mm/hari) = 3075,36 mm/hari
Saluran 2
Rembesan (85 m) = Kehilangan Air – (Evapotranspirasi+Perkolasi) = 950,4 mm/hari – (2,38 mm/hari + 11,33 mm/hari) = 936,69 mm/hari
Lampiran 9. Perhitungan efisiensi saluran Saluran 1
Jarak Pengukuran 30 m Qhulu = 3,45 l/det Qhilir = 2,74 l/det W = Qhilir
Qhulu
= 2,74
3,45 x 100%
W = 79,42 % Saluran 2
Jarak Pengukuran 85 m Qhulu = 3,26 l/det Qhilir = 2,5 l/det W = Qhilir
Qhulu
= 2,50
3,26 x 100%
W = 76,69%
Jarak Pengukuran 30 m Qhulu = 3,26 l/det
Qhilir = (3,26-0,27) l/det = 2,99 l/det W =Qhilir
Qhulu
= 2,99
3,26 x 100%
Lampiran 10. Perhitungan kemiringan pada saluran satu dan dua Saluran 1
Jarak (m) Beda Tinggi (cm)
0 - 5 5,2
5 - 10 3,2
10 – 15 3,5
15 – 20 2,8
20 – 25 1,9
25 – 30 2,6
Total 19,2
S = 0,189m
30 X 100%
S = 0,64% Saluran 2
Jarak (m) Beda Tinggi (cm)
0 - 5 5,1
5 - 10 3,6
10 – 15 4,6
15 – 20 7
20 – 25 2,1
25 – 30 2,1
Total 24,5
S = 0,245m
30 X 100%
S = 0,82%
Lampiran 11. Perhitungan kecepatan rata-rata (V) Saluran 1
v =
QA
=
3,1x 10−3 m 3/s(0,17m x 0,65m )
= 0,03 m/s
Saluran 2
v =
Q=
2,88 x 10− 3 m 3/s(0,16 m x 0,85m )
= 0,02 m/s
Lampiran 12. Perhitungan kecepatan kritis (V0) Saluran 1
D = 0,17 m vo = 0,546 D0,64 vo = 0,546 (0,17)0,64 vo = 0,18 m/s Saluran 2
D = 0,16 m vo = 0,546 D0,64 vo = 0,546 (0,16)0,64 vo = 0,17 m/s
Lampiran 13. Perhitungan Rancangan Saluran Saluran 1
1. v = vo, lebar dan dalam saluran di lapangan v = vo = 0,18 m/s
B = 0,65 m D = 0,17 m R = B X D
2D+B
R = (0,65m x 0,17m )
(2x0,17m)+0,65m
V = 1
N R
2/3. S1/2
0, 18 = 1
0,0225 x (0,11) 2/3
x (S1/2) 0,18 = 44,44 x 0,23 x S1/2
0,18 = 10,22 S1/2 S1/2 = 0,0176 S = 0,00031
2. v = vo, S = 0,02%, lebar saluran dilapangan v = vo = 0,18 m/s
S = 0,0002 B = 0,65 m V = 1
N R
2/3. S1/2
0, 18 = 1 0,0225 (
0,65 X D 2D+0,65)
2/3. (0,0002)1/2
0, 18 = 44,444 (0,65 X D
2D+0,65)
2/3(0,014)
0,18 = 0, 622 (0,65x D
2D+0,65) 2/3
(0,289)3/2 = �(0,65 X D
2D+0,65) 2/3�3/2
0,155 = 0,65x D 2D+0,65
0,31D+0,1 = 0,65D 0,1 = 0,34D
D = 0,29 m = 29 cm 3. v = vo, S = 0,02 % B = 2D
V = 1 NR
2/3. S1/2
0,18 = 1 0,0225 .
B X D 2D+B
2/3
. 0,00021/2
0,18 = 44,444. �2D2 4D�
2/3
. 0,014
0,18 = 0,622 .�2D
2
4D� 2/3
(0,289)3/2 = ��2D
2
4D� 2/3
�
3/2
0,155 = 2D
2
4D
0,62D = 2D2 2D = 0,62 m
D = 0,31 m B = 2D = 0,62 m
4. v = vo, S = 0,04%, lebar saluran dilapangan v = vo = 0,18 m/s
S = 0,0004 B = 0,65 m V = 1
N R
2/3. S1/2
0, 18 = 1 0,0225 (
0,65 X D 2D+0,65)
2/3. (0,0004)1/2
0, 18 = 44,444 (0,65X D
2D+0,65)
2/3(0,02)
0,18 = 0,889 (0,65 X D
2D+0,65) 2/3
(0,202)3/2 = �(0,65 X D
2D+0,65) 2/3�3/2
0,182D+0,059 = 0,65D 0,059 = 0,468D D = 0,13 m 5. v = vo, S = 0,04%, B = 2D
V = vo = 0, 174 m/s S = 0,0004
V = 1 NR
2/3. S1/2
0,18 = 1 0,0225 .
B X D 2D+B
2/3
. 0,00041/2
0,18 = 44,444. �2D
2
4D� 2/3
. 0,02
0,18 = 0,889 .�2D2 4D�
2/3
(0,202)3/2 = ��2D2 4D�
2/3
�
3/2
0,091 = 2D2 4D
0,364D = 2D2 2D = 0,364 m
D = 0,18 m B = 2D = 0,36 m Saluran 2
1. v = vo, lebar dan dalam saluran di lapangan V = vo = 0,17 m/s
B = 0,85 m D = 0,16 m R = B X D
R = (0,85m x 0,16m )
(2x0,16)+0,85m
R = 0,116 V = 1
N R
2/3. S1/2
0, 17 = 1
0,0225 x (0,116) 2/3
x (S1/2) 0,17 = 44,444 x 0,238 x S1/2
0,17 = 10,578 S1/2 S1/2 = 0,016 S = 0,00026
2. v = vo, S = 0,02%, lebar saluran dilapangan V = vo = 0,17 m/s
s = 0,0002 B = 0,85 m V = 1
N R
2/3. S1/2
0, 17 = 1 0,0225 (
0,85 X D 2D+0,85)
2/3. (0,0002)1/2
0, 17 = 44,444 (0,85 X D
2D+0,85)
2/3(0,014)
0,17 = 0,622 (0,85 X D
2D+0,85) 2/3
(0,273)3/2 = � (0,85 X D
2D+0,85) 2/3�3/2
0,143 = 0,85 X D 2D+0,85
0,286D+0,122 = 0,85D 0,122 = 0,564D
3. v = vo, S = 0,02 %, B = 2D v = vo = 0, 17 m/s S = 0,0002
V = 1 NR
2/3. S1/2
0,17 = 1 0,0225 .
B X D 2D+B
2/3
. 0,00021/2
0,17 = 44,444. �2D2 4D�
2/3
. 0,014
0,17 = 0,622 .�2D2 4D�
2/3
(0,273)3/2 = ��2D
2
4D� 2/3
�
3/2
0,143 = 2D
2
4D
0,572D = 2D2 2D = 0,57 m
D = 0,286 m = 0,29 B = 2D = 0,58 m
4. v = vo, S = 0,03%, lebar saluran dilapangan V = vo = 0,17 m/s
S = 0,0003 B = 0,85 m V = 1
N R
2/3. S1/2
0, 17 = 1 0,0225 (
0,85 X D 2D+0,85)
2/3. (0,0003)1/2
0, 17 = 44,444 (0,85 X D
2D+0,85)
2/3(0,017)
0,17 = 0,756 (0,85 X D
(0,225)3/2 = �(0,85 X D
2D+0,85) 2/3�3/2
0,107 = 0,85 X D 2D+0,85
0,214D+0,091 = 0,85D 0,091 = 0,636 D
D = 0,14 m = 14 cm 5. v = vo, s = 0,03%, B = 2D
v = vo = 0, 17 m/s s = 0,0003
V = 1 NR
2/3. S1/2
0,17 = 1 0,0225 .
B X D 2D+B
2/3
. 0,00031/2
0,17 = 44,444. �2D2 4D�
2/3
. 0,017
0,17 = 0,756 .�2D2 4D�
2/3
(0,225)3/2 = ��2D2 4D�
2/3
�
3/2
0,107 = 2D
2
4D
0,428D = 2D2 2D = 0,428 m
Lampiran 14. Gambar
Pengukuran Perkolasi (Saluran 1)
Pengukuran Debit dengan Sekat Ukur Tipe Thompson (Saluran 1)
DAFTAR PUSTAKA
Asdak, C. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Bazak, N.N., 1999. Irrigation Engineering. Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi.
