STUDI PENGEMBANGAN JARINGAN IRIGASI DI DAERAH IRIGASI
BANDAR SIDORAS
(
STUDI KASUS)
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi
syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh:
ABDI SURYADI
05 0404 109
BIDANG STUDI TEKNIK SUMBER DAYA AIR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Daerah Irigasi Bandar Sidoras di Kabupaten Deli Serdang termasuk daerah persawahan dengan luas areal ± 3770 Ha yang berada pada posisi 03o 41’ 12” LU dan 98o 47’ 52” BT, sedang ketinggian tempat berkisar antara elevasi 4,50 m – 1,80 m diatas permukaan air laut. Dari Hasil survey dan dari data-data yang didapat di Departemen PU Dinas Pengairan Propinsi Sumut, areal persawahan DI Bandar Sidoras terbagi menjadi dua yaitu persawahan Bandar Sidoras Kiri dengan luas 1.048 Ha dan Persawahan Bandar Sidoras Kanan dengan Luas 1.969 Ha dimana terdapat pengembangan jaringan irigasi di daerah irigasi sebelah kanan bendung.
Untuk merencanakan jaringan irigasi D.I. Bandar Sidoras mmerlukan data hidrologi, Klimatologi, Topografi yang kemudian akan dianalisa untuk mendapatkan curah hujan efektif, evapotranspirasi, kebutuhan air irigasi, debit andalan, dan debit yang didistribusikan pada petak-petak sawah sesuai dengan yang diperlukan.
Dalam perencanaan jaringan irigasi D.I Bandar Sidoras hal-hal yang dianalisa adalah analisa hidrologi yang meliputi Curah Hujan efektif, Evapotranspirasi, Kebutuhan air irigasi, Debit Andalan serta Debit yang di distribusikan kemasing petak sawah.
Dari hasil perhitungan didapat nilai debit andalan Sungai Percut dengan metode Dr. F.J.Mock didapat nilai debit maximum andalan Q80 = 14,38 m3/det yang terjadi pada bulan januari dan Debit minimum andalan Q80 = 2,07 m3/det pada bulan September. Kebutuhan air irigasi berdasarkan pola tanam alternatif-7 sebesar 1,31 ltr/dtk/Ha dimana musim tanam Padi-I awal bulan Mei, Padi-II awal bulan September, Palawija awal bulan Januari. Besarnya areal yang dapat dikembangkan yaitu sebesar 1139 Ha dimana areal yang telah dimanfaatkan menjadi sawah adalah 3017 Ha
Kata kunci : Studi Perencanaan Pengembangan Jaringan Irigasi di D.I Bandar
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “Studi Pengembangan Jaringan Irigasi di Daerah Irigasi Bandar Sidoras”. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Penulis hanya dapat mengucapkan terima kasih atas segala jerih payah, motivasi dan doa yang diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, terutama kepada :
1. Ibunda Anna Dewi Batubara yang selalu mendukung, membimbing, dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. Sufrizal,M.Eng, selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Ivan Indrawan ST,MT selaku Dosen Pembimbing II yang berperan penting sebagai orang tua bagi penulis yang telah berkenan meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membantu, membimbing dan mengarahkan penulis hingga selesainya tugas akhir ini.
4. Bapak Syahrizal ST,MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Boas Hutagalung, M.Sc, Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc, Bapak Ir. Makmur Ginting, M.Sc, selaku Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Bapak/Ibu Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
7. Teman-teman seperjuangan stambuk ’05. Terimakasih kepada semuanya telah menjadi bagian hidup yang sangat berarti bagi penulis.
8. Abang/kakak stambuk ’02, ’03, ’04 dan adik-adik stambuk ’06, ’07, ’08. 9. Abang/ Kakak pegawai Jurusan kak Lince, bang Zul, bang Edi, bang
Amin, kak Dina.
Semoga Allah SWT membalas dan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada kita semua, dan atas dukungan yang telah diberikan penulis ucapkan terima kasih. Akhirnya, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, November 2011 Hormat Saya
DAFTAR ISI
ABSTRAK i
KATA PENGANTAR iii
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR NOTASI xi
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1. Umum 1
1.2. Latar Belakang Penelitian 2
1.3. Identifikasi Masalah 2
1.4. Batasan Masalah 3
1.5. Tujuan Penelitian 3
1.6 Metodologi Pembahasan 4
1.7 Sistematika Penulisan 5
1.8 Bagan Alir Metode Penulisan 6
BAB II DASAR TEORI 8
2.1. Perhitungan Hidrologi 8
2.1.1 Umum 8
2.1.2 Penentuan Curah Hujan Rata-Rata DAS 9
2.1.3 Perhitungan Curah Hujan Efektif 11
2.2.1 Umum 13
2.2.2 Evapotranspirasi 15
2.3. Analisa Debit Andalan 17
2.3.1 Debit Andalan Metode DR. F. J. Mock 17
2.4. Kebutuhan Air Untuk Tanaman 27
2.4.1 Kebutuhan Bersih Air di Sawah 27
2.4.2 Pengolahan Tanah 27
2.4.3 Perkolasi 29
2.4.4 Penggantian Lapisan Air 29
2.4.5 Koefisien Tanaman 30
2.4.6 Penggunaan Konsumtif 30
2.4.7 Pola Tanam 31
2.4.8 Efisiensi Irigasi 33
2.4.9 Kebutuhan Air di Pintu Pengambilan 34
2.5 Tata Letak Saluran 34
2.6 Penentuan Petak-Petak Persawahan 35
2.7 Perhitungan Debit 37
2.7.1 Besar Debit yang di Distribusikan 38
BAB III METODE PENELITIAN 41
3.1 Pengambilan Data 41
3.1.1 Pengambilan Data Primer 41
3.1.1.2 Data Topografi 44
3.1.2 Pengambilan Data Sekunder 44
3.2 Pengolahan Data 45 3.2.1 Curah Hujan Efektif 45
3.2.2 Evapotranspirasi 46 3.2.3 Kebutuhan Air Irigasi 46 3.2.4 Penentuan Letak Petak Sawah yang dikembangkan 47 3.2.5 Debit yang di Distribusikan 47
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 52
4.1 Umum 52 4.2 Analisa Curah Hujan Efektif 52 4.3 Analisa Evapotranspirasi 55 4.4 Analisa Kebutuhan Air Irigasi 59 4.5 Analisa Debit Andalan 87 4.6 Kebutuhan Bersih Air Untuk Padi 90 4.7 Letak Petak Sawah yang Dikembangkan 90 4.8 Analisa Debit yang di Distribusikan 91
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 103
5.1 Kesimpulan 103
5.2 Saran 104
DAFTAR TABEL
Tabel Uraian2.1 Radiasi Ekstra Terretrial (Ra), (mm/hari) 24 2.2 Pengaruh Suhu Udara pada Panjang Gelombang Radiasi f(T) 25
2.3 Tekanan Uap Jenuh (ea), (mbar) 25
2.4 Sudut Tekanan Uap Jenuh (D), (mbar) 26 2.5 Kebutuhan air irigasi selama penyiapan lahan 28
2.6 Tingkat Perkolasi 29
2.7 Harga Koefisien Tanaman 30
2.8 Skema Pola Tanam Dengam Koefisien Tanaman 32 2.9 Penggantian Lapisan Air 32
2.10 Koefisien Lengkung Kapasitas “TEGAL” (t) untuk Tiap Luas Daerah
yang Diairi 40
3.1 Data Klimatologi 42
3.2 Data curah hujan rata-rata dari stasiun I, II, III (mm)
metode thiessen 43
4.1 Analisa Curah Hujan Efektif 53
4.2 Curah Hujan Effektif 54
4.3 Evapotranspirasi 55
4.4 Analisa Evapotranspirasi 56
4.10 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Untuk Alternatif-6 65 4.11 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Untuk Alternatif-7 66 4.12 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Untuk Alternatif-8 67 4.13 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Untuk Alternatif-9 68 4.14 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Untuk Alternatif-10 69 4.15 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Untuk Alternatif-11 70 4.16 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Untuk Alternatif-12 71
4.17 Kebutuhan Air Irigasi 86
DAFTAR GAMBAR
Gambar Uraian
1.1 Bagan Alir Metode Penulisan 7
2.1 Pola Tanam 31
3.1 Daerah Aliran Sungai Percut 48
3.2 Bendung Bandar Sidoras 49
DAFTAR NOTASI
A = luas daerah pengaliran (km2) a = Kebutuhan air normal (ltr/dtk/Ha) An = Luas daerah Pengaruh Stasiun n (km2) An,n+1 = Luas antara isohyets In, dan IsohyetIn+1
C = koefisien limpasan
c = Faktor koreksi terhadap perbedaan cuaca antara siang dan malam DR = Kebutuhan air di pintu pengambilan (l/dt/ha)
E = Efisiensi irigasi Eo = Evaporasi air tebuka
Eto = Evapotranspirasi acuan (mm/hari) ea = Tekanan uap jenuh (mbar)
ed = Tekanan uap nyata (mbar)
Etc = Penggunaan konsumtif (mm/hari) f(ed) = Fungsi tekanan uap
f(u) = Fungsi kecepatan angin f(n/N) = Fungsi lama penyinaran f(T’) = Fungsi temperatur Kc = Koefisien Tanaman
M = Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan airakibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang sudah dijenuhkan (mm/hari)
N = Lama penyinaran maksimum
P = Curah hujan tengah bulanan R = curah hujan rata-rata (mm) Reff = Curah hujan effektif
R80 = Curah hujan effektif 80 % (mm/hari) Rn = Tinggi hujan tiap stasiun n (mm) Rnl = Radiasi netto gelombang panjang Rs = Radiasi gelombang pendek (mm/hari) Rns = Radiasi netto gelombang pendek
S = Kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50mm, yakni 250 mm
t = Koefisien tegal
ABSTRAK
Daerah Irigasi Bandar Sidoras di Kabupaten Deli Serdang termasuk daerah persawahan dengan luas areal ± 3770 Ha yang berada pada posisi 03o 41’ 12” LU dan 98o 47’ 52” BT, sedang ketinggian tempat berkisar antara elevasi 4,50 m – 1,80 m diatas permukaan air laut. Dari Hasil survey dan dari data-data yang didapat di Departemen PU Dinas Pengairan Propinsi Sumut, areal persawahan DI Bandar Sidoras terbagi menjadi dua yaitu persawahan Bandar Sidoras Kiri dengan luas 1.048 Ha dan Persawahan Bandar Sidoras Kanan dengan Luas 1.969 Ha dimana terdapat pengembangan jaringan irigasi di daerah irigasi sebelah kanan bendung.
