Rancangan Bangunan Hidrolika pada Jaringan Irigasi Pedesaan di Desa Pekiringan Alit, Kecamatan Kajen-Pekalongan

(1)

RANCANGAN BANGUNAN HIDROLIKA PADA JARINGAN IRIGASI PEDESAAN

DI DESA PEKIRINGAN ALIT, KECAMATAN KAJEN-PEKALONGAN

KANIA DEWI NASTITI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Rancangan Bangunan Hidrolika pada Jaringan Irigasi Pedesaan di Desa Pekiringan Alit, Kecamatan Kajen-Pekalongan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2013

Kania Dewi Nastiti

(4)

ABSTRAK

KANIA DEWI NASTITI. Rancangan Bangunan Hidrolika pada Jaringan Irigasi Pedesaan di Desa Pekiringan Alit, Kecamatan Kajen-Pekalongan. Dibimbing oleh PRASTOWO dan MUHAMMAD FAUZAN.

Tujuan dari penelitian ini adalah merancang bangunan hidrolika pada jaringan irigasi pedesaan, yang meliputi: analisis kecukupan air irigasi, rancangan tata letak jaringan irigasi pedesaan, rancangan stasiun pompa air, rancangan sistem penyaluran, rancangan boks bagi dengan pintu air. Penelitian dilakukan di Desa Pekiringan Alit, Kecamatan Kajen, Kabupaten Pekalongan, Jawa Tengah. Penelitian ini menggunakan dua skenario, yaitu skenario pertama dengan pola tanam tebu dan skenario kedua dengan pola tanam tanaman jagung-kacang panjang-melon-tomat. Satuan kebutuhan air untuk skenario 1 adalah sebesar 0.53 l/dt/ha dan untuk skenario 2 sebesar 0.42 l/dt/ha. Debit air irigasi yang diperlukan dapat dipenuhi dari Sungai Sragi dengan debit minimum sebesar 537 lt/dt. Tata letak jaringan irigasi terdiri dari 4 blok irigasi dengan total luas area 27.15 hektar. Stasiun pompa dirancang dengan kapasitas sebesar 17.99 lt/dt dan total dynamic head (TDH) sebesar 14.11 meter. Sistem penyaluran air irigasi dengan 3 pilihan, yaitu saluran tanah berbentuk trapesium dengan lebar dasar 0.3 meter dan lebar puncak 0.9 meter, saluran pasangan berbentuk segi empat dengan lebar dasar dan lebar puncak 0.3 meter, serta saluran pipa dengan diameter 4 inci, 3 inci, dan 2 inci. Boks bagi dengan dimensi tinggi 0.8 meter, lebar 0.5 meter, dan panjang 0.6 meter dan pintu air berupa skot balok dengan lebar 0.2 meter.

Kata kunci: bangunan hidrolika, irigasi, konstruksi, rancangan

ABSTRACT

KANIA DEWI NASTITI. Design of Hydraulic Structures on Pekiringan Alit Rural Irrigation Scheme, Kajen-Pekalongan. Supervised by PRASTOWO and MUHAMMAD FAUZAN.

(5)

piping channel with a diameter of 4 inches, 3 inches, and 2 inches. The diversion box was designed with dimensions of 0.8 meters height, 0.5 meters width, 0.6 meters length.

(6)

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan

RANCANGAN BANGUNAN HIDROLIKA PADA JARINGAN IRIGASI PEDESAAN

DI DESA PEKIRINGAN ALIT, KECAMATAN KAJEN-PEKALONGAN

KANIA DEWI NASTITI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(7)

(8)

(9)

Judul Skripsi : Rancangan Bangunan Hidrolika pada Jaringan Irigasi Pedesaan di Desa Pekiringan Alit, Kecamatan Kajen-Pekalongan

Nama : Kania Dewi Nastiti NIM : F44090064

Disetujui oleh

Dr Ir Prastowo, MEng Pembimbing I

Muhammad Fauzan, ST MT Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Budi Indra Setiawan, MAgr Ketua Departemen

(10)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah irigasi, dengan judul Rancangan Bangunan Hidrolika pada Jaringan Irigasi Pedesaan di Desa Pekiringan Alit, Kecamatan Kajen-Pekalongan.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Prastowo, M.Eng dan Muhammad Fauzan, S.T.,M.T selaku pembimbing, serta Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo., MT selaku dosen penguji atas segala saran dalam kelengkapan penulisan skripsi ini. Selanjutnya, terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Nining Suhartati beserta keluarga yang telah banyak memberi saran dan bantuan selama di lapangan. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Ajid Suryo Pratondo dan Ibu Irma Damayanti dari Badan Perencanaan dan Pembangunan Daerah Kabupaten Pekalongan yang telah membantu selama pengumpulan data dan berbagai macam perizinan. Selain itu, ucapan terima kasih disampaikan kepada Bapak Suyatmin dari Dinas PSDA ESDM Kabupaten Pekalongan serta Bapak Siswoyo dari Badan Meteorologi dan Geofisika Semarang, yang juga telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, dan rekan-rekan Teknik Sipil dan Lingkungan angkatan 45 dan 46 atas segala doa, dukungan, dan bantuannya.

Semoga skripsi ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2013

(11)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR LAMPIRAN vii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 2

Tujuan Penelitian 3

Manfaat Penelitian 3

Ruang Lingkup Penelitian 3

METODE 3

Bahan 3

Alat 4

Prosedur Analisis Data 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 8

Analisis Kecukupan Air Irigasi 8

Rancangan Tata Letak Jaringan Irigasi Pedesaan 11

Rancangan Stasiun Pompa Air 12

Rancangan Sistem Penyaluran 16

Rancangan Boks Bagi dan Pintu Air 31

SIMPULAN DAN SARAN 45

Simpulan 45

Saran 46

DAFTAR PUSTAKA 47

LAMPIRAN 48

(12)

DAFTAR TABEL

1. Acuan untuk Pemilihan Pompa (Kalsim [Tahun Tidak Diketahui]) 5

2. RAB Stasiun Pompa Air 15

3. Hasil Perhitungan Rembesan pada Saluran 17

4. Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Tanah Berbentuk Trapesium 17 5. Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Tanah Berbentuk Trapesium

berdasarkan Ketentuan pada Kriteria Perencanaan 18

6. RAB Saluran Tanah Berbentuk Trapesium 21

7. Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Pasangan Berbentuk Segi Empat 23 8. Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Pasangan Berbentuk Segi Empat

berdasarkan Ketentuan pada Kriteria Perencanaan 23

9. RAB Saluran Pasangan Berbentuk Segi Empat 25

10.Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Pipa 27

11.RAB Saluran Pipa 29

12.Perhitungan Dimensi Skot Balok 31

13.RAB Boks Bagi dan Pintu Air 44

DAFTAR GAMBAR

1. Skema Perumusan Masalah 2

2. Diagram Pipa Hazen Williams untuk Jenis PVC

(engineeringtoolbox.com) 6

3. Kebutuhan Daya untuk Pompa (Kay 1998) 6

4. Grafik Perbandingan Evapotranspirasi Tanaman dengan Hujan Efektif

(Skenario 1) 9

5. Grafik Perbandingan Evapotranspirasi Tanaman dengan Hujan Efektif

(Skenario 2) 9

6. Hasil Tracking Area yang Ditampilkan pada Google Earth 11 7. Perancangan Jaringan Irigasi Desa Pekiringan Alit 11 8. Hasil Plot Qirigasi pada Diagram Pipa Hazen Williams

(engineeringtoolbox.com) 13

9. Hasil Plot Kebutuhan Daya untuk Pompa (Kay 1998) 14 10.Rencana Penempatan Pompa Berdasarkan Kondisi Lapang 14 11.Gambar Teknik Saluran Tanah Tersier Berbentuk Trapesium 19 12.Gambar Teknik Saluran Tanah Kuarter Berbentuk Trapesium 20 13.Gambar Teknik Saluran Pasangan Tersier dan Kuarter Berbentuk Segi

Empat 24

14.Gambar Teknik Saluran Pipa 28

15.Gambar Teknik Rancangan Boks Bagi 1 dan 2 32

(13)

23.Gambar Teknik Potongan D - D Boks Bagi 2 40

24.Gambar Teknik Rancangan Boks Bagi 3 41

25.Gambar Teknik Potongan A - A Boks Bagi 3 42

26.Gambar Teknik Potongan B - B Boks Bagi 3 43

DAFTAR LAMPIRAN

1. Peta Kecamatan Kajen 49

2. Foto Desa Pekiringan Alit 50

3. Curah Hujan (mm) tahun 2003 - 2012 di Kecamatan Kajen 51 4. Hasil Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (ETo) 52

5. Hasil Perhitungan Curah Hujan Efektif 53

(14)

PENDAHULUAN

Air merupakan bagian penting dalam kehidupan manusia. Air diperlukan di berbagai bidang, seperti pertanian, perikanan, peternakan, transportasi, industri, dan bidang lainnya. Tanaman apabila kekurangan air akan menderita tekanan (stress) hingga mati. Demikian pula, apabila terlampau banyak air dapat menyebabkan kematian tanaman.