Chow, V. T., dan E.V.N. Rosalina, 1997. Hidrolika Saluran Terbuka. Penerbit Erlangga, Jakarta.
Direktorat Jendral Pengairan. Departemen Pekerjaan Umum. 2010. Standar Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencanaan Bagian Saluran KP-03. Pekerjaan Umum, Jakarta.
Doorenbos, J., and W. O. Pruit., 1984. Guidelines For Predicting Crop Water Requitmen. FAO, Rome.
Dumairy, 1992. Ekonomika Sumber Daya Air. BPFE, Yogyakarta. Erman, M., 2007. Desain Hidrolik Bangunan Irigasi. Alfabeta, Bandung.
Foth, D. H., 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Hakim, dkk., 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Unversitas Lampung, Lampung. Hansen, V. E., O.W. Israelsen, dan Stringham, 1992. Dasar-Dasar Praktek Irigasi.
Erlangga, Jakarta.
Hillel, D., 1987. Soil and Water Physical Principles and Processes. Academic Press. New York.
Kartasapoetra, A.G., dan M. M. Sutedjo, 1994. Teknologi Pengairan dan Pertanian Irigasi. Bumi Aksara, Jakarta.
Lee. R., 1990. Hidrologi Hutan. Gamma Press, Yogyakarta.
Lenka, D., 1991. Irrigation and Drainage. Kalyani Publishers, New Delhi.
Michael, A. M., 1978. Irrigation Theory and Practice. Vikas Publishing House PVT LTD, New Delhi.
Pasandaran, E., 1991. Irigasi di Indonesia, Strategi dan Pengembangan. LP3ES, Jakarta.
Samadiyono, A., 2010. Analisis Efisiensi Pemberian Air di Jaringan Irigasi Karau Kabupaten Barito Timur Kalimantan Tengah. Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Saribun, 2007. Pengaruh Jenis Penggunaan Lahan dan Kelas Kemiringan Lereng Terhadap Bobot Isi, Porositas Total dan Kadar Air Tanah Pada Sub-DAS Cikapundung Hulu. Universitas Padjajaran, Jatinangor.
Soemarto, C.D., 1995. Hidrologi Teknik. Erlangga, Jakarta.
Soekarto dan I. Hartoyo, 1981. Ilmu Irigasi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Soewarno, 1991. Hidrologi Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai. PT Nova, Bandung.
Suripin, 2004. Sistem Drainase Pekotaan yang Berkelanjutan. Penerbit Andi, Yogyakarta.
Susanto, E. 2006. Teknik Irigasi dan Drainase. USU Press, Medan. Susanto, R. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Kanisius, Yogjakarta.
Sarnadi, A., 1985. Penelitian Kehilangan Air dan Perembesan Air Pada Saluran Daerah Pengairan Wai Seputih, Lampung Tengah. Fakultas Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor (tidak diterbitkan).
Tim Penelitian Water Management IPB, 1993 . Laporan Management Tipe C dan D Mengenai Kehilangan Air Pada Jaringan Utama dan Petak Tersier di Daerah Irigasi Menubulu Kabupaten Kupang, Bogor.
Wigati, S dan R. Zahab, 2005. Analisis Hubungan Debit dan Kehilangan Air Pada Saluran Irigasi Tersier Di Daerah Irigasi Punggur Utara Ranting Dinas Pengairan Punggur Lampung Tengah. Jurusan Teknik Pertanian, Lampung.
Wirosoedarmo, R., A.T.S .Haji, dan E. D. Kristanti, 2011. Perilaku Sedimentasi dan Pengaruhnya Terhadap Kinerja Saluran Pada Jaringan Irigasi Waru-Turi Kanan Kediri. Jurnal Teknologi Pertanian. Vol 12 No. 1. Hlm 68-75. Malang.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari-April 2013 di Desa Sei Beras Sekata daerah irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten
Deli Serdang, sedangkan analisis tekstur tanah dan bahan organik tanah dilakukan di Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Alat dan Bahan Penelitan
Alat Penelitian
Stopwatch digunakan untuk menghitung waktu yang diperlukan bola
pelampung sampai pada titik yang ditentukan, tape digunakan untuk mengukur panjang saluran, waterpass digunakan untuk mengukur kemiringan saluran, sekat ukur Segitiga 90o (tipe Thomson) digunakan untuk mengukur debit saluran, silinder besi untuk mengukur laju perkolasi pada saluran, ring sample untuk analisis sifat fisik tanah tabung erlen mayer untuk mengukur kerapatan partikel, kalkulator untuk perhitungan dan alat tulis.
Bahan Penelitian
1. Deskripsi jaringan irigasi diperoleh dari kantor proyek irigasi 2. Peta jaringan irigasi diperoleh dari dinas pekerjaan umum
Metode Penelitian
Metode penelitian yang dilakukan adalah penelitian lapang dengan mengukur parameter-parameter yang diteliti dan selanjutnya dilakukan evaluasi terhadap saluran tersier Daerah Irigasi Sei Krio.
Pelaksanaan Penelitian
1. Mendeskripsikan jaringan irigasi yang meliputi: a. Letak dan luas daerah irigasi
b. Keadaan Iklim
c. Kondisi bangunan irigasi
2. Menetapkan lokasi pengukuran saluran irigasi
3. Menghitung efisiensi penyaluran air irigasi dengan cara:
a. Diukur debit air pada pangkal dan ujung saluran dengan sekat ukur segitiga 900 (tipe Thompson)
b. Dihitung efisiensi penyaluran dengan menggunakan persamaan (11).
4. Luas penampang saluran
a. Dihitung luas penampang saluran dengan menggunakan rumus:
• Untuk penampang berbentuk Persegi: A = panjang x lebar
• Untuk penampang berbentuk Trapesium: A = 1
2 (jumlah sisi sejajar)
c. Dihitung kecepatan kritis menggunakan persamaan (15) 5. Tekstur Tanah (Metode Hydrometer)
Tekstur tanah dianalisa di Laboratorium dengan sampel tanah kering udara. Kemudian dari hasil laboratorium ditentukan tekstur tanah menggunakan segitiga USDA.
6. Kerapatan Massa (Bulk Density)
- Diambil tanah dengan ring sampel di dalam dan tepi saluran tersier 1 dan saluran tersier 2.
- Diovenkan tanah selama 24 jam dan di timbang berat tanah kering oven.
- Diukur diameter dan tinggi ring sampel.
- Dihitung volume ring sampel dengan rumus V = π r2 t
- Dihitung kerapatan massa tanah dengan rumus pada persamaan (1) 7. Kerapatan Partikel (Partikel Density)
- Dimasukkan kedalam erlenmayer tanah kering oven.
- Dipadatkan tanah dengan cara diketuk-ketuk hingga volumenya tetap dan hasilnya dicatat sebagai volume tanah dalam ml.
- Tanah dikeluarkan dan ditimbang hasilnya sebagai berat tanah. - Erlenmayer diisi air sebanyak 300 ml dan di catat sebagai volume air. - Tanah dimasukkan lagi ke dalam gelas ukur dan hasilnya dicatat
sebagai volume air tanah.
- Kerapatan partikel di hitung dengan rumus: Kerapatan Partikel (ρs) = Berat Tanah
Volume Ruang Pori = (Volume Air + Volume Tanah) – Volume Air Tanah.
8. Porositas Tanah
Dihitung nilai porositas dengan menggunakan persamaan (3) 9. Bahan Organik
Bahan organik tanah dianalisis di Laboratorium dengan sampel tanah kering udara.