Untuk merencanakan jaringan irigasi D.I. Bandar Sidoras mmerlukan data hidrologi, Klimatologi, Topografi yang kemudian akan dianalisa untuk mendapatkan curah hujan efektif, evapotranspirasi, kebutuhan air irigasi, debit andalan, dan debit yang didistribusikan pada petak-petak sawah sesuai dengan yang diperlukan.
Dalam perencanaan jaringan irigasi D.I Bandar Sidoras hal-hal yang dianalisa adalah analisa hidrologi yang meliputi Curah Hujan efektif, Evapotranspirasi, Kebutuhan air irigasi, Debit Andalan serta Debit yang di distribusikan kemasing petak sawah.
Dari hasil perhitungan didapat nilai debit andalan Sungai Percut dengan metode Dr. F.J.Mock didapat nilai debit maximum andalan Q80 = 14,38 m3/det yang terjadi pada bulan januari dan Debit minimum andalan Q80 = 2,07 m3/det pada bulan September. Kebutuhan air irigasi berdasarkan pola tanam alternatif-7 sebesar 1,31 ltr/dtk/Ha dimana musim tanam Padi-I awal bulan Mei, Padi-II awal bulan September, Palawija awal bulan Januari. Besarnya areal yang dapat dikembangkan yaitu sebesar 1139 Ha dimana areal yang telah dimanfaatkan menjadi sawah adalah 3017 Ha
Kata kunci : Studi Perencanaan Pengembangan Jaringan Irigasi di D.I Bandar
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Umum
Sebagai negara agraria tidaklah heran jika pemerintah senantiasa memberikan perhatian serius pada pembangunan di sector pertanian. Dalam hal ini meningkatkan produksi pertanian guna memenuhi kebutuhan pangan dalam negeri yang senantiasa bertambah sesuai dengan pertambahan jumlah penduduk
Pemerintah dalam upaya meningkatkan pembangunan disegala bidang, terutama untuk meningkatkan sector swasembada pangan khususnya penyediaan beras, telah melaksanakan dan membuat berbagai program pengembangan, peningkatan, dan perbaikan sarana irigasi.
Berkaitan dengan hal tersebut diatas,peningkatan jaringan irigasi Daerah Irigasi (DI) Bandar Sidoras di Kabupaten Deli Serdang adalah salah satu daerah yang dikembangkan dan pada saat ini sedang dilaksanakan. Dengan luas areal seluruhnya mencapai ± 3017 Ha di Kabupaten Deli Serdang, Kecamatan P. Sei. Tuan, Propinsi Sumatera Utara.
1.2 Latar Belakang Penelitian
Keadaan lokasi pada saat ini sudah berupa hamparan sawah yang luas dengan pemanfaatan yang baik. Sumber pengairan mengandalkan Bendung Karet (Rubber Dam) sei percut sehingga kebutuhan air untuk bercocok tanam dapat mencukupi kebutuhan irigasi. Untuk meningkatkan produksi pangan maka diadakanlah suatu pengembangan jaringan irigasi. Dengan adanya suatu pengembangan jaringan irigasi di daerah irigasi Bandar Sidoras maka penulis mencoba untuk menganalisa kasus ini, dimana jaringan irigasi di daerah Bandar Sidoras dilakukan suatu perluasan jaringan irigasi di sebelah kanan bendung. Pemberian air irigasi semula dilakukan dengan mengambil air Bendung karet (Rubber
Dam) Bandar Sidoras yang merupakan aliran dari Sungai Percut. Untuk
meningkatkan produksi pangan, pemerintah daerah merencanakan untuk memperluas
daerah pengairan yang terletak di kanan bendung.
Melihat hal tersebut di atas dan kaitannya dengan perencanaan jaringan irigasi
maka dalam skripsi ini dipilih judul “Studi Pengembangan Jaringan Irigasi di D.I Bandar Sidoras”. Dengan kondisi yang ada pada saat ini.
1.3 Identifikasi Masalah
1. Apakah dengan debit yang tersedia saat ini untuk sungai percut mampu mengairi areal sawah melebihi kondisi eksisting ?
2. Dengan kondisi areal rawa yang ada disekitar D.I Bandar Sidoras, apakah mampu dijadikan areal potensial persawahan ?
4. Dengan berkembangnya areal irigasi maka diperlukan system distribusi air sehingga pengaturan air dapat berjakan optimal.
1.4 Batasan Masalah
Sesuai dengan judul tugas akhir yang di pilih, maka permasalahan terhadap penulisan ini dibatasi oleh :
a. Analisa hidrologi
Analisa hidrologi yang dilakukan yaitu hanya mencakup perhitungan hidrologi dengan menggunakan data curah hujan tengah bulanan dan data klimatologi.
b. Menghitung kebutuhan air yang dibutuhkan untuk pengembangan luas
lahan pertanian dengan beberapa jenis pola tanam.
c. Hanya membahas mengenai penambahan luas pengembangan petak irigasi Bandar Sidoras.
d. Distribusi air yang direncanakan mengikuti rencana yang telah ditetapkan oleh PU Dirjen PSDA.
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan daripada penelitian ini adalah :
1. Untuk mengevaluasi kemampuan debit Sei Percut setelah adanya bendung sehingga pengembangan jaringan irigasi dapat dilakukan 2. Melalui penelitian ini diharapkan setelah adanya pengembangan
1.6 Metodologi Pembahasan
Perencanaan suatu daerah irigasi baik secara teknis maupun non teknis, pada umumnya mengacu pada syarat-syarat tertentu yang harus dipenuhi, terutama dalam merencanakan jaringan irigasi mulai dari bangunan pengambilan, saluran pembawa, saluran pembuang dan bangunan air pelengkap yang dibutuhkan dalam suatu jaringan irigasi meliputi :
1. Mengumpulkan basis pengetahuan (knowledge base) mengenai jaringan irigasi dari beberapa buku yang berkenaan dengan system perencanaan irigasi.
2. Mengumpulkan data-data yang diperlukan terdiri dari :
a) Data primer merupakan data yang diperoleh dengan pengamatan langsung dilapangan yaitu melakukan survey terhadap pengembangan jaringan irigasi yang tersedia
b) Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari instansi-instansi terkait dalam permasalahan dan penyelesaian pengembangan jaringan irigasi
3. Pengolahan data dilakukan melalui tahap-tahap berikut: a) Inventarisasi data curah hujan harian atau tengah bulanan
b) Analisis data curah hujan dengan menggunakan metode Poligon Thiessen
c) Perhitungan debit andalan dengan metode Dr. F.J. mock 4. Survey areal potensial daerah irigasi Bandar Sidoras
a. survey visual, yaitu untuk mengetahui kondisi existing areal irigasi dengan pengamatan secara langsung
b. penggunaan GPS, yaitu alat bantu ukur untuk mendapatkan lokasi dan luas areal irigasi yang berpotensi
5. Penentuan dan Pembagian areal yang berpotensi untuk dikembangkan Penentuan areal tersebut diambil berdasarkan Kriteria Perencanaan Jaringan Irigasi (KP-01) dan Bagian Petak Tersier (KP-05)
6. Gambar rencana pengembangan berupa skema jaringan
1.7 SISTEMATIKA PENULISAN
Bab I. Pendahuluan
Merupakan bingkai studi atau rancangan yang akan dilakukan meliputi tinjauan umum, latar belakang, tujuan dan manfaat, ruang lingkup pembahasan, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
Bab II. Tinjauan Kepustakaan
Bab ini menguraikan tentang teori yang berhubungan dengan penelitian agar dapat memberikan gambar model dan metode analisis yangakan digunakan dalam menganalisa masalah.
Bab III. Metodologi Penelitian dan Deskripsi Lokasi Penelitian
Menganalisa perencanaan pengembangan jaringan irigasi dari segala aspek baik dari segi jaringan irigasi teknis, kebutuhan air, dan pola tanam
Bab V. Kesimpulan dan Saran
Merupakan kumpulan dari butir-butir kesimpulan hasil analisa dan pembahasan penelitian yang telah dilakukan. Kesimpulan juga disertai dengan rekomendasi yang ditujukan untuk penelitian selanjutnya atau untuk penerapan hasil penelitian di lapangan
1.8 Bagan Alir Metode Penulisan
Gambar 1.1 Bagan Alir Metode Penulisan
Analisis Hidrologi
Analisa Kebutuhan Air Irigasi Analisis Neraca Air
a. Curah Hujan efektif b. Evapotranspirasi
Analisis Debit Andalan (Q80) dengan Metode
FJ. Mock
MULAI
Pengumpulan Data a. Data curah hujan b. Data klimatologi c. Data debit
Peta Daerah
Penentuan Petak-petak Persawahan
Debit yang di Distribusikan
BAB II
DASAR TEORI
2.1 PERHITUNGAN HIDROLOGI
2.1.1 Umum
Persediaan air hujan dunia hampir seluruhnya didapatkan dalam bentuk hujan sebagai hasil dan penguapan air. Proses-proses yang tercakup dalam peralihan uap lengas dari laut ke daratan dan kembali ke laut lagi membentuk apa yang disebut daur hidrologi.