Pengaturan irigasi (pengairan pertanian) menjangkau beberapa tahapan pekerjaan, seperti : pengembangan sumber air dan penyediaan air bagi keperluan usaha tani, penyaluran air irigasi dari sumbernya ke lahan usaha tani, pembagian dan pemberian air di lahan usaha tani, dan pengaliran serta pembuangan air yang melimpah dari daerah pertanian. Kebutuhan air pengairan (irigasi) yaitu banyaknya air pengairan (irigasi) yang diperlukan untuk menambah curah hujan efektif yang ketersediaannya di permukaan dan bawah permukaan tanah terbatas untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhan tanaman.

Pada musim penghujan kemungkinan besar curah hujan efektif akan berlimpah tersedianya baik di permukaan maupun yang telah meresap melalui pori-pori tanah ke bawah permukaan tanah. Pada musim kemarau, curah hujan efektif akan berkurang sehingga ketersediaan airtanah juga berkurang. Hal ini menyebabkan tanah menjadi kering dan pertumbuhan tanaman menjadi terganggu. Sehingga, untuk menanggulangi hal seperti ini diperlukan adanya pengairan atau pemberian air pengairan dari sumber-sumber tertentu.

Dengan maksud memenuhi kebutuhan air bagi pertanian, maka diperlukan berbagai prasarana penyedia dan pengatur air. Jika penyediaan air irigasi dilakukan dengan tepat dan benar, maka akan meningkatkan produksi bahan pangan sehingga kebutuhan bahan pangan tersebut akan terpenuhi. Penyediaan air irigasi yang tepat dan benar dapat ditunjang dengan penentuan dimensi yang tepat ditinjau dari segi hidrolika.

Latar Belakang

Desa Pekiringan Alit merupakan salah satu desa di antara desa-desa lain di Kecamatan Kajen, Kabupaten Pekalongan. Kondisi geografis Desa Pekiringan Alit didominasi dengan lahan pertanian. Oleh karena itu, Desa Pekiringan Alit merupakan kawasan agraris yang dapat dikembangkan menjadi lahan produktif yang dapat membantu persediaan pangan dan meningkatkan ekonomi penduduk. Hal ini juga didukung oleh banyaknya sumber air yang dapat digunakan untuk pengairan (irigasi) lahan.

(15)

2

Lahan pertanian di Desa Pekiringan Alit merupakan lahan tadah hujan. Sehingga pada musim kemarau daerah tersebut mengalami kekeringan karena kekurangan air. Oleh karena itu, diperlukan alternatif sumber air yaitu dengan memanfaatkan air sungai yang dapat diambil dengan pompa air sehingga dapat memenuhi kebutuhan air pada lahan terutama saat musim kemarau atau pada saat lahan memerlukan irigasi.

Ibu Nining menjelaskan bahwa masyarakat akan lebih mendapatkan keuntungan jika lahannya dijadikan lahan holtikultura seperti yang Ibu Nining jalankan. Sehingga, pada penelitian ini digunakan dua skenario dalam penentuan satuan kebutuhan air irigasi di petakan (KAI). Skenario pertama berupa sebanyak lahan yang tersedia di Desa Pekiringan Alit ditanami tanaman tebu. Sedangkan, skenario kedua berupa sebanyak lahan yang tersedia ditanami tanaman holtikultura dengan pola tanam yang terdiri dari tanaman jagung-kacang panjang-melon-tomat.

Dahulu, pada lahan pertanian Desa Pekiringan Alit terdapat saluran irigasi, namun saluran irigasi tersebut tidak difungsikan dan dihilangkan. Dikarenakan tidak terdapat saluran, maka aliran air menjadi terhambat. Hal ini menjadi permasalahan khususnya pada musim kemarau karena curah hujan sedikit. Saat masih terdapat saluran irigasi, sumber air yang digunakan terletak di dekat bukit. Sumber tersebut murni untuk pengairan sawah, namun setelah dibangun sebuah perusahaan air minum, penggunaan air tersebut menjadi terbagi dan sawah mendapatkan air yang lebih sedikit. Oleh karena itu, diperlukan penelitian mengenai rancangan bangunan hidrolika pada jaringan irigasi pedesaan untuk mengatur penyediaan air kering, khususnya di musim kemarau.

Perumusan Masalah

(16)

3

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah merancang bangunan hidrolika pada jaringan irigasi pedesaan di Desa Pekiringan Alit, Kecamatan Kajen - Pekalongan, yang meliputi :

1. Analisis kecukupan air irigasi.

2. Rancangan tata letak jaringan irigasi pedesaan. 3. Rancangan stasiun pompa air.

4. Rancangan sistem penyaluran.

5. Rancangan boks bagi dengan pintu air.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam pembuatan bangunan hidrolika yang diperlukan pada jaringan irigasi pedesaan di Kabupaten Pekalongan, sebagai upaya memenuhi penyediaan air irigasi khususnya di musim kemarau.

Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian adalah rancangan bangunan hidrolika pada jaringan irigasi pedesaan, yang meliputi : tata letak jaringan irigasi pedesaan, stasiun pompa air, sistem penyaluran, boks bagi beserta pintu air.

METODE

Penelitian dilakukan dengan tahapan studi pustaka, observasi lapang, analisis data, serta perancangan. Observasi lapang dilakukan di Desa Pekiringan Alit, Kecamatan Kajen, Kabupaten Pekalongan, Jawa Tengah pada tanggal 04 Maret hingga 22 Maret 2013. Pada observasi lapang dilakukan pencarian sumber air terdekat dan pola tanam yang diberlakukan. Setelah sumber air diketahui, maka debit air pada sumber dapat dihitung. Data pola tanam yang diperoleh digunakan untuk perhitungan satuan kebutuhan air irigasi di petakan sehingga debit air irigasi dapat dihitung. Setelah kebutuhan air irigasi dan debit sumber air diketahui, maka jika mencukupi, dilakukan tahap selanjutnya yaitu perancangan.

Bahan

(17)

4

terakhir, data jenis tanah, pola tanam yang diberlakukan, data debit sungai, Dokumen Satuan Biaya dan Upah Daerah Kabupaten Pekalongan.

Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu GPS, altimeter, stopwatch, pelampung, roll meter, tali ikat, laptop, kamera digital, dan alat tulis. Beberapa

software yang digunakan yaitu CROPWAT 8.0, Microsoft Excel, AutoCad,

Basecamp, dan Google Earth.

Prosedur Analisis Data

Analisis Kecukupan Air Irigasi

Perhitungan satuan kebutuhan air irigasi di petakan dapat ditentukan dengan mengetahui curah hujan efektif di daerah penelitian dan kebutuhan air tanaman (ETc) sesuai dengan pola tanam yang diberlakukan pada lokasi penelitian. Nilai evapotranspirasi acuan (ETo), hujan efektif, dan koefisien tanaman (Kc) diperoleh dengan pengolahan data menggunakan program CROPWAT 8.0. Metode yang digunakan dalam CROPWAT 8.0 untuk menentukan curah hujan efektif adalah metode fixed percentage dan metode untuk mendapatkan nilai ETo dengan metode Penman-Monteinth. Nilai Kc tergantung pada tanaman yang ditanam di lokasi penelitian. Untuk memperoleh nilai ETo, hujan efektif, dan Kc, dibutuhkan data curah hujan, data pola tanam sesuai yang diberlakukan pada daerah penelitian, data iklim sepuluh tahun terakhir yang terdiri dari: lama penyinaran matahari (jam), kelembaban (%), temperatur maksimum dan minimum (oC), dan kecepatan angin (km/hari).