10. Evapotranspirasi
- Ditentukan temperatur rata-rata bulanan (oC)
- Ditentukan koefisien tanaman menurut jenis tanaman (K)
- Ditentukan persentase lama penyinaran matahari rataan bulanan (oC) - Dihitung besar evapotransprasi dengan menggunakan persamaan (7)
dan persamaan (8). 11. Perkolasi
- Dibenamkan silinder ke dasar saluran sedalam 30-40 cm - Dicatat penurunan permukaan air selama 24 jam
- Dilakukan perulangan sebanyak 3 kali
- Dihitung laju perkolasi dengan menggunakan persamaan (9) 12. Rembesan
- Dihitung besar kehilangan air per satuan waktu
- Dihitung nilai rembesan dengan menggunakan rumus:
13. Ukuran Saluran
- Diukur debit saluran tersier dengan menggunakan sekat ukur tipe Thomson
- Ditentukan Koefisien kekasaran (N)
- Diukur kemiringan saluran dengan menggunakan waterpass - Dihitung kedalaman rata-rata hidrolik
- Diukur lebar dan dalam saluran yang ada
Parameter
1. Tekstur Tanah
Teksutur Tanah dianalisa di Laboratorium. 2. Kerapatan Massa (Bulk Density)
Kerapatan massa tanah dihitung dengan menggunakan persamaan 1. 3. Kerapatan Partikel (Particle Density)
Kerapatan massa tanah dihitung dengan menggunakan persamaan 2. 4. Porositas
Porositas tanah dihitung dengan menggunakan persamaan 3. 5. Bahan Organik
Kandungan bahan organik dianalisa di Laboratorium. 6. Debit
Besarnya debit dihitung dengan menggunakan persamaan (6). 7. Evapotranspirasi
Evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan persamaan (7) dan (8). 8. Perkolasi
Perkolasi dihitung dengan menggunakan persamaan (9). 9. Rembesan
Rembesan dihitung dengan menggunakan persamaan (10) 10. Efisiensi Saluran
Besarnya efisiensi saluran dihitung dengan menggunakan persamaan (11). 11. Kecepatan Aliran Rata-rata
12. Kecepatan Aliran Kritis
Kecepatan aliran kritis dihitung dengan menggunakan persamaan (15). 13.Kemiringan
Pengukuran kemiringan saluran menggunakan persamaan (16). 14.Ukuran Saluran
Dihitung dengan menggunakan persamaan kecepatan rata-rata Manning (14).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Desa Sei Beras Sekata merupakan salah satu desa yang terdapat di Kecamatan Sunggal, Kabupaten Deli Serdang, Provinsi Sumatera Utara. Berdasarkan data WKPP Desa Sei Beras Sekata memiliki topografi datar yaitu kurang dari 5%, berada pada ketinggian 20 mdpl dan jenis tanahnya adalah alluvial. Berdasarkan data Stasiun Sampali Kabupaten Deli Serdang memiliki suhu udara rata-rata bulanan 26,9oC dan besar persentase lama penyinaran matahari bulanan 3,8 %. Batas wilayah Desa Sei Beras Sekata Kecamatan Sunggal, Kabupaten Deli Serdang adalah sebagai berikut:
Utara : Desa Sunggal Kanan Kecamatan Sunggal Selatan : Desa Sukamaju Kecamatan Sunggal Barat : Desa Sukamaju Kecamatan Sunggal
Timur : Desa Tanjung Selamat Kecamatan Sunggal.
Sumber air yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air pada jaringan irigasi ini berasal dari sungai Tanjung Selamat. Jaringan Irigasi ini mengairi lahan pertanian di 12 desa dan salah satunya adalah Desa Sei Beras Sekata. Desa Sei Beras Sekata memiliki luas lahan sawah 412 ha, lahan kering 138 ha, tegal kebun 31 ha dan 137 ha pemukiman.
1. Sifat Fisik Tanah
Tektur Tanah
Tabel 2. Hasil Analisis Tektsur Tanah Fraksi
No Lokasi Pasir Debu Liat Tekstur Tanah
(%) (%) (%)
1 Dalam Saluran 1 53,84 24.56 21,60 Lempung Liat Berpasir Tepi Saluran 1 37,84 32,56 29,60 Lempung Liat 2 Dalam Saluran 2 49,84 28.56 21,60 Lempung Liat Berpasir
Tepi Saluran 2 33,84 42,56 23,60 Lempung
Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa tanah pada bagian dalam saluran 1 dan saluran 2 bertekstur lempung liat berpasir, bagian tepi saluran 1 bertekstur lempung liat dan bagian tepi saluran 2 bertekstur lempung. Tekstur tanah ditentukan dengan menggunakan segitiga USDA (Gambar 1). Perbedaan tekstur di masing-masing lokasi disebabkan oleh kandungan fraksi yang berbeda di setiap lokasinya. Menurut Ismail dan Hadi (1995) tekstur tanah akan mempengaruhi kemampuan tanah untuk menyimpan dan menghantarkan air, menyimpan dan menyediakan hara tanaman.
Bahan Organik
[image:39.595.111.516.208.279.2]Hasil analisis bahan organik tanah pada 2 saluran tersier di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil Analisa Bahan Organik
No Lokasi % C-Organik (%) Bahan Organik (%)
1 Dalam Saluran Tersier 1 0,09 0,15
Tepi Saluran Tersier 1 0,32 0,55
2 Dalam Saluran Tersier 2 0,09 0,15
Tepi Saluran Tersier 2 0,28 0,48
Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa kandungan bahan organik di dalam kedua saluran lebih kecil dari pada di tepi kedua saluran. Hal ini disebabkan pada tepi kedua saluran ditumbuhi berbagai jenis rumput liar dan di tepi saluran 1 juga ditanamani tanaman jagung. Menurut Foth (1994) adanya tanaman akan meningkatkan akumulasi bahan organik pada tanah karena sisa-sisa tanaman akan diurai oleh jasad renik menjadi bahan organik. Lain halnya dengan bagian dalam saluran 1 dan 2 yang sama sekali tidak di tumbuhi tumbuhan, sehingga tepi kedua saluran lebih kaya bahan organik dibandingkan bagian dalam kedua saluran.
Menurut Susanto (2005) adanya bahan organik dalam tanah akan memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah seperti meningkatkan aktivitas mikroorganisme, meningkatkan total ruang pori tanah, menurunkan kepadatan tanah yang dapat menyebabkan kemampuan mengikat air dalam tanah tinggi.
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Tabel 4. Hasil Analisa Kerapatan Massa (Bulk Density)
No Lokasi Kerapatan Massa (g/cm3)
1 Dalam Saluran Tersier 1 1,32 Tepi Saluran Tersier 1 1,14 2 Dalam Saluran Tersier 2 1,23 Tepi Saluran Tersier 2 1,19
Dari Tabel 4 dapat dilihat hasil pengukuran kerapatan massa di dalam dan ditepi saluran 1 dan 2 menunjukkan hasil yang berbeda, dimana kerapatan massa tanah di dalam kedua saluran lebih besar dibandingkan di tepi kedua saluran. Air yang mengalir di dalam saluran dapat mengakibatkan pengendapan sehingga terjadi pemadatan tanah karena pori-pori tanah tertutupi oleh butiran-butiran tanah. Kandungan bahan organik juga mempengaruhi besar kerapatan massa. Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa kandungan bahan organik di tepi kedua saluran lebih besar dibandingkan pada bagian dalam kedua saluran. Adanya bahan organik akan menyebabkan tanah menjadi gembur sehingga menurunkan kepadatan tanah (Susanto, 2005).
Menurut Hardjowigeno (2007) kerapatan massa merupakan petunjuk kepadatan tanah, semakin padat suatu tanah maka akan semakin tinggi kerapatan massanya, artinya semakin sulit meneruskan air atau ditembus oleh akar.
Porositas Tanah
[image:40.595.106.512.684.753.2]Nilai porositas tanah pada 2 saluran tersier di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil Analisa Porositas Tanah
No Lokasi Porositas (%)
1 Dalam Saluran Tersier 1 48,03
Tepi Saluran Tersier 1 55,64
2 Dalam Saluran Tersier 2 48,10
Dari Tabel 5 diperoleh bahwa porositas tanah di dalam saluran lebih kecil daripada di tepi saluran. Nilai kerapatan massa dan kerapatan partikel mempengaruhi besar porositas tanah. Berdasarkan rumus pada Persamaan 3 kerapatan massa berbanding terbalik dengan porositas tanah dan berbanding lurus dengan kerapatan partikelnya jika salah satu nya bernilai tetap. Pada Tabel 6 ditunjukkan bahwa nilai kerapatan partikel di dalam dan di tepi saluran relatif sama sehingga nilai kerapatan partikelnya tidak begitu mempengaruhi besar nilai porositas tanah. Tabel 4 menunjukan nilai kerapatan massa di dalam dan tepi saluran 1 dan saluran 2 yang cukup berbeda. Berdasarkan hal tersebut maka perbedaan nilai porositas tanah di dalam dan di tepi saluran disebabkan oleh nilai kerapatan massa yang lebih kecil pada tepi saluran, sehingga nilai porositas tanah di tepi saluran yang lebih besar dari pada di dalam saluran.