Air di bumi ini mengulangi terus menerus sirkulasi penguapan, presipitasi dan pengaliran keluar (outflow). Air menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut, berubah menjadi awan sesudah melalui beberapa proses dan kemudian jatuh scbagai hujan alau salju (presipitasi) ke permukaan laut atau daratan. Sebelum tiba ke permukaan bumi sebagian Iangsung menguap ke udara dan sebagian mencapai permukaan tanah. Sebagian akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan di mana sebagian akan menguap dan sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke permukaan tanah.
keluar sedikit demi sedikit dalam jangka waktu yang lama ke permukaan tanah di daerah-daerah yang rendah (disebut groundwater runoff = limpasan air tanah).
2.1.2 Penentuan Curah Hujan Rata-Rata DAS
Semua air yang bergerak di dalam bagian daur hidrologi secara langsung maupun tidak langsung berasal dari hujan (presipitasi). Udara yang diserap oleh air membawa air yang diuapkan dan bergerak hingga air tersebut mendingin sampai di bawah titik embun dan mempresipitasikan uap air sebagai hujan maupun bentuk presipitasi yang lain.
Suatu DAS adalah daerah yang dianggap sebagai wilayah dari suatu titik tertentu pada suatu sungai dan dipisahkan dari DAS-DAS di sebelahnya oleh suatu pembagi, atau punggung bukit/gunung yang dapat ditelusuri pada peta topografi.
Daerah aliran disebut juga sebagai cathment area atau drainage basin. Data hujan dari beberapa stasiun hujan digunakan dalam analisa data hujan untuk mencari curah hujan rata-rata daerah aliran.
Curah hujan yang diperlukan untuk penyusunan suatu rancangan pemanfaatan air adalah curah hujan rata-rata di seluruh daerah yang bersangkutan, bukan curah hujan pada suatu titik tertentu. Curah hujan ini disebut curah hujan wilayah/daerah dan dinyatakan dalam mm. Beberapa cara perhitungan untuk mencari curah hujan rata-rata daerah aliran, yaitu :
1. Arithmatic Mean Method
sesuai pada daerah yang datar dan mempunyai banyak penakar hujan yang didistribusikan secara merata pada lokasi-lokasi yang mewakili. Cara Arithmatic Mean dapat dirumuskan sebagai berikut :
R = 1/n ( R1 + R2 + R3 + ... + R………..(2.1)
Dimana :
R = Curah hujan rata-rata (mm) Rn = Tinggi hujan tiap stasiun n (mm) n = Banyaknya stasiun penakar hujan 2. Thiessen Method
Cara ini dengan memperhitungkan luas daerah yang diwakili oleh stasiun yang bersangkutan (luas daerah pengaruh). Untuk digunakan sebagai faktor dalam menghitung hujan rata-rata.
Menurut Thiessen luas daerah pengaruh dari setiap stasiun dengan cara : 1. Menghubungkan stasiun-stasiun dengan suatu garis sehingga membentuk
poligon-poligon segitiga.
2. Menarik sumbu-sumbu dan poligon-poligon segitiga.
3. Perpotongan sumbu-sumbu ini akan membentuk luasan daerah pengaruh dari tiap-tiap stasiun.
Luas daerah pengaruh masing-masing stasiun dibagi dengan luas daerah aliran disebut sebagai Koefisien Thiessen masing-masing stasiun (weighting factor).
Hujan rata-rata di daerah aliran dirumuskan sebagai berikut : R = A1 . R1 + A2 . R2 + A3 . R3 + .. + An . Rn
A A A A
Dimana:
A = Luas daerah aliran (km2)
An = Luas daerah pengaruh stasiun n (km2) Wn = Faktor pembobot daerah pengaruh stasiun n Rn = Tinggi hujan pada stasiun n (mm)
Metode Thiessen sesuai untuk daerah dengan jarak penakar hujan yang tidak merata.
3. Isohyet Method
Isohyet adalah garis yang menunjukkan tempat-tempat yang mempunyai tinggi hujan yang sama.
Cara ini adalah cara yang paling teliti, tetapi cukup sulit pembuatannya. Pada umumnya digunakan untuk hujan tahunan, karena terlalu banyak variasinya, sehingga isohyet akan berubah-ubah.
Hujan rata-rata di daerah aliran dirumuskan sebagai berikut :
R = A1,2 . R1,2 + A2,3 . R2,3 + ... + An,n+1 . Rn,n+1 ...………(2.3) A A A
Dimana :
An,n+1 = Luas antara isohyet In, dan isohyct In+1,
Rn,n+1 = Tinggi hujan rata-rata antara isohyet In, dan Isohyet In+1
2.1.3 Perhitungan Curah Hujan Effektif (Reff)
kehidupannya, maka disini perlu diperhitungkan dan dicari curah hujan effektif yang merupakan besarnya angka kebutuhan air yang dapat dimanfaatkan oleh tanaman.
Curah hujan effektif (Reff) ditentukan berdasarkan besarnya R-80 yang merupakan curah hujan yang besarnya dapat dilampaui sebanyak 80% atau dengan kata lain dilampauinya 8 kali kejadian dari 10 kali kejadian. Dengan kata lain bahwa besarnya curah hujan yang terjadi lebih kecil dari R80 mempunyai kemungkinan hanya 20%.
Ada berbagai cara untuk mencari curah hujan effektif ini yang telah dikembangkan oleh berbagai ahli, diantaranya ialah:
1. Cara Empiris
Harza Engineering Comp. Int. menghitung besarnya curah hujan effektif berdasarkan R80 = Rainfall equal or exceeding in 8 years out of 10 years. Bila dinyatakan dengan rumus adalah sebagai berikut : R80=(n/5)+ 1………..(2.4) Dimana :
Reff = R80 = Curah hujan efektif 80 % (mm/hari)
n/5 + I = Rangking curah hujan effektif dihitung dan curah hujan terkecil
n = Jumlah data 2. Cara Statistik
Dalam tugas akhir ini perhitungan curah hujan effektif menggunakan cara empiris yang digunakan oleh Harza Engineering Comp.Int. Pemilihan cara ini disebabkan data yang tersedia dapat dimasukkan ke dalam perhitungan rumus tersebut dan tidak ada batasan-batasan khusus terhadap data yang ada.
Wiramihardja Sadeli, Hidrologi Pertanian, hal 51, Himpunan Mahasiswa ITB
2.2 PERHITUNGAN KLIMATOLOGI
2.2.1 Umum
Karakteristik hidrologi suatu daerah sebagian besar ditentukan oleh keadaan geologi dan geografinya, iklim mempunyai peranan penting dalam penentuan karakteristik tersebut. Yang termasuk dalam data meteorologi antara lain : Temperatur udara, kelembaban udara, kecepatan angin dan lama penyinaran matahari.
1. Temperatur
Suhu atau temperatur udara adalah salah satu variabel yang mempengaruhi besarnya hujan. evaporasi dan transpirasi. Yang biasa disebut suhu udara atau temperatur adalah suhu yang diukur dengan termometer yang diletakkan pada sangkar meteorologi. Data temperatur udara dinyatakan dalam derajat celsius (°C’). derajat Fahrenheit (°F) atau derajat absolut yang merupakan data temperatur rata-rata harian.
2. Kelembaban, (Humidity)
terus menerus sampai terjadi suatu keseimbangan dimana udara jenuh air, dan penyerapan air tidak banyak. Adanya air yang terkandung dalam udara inilah yang disebut sebagai kelembaban udara.
Alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara dan hasil pengukuran dinyatakan dalam persen (%). Kelembaban udara yang mutlak jarang dijumpai. yang ada adalah kelembaban udara nisbi atau relatif yang merupakan perbandingan antara tekanan uap air dan tekanan uap jenuh.
3. Angin
Yang disebut arah angin adalah arah dari mana angin bertiup. Untuk penentuan arah angin ini digunakan lingkaran arah angin dan pencatat angin.
Angin sebagai udara yang bergerak merupakan faktor yang sangat berpengaruh dalam proses-proses hidrometeorologi. Angin cukup berpengaruh dalam proses penguapan dan dalam memproduksi hujan. Kecepatan angin diukur dengan anemometer dimana kecepatan anginnya dinyatakan dalam km/jam, mil/jam, m/dt atau knots.
4. Penyinaran Matahari (Suns Shine)
Jumlah jam selama matahari bersinar disebut jam penyinaran matahari. Jumlah jam penyinaran yang terjadi dalam sehari adalah tetap yang tergantung pada musim dan jarak lintang ke kutub.
Dalam pengukuran data lama penyinaran matahari biasanya dinyatakan dalam persen (%).
2.2.2 Evapotranspirasi
Peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut evaporasi (penguapan). Transpirasi adalah proses dimana tanaman menghisap air dari dalam tanah dan menguapkannya ke udara sebagai uap. Peristiwa yang terjadi secara bersama-sama antara transpirasi dan evaporasi disebut evapotranspirasi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi adalah suhu air, suhu udara, kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, sinar matahari dan lain-lain yang saling berhubungan satu sama lain.