Nilai Evapotranspirasi tanaman (ETc) ditentukan dengan rumus :

E C E ... (1)

Setelah dilakukan perhitungan ETc, maka ETc yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan curah hujan efektif. Apabila grafik curah hujan efektif berada di bawah kurva ETc, maka tanaman tersebut memerlukan irigasi.

Satuan kebutuhan air irigasi di petakan, (belum termasuk efisiensi penyaluran), ditentukan dengan rumus :

- ... (2)

Debit air yang diperlukan di petakan (Qpetak) ditentukan dengan rumus :

... (3)

Debit air irigasi (Qirigasi) ditentukan dengan rumus :

... (4)

(18)

5 yang tersedia pada sumber setiap periode setengah bulan. Berdasarkan perbandingan yang dilakukan, apabila debit air pada sumber lebih besar dibandingkan dengan debit air irigasi, maka sumber air tersebut dapat digunakan sumber penyediaan air irigasi.

Rancangan Tata Letak Jaringan Irigasi Pedesaan

Hasil Tracking area yang telah dilakukan di daerah penelitian, dijadikan acuan sebagai rencana penentuan lahan yang akan diari dan bangunan hidrolika yang dibutuhkan. Bangunan hidrolika yang dirancang pada daerah penelitian yaitu stasiun pompa air, sistem penyaluran, boks bagi, dan pintu air. Penentuan dimensi bangunan disesuaikan dengan persyaratan yang berlaku untuk jaringan tersier dan kuarter.

Rancangan Stasiun Pompa Air.

Rancangan stasiun pompa air dilakukan dengan mengetahui terlebih dahulu debit air irigasi. Berdasarkan hasil observasi lapangan diketahui kondisi tempat yang akan digunakan untuk penempatan stasiun pompa.

Total Dynamic Head (TDH) ditentukan dengan penjumlahan head hisap (HS),

head tekan (HL), headloss gesekan di ujung pengambilan air (HfS), headloss

gesekan di sepanjang pipa (HfP), dan head untuk faktor keamanan (HK), sebesar

20% dari total headloss. TDH ditentukan dengan rumus :

D

... (5) Diameter pipa yang digunakan, ditentukan dengan Tabel 1.

Tabel 1 Acuan untuk Pemilihan Pompa (Kalsim [Tahun Tidak Diketahui])

Debit Air Irigasi Ukuran Pipa Tekan

(lt/dt) (mm) (inch) kaki dan saringan pompa atau dapat dilihat seperti pada rumus berikut :

... (6)

Headloss pada saringan pompa ditentukan dengan rumus :

... (7)

Headloss pada klep kaki ditentukan dengan rumus :

(19)

6

Headloss gesekan di sepanjang pipa (HfP) dapat diketahui dengan menggunakan

Diagram Hazen-Williams seperti pada Gambar 2. Konversi yang digunakan (1 gpm = 0.0001; 1 ft = 0.3048 m; 1 psi = 0.7 m).

Gambar 2 Diagram Pipa Hazen Williams untuk Jenis PVC (engineeringtoolbox.com)

Brake Horsepower (BHP) ditentukan dengan Gambar 3.

(20)

7

Rancangan Saluran Terbuka

Hasil observasi lapangan yang telah dilakukan dapat diketahui elevasi lahan yang dilewati. Saluran irigasi dibuat untuk mengairi lahan secara gravitasi. Sebelum dilakukan perhitungan dimensi, dilakukan terlebih dahulu perhitungan rembesan untuk mengetahui apakah saluran membutuhkan pasangan atau tidak. Rembesan ditentukan dengan rumus :

√ ⁄ ... (9)

Penentuan dimensi saluran dapat diketahui dengan menggunakan rumus Manning. Luas untuk saluran trapesium dan segi empat ditentukan dengan rumus :

...(10)

Luas untuk saluran pipa ditentukan dengan rumus :

⁄ ...(11) Keliling basah saluran trapesium dan segi empat ditentukan dengan rumus :

√ ...(12)

Keliling basah saluran pipa ditentukan dengan rumus :

...(13) Jari-jari hidrolis ditentukan dengan rumus :

...(14) Lebar puncak untuk saluran trapesium ditentukan dengan rumus :

T = B + 2mH ...(15) Lebar puncak untuk saluran segi empat ditentukan dengan rumus :

T = B ...(16) Kecepatan aliran ditentukan dengan rumus :

_...(17)

Debit saluran ditentukan dengan rumus :

_...(18)

Rancangan Boks Bagi dengan Pintu Air

Penentuan dimensi boks bagi dilakukan dengan menyesuaikan dimensi pintu air (skot balok) dengan debit air irigasi yang diperlukan setiap blok irigasi. Koefisien pengaliran ditentukan dengan rumus :

(21)

8

Debit yang diatur oleh skot balok ditentukan dengan rumus :

√ ... (20)

Tinggi skot balok ditentukan dengan rumus :

... (21)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis Kecukupan Air Irigasi

Kebutuhan air, atau evapotranspirasi adalah jumlah dua istilah, yaitu : (1) transpirasi, adalah air yang memasuki daerah akar tanaman-tanaman dan dipergunakan untuk membentuk jaringan tanam-tanaman atau dilepaskan melalui daun-daun tanaman ke atmosfir, (2) evaporasi, adalah air yang menguap dari tanah yang berdekatan, permukaan air, atau dari permukaan daun tanaman. Air yang disimpan dari embun, curah hujan, atau irigasi siraman dan kemudian menguap tanpa memasuki sistem tanaman merupakan bagian dari kebutuhan air. Penman telah membuat pendekatan teoritis yang paling lengkap yang menunjukkan bahwa kebutuhan air adalah hal yang tidak dapat dipisahkan dengan radiasi sinar matahari yang baru masuk (Hansen et al. 1979).

Panjang musim pertumbuhan tanaman ditentukan oleh jenis tanaman dan tersedianya energi selama periode pertumbuhan. Hari yang panas akan menyebabkan periode pertumbuhan yang lebih pendek dibandingkan biasanya. Data iklim yang tersedia dari satu tempat ke tempat lain pada umumnya berbeda. Dikarenakan iklim pada satu tempat ke tempat lain berbeda, maka nilai satuan kebutuhan air irigasi di petakan juga berbeda.

Sama seperti daerah lain di sekitar Desa Pekiringan Alit, perbedaan musim juga terjadi di Desa Pekiringan Alit. Perbedaan musim menyebabkan terjadinya perubahan suhu, kelembaban udara, kecepatan angin, dan tekanan udara. Dilakukan pencarian data stasiun iklim terdekat untuk mengetahui karakteristik iklim Desa Pekiringan Alit. Data iklim yang diambil untuk penelitian ini adalah data Stasiun Gamer yang terletak di Batang. Data tersebut diperoleh dari Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Kota Semarang. Sedangkan untuk data curah hujan diambil dari Buku Desa Dalam Angka (DDA) Kabupaten Pekalongan.

Perhitungan satuan kebutuhan air irigasi di petakan (KAI) merupakan bagian terpenting sebelum melakukan perancangan jaringan irigasi. Satuan kebutuhan air irigasi dihitung untuk mengetahui jumlah air irigasi yang diperlukan dan kemudian dibandingkan dengan debit air pada sumber air yang tersedia. Jika debit tersebut mencukupi, maka jaringan irigasi di sekitar lahan yang akan diairi dapat dirancang.