Porositas tanah juga pengaruhi oleh kandungan bahan organik. Porositas tanah tinggi jika bahan organik tinggi (Hardjowigeno, 2007). Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa porositas di tepi saluran 1 dan 2 lebih besar dari pada porositas di dalam kedua saluran. Hal ini sejalan dengan kandungan bahan organiknya, dimana kandungan bahan organik di tepi saluran 1 dan saluran 2 lebih besar dari pada porositas di dalam kedua saluran (Tabel 3).
dimana porositas tanah akan tinggi jika kandungan bahan organik tinggi (Lee, 1990 dalam Asdak, 2002). Dengan demikian sistem perakaran tanaman
jagung pada tepi saluran 1 sangat menunjang untuk memperbaiki pori-pori tanah. Dengan jumlah perakaran yang lebih banyak maka porositas totalnya pun cenderung lebih baik dari pada saluran 2 yang pada tepinya ditumbuhi rumput liar. Rumput liar memiliki jumlah akar yang lebih sedikit dibandingkan tanaman jagung berumur 1,5 bulan sehingga porositas total di tepi saluran 2 lebih rendah (Saribun, 2007).
Kerapatan Partikel (Particle Density)
Pengukuran kerapatan partikel tanah pada 2 saluran tersier di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Hasil Analisa Kerapatan Partikel (Particle Density)
No Lokasi Kerapatan Partikel (g/cm3)
1 Dalam Saluran Tersier 1 2,54 Tepi Saluran Tersier 1 2,57 2 Dalam Saluran Tersier 2 2,37 Tepi Saluran Tersier 2 2,42
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa nilai kerapatan partikel pada kedua saluran, baik di tepi maupun di dalam saluran menunjukan perbedaan yang sangat kecil atau dapat dikatakan relatif sama. Menurut Foth (1994) untuk kebanyakan tanah mineral partikel densitynya rata-rata sekitar 2,6 g/cc. Dimana kerapatan ini sangat tidak beraneka ragam dalam kandungan bahan organik atau komposisi mineralnya.
bagian tepi kedua saluran lebih besar dibandingkan bagian dalam kedua saluran, sedangkan pada Tabel 3 ditunjukkan bahwa kandungan bahan organik pada tepi kedua saluran lebih besar. Hal ini kemungkinan disebabkan karena aktivitas petani di tepi saluran seperti injakan kaki petani, lintasan alat mesin pertanian serta kegiatan pemadatan tepi saluran oleh petani dengan menggunakan cangkul yang menyebabkan terjadinya pemadatan tanah di tepi saluran sehingga kerapatan partikelnya menjadi lebih besar.
Debit Air
[image:43.595.108.519.418.486.2]Pengukuran debit pada saluran 1 dan saluran 2 dengan menggunakan sekat ukur tipe Thompson di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil Pengukuran Debit Saluran
No Lokasi Saluran 1(l/det) Saluran 2 (l/det)
1 Hulu 3,45 3,26
2 Hilir 2,74 2,50
Kehilangan Air (Jarak Berbeda) 0,71 0,76 Kehilangan Air (Jarak Sama 30 m) 0,71 0,27
Dari Tabel 7 diketahui bahwa debit air pada bagian hulu saluran lebih besar dibandingkan dengan bagian hilir. Hal ini disebabkan karena terjadi kehilangan air yang disebabkan oleh evapotranspirasi, perkolasi dan rembesan sehingga mengakibatkan berkurangnya air di bagian hilir saluran.
adalah sama maka besar kehilangan air pada saluran 2 dengan jarak pengukuran 30 m akan lebih kecil dibandingkan pada saluran 1 yaitu 0,27 l/det.
2. Kehilangan Air
[image:44.595.113.514.283.347.2]Pengukuran kehilangan air pada 2 saluran tersier di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Hasil Pengukuran Kehilangan Air
No Lokasi Evapotranspirasi (mm/hari)
Perkolasi (mm/hari)
Rembesan (mm/hari)
Kehilangan Air (mm/hari) 1 Saluran 1 (30 m) 2,54 32,50 3075, 36 3110,4 2 Saluran 2 (85 m) 2,38 11,33 936,69 950,40 Saluran 2 (30 m) 2,38 11,33 331,89 345,60
Dari Tabel 8 dapat dilihat jumlah kehilangan air pada saluran 1 lebih besar dari saluran 2. Perbedaan sifat fisik tanah dan tanaman yang tumbuh kedua saluran mempengaruhi besarnya rembesan, perkolasi dan evapotranspirasi yang yang terjadi.
Dari Tabel 8 dan Tabel 7 juga dapat dilihat bahwa jarak pengukuran debit dari hulu ke hilir mempengaruhi besarnya kehilangan air. Kehilangan air pada saluran 2 dimana pengukuran debit dari hulu ke hilir dilakukan pada jarak 30 m lebih kecil dibandingkan dengan jarak 85 m. Hal ini disebabkan karena jika semakin panjang jarak pengukuran maka luas penampang saluran untuk merembeskan air semakin besar sehingga kehilangan airnya semakin besar demikian pula sebaliknya.
musim, jenis tanah, keadaan dan panjang saluran serta dipengaruhi oleh karakteristik saluran.
a. Evapotranspirasi
Dari Tabel 8 dapat dilihat perbedaan jumlah evapotranspirasi pada saluran 1 dan saluran 2. Jumlah evapotranspirasi pada saluran 1 lebih besar daripada saluran 2. Hal ini disebabkan adanya perbedaan jenis tumbuhan dan tahapan pertumbuhan tanaman yang tumbuh di tepi kedua saluran, dimana tumbuhan tersebut memiliki nilai kebutuhan air yang berbeda. Nilai koefisien tanaman jagung berumur 1,5 bulan adalah 0,96 sedangkan rumput-rumputan hanya 0,85.
Pada saat penelitian dibagian tepi saluran 1 dipenuhi oleh tumbuhan jenis rumput-rumputan dan tanaman jagung berumur ±1,5 bulan, sedangkan pada saluran 2 hanya ditumbuhi rumput-rumputan dalam jumlah sedikit. Adanya tanaman di sekitar saluran akan mempengaruhi besar kehilangan air. Adanya tanaman akan meningkatkan jumlah evapotranspirasi. Tanaman disekitar saluran juga akan menyerap air dari saluran untuk pertumbuhannya sehingga kehilangan air meningkat.
b. Perkolasi
saluran 1 lebih besar dari pada saluran 2, sedangkan persentase debunya saluran 1 memiliki kandungan debu yang lebih sedikit daripada saluran 2.
Menurut Kartasapoetra dan Sutedjo (1994) besarnya perkolasi dipengaruhi oleh kondisi tanah. Tekstur tanah seperti tanah bertekstur liat, lempung dan lempung berpasir sangat mempengaruhi besar kecilnya perkolasi. Pada tanah bertekstur liat (menurut hasil penyelidikan Jepang, laju perkolasi mencapai 13 mm/hari dan pada tanah bertekstur pasir mencapai 26,9 mm/hari. Hasil penyelidikan selanjutnya, pada tanah bertekstur lempung berpasir laju perkolasi mencapai 3-6 mm/hari, pada tanah lempung laju perkolasi mencapai 2-3 mm/hari dan pada tanah lempung berliat mencapai antara 1-2 mm/hari.
c. Rembesan
Dari Tabel 8 dapat dilihat bahwa kehilangan air terbesar disebabkan oleh rembesan. Saluran tersier di Desa Sei Beras Sekata yang terbuat dari saluran tanah merupakan penyebab utama terjadinya kehilangan air yang besar akibat rembesan. Pada Tabel 8 juga dapat dilihat bahwa jumlah rembesan yang terjadi pada saluran 1 lebih besar dari pada saluran 2. Hal ini disebabkan karena porositas tanah pada tepi saluran 1 (Tabel 5) lebih besar dari pada saluran 2.
dinding saluran (misalnya beton) sehingga kehilangan air akibat rembesan akan berkurang atau tidak ada sama sekali (Wigati dan Zahab, 2005).
3. Efisiensi
[image:47.595.107.516.280.335.2]Besar efisiensi pada saluran 1 dan saluran 2 di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Efisiensi Saluran Tersier
No Lokasi Jarak Pengukuran Efisiensi (%)
1 Saluran1 30 m 79,42
2 Saluran 2 85 m 76,69
Saluran 2 30 m 91,72
Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa pada jarak pengukuran debit yang sama yaitu pada jarak 30 m saluran 2 memiliki nilai efisiensi lebih tinggi dibandingkan dengan saluran 1. Efisiensi irigasi didasarkan pada asumsi sebagian dari jumlah air yang masuk akan hilang baik di saluran maupun di petakan sawah baik melalui evapotranspirasi, perkolasi maupun rembesan. Pada Tabel 9 dapat dilihat bahwa kehilangan air pada saluran 1 akibat evapotranspirasi, perkolasi dan rembesan lebih besar jika dibandingkan dengan saluran 2.