Besamya evaporasi yang terjadi pada tanaman dihitung berdasarkan metode Penmann yang telah dimodifikasi. Dalam hal ini dipakai cara FAO yang dalam perumusannya adalah sebagai berikut:
Eto = c. [W. Rn + (1-W). f (u). (ea-ed)] ...(2.5)
dimana :
Eto = Evapotranspirasi acuan (mm/hari)
c = Faktor koreksi terhadap perbedaan cuaca antara siang dan malam W = Faktor koreksi temperatur terhadap radiasi
f(u) = Faktor pengaruh kecepatan angin (km/hari) Rn = Radiasi netto (mm/hari)
(ea – ed) = Perbedaan antara tekanan uap jenuh pada temperatur rata-rata udara dengan tekanan rata-rata air di udara yang sebenarnya
ed = RH x ea
= Tekanan uap nyata (mbar), dimana RH = Kelembaban relatif (%) f(u) = 0,27(1 +u/100)
= Fungsi kecepatan angin, dimana u = Kecepatan angin (km/jam) (Nilai fungsi angin f(u) = 0,27( 1+u/100) untuk kecepatan angin pada tinggi 2m)
1 -w = Faktor pembobot, dimana w Faktor pemberat Rs = (0,25 + 0,5 . n/N). Ra
= Radiasi gelombang pendek, dimana Ra = Radiasi Extra Teresterial(mm/hari)
n/N = Rasio Lama penyinaran N = Lama penyinaran rnaksimum Rns = Rs . (1-α)
= Radiasi netto gelombang pendek, dimana α = 0,25 f(T’) = σ . T4
= Fungsi Temperatur f(ed) = 0,33- 0,044 . (ed)0,5
= Fungsi tekanan uap nyata f(n/N) = 0,1 + 0,9 . n/N
= Fungsi rasio lama penyinaran Rnl = f(T’) . f(ed) . f(n/N)
Rn = Rns - Rnl = Radiasi netto
Rumus Penmann didasarkan atas anggapan bahwa suhu udara dan permukaan air rata-rata adalah sama.
2.3 Analisa Debit Andalan
Debit andalan (dependable discharge) adalah besarnya debit yang tersedia sepanjang tahun dengan resiko kegagalan yang telah diperhitungkan. Dalam studi ini, penentuan debit andalan menggunakan metode tahun dasar perencanaan (basic year) dimana debit yang diandalkan adalah debit yang pernah terjadi pada tahun yang lalu.
Tahapan yang digunakan untuk menentukan besarnya debit andalan adalah sebagai berikut:
1. Data debit tahunan rata-rata diurutkan dari besar ke kecil
2. Dari data debit tahunan yang telah diurutkan tersebut, dicari probabilitas untuk tiap-tiap debit
3. Dari hasil perhitungan no. 2, kemudian dicari besarnya debit andalan yang dibutuhkan. Debit andalan dihitung berdasarkan data debit yang telah tercatat dengan periode yang memadai.
2.3.1 Debit Andalan Metode DR. F.J. Mock
mendapatkan debit bulanan, pada pertimbangan hidrologi daerah irigasi digunakan metode Dr. F.J. Mock dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Hitung Evapotranspirasi Potensial 2. Hitung Limitted Evapotranspirasi 3. Hitung Water Balance
4. Hitung Aliran Dasar dan Limpasan Langsung
Berikut adalah data-data yang digunakan dalam perhitungan debit andalan metode F.J.Mock :
a. Data Curah Hujan
Data curah hujan digunakan adalah curah hujan efektif bulanan yang berada dalam DPS. Stasiun curah hujan yang dipakai adalah stasiun yang dianggap mewakili kondisi hujan di daerah tersebut.
b. Evapotranspirasi Terbatas (Et)
Evapotranspirasi terbatas adalah evapotranspirasi aktual dengan mempertimbangkan kondisi vegetasi dan permukaan tanah serta frekwensi curah hujan. Untuk menghitung evapotranspirasi terbatas diperlukan data : 1. Curah hujan tengah bulanan (P)
2. Jumlah hari hujan tengah bulanan (n)
3. Jumlah permukaan kering setengah bulanan (d), dihitung dengan asumsi bahwa tanah dalam suatu hari hanya mampu menahan air 12 mm dan selalu menguap sebesar 4 mm.
Exposed surface (m%), ditaksir berdasarkan peta tata guna lahan, atau dengan asumsi.
m = 0 % pada akhir musim hujan dan bertambah 10% setiap bulan kering untuk lahan sekunder.
m = 10 % - 40 % untuk lahan yang tererosi
m = 20 % - 50 % untuk lahan pertanian yang diolah Secara matematis evapotranspirasi terbatas dirumuskan sebagai berikut :
ET = Ep - E
E = Ep*(m/20)*(18-n)...(2.6) dimana :
E = Beda antara evapotranspirasi potensial dengan evapotranspirasi terbatas (mm)
ET = evapotranspirasi terbatas (mm) Ep = evapotranspirasi potensial (mm)
m = singkapan lahan (Exposed surface (%)) n = jumlah hari hujan dalam sebulan c. Faktor Karakteristik Hidrologi
Faktor bukaan lahan
m = 0 % untuk lahan dengan hutan lebat m = 10 – 40 % untuk lahan tererosi
m = 30 – 50 % untuk lahan pertanian yang diolah
Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan untuk seluruh daerah studi yang merupakan daerah terbuka berbatu dapat diasumsikan untuk faktor m diambil 20 % - 40 %.
Semakin besar daerah pengaliran dari suatu aliran kemungkinan akan semakin besar pula ketersediaan debitnya.
Kapasitas Kelembaban Tanah (SMC)
Soil moisture capacity adalah kapasitas kandungan air pada lapisan tanah permukaan (surface soil) per m2. Besarnya Soil Moisture Capacity untuk perhitungan ketersediaan air ini diperkirakan berdasarkan kondisi posositas lapisan tanah permukaan dari DPS. Semakin besar porositas tanah, akan semakin besar pula Soil Moisture Capacity yang ada. Dalam perhitungan ini nilai SMC diambil antara 50 mm sampai dengan 250 mm.
Persamaan yang digunakan untuk besarnya kapasitas kelembaban tanah adalah :
SMC(n) = SMC(n-1) + IS(n)
Ws = As – IS………(2.7)
dimana:
SMC = Kelembaban tanah (diambil 50mm/205mm) SMC(n) = Kelembaban tanah bulan ke n
SMC(n-1) = Kelembaban tanah bulan ke n - 1
IS = Tampungan awal (initial storage) ….. mm As = Air hujan yang mencapai permukaan tanah d. Keseimbangan air di permukaan tanah
Air Hujan (As)
Air hujan yang mencapai permukaan tanah dapat dirumuskan sebagai berikut:
As = P – Et………(2.8) di mana :
As = air hujan mencpai permukaan tanah P = Curah hujan bulanan
Et = Evapotranspirasi Kandungan air tanah
Besar kandungan tanah tergantung dari harga As, bila harga As negatif, maka kepasitas kelembaban tanah akan berkurang dan bila As positif maka kelembaban tanah akan bertambah.
e. Aliran dan Penyimpangan Air Tanah (run off & ground water storage) Nilai run off dan ground water tergantung dari kesimbangan air dan kondisi tanahnya. Data-data yang diperlukan untuk menentukan besarnya aliran air tanah adalah sebagai berikut :
Koefisien Infiltrasi
Faktor resesi adalah perbandingan antara aliran air tanah pada bulan ke-n dengan aliran air tanah pada awal bulan tersebut. Faktor resesi aliran tanah dipengaruhi oleh sifat geologi DPS. Dalam perhitungan ketersediaan air dengan metode MOCK, besarnya nilai k didapat dengan cara coba-coba (trial), sehingga dapat dihasilkan aliran seperti yang diharapkan.
Initial Storage (IS)
Initial Storage atau tampungan awal adalah perkiraan besarnya volume air pada awal perhitungan.
Penyimpangan Air Tanah (Ground Water Storage)
Penyimpangan air tanah besarnya tergantung dari kondisi geologi setempat dan waktu. Sebagai permulaan dari simulasi harus ditentukan penyimpangan awal (initial storage) terlebih dahulu. Persamaan yang dipergunakan dalam perhitungan penyimpanan air tanah adalah sebagai berikut :
Vn = k * V(n-1) + 0.5 (1 + k) ln
Vn = Vn - V(n-1)...(2.9)
dimana :
Vn = Volume air tanah bulan ke n K = qt/qo = faktor resesi aliran tanah qt = aliran air tanah pada waktu bulan ke t
qo = aliran air tanah pada awal bulan (bulan ke 0) vn-1 = volume air tanah bulan ke (n-1)
f. Aliran Sungai
Aliran Dasar = infiltrasi - Perubahan aliran air dalam tanah Aliran permukaan = volume air lebih - infiltrasi
Aliran sungai = aliran permukaan + aliran dasar Debit andalan = Aliran sungai * Luas DAS
1 bulan dalam detik
…...………(2.10)
Air yang mengalir di sungai merupakan jumlah dari aliran lansung (direct run off), aliran dalam tanah (interflow), dan aliran tanah (base flow).
Besarnya masing-masing aliran tersebut adalah : Interflow = infiltrasi - volume air tanah Direct run off = water surflus - infiltrasi
Base flow = aliran yang selalu ada sepanjang tahun Run off = interflow + direct run off + base flow
Dalam perhitungan debit andalan Sungai Percut, digunakan data curah hujan wilayah metode Thiessen tengah bulanan dari stasiun Aek Pancur, Patumbak dan Tanjung Morawa.