Nilai ETc diketahui dengan menggunakan persamaan (1). Berikut adalah contoh perhitungan nilai ETc skenario 1 pada bulan Oktober 2 :

(22)

9

Gambar 4 Grafik Perbandingan Evapotranspirasi Tanaman dengan Hujan Efektif (Skenario 1)

Berdasarkan grafik yang telah disajikan pada Gambar 4, dapat dilihat bahwa pada skenario 1, tanaman memerlukan air irigasi pada bulan Juli, Agustus, September, dan Oktober. Hal ini disebabkan karena air hujan tidak memenuhi kebutuhan air tanaman pada periode tersebut, sehingga tanaman memerlukan irigasi.

Gambar 5 Grafik Perbandingan Evapotranspirasi Tanaman dengan Hujan Efektif (Skenario 2)

Berdasarkan grafik yang telah disajikan pada Gambar 5, dapat dilihat bahwa pada skenario 2, tanaman memerlukan air irigasi pada bulan Juni, Juli, Agustus, September, dan Oktober. Jika dibandingkan dengan skenario 1, terdapat perbedaan periode pengairan. Perbedaan waktu pemberian air irigasi yang terjadi pada skenario 1 dan skenario 2 disebabkan karena pada tiap skenario memiliki pola tanam yang berbeda yang menyebabkan koefisien tanaman berbeda sehingga nilai ETc yang diperoleh juga berbeda.

(23)

10

Setelah diketahui kapan saja tanaman memerlukan irigasi, maka dihitung satuan kebutuhan air irigasi di petakan (KAI) dengan satuan l/dt/ha yang dihitung menggunakan persamaan (2). Berikut ini contoh perhitungan KAI skenario 1 pada bulan Oktober 2 :

⁄ ⁄

Berdasarkan hasil perhitungan satuan kebutuhan air irigasi di petakan selama 1 tahun, dipilih satuan kebutuhan air irigasi di petakan yang terbesar yang akan digunakan dalam perhitungan debit air yang diperlukan di petakan. Dalam penelitian ini dirancang 4 saluran yang terdiri dari 1 saluran tersier yang membawa air seluruh petak yang selanjutnya air dalam saluran tersebut dialirkan kembali ke 3 saluran kuarter hingga akhirnya sampai ke setiap petak yang akan diairi. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, satuan kebutuhan air irigasi (belum termasuk efisiensi penyaluran) untuk skenario 1 adalah 0.53 l/dt/ha dan untuk skenario 2 adalah 0.42 l/dt/ha. Seluruh hasil perhitungan satuan kebutuhan air irigasi di petakan untuk skenario 1 dapat dilihat pada Lampiran (6) dan skenario 2 pada Lampiran (7). Setelah nilai satuan kebutuhan air diperoleh, maka debit air yang diperlukan di petakan (Qpetak) dan debit air irigasi (Qirigasi) dapat

diketahui dengan menggunakan persamaan (3). Luas lahan yang dapat diairi secara gravitasi di Desa Pekiringan Alit seluas 27.15 hektar. Asumsi kehilangan air pada saluran sebesar 20%, sehingga efisiensi penyaluran sebesar 80%. Perhitungan Qpetak dan Qirigasi untuk skenario 1 adalah sebagai berikut:

⁄

Sedangkan, untuk skenario 2 adalah sebagai berikut:

⁄

(24)

11 Rancangan Tata Letak Jaringan Irigasi Pedesaan

Setelah Tracking area, dilakukan wawancara dengan petani sekitar dan Ibu Nining Suhartati, maka dapat ditentukan lahan mana saja yang akan diairi. Dari sekitar 30 hektar, lahan yang dapat diairi secara gravitasi seluas 27.15 hektar. Hasil Tracking Area yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 6.

Jaringan irigasi dirancang berdasarkan topografi daerah penelitian sehingga perancangan dibuat sesuai dengan kondisi di lapangan. Berdasarkan hasil

tracking, maka ditentukan titik ditempatkannya pompa, jaringan distribusi air, hingga bangunan hidrolik apa saja yang diperlukan. ketinggian pada lahan tidak terlalu curam. Ketinggian lahan berada di kisaran 28-32 mdpl. Hasil perancangan tata letak jaringan irigasi Desa Pekiringan Alit beserta bangunan hidrolika yang dibutuhkan, dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 6 Hasil Tracking Area yang Ditampilkan pada Google Earth

(25)

12

Rancangan Stasiun Pompa Air

Pengembangan sungai yang ekstensif dapat dicapai dengan pemompaan air ke tanah yang lebih tinggi untuk keperluan irigasi. Pemilik tanah yang berdekatan dapat mengembangkan kebutuhan air dengan cepat apabila biaya dan peralatan mengijinkan. Banyak daerah yang sedang dikembangkan menghasilkan kemajuan yang sangat baik dengan pengembangan yang bertahap (Hansen et al. 1979).

Pada daerah penelitian, dikarenakan sumber air, berupa Sungai Sragi, berada pada elevasi yang jauh dibawah petak yang akan diairi, maka diperlukan pompa air dalam pengambilan air irigasi. Untuk merancang stasiun pompa perlu diketahui debit air irigasi yang akan dialirkan. Pada pembahasan sebelumnya mengenai Kecukupan Air Irigasi, diketahui satuan kebutuhan air di petakan untuk skenario 1 adalah 0.53 l/dt/ha dan untuk skenario 2 adalah 0.42 l/dt/ha. Satuan kebutuhan air di petakan untuk skenario 1 dan skenario 2 memiliki nilai yang tidak jauh berbeda. Oleh karena itu, untuk perancangan stasiun pompa air, saluran terbuka, dan rancangan boks bagi beserta pintu air digunakan satuan kebutuhan air di petakan untuk skenario 1 karena memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan skenario 2.

Berdasarkan perhitungan, debit air irigasi yang akan dipompa adalah sebesar 17.99 l/dt atau setara dengan 0.018 m3/dt. Hasil observasi lapangan memberikan gambaran rencana pompa air akan ditempatkan pada titik yang telah ditentukan seperti yang terlihat pada Gambar 10.

Setelah pipa tekan berada di muka tanah datar, seperti yang terlihat pada Gambar 10, sepanjang 60 meter pipa tersebut mengalirkan air hingga ke saluran yang dirancang juga pada penelitian ini. Selain pipa, dalam perancangan stasiun pompa air ini juga digunakan klep kaki yang terletak di ujung pipa hisap beserta saringan pompa untuk mengurangi kemungkinan sedimentasi yang terbawa.

Berdasarkan Tabel 1, dimensi pipa tekan dan hisap yang digunakan dalam rancangan adalah 75 mm (3 inci). Selanjutnya, perlu diketahui nilai Total Dynamic Head (TDH) sehingga nantinya dengan diketahui nilai TDH dan besarnya debit air irigasi (Qirigasi), maka dapat diketahui daya pompa yang

dibutuhkan. Berdasarkan kondisi lapangan, tinggi head hisap adalah sebesar 4 meter dan tinggi head tekan adalah sebesar 2.5 meter. Berikut ini adalah perhitungan TDH hingga penentuan kebutuhan daya pompa :

⁄ ⁄

(26)

13 Berdasarkan hasil plot debit rencana air yang dipompa pada Diagram Hazen Williams, diketahui besar headloss gesekan sepanjang pipa dalam setiap 100 kaki adalah 2.5 psi. Hasil plot dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 8 Hasil Plot Qirigasi pada Diagram Pipa Hazen Williams

(engineeringtoolbox.com)

Untuk mengetahui headloss gesekan sepanjang pipa keseluruhan, maka perlu dilakukan konversi agar satuan yang dihasilkan sama dengan satuan yang digunakan sepanjang perhitungan, yaitu SI. Perhitungan headloss gesekan sepanjang pipa secara keseluruhan adalah sebagai berikut :

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa setiap pipa sepanjang 30.48 meter, headloss gesekan yang dihasilkan sebesar 2.03 meter. Panjang pipa hisap yaitu 5.2 meter, sehingga headloss gesekan pipa hisap yang dihasilkan sebesar 0.35 meter. Panjang pipa tekan yaitu 62.7 meter, sehingga headloss gesekan pipa tekan yang dihasilkan sebesar 4.18 meter. Sehingga total headloss gesekan di sepanjang pipa hisap dan pipa tekan adalah sebesar 4.53 meter.