Kehilangan air akibat evapotranspirasi pada saluran 1 juga lebih besar dari pada saluran 2 (Tabel 8). Kebutuhan air tanaman ditunjukkan melalui evapotranspirasi. Besar nilai kebutuhan air setiap tanaman berbeda berdasarkan jenis dan umur tanaman yang berpengaruh terhadap nilai koefisien tanaman (kc). Pada tepi saluran 1 terdapat tanaman jagung berumur ± 1,5 bulan dan juga banyak ditumbuhi rumput-rumputan yang merupakan tanaman campuran dengan nilai kc 0,91. Hal itulah yang menyebabkan nilai evapotranspirasi saluran 1 lebih besar dari pada saluran 2 yang hanya ditumbuhi tanaman rumput yang mempunyai nilai kc 0,85.
Kehilangan air akibat perkolasi dipengaruhi oleh tekstur tanah. Kandungan pasir di dalam tanah mempengaruhi besar air yang lolos melalui perkolasi. Hasil analisis tekstur tanah pada Tabel 2 menunjukan kandungan pasir pada bagian dalam saluran 1 lebih banyak dibandingkan pada saluran 2, sedangkan untuk kandungan debunya saluran 1 memiliki lebih sedikit kandungan debu dibandingkan saluran 2. Oleh sebab itu berdasarkan kandungan pasir dan debunya maka saluran 1 memiliki kemampuan meloloskan air lebih besar dari pada saluran 2 sehingga perkolasinya menjadi lebih besar.
efisiensi di saluran 2 sebesar 91,72 %. Hal ini menunjukkan bahwa penyaluran air pada saluran 2 dengan jarak pengukuran debit 30 m sudah cukup baik.
Biaya awal yang rendah merupakan keuntungan utama dari saluran tanah, namun banyak sekali kerugian dalam penggunaan saluran tanah seperti kehilangan air yang besar akibat rembesan, kecepatan yang rendah sehingga potongan melintangnya relatif besar, terjadi kerusakan akibat gerusan dan injakan hewan, merupakan media tumbuh yang seusai untuk rumput sehingga menahan kecepatan air (Hansen, dkk, 1992). Penggunaan material pelapis saluran seperti beton akan mengurangi kerugian-kerugian dari penggunaan saluran tanah dengan demikian diharapkan efisiensi penyaluran air tinggi.
4. Rancangan Saluran
Kecepatan Aliran Rata-Rata (v)
[image:49.595.108.519.535.589.2]Besar kecepatan aliran rata-rata saluran 1 dan saluran 2 di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Hasil Pengukuran Kecepatan Aliran Rata-Rata
No Lokasi Debit Rata-Rata (m3/det)
Luas Penampang (m2)
Kecepatan Rata-Rata (m/det)
1 Saluran 1 3,09x10-3 0,11 0,03
2 Saluran 2 2,88x10-3 0,14 0,02
saluran 2. Kecepatan aliran rata-rata berbanding lurus dengan debit aliran dan berbanding terbalik terhadap luas penampangnya.
Kecepatan Aliran Kritis (v0)
[image:50.595.107.511.281.335.2]Besar kecepatan aliran kritis saluran 1 dan saluran 2 di Desa Sei Beras Sekata Daerah Irigasi Sei Krio Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Hasil Pengukuran Kecepatan Aliran Kritis
No Lokasi Kedalaman Air
(m)
Kecepatan Aliran Kritis (m/det)
1 Saluran 1 0,17 0,18
2 Saluran 2 0,16 0,17
Dari Tabel 11 diperoleh nilai kecepatan aliran kritis saluran 1 lebih besar dari pada saluran 2. Kedalaman air saluran mempengaruhi besarnya kecepatan kritis, semakin tinggi kedalaman air maka akan semakin tinggi nilai kecepatan kritisnya. Kecepatan aliran kritis merupakan kecepatan aliran yang diharapkan pada saluran irigasi karena saat air mengalir dengan kecepatan sebesar kecepatan kritisnya maka tidak akan terjadi pengendapan di dasar saluran maupun penggerusan di tepi saluran sehingga efisiensi penyaluran air tidak berkurang.
Kemiringan Saluran
Dari pengukuran dilapangan diperoleh nilai kemiringan saluran 1 sebesar 0,64 % dan saluran 2 sebesar 0,82 %. Perhitungan dengan menggunakan kemiringan yang ada dilapangan menunjukkan bahwa terjadi pengendapan pada kedua saluran, sehingga perlu dirancang kembali ukuran maupun kemiringan saluran yang tepat.
Penampang Melintang
Saluran tersier di Desa Sei Beras Sekata adalah Saluran Tunggal dengan
bentuk persegi. Untuk saluran 1 dimensinya adalah lebar dasar saluran (B) 0,65 m dan kedalaman air (D) 0,17 m, untuk saluran 2 dimensinya adalah lebar
dasar saluran (B) 0,85 m dan kedalaman air (D) 0,16 m. Penampang melintang saluran 1 dan 2 yang berbentuk persegi panjang dapat dilihat pada Gambar 2.
Saluran 1 Saluran 2
0,17 m 0,16
0,65 m 0,85 m
[image:51.595.119.496.444.589.2]
Gambar 2. Penampang Melintang Saluran Tersier
Kombinasi Dimensi Saluran
kecepatan aliran yang tidak menimbulkan penggerusan dan pengendapan di saluran maka nilai rasio kecepatan kritis (m) = 1 (Basak,1999).
Dimensi saluran diperoleh dengan mengasumsikan nilai kecepatan aliran rata-rata sama dengan kecepatan kritisnya (v = v0) sehingga m = 1. Rancangan saluran untuk berbagai kombinasi kemiringan dan lebar saluran 1 dapat dilihat pada Tabel 12 dan Tabel 13.
[image:52.595.110.519.313.408.2]Saluran Tersier 1
Tabel 12. Hasil Perhitungan Rancangan Dimensi Saluran 1
No Kemiringan Lebar
(m)
Dalam (m)
1 (0,00031) 0,65* 0,17*
2 0,0002 0,65*
(0,62)
(0,29) (0,31)
3 0,0004 0,65*
(0,36)
(0,13) (0,18) * = nilai dari pengukuran di lapangan
(...) = hasil rancangan dimensi saluran
Untuk mendapatkan kombinasi rancangan saluran yang terbaik Hansen, dkk (1992) menyatakan bahwa lebar dasar saluran dapat kurang dari kedalamannya atau dapat sepuluh kali atau lebih dari kedalamanya. Namun potongan melintang hidrolik terbaik adalah B = 2D tan θ
2, dimana θ adalah sudut
antara kemiringan tepi dan horizontal. Untuk saluran tersier di Desa Sei Beras Sekata bentuk penampang salurannya adalah persegi panjang sehingga nilai tan θ
2
adalah 1, oleh karena itu lebar dasar sama dengan 2 kali kedalamanya adalah sifat hidrolik terbaik.
(D) 0,31 m. Lebar dasar yang diperoleh dari rancangan dengan kemiringan 0,04% selisihnya mencapai 0,29 m dari lebar dasar di lapangan sehingga kurang efisien untuk digunakan pada saluran yang ada. Lebar dasar yang diperoleh dari rancangan dengan kemiringan 0,02% menunjukan nilai yang tidak begitu jauh dari lebar dasar saluran yang sebenarnya yaitu hanya selisih 0,03 m dari ukuran lebar di lapangan, sehingga untuk mendapatkan ukuran lebar dasar yang lebih kecil sesuai rancangan hanya diperlukan sedikit pekerjaan penimbunan saluran.
Berdasarkan hal di atas maka kombinasi rancangan saluran tersier yang paling efektif dan efisien yang tidak menimbulkan saluran penggerusan atau pengendapan di saluran 1 adalah rancangan dengan kemiringan 0,02%, lebar dasar saluran (B) 0,62 m dan kedalaman air (D) 0,31 m.