Tabel 2.1 Radiasi Ekstra Terretrial (Ra), (mm/hari)
Lintang Utara Posisi Lintang Selatan
Tabel 2.2 Pengaruh Suhu Udara pada Panjang Gelombang Radiasi f(T)
Suhu udara (◦C) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 21 22 24 26 28 30 32 34 36
f(T) = c Ta 4 11,0 11,4 11,7 12,0 12,4 12,7 13,1 13,5 13,8 14,2 14,6 14,8 15,0 15,4 15,9 16,3 16,7 17,2 17,7 18,1
Sumber : Laporan Nota Perencanaan Jaringan Utama dan Tertier CV. Biro Permcanaan Sketsa (1995)
Tabel 2.3 Tekanan Uap Jenuh (ea), (mbar)
Suhu udara (◦C) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
f(T) = c Ta 4 6,1 6,6 7,1 7,6 8,1 8,7 9,3 10,0 10,7 11,5 12,3 13,1 14,0 15,0 16,1 17,0 18,2 19,4 20,6 22,0
Suhu udara (◦C) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
f(T) = c Ta 4 23,4 24,9 26,4 28,1 29,8 31,7 33,6 35,7 37,8 40,1 42,4 44,9 47,6 50,3 53,2 56,2 59,4 62,8 66,3 69,9
Tabel 2.4 Sudut Tekanan Uap Jenuh (D), (mbar)
Ta 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 13 0,973 0,979 0,985 0,992 0,998 1,004 1,010 1,017 1,023 1,029 14 1,035 1,042 1,048 1,054 1,060 1,067 1,073 1,079 2,085 1,092 15 1,098 1,104 1,110 1,117 1,124 1,130 1,136 1,143 1,149 1,156 16 1,162 1,169 1,175 1,182 1,188 1,195 1,202 1,028 1,215 1,221 17 1,228 1,235 1,242 1,249 1,256 1,236 1,270 1,277 1,284 1,291 18 1,298 1,305 1,313 1,320 1,327 1,335 1,342 1,349 1,356 1,364 19 1,371 1,379 1,386 1,394 1,402 1,410 1,417 1,425 1,433 1,440 20 1,448 1,456 1,464 1,472 1,480 1,488 1,496 1,504 1,512 1,520 21 1,528 1,536 1,545 1,553 1,562 1,570 1,578 1,587 1,595 1,604 22 1,612 1,621 1,629 1,638 1,647 1,656 1,664 1,673 1,682 1,690 23 1,699 1,708 1,717 1,726 1,735 1,745 1,754 1,769 1,772 1,781 24 1,790 1,800 1,809 1,819 1,828 1,838 1,848 1,857 1,867 1,876 25 1,886 1,896 1,906 1,916 1,926 1,936 1,946 1,956 1,966 1,976 26 1,986 1,997 2,007 2,018 2,028 2,039 2,049 2,060 2,070 2,081 27 2,092 2,102 2,113 2,123 2,134 2,144 2,155 2,165 2,176 2,186 28 2,197 2,207 2,218 2,228 2,239 2,249 2,260 2,270 2,281 2,291 29 2,302 2,312 2,323 2,333 2,344 2,354 2,365 2,375 2,386 2,396 30 2,397 2,417 2,428 2,438 2,449 2,495 2,470 2,480 2,491 2,501
2.4 KEBUTUHAN AIR UNTUK TANAMAN
2.4.1 Kebutuhan Bersih Air di Sawah (Net field Requirement = NFR)
NFR adalah kebutuhan air untuk suatu areal sawah dengan memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhinya, diantaranya adalah penyiapan lahan, penggunaan konsumtif, perkolasi, pergantian lapisan air dan curah hujan efektif. Rumus yang dipakai adalah :
NFR = Etc + P + WLR Reff……….(2.11) Dimana :
NFR = Kebutuhan air bersih di sawah (mm/hari) Etc = Penggunaan konsumtif (mm/hari)
P = Perkolasi (mm/hari)
Reff = Curah hujan efektif (mm/hari) WLR = Penggantian lapisan air (mm)
2.4.2 Pengolahan Tanah
Pengolahan tanah merupakan langkah pertama dalam mempersiapkan tanah bagi penanaman. Besarnya kebutuhan air untuk pengolahan tanaman padi tergantung dari :
• Luas lahan yang harus dijenuhkan • Lamanya pengolahan tanah
• Besarnya evaporasi dan perkolasi yang terjadi
LP = .
LP = Kebutuhan air untuk pengolahan tanah (mm/hari)
M = Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang sudah dijenuhkan (mm/han)
= Eo + P
S = Kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50 mm, yakni 200 + 50 = 250 mm
2.4.3 Perkolasi
Perkolasi merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi perhitungan besarnya kebutuhan air di sawah. Perkolasi adalah proses mengalirnya air dibawah permukaan tanah akibat adanya gaya gravitasi atau tekanan hidrostatik atau juga dari keduanya, dan suatu lapisan tanah ke lapisan tanah dibawahnya, hingga mencapai permukaan air tanah pada lapisan jenuhnya. Jenis air ini tidak dapat dimanfaatkan untuk tanaman. Perkolasi atau peresapan air kedalam tanah dibedakan menjadi dua, yaitu perkolasi vertikal dan perkolasi horizontal.
Faktor-faktor yang mempengaruhi adalah : • Sifat tanah
• Air tanah • Keadaan medan
Jadi perkolasi disini adalah kehilangan air yang dipengaruhi oleh keadaan fisik dilapangan.
Besar angka perkolasi dapat dilihat pada Tabel 2.6 berikut ini Tabel 2.6 Tingkat Perkolasi
Sumber : Standart Perencanaan Irigasi KP-01
2.4.4 Penggantian Lapisan Air (Water Layer Requirement = WLR)
masing-masing 50 mm (3,3 mm/hari selama setengah bulan) selama sebulan dan dua bulan setelah transplantasi.
2.4.5 Koefisien Tanaman
Besarnya koefisien tanaman yang diperlukan untuk menghitung evapotranspirasi tergantung dari jenis dan umur tanaman tersebut. Koefisien tanaman ini merupakan faktor yang mencari besarnya air yang habis terpakai oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Dalam studi ini harga-harga koefisien tanaman padi dan palawija yang akan dipakai berdasarkan data-data dan FAO yang telah dipakai secara umum di Indonesia. Harga koefisien tersebut dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 2.7 Harga Koefisien Tanaman
Bulan Padi Palawija
Varietas Biasa Varietas Unggul Keledai K. Tanah Jagung 0,5
Penggunaan air yang dikonsumsi tanarnan tergantung pada data iklim dan koefisien tanaman pada tahap pertumbuhannya. Rumus yang dipakai adalah :
Dimana :
Etc = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari) Kc = Koefisien tanaman
Eto = Evapotranspirasi (Penman Modifikasi) (mm/hari)
2.4.7 Pola Tanam
Dengan keterbatasan persediaan air, maka pengaturan pola tanam dan jadwal tanam perlu dilaksanakan untuk mengurangi banyaknya air yang diperlukan.
Pola tanam adalah suatu sistem dalam menentukan jenis-jenis tanaman atau pergiliran tanaman pada suatu daerah tertentu yang disesuaikan dengan persediaan air yang ada dan dilaksanakan sesuai jadwal penanarnan yang ditetapkan.
Alternatif pola tanam disusun dengan rnemperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1. Dengan membagi areal irigasi dalam beberapa golongan berdasarkan
pertimbangan pemasokan air dan tenaga kerja yang tersedia 2. Jenis tanaman
Untuk mempermudah perhitungan, pola tanam pada gambar 2.8 dibuat dalam bentuk skema seperti terlihat pada tabel 2.9 Masa tanam tidak serentak berperiode tengah bulanan dengan waktu bebas (timelag) satu setengah bulan, diandaikan mencakup 3 bulan yang disediakan untuk penyiapan lahan (45 hari).
Lapisan air setinggi 50 mm diberikan dengan jangka waktu satu setengah bulan, jadi kebutuhan air tambahan adalah 3,3 mm/hari. Berdasarkan data-data yang diketahui dan skema pola tanam dengan koefisien tanaman, kebutuhan air untuk pola tanam yang diterapkan dapat dihitung. Selama jangka waktu penyiapan lahan (45 hari), air irigasi diberikan secara terus menerus dan merata untuk seluruh areal. Tidak dibedakan antara areal yang sudah ditanami atau areal yang masih dalam tahap penyiapan.
Tabel 2.8 Skema Pola Tanam Dengam Koefisien Tanaman
jan Feb Mar Apr Mei Juni Juli Ags Sep Okt Nop Des
Sumber : Buku Petunjuk Perencanaan Irigasi (1986)
2.4.8 Efisiensi Irigasi
Efisiensi irigasi adalah perbandingan antara jumlah air yang digunakan dengan jumlah air yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman dengan jumlah air yang dikeluarkan dari pintu pengambilan yang dinyatakan dalam persen (%). Supaya air yang sampai pada tanaman tepat pada jumlahnya, maka air yang dikeluarkan dari pintu pengambilan harus lebih besar dari kebutuhan, untuk itu diperlukan faktor efisiensi irigasi
Besarnya efisiensi irigasi dipengaruhi olch jumlah air yang hilang selama diperjalanan. Kehilangan air yang dimaksud adalah :
1. Kehilangan air di tingkat primer
Meliputi kehilangan air di saluran primer dan bangunan-bangunannya. 2. Kehilangan air di tingkat sekunder
Meliputi kehilangan air di saluran sekunder dan bangunan-bangunannya. 3. Kehilangan air di tingkat tersier
Meliputi kehilangan air di sawah, di saluran kuarter dan saluran tersier serta di bangunan- bangunannya.