(27)

14

Gambar 9 Hasil Plot Kebutuhan Daya untuk Pompa (Kay 1998)

(28)

15 Tabel 2 RAB Stasiun Pompa Air

SPESIFIKASI` VOLUME HARGA

URUTAN PELAKSANAAN

TEKNIS PEKERJAAN SATUAN JUMLAH

DIMENSI RUMAH

POMPA 1. PENGADAAN POMPA AIR URUTAN PEKERJAAN

Lebar 1.5 m Pompa Air Tipe GTR 3 1 Unit Rp 3,893,870 Rp 3,893,900

1. Persiapan pekerjaan, meliputi persiapan lokasi, gambar kerja dan tenaga kerja

Panjang 1.5 m Motor Diesel Tipe RD 55 1 Unit Rp 11,935,339 Rp 11,935,400 2. Penyediaan alat dan bahan

Tinggi 2 m

3. Pembersihan lokasi yang akan dibangun rumah pompa

4. Penggalian tanah sesuai dengan yang direncanakan

2. RUMAH POMPA 5. Pengurugan tanah

(29)

16

Rancangan Sistem Penyaluran

Penampang saluran buatan biasanya dirancang berdasarkan geometris yang umum seperti segi empat, trapesium, segitiga, lingkaran, parabola, dan segitiga. Dalam penelitian ini dipilih rancangan saluran dengan penampang berbentuk trapesium karena penampang trapesium pada saluran lebih sering digunakan dan terhitung ekonomis.

Kebanyakan air irigasi yang diambil dari suatu sumber akan mengalami kehilangan air pada saat air disalurkan. Oleh karena itu, dalam perancangan saluran perlu diketahui efisiensi saluran yang diketahui berdasarkan persen kehilangan air. Pada penelitian ini digunakan data asumsi yang telah disesuaikan dengan Kriteria Perencanaan (KP) nomor 3 dan 5 mengenai Saluran dan Petak Tersier. Untuk saluran irigasi tersier dan kuarter diasumsikan persen kehilangan air dalam penyaluran sebesar 20%, sehingga efisiensi saluran sebesar 80%.

Sebelum perhitungan dimensi saluran, dilakukan perhitungan debit rencana (Qrencana) yang dihitung sama seperti perhitungan debit air irigasi yaitu dengan

persamaan (4). Debit rencana untuk saluran tersier (27.15 ha) adalah sebesar 0.018 m3/dt , untuk saluran kuarter 1 (14.6 ha) sebesar 0.010 m3/dt, untuk saluran kuarter 2 (7.2 ha) sebesar 0.005 m3/dt , untuk saluran kuarter 3 (5.35 ha) sebesar 0.004 m3/dt.

Sebelum menghitung dimensi saluran yang direncanakan, menghitung banyaknya rembesan air adalah hal yang penting. Harga C (koefisien tanah rembesan) yang diambil adalah sebesar 0.37 m/hari yang merupakan koefisien rembesan pada tanah pasir dan abu vulkanik atau lempung. Hal ini disesuaikan dengan jenis perkiraan tanah yang berada pada daerah observasi. Dengan mengambil kecepatan sebesar 0.20 m/dt yang merupakan kecepatan diizinkan pada saluran tersier dan kuarter, diketahui debit rencana pada saluran, dan panjang saluran, maka besarnya rembesan perhari dapat dihitung menggunakan rumus Moritz (USBR) yang dapat dilihat pada persamaan (9). Berikut ini contoh perhitungan rembesan saluran tersier pada skenario 1 :

√ ⁄ ⁄ ⁄

⁄ ⁄ ⁄

⁄

(30)

17 Tabel 3 Hasil Perhitungan Rembesan pada Saluran

Ruas Debit rencana air dalam saluran dijadikan acuan dalam perhitungan dimensi saluran. Debit rencana akan mempengaruhi luas saluran yang akan dibangun. Berdasarkan luas yang diperoleh maka diketahui dasar saluran dan ketinggian air. Keliling basah saluran tanah berbentuk trapesium, jari-jari hidrolik, dan lebar puncak saluran tanah berbentuk trapesium dihitung dengan menggunakan persamaan (12), persamaan (14), dan persamaan (15). Setelah dilakukan perhitungan dimensi, maka perlu dilakukan perhitungan kembali kecepatan dan debit air berdasarkan dimensi saluran yang telah diperoleh dengan menggunakan persamaan (17) dan persamaan (18). Apabila kecepatan dan debit sesuai seperti yang direncanakan, maka dimensi saluran tersebut dapat digunakan. Hasil perhitungan dimensi saluran tanah berbentuk trapesium dapat dilihat pada Tabel (4).

Tabel 4 Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Tanah Berbentuk Trapesium Keterangan Notasi Satuan _Tersier Kuarter

1

Pada Kriteria Perencanaan 5 (KP-05) mengenai Petak Tersier, untuk saluran tersier dan kuarter tanpa pasangan, lebar dasar saluran (B) sama dengan tinggi air dalam saluran (H). Dengan mengambil dimensi terkecil yang diizinkan yaitu sebesar 0.30 m, maka dimensi saluran kembali dirancang :

√

(31)

18

sehingga kecepatan aliran dalam saluran masih berada dalam batas yang diizinkan. Kecepatan aliran yang diizinkan adalah 0.20 m/dt hingga 0.30 m/dt untuk saluran tersier dan kuarter. Kecepatan aliran ditentukan dengan persamaan (17) :

⁄

Debit saluran dihitung kembali untuk mengetahui apakah dimensi yang telah ditetapkan dapat menampung debit rencana atau tidak. Perhitungan kembali debit saluran ditentukan dengan persamaan (18) :

( ₎ _⁄

Hasil perhitungan dimensi saluran tanah berbentuk trapesium berdasarkan ketentuan pada Kriteria Perencanaan dapat dilihat pada Tabel 5. Berdasarkan hasil perhitungan dimensi saluran, nilai debit saluran yang telah direncanakan melebihi debit rencana air dalam saluran. Hal ini disebabkan karena saluran yang dibuat mengikuti persyaratan minimum dimensi saluran yang disebutkan pada Kriteria Perencanaan. Setelah dilakukan perhitungan, diperoleh dimensi masing-masing saluran, maka dilakukan penggambaran saluran dan perhitungan RAB. RAB dihitung berdasarkan Daftar Harga Satuan Bahan dan Upah untuk Bangunan Gedung dan Permukiman Kabupaten Pekalongan serta Standarisasi Harga Barang Kebutuhan Pemerintah Kabupaten Pekalongan Tahun Anggaran 2013.

Total biaya konstruksi saluran tanah berbentuk trapesium adalah sebesar Rp 33,223,000. Hasil perhitungan RAB saluran tanah berbentuk trapesium dapat dilihat pada Tabel 6 dan hasil gambar teknik saluran tanah berbentuk trapesium yang telah dirancang dapat dilihat pada Gambar 11 dan Gambar 12.