[image:53.595.108.511.449.549.2]Saluran Tersier 2
Tabel 13. Rancangan Perhitungan Rancangan Saluran 2
No Kemiringan Lebar
(m)
Dalam (m)
1 (0,00026) 0,85* 0,16*
2 0,0002 0,85*
(0,58)
(0,22) (0,29)
3 0,0003 0,85*
(0,42)
(0,14) (0,21) * = nilai dari pengukuran di lapangan
(...) = nilai rancangan dimensi saluran
rancangan hanya diperlukan sedikit pekerjaan penimbunan saluran jika dibandingkan dengan lebar dasar yang diperoleh dari rancangan dengan kemiringan 0,03%.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Berdasarkan analisis tekstur tanah, tanah pada bagian dalam saluran 1 dan saluran 2 bertekstur lempung liat berpasir, bagian tepi saluran 1 bertekstur lempung liat dan bagian tepi saluran 2 bertekstur lempung.
2. Pada jarak saluran yang sama (30 m) efisiensi penyaluran air pada saluran 1 (79,2%) lebih kecil dari pada efisiensi penyaluran air pada saluran 2 (91,72%).
3. Rancangan dimensi saluran tersier terbaik untuk saluran 1 adalah kombinasi kemiringan 0,02% dengan asumsi lebar saluran adalah dua kali kedalaman air (B = 2D) dimana lebar saluran (B) 0,62 m dan kedalaman air (D) 0,31 m. 4. Rancangan dimensi saluran tersier terbaik untuk saluran 2 adalah kombinasi
kemiringan 0,02% dengan asumsi lebar saluran adalah dua kali kedalaman air (B = 2D) dimana lebar saluran (B) 0,58 m dan kedalaman air (D) 0,29 m. 5. Kehilangan air terbesar terjadi pada tepi saluran.
Saran
1. Perlu penelitian lebih lanjut tentang pengukuran langsung rembesan yang terjadi pada saluran.
TINJAUAN PUSTAKA
1. Jaringan Irigasi
Salah satu faktor dari pada usaha peningkatan produksi pangan khususnya padi adalah tersedianya air irigasi di sawah-sawah sesuai dengan kebutuhan. Jika penyediaan air irigasi dilakukan dengan tepat dan benar maka dapat menunjang peningkatan produksi padi sehingga kebutuhan pangan nasional dapat terpenuhi. Untuk itu jaringan irigasi, baik saluran pembawa maupun saluran pembuang dan bangunan irigasinya harus dapat beroperasi dengan baik (Mawardi, 2007).
Menurut Kartasapoetra dan Sutedjo (1994) yang dimaksud dengan jaringan irigasi yaitu prasarana irigasi yang pada pokoknya terdiri dari bangunan dan saluran pemberi air pengairan beserta perlengkapannya. Berdasarkan pengelolaanya dapat dibedakan antara jaringan irigasi utama dan jaringan irigasi tersier.
1. Jaringan Irigasi Utama
Meliputi bangunan bendung, saluran-saluran primer dan sekunder termasuk bangunan-bangunan utama dan pelengkap saluran pembawa dan saluran pembuang. Bangunan utama merupakan bangunan yang mutlak diperlukan bagi eksploitasi meliputi bangunan pembendung, bangunan pembagi dan bangunan pengukur.
2. Jaringan Irigasi Tersier
bangunan pembagi tersier dan kuarter, beserta bangunan pelengkap lainnya yang terdapat di petak tersier.
Dari segi konstruksi jaringan irigasinya, Pasandaran (1991) mengklasifikasikan sistem irigasi menjadi empat jenis yaitu :
1. Irigasi sederhana
adalah sistem irigasi yang sistem konstruksinya dilakukan dengan sederhana, tidak dilengkapi dengan pintu pengatur dan alat pengukur sehingga air irigasinya tidak teratur dan efisiensinya rendah.
2. Irigasi setengah teknis
adalah suatu sistem irigasi dengan konstruksi pintu pengatur dan alat pengukur pada bangunan pengambilan saja dengan demikian efisiensinya sedang.
3. Irigasi teknis
adalah suatu sistem irigasi yang dilengkapi alat pengatur dan pengukur air pada bangunan pengembalian, bangunan bagi dan bangunan sadap sehingga air terukur dan teratur sampai bangunan bagi dan sadap sehingga diharapkan efisiensinya tinggi.
4. Irigasi teknis maju
2. Sifat Fisik Tanah
Tekstur Tanah
Tekstur suatu tanah mempunyai suatu pengaruh yang sangat penting terhadap aliran air pada tanah, sirkulasi udara dan transformasi kimia yang penting bagi kehidupan tanaman. Petani tidak dapat memodifikasi tekstur tanah dengan suatu peralatan praktis. Untuk petani irigasi tekstur tanah sangatlah penting karena tekstur tanah menentukan kedalaman air yang dapat disimpan dalam suatu kedalaman tanah yang ada (Hansen, ddk, 1992).
Untuk keperluan pertanian berdasarkan ukurannya bahan padatan tanah terbagi atas 3 partikel atau yang biasa disebut separat penyusun tanah yaitu pasir, debu dan liat. Tekstur tanah akan mempengaruhi kemampuan tanah untuk menyimpan dan menghantarkan air, menyimpan dan menyediakan hara tanaman. (Ismail dan Hadi, 1995).
Pasir memiliki luas permukaan yang kecil sehingga kemampuan menyimpan air dan zat hara rendah tetapi daya hantar air cepat. Berbeda dengan tanah liat yang memiliki permukaan yang lebih luas setiap gramnya sehingga tanah liat memiliki kemampuan menyimpan air dan hara tanaman tinggi sedangkan daya hantar air lambat dan sirkulasi udara kurang lancar. Sama halnya seperti tanah debu yang mempunyai kapasitas besar untuk untuk menyimpan air. Tanah dengan kapasitas terbesar untuk menahan air melawan tarikan gravitasi adalah tanah liat (Foth, 1994).
lebih rinci tekstur tanah digambarkan dalam segitiga USDA seperti yang terlihat dalam Gambar 1(Ismail dan Hadi, 1995).
Gambar 1. Segitiga Berstruktur Menunjukan Batas-Batas Kandungan Pasir, Debu dan Liat (Foth,1994).
Bahan Organik Tanah
Bahan organik adalah pemantap agregat. Bahan organik merupakan salah satu bahan penting dalam menciptakan kesuburan tanah, baik secara fisik, kimia maupun segi biologi tanah. Sumber primer bahan organik adalah jaringan tanaman setelah mengalami dekomposisi (Hakim, dkk., 1986).
perkembangan dan pertumbuhan tanaman dan mikrobia tanah sebagai sumber
energi, hormon, vitamin dan senyawa perangsang tumbuh lainnya (Hanafiah, 2005).
Terdapat kecenderungan adanya korelasi antara kandungan tanah liat dengan bahan organik pada tanah. Penyediaan air dan hara yang terkombinasi lebih besar mendukung produksi bahan organik yang lebih banyak pada tanah yang bertesktur lebih halus. Adanya tanaman juga akan meningkatkan akumulasi bahan organik pada tanah karena sisa-sisa tanaman akan diurai oleh jasad renik menjadi bahan organik (Foth, 1994).
Adanya bahan organik dalam tanah akan memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah seperti meningkatkan aktivitas mikroorganisme yang dapat melepas asam organik yang tersedia dalam tanah, meningkatkan total ruang pori tanah, menurunkan kepadatan tanah yang dapat menyebabkan kemampuan mengikat air dalam tanah tinggi. (Susanto, 2005).
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Kerapatan Massa (Bulk Density) adalah perbandingan dari massa tanah
kering dengan volume total tanah (termasuk volume tanah dan pori) (Hillel, 1971). Bulk density merupakan petunjuk kepadatan tanah dimana semakin
padat suatu tanah, maka semakin tinggi bulk density-nya artinya semakin sulit meneruskan air atau ditembus oleh akar tanaman (Hardjowigeno, 2007).
yang lebih besar dari struktur pada tanah permukaan yang bertekstur halus menjadi penyebab lebih rendahnya kerapatan massa dibandingkan tanah yang berpasir. Tanah organik memiliki nilai kerapatan massa yang rendah jika dibandingkan dengan tanah mineral. Variasi-variasi yang ada tergantung pada keadaan bahan organik dan kandungan air pada waktu pengambilan cuplikan untuk menentukan kerapatan massa (Foth, 1994).
Kerapatan massa tanah dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
ρ
b = MsVt
...(1)
dimana:
ρb = Kerapatan massa (gr/cm3) Ms = Massa tanah kering (gr)
Vt = Volume total tanah (volume ring) (cm3).