Pada dacrah irigasi Bandar Sidoras kehilangan air di tingkat saluran diasumsikan sebagai berikut:
1. Kehilangan air di tingkat primer : 10% 2. Kehilangan air di tingkat sekunder : 10% 3. Kehilangan air di tingkat tersier : 20%
1. Efisiensi ditingkat primer = 100% - 10% = 90% 2. Efisiensi ditingkat sekunder = 100% - 10% = 90% 3. Efisiensi ditingkat tersier = 100% - 20% = 80% Sehingga besamya efisiensi irigasi total(E):
E= 90% x 90% x 80% = 65% ……….(2.14)
2.4.9 Kebutuhan Air di Pintu Pengambilan
Besamya kebutuhan air di pintu pengambilan adalah banyaknya kebutuhan air bersih di sawah dibagi dengan efisiensi proyek. Rumus yang digunakan adalah:
DR = . , NFR
E 8 64………....(2.15)
Dimana :
DR = Kebutuhan air di pintu pengambilan (l/dt/ha) NFR = Kebutuhan air di sawah (mm/hari)
E = Efisiensi irigasi (%)
1/8,64 = Angka konversi satuan dari mm/hari ke lt/dt/ha
2.5 Tata Letak Saluran
Saluran terdiri dari saluran primer, sekunder dan tersier. Saluran tersebut dapat menjadi sebagai saluran garis tinggi (trances) dan dapat juga sebagai saluran punggung Standar Perencanaan Irigasi KP-01 Direktorat Irigasi (1986).
direncanakan dapat diairi, maka saluran induknya akan mengikuti garis yang menghubungkan titik-titik yang sama tinggi dari daerah yang bersangkutan, sedangkan saluran sekunder akan mengikuti punggung medan. Apabila daerah yang akan diairi diapit oleh dua buah sungai atau parit, maka saluran induk akan mengikuti garis pemisah air (garis pembagi tangkapan air).
2.6 Penentuan Petak-Petak Persawahan
Dalam penentuan petak-petak persawahan topografi sangat diperlukan untuk membagi batas-batas daerah seperti : batas kampung, jalan raya, sungai, saluran pembuang dan lain sebagainya untuk memudahkan penentuan ukuran-ukuran luas bagian petak persawahan yang diperlukan untuk pembagian daerah-daerah persawahan kedalam kategori yang lebih kecil. Pembagian ini dilakukan dari pembagian yang lebih besar, petak primer atau sekunder ke pembagian yang lebih kecil,petak tersier (Reksokusumo,1977).
Menurut Soetodjo, 1974, pembagian petak-petak persawahan didasari kepada kriteria-kriteria sebagai berikut :
a. Luas petak tersier maksimum 160 Ha pada daerah datar dan pada daerah berbukit-bukit maksimum luasnya adalah 80 Ha. Luas tersebut sedapat mungkin sama untuk setiap petak tersier, agar memudahkan pengawasan atas banyaknya air yang diperlukan dan juga sangat berguna bagi daerah penanam padi yang menggunakan sistem pemberian air secara bergiliran. b. Luas petak tersier diberi batas yang nyata, misalnya jalan raya, jalan desa,
jalan kereta api, sungai, saluran pembuang, pemukiman penduduk dan lain-lain. Hal ini perlu bagi si pemakai air itu sendiri agar tidak timbul keraguan dari saluran mana ia mesti mengalirkan air kesawahnya.
c. Letak Tersier diusahakan sedekat mungkin dengan pintu pengambilan agar pengukuran atau pengambilan air dipetak tersebut mudah dilakukan. d. Petak tersier hanya mendapatkan air dari satu bangunan sadap tersier atau
dari satu saluran tersier.
e. Bentuk petak sedapat mungkin sama panjang dengan lebar untuk menghindari terlalupanjangnya saluran tersier.
Menurut Reksokusumo,1977, petak tersier sedapat mungkin kelihatan bebas (survey able) dan jaraknya dari petak tersier dengan bangunan sadap tidak melebihi 3 km, sehingga pembagian air tidak terlalu sukar.
saluran pembagi sekunder dan menerima air langsung dari bangunan bagi yang terletak di saluran primer atau di saluran sekunder. Sebagai batas-batas petak sekunder pada umumnya digunakan tanda-tanda topografi yang jelas seperti saluran pembuang, jalan raya, jalan desa, jalan kereta api, dan lain-lain. Luas petak sekunder tergantung dari pada medan yang dapat diairi oleh satu saluran sekunder. Petak primer terdiri dari beberapa petak sekunder yang airnya dibagikan oleh satu saluran pembagi sekunder dan mengalirkan air langsung dari sumbernya (Bendung atau waduk)
2.7 Perhitungan Debit
Banyaknya air yang keluar dari suatu bendungan untuk memenuhi kebutuhan air irigasi. tentunya perlu diimbangi dengan banyaknya air yang masuk ke bendungan tersebut. Air yang masuk mengisi suatu bendungan biasanya merupakan debit air yang mengalir dari suatu cathment area. Dari data debit yang diperoleh pada studi ini, maka diketahui pengisian bendungan berlangsung tiap bulannya selama setahun. Data ini nantinya akan dipakai dalam perhitungan debit yang masuk ke bendungan.
Perhitungan debit untuk mengetahui banyaknya air yang masuk suatu bendungan ialah dihitung dengan mencari debit rata-rata tiap bulannya selama setahun. Rumus yang digunakan untuk menghitung debit rata-rata adalah
Qrata-rata = 1/n x ∑Q……….(2.16)
Dimana :
2.7.1 Besar Bebit yang di Distribusikan
Besar debit yang didistribusikan disetiap saluran tergantung dari jumlah kebutuhan air pada petak sawah dan diperbesar atau ditambah untuk menutupi kehilanga air pada setiap tingkat saluran didaerah irigasi yang bersangkutan hingga ke pengambilan pada waduk atau sungai Standar Perencanaan Irigasi KP-01 Direktorat Irigasi (1986).
Menurut Soetodjo, 1974, untuk menghitung besarnya debit air yang akan di distribusikan pada setiap saluranjika system pemberian airnya secara giliran bebas, tidak beraturan golongan, maka digunakan rumus sebagai berikut:
Qo = t . a . A ……….(2.17) Q = 1,1 . Qo ……….(2.18)
Q = 1,2 . Qo ……….(2.19)
Dimana :
Qo = debit di saluran (ltr/dtk)
Q = debit di saluran primer atau sekunder (ltr/dtk) Q = debit di saluran tersier (ltr/dtk)
t = koefisien tegal
a = Kebutuhan air normal (ltr/dtk/Ha) A = Luas yang diairi (Ha)
yang kecil dan dapat dikerjakan dalam waktu 14 hari. Besarnya kebutuhan normal sebagai pendekatan adalah 90% dari kebutuhan dasar. Jadi kebutuhan air normal adlah sebagai berikut :
a = 0,90 . k…………...……….……….(2.20) Dimana :
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Pengambilan Data
Tahap pengambilan data pada penelitian ini dibagi menjadi dua tahapan sesuai degan jenis dan kebutuhan data-data tersebut, secara terperincidua tahapan tersebut meliputi :
a. Pengambilan data primer b. Pengambilan data sekunder
3.1.1 Pengambilan Data Primer
Pada penelitian ini data primer atau data lapangan di kumpulkan dari dinas-dinas terkait seperti, BWSS II (Balai Wilayah Sungai Sumatera II), Dinas PU Pengairan Sumut, Konsultan Perencana dan pengawasan MFC-2, stasiun – stasiun pencatat curah hujan (Patumbak, Tanjung Morawa, Aek Pancur) dan stasiun yang memiliki data klimatologi (Stasiun Sampali) dan juga melalui kuesioner kepada Pak Parjono (petugas Bendung Karet Bandar Sidoras) beserta penduduk sekitar lokasi bendung karet ditambah buku-buku yang terkait tentang materi dari tugas akhir yang terangkum dalam pengerjaan tugas akhir ini. Sehingga data–data inilah sebagai acuan dan patokan penulis dalam penulisan ini. Adapun beberapa data primer yang diperlukan adalah :
a. Data Hidrologi b. Data topografi, dan
3.1.1.1 Data Hidrologi