Tabel 5 Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Tanah Berbentuk Trapesium berdasarkan Ketentuan pada Kriteria Perencanaan

(32)

(33)

20

(34)

21 Tabel 6 RAB Saluran Tanah Berbentuk Trapesium

URUTAN PELAKSANAAN

DIMENSI 1. SALURAN TERSIER URUTAN PEKERJAAN

Panjang 590 m Galian tanah biasa manual 247.8 M3 Rp 37,800 Rp 9,366,900

Lebar galian 0.3 m 2. Penyediaan alat dan bahan

Lebar puncak 0.9 m 3. Pembersihan lokasi yang akan dibangun saluran

Tinggi galian 0.7 m

BAHAN UTAMA 5. Pengurugan tanah

1. Tanah 6. Perapihan lokasi

TOTAL Rp 9,366,900

UNIT COST _{Rp/m 15,900}

DIMENSI 2. SALURAN KUARTER 1

Panjang 780 m Galian tanah biasa manual 327.6 M3 Rp 37,800 Rp 12,383,300 Lebar galian 0.3 m

Lebar puncak 0.9 m

Tinggi galian 0.7 m

BAHAN UTAMA 1. Tanah

TOTAL Rp 12,383,300

(35)

22

Tabel 6 (Lanjutan)

` SPESIFIKASI VOLUME HARGA

Lebar galian 0.3 m Lebar puncak 0.9 m

Tinggi galian 0.7 m

TOTAL Rp 7,779,300

UNIT COST _{Rp/m 15,900}

Lebar galian 0.3 m Lebar puncak 0.9 m

Tinggi galian 0.7 m

TOTAL Rp 3,492,800

UNIT COST _{Rp/m 15,900}

(36)

23 Berdasarkan perhitungan dimensi saluran tanah berbentuk trapesium yang dilakukan, diketahui tanah yang harus dibebaskan jika dihitung berdasarkan tinggi puncak dari saluran dan lebar tanggul adalah kurang lebih 3 meter. Oleh karena itu, dalam penelitian ini kembali dirancang saluran lainnya berupa saluran pasangan berbentuk segi empat dan saluran pipa. Perancangan saluran pasangan berbentuk segi empat dilakukan dengan tahapan yang sama seperti perancangan pada saluran tanah berbentuk trapesium. Perbedaan terletak pada koefisien Strickler dan kemiringan talut. Dalam perancangan saluran pasangan berbentuk segi empat digunakan material berupa bata merah, sehingga dalam perancangan saluran digunakan kriteria dasar untuk saluran pasangan batu. Koefisien kekasaran Strickler yang dianjurkan pemakaiannya berdasarkan Kriteria Perencanaan 3 (KP-03) untuk pasangan batu adalah 60 dan kemiringan talut yang digunakan adalah 0 karena saluran berbentuk segi empat. Hasil perhitungan dimensi saluran pasangan berbentuk segi empat dapat dilihat pada Tabel (7).

Tabel 7 Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Pasangan Berbentuk Segi Empat Keterangan Notasi Satuan _Tersier Kuarter

1

Sama seperti dalam perancangan saluran tanah berbentuk trapesium, perancangan saluran pasangan berbentuk segi empat juga disesuaikan berdasarkan Kriteria Perencanaan (KP). Berdasarkan perhitungan, nilai debit saluran yang telah direncanakan melebihi debit rencana air yang dialirkan. Hasil perhitungan dimensi saluran pasangan berbentuk segi empat berdasarkan ketentuan pada Kriteria Perencanaan dapat dilihat pada Tabel 8.

Total biaya konstruksi saluran pasangan berbentuk segi empat adalah sebesar Rp 368,651,200 (dibulatkan menjadi Rp 368,652,000). RAB saluran pasangan berbentuk segi empat dapat dilihat pada Tabel 9 dan gambar teknik saluran dapat dilihat pada Gambar 13. Tebal minimum pasangan batu yang dibuat adalah 30 cm. Hal ini sesuai dengan persyaratan yang dijelaskan pada Kriteria Perencanaan 3 (KP-03) mengenai Saluran.

Tabel 8 Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Pasangan Berbentuk Segi Empat berdasarkan Ketentuan pada Kriteria Perencanaan

(37)

24

(38)

25 Tabel 9 RAB Saluran Pasangan Berbentuk Segi Empat

URUTAN PELAKSANAAN

Lebar galian 0.9 m Bata Merah 113330 Bh Rp 500 Rp 56,665,000 2. Penyediaan alat dan bahan

Tinggi galian 0.8 m Semen Tiga Roda 255 Sak Rp 63,000 Rp 16,065,000 3. Pembersihan lokasi yang akan dibangun saluran

Pasir Pasang 85 M3 Rp 181,500 Rp 15,427,500

BAHAN UTAMA 5. Pengurugan tanah

1. Bata merah 6. Pemasangan bata merah dan plesteran

TOTAL Rp 104,215,200 7. Perapihan lokasi

UNIT COST _{Rp/m 176,700}

Lebar galian 0.9 m Bata Merah 149810 Bh Rp 500 Rp 74,905,000 Tinggi galian 0.8 m Semen Tiga Roda 345 Sak Rp 63,000 Rp 21,735,000

BAHAN UTAMA 1. Bata merah

TOTAL Rp 138,741,000

(39)

26

Tabel 9 (Lanjutan)

` SPESIFIKASI VOLUME HARGA

Panjang 490 m Galian tanah biasa manual 352.8 M3 Rp 37,800 Rp 13,335,900 Lebar galian 0.9 m Bata Merah 94130 Bh Rp 500 Rp 47,065,000

Tinggi galian 0.8 m Semen Tiga Roda 213 Sak Rp 63,000 Rp 13,419,000

TOTAL Rp 86,706,400

UNIT COST _{Rp/m 177,000}

Panjang 220 m Galian tanah biasa manual 158,4 M3 Rp 37,800 Rp 5,987,600 Lebar galian 0.9 m Bata Merah 42290 Bh Rp 500 Rp 21.145,000

Tinggi galian 0.8 m Semen Tiga Roda 96 Sak Rp 63,000 Rp 6,048,000

TOTAL Rp 38,988,600

UNIT COST _{Rp/m 177,300}

(40)

27 Saluran pipa dirancang sebagai alternatif saluran yang akan dibangun karena besar kehilangan air dalam saluran pipa lebih kecil dibandingkan dengan saluran terbuka yang kemungkinan terjadi kehilangan air disebabkan oleh berbagai faktor diantaranya adalah rembesan dan penguapan. Namun, dalam penerapan di lapangan, efisiensi irigasi yang tinggi hanya dapat dicapai apabila jaringan irigasi perpipaan dirancang dengan benar dan dioperasikan secara tepat. Asumsi efisiensi penyaluran yang digunakan dalam perancangan ini yaitu 100% (tanpa terjadi kehilangan air). Perbedaan dalam perancangan saluran pipa terlihat pada kecepatan izin aliran yang melewati pipa. Departemen Pekerjaan Umum, menyebutkan bahwa dari hasil pengujian simulasi sedimentasi di laboratorium diperoleh untuk melarutkan sedimen dengan diameter butiran < 0,088 mm dibutuhkan kecepatan aliran dalam pipa minimal 0,49 m/dt, sedangkan dari hasil pengamatan lapangan kecepatan aliran dalam pipa lebih dari 3 m/dt rentan menimbulkan pukulan air, menimbulkan suara berisik, dan getaran terhadap pipa. Dengan demikian, dalam merencanakan kecepatan aliran dalam jaringan irigasi perpipaan sebaiknya kecepatan aliran berada dalam kisaran 0,49 m/dt sampai dengan 3 m/dt. Kecepatan rencana aliran dalam pipa yang digunakan dalam perancangan adalah sebesar 2 m/dt. Material yang digunakan dalam perancangan saluran pipa adalah pipa PVC dengan nilai kekasaran sebesar 0.008.

Perancangan saluran pipa tidak jauh berbeda dengan perancangan tipe saluran lainnya. Perbedaan hanya terlihat pada cara perhitungan luas saluran dan keliling basah saluran pipa. Luas saluran pipa ditentukan dengan persamaan (11), sedangkan untuk keliling basah saluran pipa ditentukan dengan persamaan (13). Hasil perhitungan dimensi saluran pipa sesuai dengan debit rencana yang dialirkan dapat dilihat pada Tabel 10.

Tabel 10 Hasil Perhitungan Dimensi Saluran Pipa

Saluran

Diameter

Hasil perhitungan Nominal standar

(m) (inci)

Tersier 0.10 4

Kuarter 1 0.07 3

Kuarter 2 0.05 2

Kuarter 3 0.04 2

Pada pengoperasian pompa irigasi secara normal, pipa akan selalu terisi air secara penuh. Diameter pipa hasil perhitungan pada Tabel 10 menunjukkan bahwa diameter pipa yang diperoleh merupakan diameter pipa yang dirancang sesuai dengan debit rencana, namun diameter pipa tersebut bukan merupakan diameter standar. Hasil perancangan diameter pipa sesuai standar juga dapat dilihat pada Tabel 10. Oleh karena itu, dilakukan perhitungan ulang dengan rancangan diameter pipa yang sesuai diameter standar. Besarnya kemiringan saluran dicari dengan menggunakan metode coba-coba.