Kerapatan Partikel (Particle Density)
Kerapatan partikel didefinisikan sebagai berat tanah kering persatuan volume partikel-partikel (padat) tanah (jadi tidak termasuk pori tanah). Jelasnya yang dimaksud tanah disini adalah volume tanahnya saja dan tidak termasuk volume ruang pori yang terdapat diantara ruang pori (Hardjowigeno, 2007).
Kandungan bahan organic di dalam tanah sangat mempengaruhi kerapatan butiran tanah. Semakin banyak kandungan bahan organik maka akan semakin kecil nilai kerapatan partikelnya (Hanafiah, 2005).
Oleh karena itu particle density setiap tanah merupakan suatu tetapan dan tidak bervariasi menurut jumlah partikel. Untuk kebanyakan tanah mineral particle density-nya rata-rata sekitar 2,6 g/cc (Foth, 1994).
Kerapatan partikel tanah dapat dihitung persamaan sebagai berikut:
ρ
s = MsVs ...(2) dimana : ρs = Kerapatan massa (gr/cm3)
Ms = Massa tanah kering (gr) Vs = Volume partikel tanah (cm3).
Porositas Tanah
Porositas adalah proporsi ruang pori total (ruang pori kosong) yang dapat ditempati oleh udara dan air, serta merupakan indikator kondisi drainase dan aerasi tanah. Tanah – tanah pasir memiliki pori-pori kasar lebih banyak daripada tanah liat. Tanah yang banyak mengandung pori-pori sulit menahan air sehingga tanahnya mudah kekeringan. Tanah liat mempunyai pori total lebih tinggi dari pada tanah pasir (Hardjowigeno, 2007).
Kerapatan massa berbanding terbalik dengan porositas tanah, bila kerapatan massa tanah rendah maka porositas tinggi dan sebaliknya bila kerapatan massa tanah tinggi maka porositas rendah. Pengelolaan lahan juga turut mempengaruhi proses pemadatan tanah. Dimana partikel halus akan mengisi pori tanah sehingga kerapatan massa akan semakin besar (Monde, 2010).
melakukan pentrasi secara vertikal dan lateral untuk menyerap unsur hara. Secara tidak langsung akar-akar tanaman akan mengikat butir-butir tanah, sehingga tanah menjadi remah (Saribun, 2007).
Pada penjelasan kerapatan massa, ditunjukkan bahwa tanah permukaan berpasir mempunyai kerapatan massa yang lebih besar daripada tanah liat. Hal ini berarti bahwa tanah berpasir memiliki lebih sedikit volume yang diduduki ruang pori. Meskipun demikian, pengalaman kita sehari-hari mengajarkan kita bahwa air biasanya bergerak lebih cepat melalui tanah berpasir dibandingkan melalui tanah liat. Penjelasan yang kelihatanya bertentangan ini terletak pada ukuran pori-pori yang terdapat pada masing-masing tanah. Ruang pori total pada tanah berpasir mungkin rendah, tetapi sebagian besar tersusun dari pori-pori besar yang sangat efisien untuk pergerakan air dan udara. Persentase volume yang diisi oleh pori-pori kecil pada tanah berpasir adalah rendah yang menjadi penyebab rendahnya kapasitas penahanan air. Sebaliknya, tanah permukaan yang betekstur halus mempunyai ruang pori total yang lebih banyak dan relatif sebagian besar tersusun dari pori-pori kecil sehingga tanah memiliki kapasitas menahan air yang tinggi (Foth, 1994).
Porositas tanah dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Porositas Tanah = (1 - ρρb
s
) x 100% ...(3)
Dimana: ρb = kerapatan massa (gr/cm3)
3. Debit Air
Agar penyaluran air pengairan ke suatu areal lahan pertanaman dapat diatur dengan sebaik-baiknya (dalam arti tidak berlebihan atau agar dapat dimanfaatkan se-efisien mungkin, dengan mengingat kepentingan areal lahan pertanaman lainnya) maka dalam pelaksanaanya perlu dilakukan pengukuran-pengukuran debit air. Dengan distribusi kendali, dengan bantuan pengukuran-pengukuran tersebut, maka masalah kebutuhan air pengairan selalu dapat diatasi tanpa menimbulkan gejolak di masyarakat petani pemakai air pengairan. Untuk memenuhi kebutuhan air pengairan (irigasi bagi lahan-lahan pertanian), debit air di daerah bendung harus lebih dari cukup untuk di salurkan ke saluran-saluran (induk-sekunder-tersier) yang telah disiapkan di lahan-lahan pertanaman (Kertasapoetra dan Sutedjo, 1994).
Debit air adalah suatu koefisien yang menyatakan banyaknya air yang mengalir dari suatu sumber persatuan waktu, biasanya diukur dalam satuan liter per detik. Pengukuran debit dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain:
1. Pengukuran debit dengan bendung
2. Pengukuran debit berdasarkan kerapatan larutan obat
3. Pengukuran kecepatan aliran dan luas penampang melintang, dalam hal ini untuk mengukur kecepatan arus digunakan pelampung atau pengukur arus dengan kincir
4. Pengukuran dengan menggunakan alat-alat tertentu seperti pengukuran arus magnetis dan pengukuran arus gelombang supersonis
Pada dasarnya pengukuran debit adalah pengukuran luas penampang basah dan kecepatan aliran. Rumus yang biasa digunakan sebagai berikut:
Q = v x A ...(4) dimana: Q = debit air (m3/detik)
v = kecepatan aliran (m/detik) A = luas penampang aliran (m2) (Soewarno, 1991).
(current meter) biasanya digunakan untuk mengukur aliran pada air rendah sehingga kurang bermanfaat jika digunakan untuk pengukuran kecepatan aliran pada keadaan air sungai sedang membanjir karena hasilnya akan kurang teliti (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1994).
Debit air juga dapat diukur secara langsung dengan menggunakan sekat ukur tipe Cipolleti atau Thomson (Segitiga 90o). Persamaan Cipolleti yang menunjukkan pengaliran adalah:
Q = 0.0186 LH3/2 ...(5) Dimana Q dalam liter tiap detik, L dan H adalah dalam sentimeter. Untuk sekat ukur segitiga 90o (tipe Thomsom) persamaannya adalah:
Q = 0.0138H5/2...(6) di mana Q adalah debit (liter per detik) dan H adalah tinggi muka air (sentimeter). Sekat ukur segitiga 90o (tipe Thomson) baik digunakan untuk pengukuran aliran yang tidak lebih dari 112 l/det atau aliran dengan debit relatif kecil, selain itu sekat ukur segitiga 90o (tipe Thomson) juga sangat mudah konstruksi dan pengaplikasiannya (Lenka, 1991).
Pada alat pengukur Thomson seperti halnya alat pengukur Cipoletti harus dipasang tegak lurus pada sumbu saluran pengukur. Pemasangan alat pengukur ini harus betul-betul mendatar, dengan sudut siku-siku di sebelah bawah (Soekarto dan Hartoyo, 1981).
4. Kehilangan Air
tanah, macam dan jenis tanaman, keadaan iklim, keadaan topografi, luas areal pertanaman dan kehilangan air selama pengairan dan penyalurannya (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1994). Kehilangan air pada tiap ruas pengukuran debit masuk sampai debit keluar diperhitungkan sebagai selisih antara debit masuk dan debit keluar (Tim Penelitian Water Management IPB, 1993).
Biaya awal yang rendah merupakan keuntungan utama dari saluran tanah, namun kerugiannya adalah kehilangan air yang besar akibat rembesan, kecepatan yang rendah sehingga potongan melintangnya relatif besar, terjadi kerusakan akibat gerusan dan injakan hewan, merupakan media tumbuh yang seusai untuk rumput sehingga menahan kecepatan air (Hansen, dkk, 1992).
Menurut Surnadi (1985) kehilangan air pada saluran-saluran irigasi meliputi komponen kehilangan air melalui evapotranspirasi, perkolasi, rembesan dan bocoran. Selain itu besarnya kehilangan air pada saluran dipengaruhi oleh musim, jenis tanah, keadaan dan panjang saluran serta dipengaruhi oleh karakteristik saluran.
Pada perkolasi, perembesan dan bocoran dimana salurannya hanya terbuat dari tanah (tanpa dilapisi dengan bahan penguat seperti tembok dan lain-lain)
umumnya relatif besar dan perlu diperhatikan dengan sebaik-baiknya (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1994). Menurut Direktorat Jendral Pengairan (2010)
Kehilangan air yang disebabkan karakteristik saluran mengakibatkan berkurangnya jumlah air yang dimanfaatkan bagi pertumbuhan tanaman dan rendahnya efisiensi pengairan. Dalam usaha peningkatan efisiensi pengairan, penggunaan air pengairan perlu dilakukan pencegahan terjadinya kerusakan saluran secara periodik maupun dapat menggunakan bahan kedap air untuk pelapisan dasar dinding saluran (Wigati dan Zahab, 2005).