Berdasarkan hasil analisis data curah hujan dari Stasiun Patumbak, Tanjung Morawa, dan Aek Pancur didapat data curah hujan tengah bulanan, rerata dan debit andalan pada areal rencana. Sedangkan Prediksi kondisi klimatologi areal pekerjaan didasarkan atas data iklim stasiun sampali, pada table dibawah ini
Tabel 3.1 Data Klimatologi
Jenis Iklim satuan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des
Curah hujan rata2 bulan mm 132 114 131 158 234 168 195 211 284 315 252 208
Temperatur rata-rata 0C 28,2 28,9 29,6 29,7 29,6 29,6 29,9 29,2 28,7 28,6 28,3 27,8
Penyinaran matahari % 49 54 59 57 57 60 59 58 49 45 43 47
Kelembaban udara % 85 84 84 84 85 84 83 84 86 87 87 86
Intensitas hujan Hari 8 8 8 11 13 9 13 14 18 19 18 15
Kecepatan angin Km/hr 67,2 74,4 72 76,8 76,8 74,4 74,4 76,8 76,8 72 74,4 72
Expose surface % 20 20 30 20 20 20 30 40 50 50 40 30
Tabel 3.2 DATA CURAH HUJAN RATA-RATA DARI STASIUN I, II, dan III(mm) METODE THIESSEN
Tahun
januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus september Oktober November Desember
I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II
1999 64.3 64.0 58.3 49.3 82.4 71.2 90.5 44.6 51.7 151.9 94.0 30.5 52.2 51.3 6.4 112.7 107.9 154.7 134.8 116.3 76.1 80.4 105.6 64.8
2000 97.4 63.8 61.2 44.4 49.9 79.4 34.3 45.3 72.8 51.4 115.4 31.2 25.7 117.3 80.3 70.3 121.9 203.1 211.9 185.0 67.9 161.2 78.5 44.9
2001 90.6 66.4 21.2 11.2 80.0 91.7 42.7 36.6 94.4 14.2 75.8 86.8 49.4 173.8 93.0 247.9 150.2 161.4 103.4 215.0 223.9 143.7 65.0 249.8
2002 80.5 124.5 20.2 60.4 32.2 123.6 166.5 53.5 119.1 98.1 33.3 93.8 142.8 95.6 141.4 136.0 170.2 196.0 115.6 151.9 92.3 122.5 94.4 34.2
2003 61.5 55.0 124.9 25.9 15.2 40.4 65.9 41.7 140.5 88.2 31.7 114.8 65.9 182.7 87.2 107.2 130.2 130.2 152.1 139.1 124.9 141.1 102.6 31.2
2004 84.2 56.3 45.4 64.5 130.6 65.0 76.5 37.2 102.8 349.0 91.6 55.1 132.1 78.1 54.7 159.9 205.1 159.9 127.3 128.2 85.9 61.5 39.3 88.5
2005 112.2 79.1 29.4 37.7 20.9 30.1 56.8 19.8 112.4 53.3 92.5 69.8 133.6 44.6 4.5 92.1 123.1 146.8 185.5 149.6 98.6 131.8 260.8 190.4
2006 65.3 19.9 67.7 118.2 11.5 137.0 88.7 149.4 148.7 144.3 79.0 110.6 29.0 176.8 125.9 94.4 126.8 205.3 224.7 131.6 87.4 158.7 194.2 124.1
2007 78.8 44.0 11.3 29.2 11.3 43.9 64.5 130.0 210.9 65.6 97.3 45.3 66.9 135.5 67.4 261.1 100.6 178.5 73.9 219.5 177.9 114.6 84.2 77.4
2008 62.1 79.8 92.2 41.0 126.5 110.5 125.5 97.5 145.3 125.9 99.3 88.2 95.7 77.2 77.1 124.7 200.4 222.5 100.8 211.0 130.4 131.1 144.1 64.5
3.1.1.2 Data Topografi
Secara umum kondisi topografi areal irigasi D.I. Bandar Sidoras seluas ± 3017 Ha tergolong relative datar dengan rerata kemiringan medan lapangan berkisar antara 0,10 % - 0,50 % sedang ketinggian tempat berkisar antara elevasi 4,50 m – 1,80 m diatas permukaan air laut. Daerah irigasi Bandar Sidoras berada pada posisi 03o 41’ 12” LU dan 98o 47’ 52” BT. Dari Hasil survey dan dari data-data yang didapat di Departemen PU Dinas Pengairan Propinsi Sumut, areal persawahan DI Bandar Sidoras terbagi menjadi dua yaitu persawahan Bandar Sidoras Kiri dengan luas 1.048 Ha dan Persawahan Bandar Sidoras Kanan dengan Luas 1.969 Ha dimana terdapat pengembangan jaringan irigasi di daerah irigasi kanan dengan luas sekitar 115 Ha.
3.1.2 Pengambilan Data Sekunder
Data sekunder merupakan data atau informasi yang tersusun dan terukur yang sesuai dengan kebutuhan maksud dan tujuan penelitian ini.
3.2 Pengolahan Data
Pengolahan data untuk keperluan evaluasi perencanaan jaringan irigasi Bandar Sidoras akan meliputi :
1. Analisis Hidrologi, yang meliputi : a. Curah hujan effektif
b. Evapotranspirasi c. Kebutuhan air irigasi d. Debit Andalan
2. Penentuan letak petak sawah yang dikembangkan 3. Debit yang didistribusikan
3.2.1 Curah Hujan Efektif
Untuk menentukan besarnya curah hujan efektif untuk sungai Percut didapat dengan menggunakan data curah hujan harian yang diakumulasikan menjadi data curah hujan tengah bulan kemudian data tersebut diurutkan dari data terkecil hingga terbesar. Untuk mendapatkan besar curah hujan efektif memakai ketentuan standar Perencanaan Irigasi KP-01 (1986).
3.2.2 Evapotranspirasi
Untuk memperoleh besarnya jumlah air yang ditranspirasikan dalam satu satuan waktu untuk penanaman tanaman hijau, yang tumbuh merata serta tidak pernah mengalami kekurangan air . Dalam menentukan jumlah air memakai metode penman, berdasarkan keadaan-keadaan meteorologi seperti:
a. Temperatur
b. Sinar matahari ( radiasi) c. Kelembapan
d. Angin
3.2.3 Kebutuhan Air Irigasi
Besarnya kebutuhan air di petak persawahan dipengaruhi oleh banyaknya air yang dibutuhkan tanaman untuk tumbuh, banyaknya air yang diperlukan untuk pengolahan tanah, rembesan, penguapan dan juga dipengaruhi oleh besarnya curah hujan yang jatuh tidak sama setiap waktu. Kebutuhan air irigasi untuk padi dihitung berdasarkan Standar Perencanaan Irigasi KP-01 (1986) dengan faktor-faktor berikut :
3.2.4 Penentuan Letak Petak Sawah yang Dikembangkan
Tata letak saluran irigasi (irrigation channel) direncanakan pada daerah yang lebih tinggi dari daerah yang akan diairi. Saluran ini terdiri dari saluran sekunder dan saluran tersier. Tata letak saluran sekunder disesuaikan dengan pembagian petak-petak persawahan dan panjang salurannya diukur langsung pada peta pembagian petak. Kemudian hasil pengukuran dikalikan dengan skala peta pembagian petak.
3.2.5 Debit yang di Distribusikan
Perhitungan besar debit pada setiap saluran tergantung dari luas daerah yang akan diairi, kebutuhan air normal dan system pemberian air, serta ditambah dengan kehilangan air di saluran.
Berikut ini adalah gambar peta DAS Sungai Percut.
Gambar 3.2 Bendung Bandar Sidoras
Gambar 3.3 Lokasi Pengembangan Jaringan Irigasi D.I. Bandar Sidoras
Gambar 3.4 Aliran irigasi dari Sungai Percut
Sumber : Google Earth
Keterangan :
= Sungai Percut = Aliran Irigasi = Sungai Tuan
= Daerah Pengembangan Jaringan Irigasi
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum
Dalam bab ini akan dibahas analisa data dan perhitungan-perhitungan dalam perencanaan jaringan irigasi D.I Bandar Sidoras sesuai dengan analisa hidrologi berkaitan dengan debit yang didistribusikan ke saluran primer atau sekunder dan saluran tersier, dengan menggunakan teori-teori dan rumus-rumus yang diperoleh dari tinjauan kepustakaan, yang mencakup :
1. Analisa hidrologi, yang meliputi : a. Curah Hujan efektif
b. Evapotranspirasi c. Kebutuhan air irigasi d. Debit Andalan
2. Letak Petak sawah yang dikembangkan 3. Debit yang di distribusikan
4.2 Analisa Curah Hujan
Tabel 4.1 Analisa Curah Hujan Efektif
Nomor Urut Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember
Sampel I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II
1 121 124 129 181 131 137 166 149 211 390 149 115 143 183 141 261 205 222 251 245 224 177 261 250
2 112 80 125 99 127 124 125 130 172 152 115 111 134 177 126 248 200 205 212 215 199 161 217 190
3 97 79 104 60 82 111 91 97 149 144 99 94 132 174 93 160 170 203 185 211 139 158 161 139