(41)

28

(42)

29 Tabel 11 RAB Saluran Pipa

URUTAN PELAKSANAAN

Panjang 590 m Pipa PVC tipe AW dia 4” 590 M1 Rp 60,500 Rp 35,695,000

2. Penyediaan alat dan bahan

BAHAN UTAMA 3. Pembersihan lokasi yang akan dibangun saluran

1. Pipa PVC 4. Pemasangan pipa

Panjang 780 m Pipa PVC tipe AW dia 3” 780 M1 Rp 43,083.85 Rp 33,605,500

BAHAN UTAMA

1. Pipa PVC

(43)

30

Tabel 11 (Lanjutan)

URUTAN PELAKSANAAN

DIMENSI 3. SALURAN KUARTER 2 URUTAN PEKERJAAN

2. Penyediaan alat dan bahan

BAHAN UTAMA 3. Pembersihan lokasi yang akan dibangun saluran

1. Pipa PVC 4. Pemasangan pipa

BAHAN UTAMA 1. Pipa PVC

TOTAL Rp 4,680,300

TOTAL BIAYA

(44)

31 Rancangan Boks Bagi dan Pintu Air

Boks bagi dibangun di antara saluran-saluran tersier dan kuarter guna membagi-bagi air irigasi ke seluruh petak tersier dan kuarter. Pembagian air secara proporsional dapat dicapai jika lebar bukaan proporsional dengan luas daerah yang akan diberi air oleh saluran. Pintu air diperlukan pada saluran pembawa yang memiliki kebutuhan air yang berubah-ubah. Sebagai alat pengontrol air pada boks bagi yang dirancang, digunakan skot balok. Skot balok ini digunakan sebagai balok penutup. Dalam hal ini aliran melalui mercu skot balok (Mawardi 2010). Boks bagi ditempatkan pada elevasi tertinggi agar air irigasi dapat dialirkan secara gravitasi. Air dipompa dengan pompa air lalu dialirkan menuju boks bagi melalui saluran. Kemudian dari boks bagi, air dialirkan secara gravitasi menuju petak-petak sawah melalui saluran.

Lebar skot balok yang direncanakan adalah 0.20 meter. Nilai m merupakan koefisien pengaliran yang dihitung dengan menggunakan persamaan (19). Untuk mengetahui apakah dimensi tersebut sesuai, maka perlu dilakukan kembali perhitungan debit yang dibutuhkan jika Qcek sama dengan Q, maka dimensi

tersebut dapat digunakan. Qcek dihitung dengan menggunakan persamaan (20).

Apabila Qcek tidak sesuai dengan Q, maka dilakukan perubahan nilai h yang

merupakan tinggi air di atas mercu balok sekat. Setelah Qcek sesuai dengan debit

yang dibutuhkan, maka selanjutnya dihitung tinggi skot balok yang digunakan dengan menggunakan persamaan (23). Berikut ini perhitungan menentukan dimensi skot balok 1 pada boks bagi 1 :

( _{) {} _}

√ ⁄

Hasil perhitungan pintu air yang dirancang dapat dilihat pada Tabel 12. Dalam perancangan, dimensi boks bagi adalah tinggi 0.8 meter (sudah termasuk kedalaman pondasi 0.1 m), lebar 0.5 meter, dan panjang 0.6 meter. Material yang digunakan untuk membuat boks bagi adalah bata merah dan pintu air menggunakan skot balok yang terbuat dari kayu lokal keras. Total biaya konstruksi stasiun pompa air adalah sebesar Rp 789,900 (dibulatkan menjadi Rp 790,000). RAB pembuatan boks bagi dan pintu air dapat dilihat pada Tabel 13 dan gambar teknik pada Gambar 15 dan Gambar 24.

(45)

32

(46)

33

(47)

34

(48)

35

(49)

36

(50)

(51)

38

(52)

(53)

40

(54)

(55)

42

(56)

(57)

44

Tabel 13 RAB Boks Bagi dan Pintu Air

URUTAN PELAKSANAAN

DIMENSI BOKS BAGI 1. BOKS BAGI 1 URUTAN PEKERJAAN

Lebar 0.5 m Bata Merah 110 Bh Rp 500 Rp 55,000

1. Persiapan pekerjaan, meliputi persiapan lokasi, gambar kerja dan tenaga kerja Tinggi 0.8 m Semen Tiga Roda 1.5 Sak Rp 63,000 Rp 94,500 2. Penyediaan alat dan bahan

Panjang 0.6 m Pasir Pasang 0.5 M3 Rp 181,500 Rp 90,800

(58)

45

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

1. Satuan kebutuhan air irigasi di petakan untuk skenario 1 dengan pola tanam tebu adalah 0.53 l/dt/ha dan untuk skenario 2 dengan pola tanam jagung, kacang panjang, melon, dan tomat adalah 0.42 l/dt/ha. Debit air irigasi yang diperlukan untuk mengairi lahan seluas 27.15 hektar adalah sebesar 17.99 lt/dt untuk skenario 1 dan 14.25 lt/dt untuk skenario 2. Debit air irigasi yang diperlukan di petakan ini dapat dipenuhi dari Sungai Sragi dengan debit minimum sebesar 537 lt/dt.

2. Rancangan bangunan hidrolika pada jaringan irigasi pedesaan di Desa Pekiringan Alit telah dapat dibuat dengan spesifikasi teknis sebagai berikut : a. Layout jaringan irigasi terdiri dari 4 blok irigasi dengan luas blok secara

berturut-turut adalah seluas 4.95 hektar, 9.65 hektar, 7.2 hektar, dan 5.35 hektar, sehingga total lahan yang diairi seluas 27.15 hektar.

b. Stasiun pompa dengan kapasitas sebesar 17.99 lt/dt dan total dynamic head (TDH) sebesar 14.11 meter.

c. Sistem penyaluran air irigasi dengan 3 pilihan, yaitu saluran tanah berbentuk trapesium dengan lebar dasar 0.3 meter dan lebar puncak 0.9 meter, saluran pasangan berbentuk segi empat dengan lebar dasar dan lebar puncak 0.3 meter, serta saluran pipa dengan diameter 4 inci, 3 inci, dan 2 inci.

d. Boks bagi dengan dimensi tinggi 0.8 meter, lebar 0.5 meter, dan panjang 0.6 meter dengan lebar pintu air berupa skot balok sebesar 0.2 meter. 3. Biaya total yang diperlukan untuk konstruksi adalah sebesar Rp 57,756,000

untuk pilihan 1, Rp 393,185,000 untuk pilihan 2, dan Rp 108,938,000 untuk pilihan 3, dengan rincian :

a. Stasiun pompa = Rp 23,743,000

b. Saluran

Pilihan 1 (saluran tanah berbentuk trapesium) = Rp 33,223,000 Pilihan 2 (saluran pasangan berbentuk segi empat) = Rp 368,652,000

Pilihan 3 (saluran pipa) = Rp 84,405,000

(59)

46

Saran

1. Saluran yang dibangun merupakan saluran tanah tanpa pasangan, maka diperlukan perawatan secara terus-menerus agar saluran tidak tertutup timbunan tanah, sedimentasi, maupun tumbuhan.

2. Perlu dilakukan pengecekan stabilitas tanah yang digunakan sebagai rumah pompa nantinya.

(60)

47

DAFTAR PUSTAKA

[DPU] Departemen Pekerjaan Umum. 1986. Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Jaringan Irigasi (KP-01). Jakarta : Direktorat Jendral Pengairan Pekerjaan Umum.

[DPU] Departemen Pekerjaan Umum. 1986. Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama (KP-02). Jakarta : Direktorat Jendral Pengairan Pekerjaan Umum.

[DPU] Departemen Pekerjaan Umum. 1986. Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Saluran (KP-03). Jakarta : Direktorat Jendral Pengairan Pekerjaan Umum.

[DPU] Departemen Pekerjaan Umum. 1986. Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan (KP-04). Jakarta : Direktorat Jendral Pengairan Pekerjaan Umum.