Evapotranspirasi
Semua jenis tanaman memerlukan air untuk kelangsungan hidupnya. Masing-masing tanaman berbeda-beda kebutuhan airnya. Hanya sebagian kecil air saja yang tertinggal di dalam tubuh tumbuh-tumbuhan, sebagian besar air setelah diserap lewat akar-akar dan dahan-dahan ditranspirasikan lewat daun. Dalam kondisi medan (field condition) tidak mungkin membedakan antara evaporasi dengan transpirasi jika tanahnya ditutup oleh tumbuh-tumbuhan. Kedua proses tersebut evaporasi dan transpirasi saling berkaitan sehingga disebut evapotranspirasi (Soemarto, 1995).
rencana pengairan bagi lahan-lahan pertanian dan merupakan proses penting dalam siklus hidrologi (Kartasoeputra dan Sutedjo, 1994).
Menurut Michael (1978) salah satu metode yang digunakan untuk menentukan nilai kebutuhan air tanaman adalah dengan menggunakan metode Blaney-Criddle. Blaney dan Criddle meneliti besarnya kebutuhan air tanaman dengan menghubungkan temperatur bulanan rata-rata dengan jam siang hari bulanan.
Hubungan yang dikembangkan oleh Blaney-Criddle dapat dinyatakan sebagai berikut:
U = K p (45,7t+813)
100 ……….(7)
dimana:
U = Evapotranspirasi bulanan (mm) K = Koefisien tanaman bulanan t = Suhu rata-rata bulanan (oC)
p = persentase bulanan jam hari-hari terang dalam setahun (Soemarto, 1995)
K = Kt x Kc
Kt = 0,0311t +0,240...(8) dimana:
Kc = koefisien tanaman bulanan Kt = Koefisien suhu
Perkolasi
Daya perkolasi adalah laju perkolasi maksimum yang dimungkinkan, yang besarnya dipengaruhi oleh kondisi tanah dalam zona tidak jenuh, yang terletak di antara permukaan tanah dengan permukaan air tanah (Soemarto, 1994). Selain itu perkolasi atau resapan air kedalam tanah merupakan penjenuhan yang dipengaruhi oleh tekstur tanah, permeabilitas, tebal top soil dan letak pengukuran air tanah
(semakin tinggi letak muka air tanah semakin rendah perkolasi nya) (Samadiyono, 2010).
Salah satu cara menentukan laju perkolasi di lapangan adalah dengan metode silinder. Pengukuran dengan metode silinder yaitu dengan membenamkan pipa ke tanah sedalam 30-40 cm, lalu diisi air setinggi 10 cm (h1) (Harianto, 1987 dalam Sutanto 2006).
Laju perkolasi dihitung dengan rumus:
P
=
h1−h2t1−t2 mm/hari ...(9)
dimana:
P = Laju Perkolasi (mm/hari)
h1-h2 = Beda tinggi air dalam silinder waktu t1 dan t2 (mm) t1-t2 = Selisih waktu pengamatan air dalam pipa (hari).
besar kecilnya perkolasi. Pada tanah bertekstur liat (menurut hasil penyelidikan Jepang, laju perkolasi mencapai 13 mm/hari dan pada tanah bertekstur pasir mencapai 26,9 mm/hari). Hasil penyelidikan selanjutnya, pada tanah bertekstur lempung berpasir laju perkolasi mencapai 3-6 mm/hari, pada tanah lempung laju perkolasi mencapai 2-3 mm/hari dan pada tanah lempung berliat mencapai antara 1-2 mm/hari (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1994).
Rembesan
Perembesan air dan kebocoran air di saluran pengairan pada umumnya berlangsung ke samping (horizontal) terutama terjadi pada saluran-saluran pengairan yang dibangun pada tanah-tanah tanpa dilapisi tembok, sedang pada saluran yang dilapisi (kecuali kalau keadaanya retak-retak) kehilangan air sehubungan dengan terjadinya perembesan dan kebocoran tidak terjadi (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1994).
Besar rembesan dihitung dengan menggunakan rumus:
Rembesan = (Kehilangan Air) – (P + E)...(10) dimana: Rembesan dan Kehilangan Air (mm/hari)
P = Perkolsi (mm/hari)
E = Evapotranspirasi (mm/hari).
5. Efisiensi Irigasi
pengairan yang tersedia itu. Ketepatgunaan penyaluran air pengairan (efisiensi) ditunjukkan dengan terpenuhnya angka persentase air pengairan yang telah ditentukan untuk sampai di areal pertanian dari air yang dialirkan ke saluran pengairan. Ketepatgunaan penyaluran ini termasuk juga apa yang telah diperhitungkan dengan kehilangan-kehilangan selama penyaluran (evaporasi, perembesan dan bocoran) (Kartasapoetra dan Sutedjo, 1994).
Konsep efisiensi pemberian air irigasi yang paling awal untuk mengevaluasi kehilangan air adalah efesiensi saluran pembawa air. Kebanyakan air irigasi kemudian datang dari pintu pengambilan dari sungai atau waduk. Kehilangan yang terjadi pada waktu air disalurkan sering berlebihan. Efisiensi saluran pembawa yang diformulasikan untuk mengevaluasi kehilangan tersebut dinyatakan sebagai berikut:
EC = 100 x
Wf Wr
...(11)
Dimana EC = Efisiensi saluran pembawa air Wf = Air yang disalurkan ke sawah Wr = Air yang diambil sungai atau waduk (Hansen, dkk, 1992).
6. Rancangan Saluran
Dalam merancang saluran, faktor-faktor yang perlu di perhatikan adalah: 1. Debit
Q = v x A
dimana: Q = Debit (m3/det)
v = Kecepatan rata-rata (m/det) A = Luas Penampang (m2). 2. Kecepatan Aliran
Kecepatan aliran diukur melalui aliran permukaan yang dikenal sebagai kecepatan aliran permukaan. Kecepatan aliran tidak sama pada setiap kedalaman saluran atau sungai. Oleh sebab itu untuk menghitung kecepatan rata-rata digunakan kedalaman 0,6D, dimana D adalah kedalaman air di saluran atau sungai. Kecepatan aliran rata-rata dapat dihitung dengan menggunakan rumus persamaan Chezy dan Manning.
a) Kecepatan rata-rata oleh Chezy
V = C x √RS...(12) dimana:
V = Kecepatan aliran (m/det) R = Kedalaman rata-rata hidrolik S = Kemiringan saluran
Persamaan Bazin
C
=
1+87� √R...(13)
dimana, K = konstansa Bazin
b) Kecepatan rata-rata oleh Manning V = 1
N R
2/3. S1/2...(14)
dimana:
N = Koefisisen kekasaran (lihat pada Tebel 1) R = Kedalaman rata-rata hidrolik
[image:74.595.116.519.75.341.2]S = Kemiringan saluran Tabel 1. Nilai Koefisien Kekasaran
No Material N
1 2 3
Tanah Batu Beton
0,0225 0,02 0,013-0,018 Sumber: Basak,1999.
Ketentuan:
a). Jika nilai K tidak diberikan maka dapat diasumsikan sebagai berikut: untuk saluran tidak disemen K = 1,30-1,75
untuk saluran yang disemen K = 0,45-0,85
b). Jika nilai N tidak diberikan maka dapat diasumsikan sebagai berikut: untuk saluran tidak disemen K = 0,0225
untuk saluran yang disemen K = 0,333.
3. Kecepatan Aliran Kritis
Kecepatan aliran kritis adalah kecepatan aliran yang tidak menimbulkan pengendapan atau penggerusan di saluran. Kennedy menggeluarkan persamaan kecepatan aliran sebagai berikut:
Rasio kecepatan aliran kritis adalah perbandingan antara kecepatan rata-rata aliran terhadap kecepatan kritis.
Rkk = V
V0
atau
m = V V0Jika m = 1, tidak terjadi pengendapan atau penggerusan m > 1, terjadi penggerusan
m < 1, terjadi pengendapan (Basak, 1999).
4. Kemiringan Saluran
Breaking taping merupakan salah satu metode pengukuran kemiringan
yang menggunakan pembagian pengukuran tinggi menjadi beberapa tahap. Pada pekerjaan breaking taping dilakukan pengukuran jarak ve