4 91 71 92 49 80 92 89 53 145 141 94 88 107 136 87 136 150 199 170 185 130 144 115 99
5 84 67 70 44 50 79 76 45 141 110 92 87 103 117 80 125 145 196 135 155 99 132 106 88
6 80 66 61 41 49 71 66 45 119 88 92 70 66 96 77 113 127 161 127 152 98 131 105 86
7 72 64 33 38 32 65 64 42 103 82 79 70 55 86 67 107 123 160 116 150 92 128 94 72
8 65 56 31 29 21 49 57 37 94 66 76 55 52 78 55 94 122 155 103 147 86 123 78 65
9 62 55 21 29 17 40 43 37 73 51 33 31 29 51 10 92 112 147 101 128 76 80 65 38
10 61 31 17 25 15 30 34 22 52 31 32 31 26 45 7 70 108 145 83 116 68 61 39 35
R-80 65 56 31 29 21 49 57 37 94 66 76 55 52 78 55 94 122 155 103 147 86 123 78 65
R-eff (mm) 47.68 41.08 22.59 21.34 15.33 35.81 41.43 27.13 68.93 47.85 55.31 40.20 38.14 57.04 39.96 68.94 89.02 112.90 75.48 107.29 62.73 89.46 57.28 47.33
R-eff (mm/hari) 3.18 2.74 1.51 1.42 1.02 2.39 2.76 1.81 4.60 3.19 3.69 2.68 2.54 3.80 2.66 4.60 5.93 7.53 5.03 7.15 4.18 5.96 3.82 3.16
Analisa pada table 4.1 diperoleh dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut :
P(x)m
Ref
4.3 Analisa Evapotranpirasi
Untuk menghitung evapotranspirasi didasarkan atas metode Penman, berdasarkan keadaan-keadaan meteorology seperti :
a. Temperatur
b. Sinar matahari (atau radiasi) c. Kelembapan
d. Angin
Hasil perhitungan evapotranspirasi dapat dilihat pada tabel 4.3 dibawah ini
Tabel 4.3 Evapotranspirasi
No. Bulan Evapotranspirasi (mm/hari) mm/bulan 1 Jan 4.53 72.46
2 Feb 5.06 75.97
3 Mar 4.99 79.80
4 Apr 4.41 66.17
5 Mei 4.22 67.59
6 Juni 4.19 62.91
7 Juli 4.31 68.93
8 Agust 4.79 76.59
9 Sept 4.88 73.20
10 Okt 4.61 73.82
11 Nov 4.34 65.14
12 Des 4.34 69.42
B e s a r a n Jan. Feb. Mar. Apr. Mei Jun. Jul. Agt. Sep. Okt. Nov. Des. Rerata
Temperatur, t ( oC ) 28.20 28.90 29.60 29.70 29.60 29.60 29.90 29.20 28.70 28.60 28.30 27.80 29.01
Kec. Angin, U (knots) 1.74 1.93 1.86 1.99 1.99 1.93 1.93 1.99 1.99 1.86 1.93 1.86 1.92
Kec. Angin, U (km/hr) 67.20 74.40 72.00 76.80 76.80 74.40 74.40 76.80 76.80 72.00 74.40 72.00 74.00
f(U)=0.27(1+U/100) 0.45 0.47 0.46 0.48 0.48 0.47 0.47 0.48 0.48 0.46 0.47 0.46 -
Sunshine, n/N (%) 49.00 54.00 59.00 57.00 57.00 60.00 59.00 58.00 49.00 45.00 43.00 47.00 53.08
RH (%) 85.00 84.00 84.00 84.00 85.00 84.00 83.00 84.00 86.00 87.00 87.00 86.00 -
ea (mbar) (Tabel ) 38.26 39.87 41.48 41.71 41.48 41.48 42.17 40.56 39.41 39.18 38.49 37.38 -
ed = ea x RH/100 (mbar) 32.52 33.49 34.84 35.04 35.26 34.84 35.00 34.07 33.89 34.09 33.49 32.15 -
ea – ed (mbar) 5.74 6.38 6.64 6.67 6.22 6.64 7.17 6.49 5.52 5.09 5.00 5.23 -
W (Tabel ) 0.78 0.78 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.79 0.78 0.78 0.78 0.78 -
1 - W 0.22 0.22 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.22 0.22 0.22 0.22 -
Ra (Tabel ) (mm/hari) 14.36 15.05 15.52 15.38 14.85 14.37 14.55 15.07 15.30 15.13 14.55 14.15 -
Rs = (0.25 + 0.5 n/N) Ra 7.11 7.83 8.46 8.23 7.95 7.90 7.93 8.14 7.57 7.19 6.77 6.86 -
Rns = (1 - a) Rs ; a=0.25 5.33 5.87 6.34 6.17 5.96 5.93 5.95 6.10 5.68 5.39 5.07 5.15 -
f(T) (Tabel ) 16.34 16.48 16.62 16.64 16.62 16.62 15.61 16.54 16.44 16.42 16.36 16.26 -
f(ed) = 0.34 - 0.044 ed0,5 0.09 0.09 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.09 0.09 -
f(n/N)= 0.1 + 0.9 n/N 0.54 0.59 0.63 0.61 0.61 0.64 0.63 0.62 0.54 0.51 0.49 0.52 -
Rn1 = f(T).f(ed).f(n/N) 0.79 0.82 0.84 0.81 0.80 0.85 0.79 0.86 0.75 0.69 0.68 0.77 -
Rn = Rns - Rn1 (mm/hari) 4.54 5.04 5.50 5.36 5.16 5.07 5.16 5.25 4.93 4.70 4.39 4.38 -
U (m/det) 0.78 0.86 0.83 0.89 0.89 0.86 0.86 0.89 0.89 0.83 0.86 0.83 -
U siang/ U malam 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 -
C (konstanta) 1.1 1.1 1 0.9 0.9 0.9 0.9 1 1.1 1.1 1.1 1.1 -
ETo=C(W.Rn+(1-W)(ea-ed).f(U))
(mm/hari) 4.53 5.07 4.99 4.41 4.22 4.19 4.31 4.79 4.88 4.61 4.34 4.34 4.56
Analisa pada tabel 4.4 diperoleh dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut : ETo = C(W.Rn+(1-W)(ea-ed).f(U))
Dengan menggunakan rumus diatas dapat dihitung evapotranspirasi :
Sebagai contoh pada bulan januari, dari table 3.5 didapat data klimatologi yaitu : a. Temperatur udara (t) = 28,2 oC
b. Kecepatan angin (U) = 67,2 Km/hari c. Penyinaran matahari n/N = 49% d. Kelembapan udara (RH) = 85%
1. Menghitung radiasi yang dating (Rs) : Rs = (0.25 + 0.5 n/N) Ra
Dari table 2.4 didapat Ra 3,6850 LU = 14,363 (interpolasi)
ed = RH x ea
dari table didapat Sta 28,2 0C, ea = 38,26 mbar ed = 85/100 x 38,26
= 32,52 mbar
3. Menghitung Radiasi netto gelombang pendek Rns = Rs . (1-α) , dimana α = 0,25
= 7,11 x (1-0,25) = 5,33
4. Menghitung fungsi tekanan uap nyata f(ed) = 0,33 - 0,044 . (ed)0,5
= 0,33 - 0,044 . (32,521)0,5 = 0,33 - 0,044 . (5,7026) = 0.09
5. Menghitung fungsi rasio lama penyinaran f(n/N) = 0,1 + 0,9 n/N
= 0,1 + 0,9 (49) = 0,54
6. Menghitung Radiasi netto gelombang panjang Rnl = f(T) . f(ed) . f(n/N)
Dari table 2.5 didapat Sta 28,2 0C, f(T) = 16,34 (interpolasi) Rn1 = 16,34 x 0,09 x 0,54
= 0,79
Rn = Rns – Rnl
= 5,33 – 0,79 = 4,54
8. Menghitung Evapotranspirasi (Eto) ETo = C. [W. Rn + (1-W). f (U). (ea-ed)]
Dari tabel didapatAngka koreksi penmann C (konstanta) = 1,1 Dari tabel didapat Sta 28,2 0C , W = 0,78
Eto = 1,1 [0,78 x 4,54 + (1 - 0,78) x (0,45) x (5,74)] = 4,53 mm/hari
Eto bulanan = 4,53 x 16 = 72.46 mm/setengah bulan
4.4 Analisa Kebutuhan Air Irigasi
Kebutuhan Air irigasi untuk padi direncanakan sebanyak 12 alternatif dengan data-data sebagai berikut :
a. Pola tanam padi-padi-palawija (dari tabel 2.8) b. Koefisien tanaman (dari tabel 2.9)
c. Penggantian lapisan air (dari tabel 2.10) d. Curah hujan efektif (dari tabel 4.2) e. Evapotranspirasi (dari tabel 4.3), dan
Analisa kebutuhan air irigasi pada tabel 4.5 diperoleh dengan menggunakan perhitungan sebagai berikut :
Direncanakan waktu penyiapan sawah (T) 1,5 bulan S = 300 mm Pola tanam : Padi-Padi-Palawija
Periode Tanam : Padi-I Nopember 1, Padi-II Maret 1, Palawija Juli 1. a. Nopember 1
M = 1,1 x Eto + P = 1,1 x 4,34 + 2,00 = 6,77 mm/hari
Dari tabel 2.8 didapat LP = Etc = 10,62 (interpolasi) NFR = LP – Re
= 10,62 – 4,18 = 6,44 mm/hari
Ef = 65 % (diporeleh dari 90 % x 90 % x 80 % = 64,8 ≈ 65%
Dr =
ef x 8, 64 NFR
= 6, 44 0,65 x 8, 64
= 1,15 ltr/dtk/Ha b. Nopember 2
M = 1,1 x Eto + P = 1,1 x 4,34 + 2,00 = 6,77 mm/hari
= 4, 75 0,65 x 8, 64
= 0,85 ltr/dtk/Ha
f. Januari 2
C = C 1 C 2 C3
3
+ +
= 0, 95 1, 05 1, 05 3
+ +
= 1,02 Etc = ETo x C
= 4,53 x 1,02 = 4,60 mm/hari
NFR = Etc + P - Re + WLR = 4,60 + 2,00 – 2,74 + 2,20 = 6,07 mm/hari
Dr =
ef x 8, 64 NFR
= 6, 07 0,65 x 8, 64
= 1,08 ltr/dtk/Ha g. Februari 1
C = C 1 C 2 C3 3
= 3,28 mm/hari
Dr =
ef x 8, 64 NFR
= 3, 28 0,65 x 8, 64
= 0,58 ltr/dtk/Ha i. Maret 2
M = 1,1 x Eto + P = 1,1 x 4,99 + 2,00 = 7,49 mm/hari
Dari tabel 2.8 didapat LP = Etc = 11,09 (interpolasi) NFR = LP – Re
= 11,09 – 2,14 = 8,95 mm/hari
Dr =
ef x 8, 64 NFR
= 8, 95 0,65 x 8, 64
= 1,59 ltr/dtk/Ha j. April 1
M = 1,1 x Eto + P = 1,1 x 4,41 + 2,00 = 6,85 mm/hari
= 10,68 – 2,76