[DPU] Departemen Pekerjaan Umum. 1986. Standar Perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan Bagian Petak Tersier (KP-05). Jakarta : Direktorat Jendral Pengairan Pekerjaan Umum.

Hansen Vaughn E, Israelsen Orson W, Stringham Glen E. 1979. Dasar-Dasar dan Praktek Irigasi. Tachyan Endang Pipin dan Soetjipto, penerjemah. Jakarta : Penerbit Erlangga. Terjemahan dari : Irrigation Principles and Practices. Ed ke-4.

Kalsim DK. [Tahun Tidak Diketahui]. Pemanfaatan Air Tanah dan Irigasi Pompa

[diktat matakuliah irigasi dan drainase]. Bogor : Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Kay Melvyn. 1998. Practical Hydraulics. Oxon : Taylor and Francis.

Mawardi Eman. 2010. Desain Hidraulik Bangunan Irigasi. Bandung: Alfabeta. Pemerintah Kabupaten Pekalongan. 2013. Daftar Harga Satuan Bahan dan Upah

(61)

48

(62)

(63)

50

Lampiran 2 Foto Desa Pekiringan Alit

(64)

51 Lampiran 3 Curah Hujan (mm) tahun 2003 - 2012 di Kecamatan Kajen

Tahun Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember

2003 168 629 497 249 81 39 - 32 28 111 257 521

2004 610 657 433 77 257 43 129 - 43 59 345 354

2005 419 318 215 674 242 153 252 41 117 261 379 330

2006 715 423 338 333 299 31 7 7 - 35 192 405

2007 255 701 304 263 254 129 56 24 5 137 408 727

2008 498 661 91 190 206 55 11 34 - 237 305 337

2009 475 476 237 224 150 80 44 - 16 148 251 320

2010 601 358 466 151 342 131 132 245 358 245 365 340

2011 522 301 311 352 73 78 155 12 54 90 330 415

2012 366 354 222 320 18 14 0 0 8 36 145 216

Jumlah 4,629 4,878 3,114 2,833 1,922 753 786 395 629 1,359 2,977 3,965

Rata-rata 462.9 487.8 311.4 283.3 192.2 75.3 87.33 49.38 78.63 135.9 297.7 396.5 Sumber : Desa Dalam Angka (DDA) Kabupaten Pekalongan

(65)

52

Lampiran 4 Hasil Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (ETo) Stasiun : Gamer - Batang

Penyinaran Radiasi Matahari ETo

(°C) (°C) (%) (km/hari) (jam) (MJ/m²/hari) (mm/hari)

(66)

53

Lampiran 5 Hasil Perhitungan Curah Hujan Efektif

Bulan Curah Hujan (mm) Hujan Efektif (mm)

Januari 462.90 370.30

Februari 487.80 390.20

Maret 311.40 249.10

April 283.30 226.60

Mei 192.20 153.80

Juni 75.30 60.20

Juli 87.30 69.80

Agustus 49.40 39.50

September 78.60 62.90

Oktober 135.90 108.70

November 297.70 238.20

Desember 396.50 317.20

Jumlah 2,858.30 2,286.60

(67)

54

Lampiran 6 Kebutuhan Air Irigasi Skenario 1 dalam 1 tahun di Desa Pekiringan Alit Stasiun ETo : Gamer – Batang

Data Hujan : DDA Kabupaten Pekalongan

Bulan Koefisien Tanaman

ETc ETc Hujan Efektif Satuan Kebutuhan Air Irigasi

Satuan Kebutuhan Air Irigasi

Satuan Kebutuhan Air Irigasi (mm/hari) (mm/dekade) (mm/dekade) (mm/dekade) (mm/hari) (l/dt/ha)

(68)

55 Lampiran 6 (Lanjutan)

(69)

56

Lampiran 7 Kebutuhan Air Irigasi Skenario 2 dalam 1 tahun di Desa Pekiringan Alit Stasiun ETo : Gamer – Batang

Data Hujan : DDA Kabupaten Pekalongan

(70)

(71)

58

Lampiran 8 Debit Setengah Bulan Sungai Sragi Tahun 1999 – 2011

No. Tahun

Debit Periode (l/dt)

Oktober November Desember Januari Februari Maret

I II I II I II I II I II I II

1 1999 - 1,269 4,256 7,406 8,183 8,314 12,363 25,924 25,015 19,178 16,378 18,372

2 2000 - 2,348 12,993 21,279 11,025 4,776 7,084 17,153 19,031 13,414 13,911 11,634

3 2001 - 6,885 5,650 5,412 6,333 3,874 9,075 24,109 41,481 18,316 10,795 24,713

4 2002 - 470 1,176 7,332 14,052 170,434 11,349 4,913 18,459 13,441 22,271 18,604

5 2003 - 760 1,826 1,748 11,897 17,007 10,257 18,007 10,257 18,004 22,030 11,277

6 2004 - 400 3,706 67,304 13,081 16,910 17,554 17,323 26,009 28,363 34,605 30,169

7 2005 - - 23,947 8,102 16,082 24,912 48,276 56,236 57,617 40,401 15,100 7,635

8 2006 - 460 716 1,109 9,391 17,776 8,139 37,367 69,349 25,695 27,028 16,906

9 2007 - 622 17,132 878 2,179 8,171 14,179 2,435 41,115 53,206 20,656 21,465

10 2008 - 8,171 18,591 30,455 141,778 2,435 44,011 40,900 19,261 31,050 16,090 31,497 11 2009 - 1,909 10,010 9,435 13,297 10,737 23,979 20,084 26,179 32,022 194,042 226,935 12 2010 - 22,154 16,502 22,140 20,896 19,089 27,555 34,128 26,978 16,617 21,782 17,273

13 2011 - 1,063 3,223 2,000 26,500 2,448 5,932 6,321 515 4,878 3,075 5,301

Rata-Rata - 3,875.92 9,209.85 14,200 22,668.77 23,606.38 18,442.54 23,453.85 29,328.15 24,198.85 32,135.62 33,983.15 Maksimum - 22,154 23,947 67,304 141,778 170,434 48,276 56,236 69,349 53,206 194,042 226,935

Minimum - 400 716 878 2,179 2,435 5,932 2,435 515 4,878 3,075 5,301

(72)

No. Tahun

Debit Periode (l/dt)

April Mei Juni Juli Agustus September

I II I II I II I II I II I II

1 1999 15,270 9,632 14,246 4,692 6,299 5,105 1,713 1,285 816 517 500 933

2 2000 13,102 10,201 5,750 2,567 6,927 5,150 1,615 3,036 810 585 594 2,368

3 2001 11,387 11,630 9,832 6,061 2,605 1,477 1,096 7,575 693 585 494 494

4 2002 13,025 12,574 11,718 8,055 5,690 2,722 1,938 760 600 600 600 450

5 2003 14,417 12,847 15,196 13,266 9,580 2,063 2,598 3,763 890 640 640 640

6 2004 21,585 22,085 11,758 5,306 4,446 1,152 5,350 5,021 1,024 1,081 3,263 2,094

7 2005 13,114 32,480 15,131 16,342 2,675 2,265 1,240 1,000 890 635 564 528

8 2006 19,287 26,052 18,635 11,945 2,688 5,961 2,688 1,706 1,169 787 760 524

9 2007 23,002 13,172 13,557 3,414 1,582 1,281 960 633 621 860 729 524

10 2008 36,034 17,239 20,011 13,081 13,081 7,774 1,250 766 418 581 537 470

11 2009 20,462 16,663 19,191 23,422 23,236 28,167 10,436 9,361 83,934 92,616 15,994 78,608

12 2010 23,135 23,386 18,867 7,823 5,236 1,764 1,784 1,435 478 2,009 478 357

13 2011 24,354 16,593 13,048 7,482 2,811 1,542 - - - -

Rata-rata 19,090.31 17,273.38 14,380.00 9,496.62 6,681.23 5,109.46 2,722.33 3,028.42 7,695.25 8,458.00 2,096.08 7,332.50 Maksimum 36,034 32,480 20,011 23,422 23,236 28,167 10,436 9,361 83,934 92,616 15,994 78,608

(73)