PERENCANAAN DAN PERANCANGAN SALURAN IRIGASI
TERBUKA DI BALAI BESAR PENELITIAN TANAMAN PADI
(SUBANG, JAWA BARAT)
AHMAD SIDIK
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perencanaan dan Perancangan Saluran Irigasi Terbuka di Balai Besar Penelitian Tanaman Padi (Subang, Jawa Barat) adalah benar hasil karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing, dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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, Juni 2015 Ahmad Sidik F44110041
ABSTRAK
AHMAD SIDIK. Perencanaan dan Perancangan Saluran Irigasi Terbuka di Balai Besar Penelitian Tanaman Padi (Subang, Jawa Barat). Dibimbing oleh PROF. DR. IR. BUDI INDRA SETIAWAN, M.AGR
Teknik irigasi yaitu memberikan air dengan kondisi tepat mutu, tepat ruang, dan tepat waktu dengan cara yang efektif, ekonomis, dan efisien. Perencanaan dan perancangan sistem irigasi yang mengacu pada kondisi kontur lahan dan sistem pola aliran sangat diperlukan. Sehingga akan berdampak pada peningkatan produktifitas dan kualitas mutu panen. Penempatan saluran irigasi berdampingan dengan lokasi jalan usaha tani, dimaksudkan agar memiliki elevasi yang lebih tinggi dengan lahan pertanian. Perencanaan saluran irigasi sekunder sepanjang 4196.47 m dengan cabang saluran tersier rata-rata memiliki panjang 400-800 m. Dengan luas lahan pertanian total 343.89 ha yang terdiri dari zone 1, 2 , dan tiga. Kebutuhan air irigasi dengan menggunakan saluran terbuka dengan penampang trapesium dan menggunakan metode perancangan Strickler dibutuhkan debit sebesar 0.6043 m3/det dengan koefisien kebutuhan air tanaman sebesar 1.46 l/det/ha. Hasil perancangan saluran berhasil dilakukan sesuai pada lampiran 3 , pada cross section 2 saluran sekunder yang digunakan untuk menampung debit irigasi sebesar 0.5868 m3/det, k = 35, m = 1, n = 2, b = 1.142 m, y = 0.571 m, v = 0.6 m/det, dan I = 0.0012. Berdasarkan hasil pemodelan menggunakan software HEC-RAS 4.1 pada saluran irigasi dapat dikatakan aman, dan mampu menampung debit irigasi sesuai kebutuhan sebesar 0.6043 m3/det dengan input nilai n (kekasaran manning) sebesar 0.025 dan efisiensi saluran sekunder 90 % dan saluran tersier 95%.
Kata kunci: perancangan, perencanaan, irigasi, HEC-RAS
ABSTRACT
AHMAD SIDIK. Planning and Design Irrigation Open Channel in Central Rice Research ( Subang , West Java ). Supervised by PROF. DR. IR. BUDI INDRA SETIAWAN, M.AGR
Irrigation techniques provides water with the right conditions, the right space, and timely in a way that is effective, economical, and efficient. Planning and design of irrigation system refers to the contour of the land and the flow pattern of the system is needed. So it will impact in increase of productivity and quality of the harvest quality. Placement of irrigation channel adjoining the location of the farm, intended to have a higher elevation with farmland. The planning of secondary irrigation channels along the branches 4196.47 m with tertiary channels have an average 400-800 m length. With an area of 343.89 ha of agricultural land in total consisting of zone 1, 2, and three. Irrigation water requirements by using an open channel with trapezoidal cross-section and use the design method of Strickler required discharge of 0.6043 m3 / s with a coefficient of crop water 1,46 l / s / ha. The results of channel design successfully done according to the appendix 3, in cross section two secondary channels are used to
accommodate the irrigation discharge of 0.6043 m3 / s, k = 35, m = 1, n = 2, b = 1,142 m, y = 0,571 m, v = 0,6 m / s, and I = 0,0012. Based on the results of modeling using HEC-RAS software 4.1 on irrigation channels can be said to be safe, and able to accommodate discharge of irrigation according to the needs of 0.6043 m3 / sec with input value n (manning roughness) of 0.025 and a efficiency of secondary channel 90% and 95% of tertiary channels.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
AHMAD SIDIK
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2015
PERENCANAAN DAN PERANCANGAN SALURAN IRIGASI
TERBUKA DI BALAI BESAR PENELITIAN TANAMAN PADI
PRAKATA
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2015 ini adalah Perencanaan dan Perancangan Saluran Irigasi Terbuka di Balai Besar Penelitian Tanaman Padi (Subang, Jawa barat).
Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Beasiswa bidikmisi yang telah selama 4 tahun mendampingi dan membiayai perkulihan serta uang saku. Semoga terus dapat dipertahankan dan ditingkatkan, sehingga mampu menyelamatkan masa depan anak-anak yang putus sekolah karena biaya.
2. Johan Candra Dinata selaku saudara kandung dan sebagai perwakilan orang tua penulis yang selalu memberikan dukungan material tambahan, dan motivasi dalam segala permasalahan, sehingga penulis dapat bertahan dan mampu melanjutkan pendidikan sampai sekarang dengan baik.
3. Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr, selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan yang bermanfaat dan membantu memerikan solusi dari permasalahan selama penelitian hingga penyusunan skripsi selesai.
4. Muhamad Ridwan, Dhanu Prakoso, Muhammad Risky, Fikri Surya Andika, dan Achmad Fachrie selaku teman seperjuangan selama menjalani penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Pihak Balai Besar Penelitian Tanaman Padi yang dengan senang hati memberikan fasilitas dan membantu dalam proses penelitian.
6. Seluruh teman-teman SIL angkatan 48 atas segala dukungan dan kebersamaannya selama ini.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini, oleh karena itu penulis sangat menghargai saran dan kritik dari pembaca demi perbaikan di masa yang akan datang.
Bogor, Juni 2015 Ahmad Sidik
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI vii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Rumusan Masalah 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
METODOLOGI PENELITIAN 2
Waktu dan Tempat 2
Alat dan Bahan 2
Metode Penelitian 2
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Idetifikasi Kondisi Fisik 6
Perencanaan Penempatan Saluran 6
Perancangan Saluran Irigasi 7
Simulasi Aliran dengan HEC-RAS 4.1 9
SIMPULAN DAN SARAN 12
Simpulan 12
Saran 12
DAFTAR PUSTAKA 12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Ilustrasi hasil perancangan cross section pada saluran irigasi 5
Gambar 2 Skema diagram alir proses penelitian 5
Gambar 3 Kondisi fisik jaringan irigasi 6
Gambar 4 kontur lahan penelitian 7
Gambar 5 Letak saluran irigasi sebelum dan sesuadah dilakukan
konsolidasi 7
Gambar 6 Hasil desain 3D salah satu intake saluran 8
Gambar 7 Jendela software HEC-RAS 9
Gambar 8 Geometri saluran irigasi sekunder 9
Gambar 9 input cross section dan hasil analisis HEC-RAS penampang
melintang 10
Gambar 10 hasil analisis HEC-RAS pada penampang memanjang zone 1 10 Gambar 11 Hasil analisis HEC-RAS tampilan 3D saluran irigasi 11 Gambar 12 Contoh penyajian HEC-RAS Rating Curve pada salah satu
cross section 11
Gambar 13 Tabel hasil analisis HEC-RAS Pada salah satu cross section 11
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Peta jaringan irigasi pada lahan pertanian produktif di balai
besar penelitian tanaman padi 13
Lampiran 2 Peta situasi intake tersier, jalan usaha tani, jembatan dan
gorong-gorong pada setiap blok lahan pertanian 14
Lampiran 3 Sistem jarigan irigasi tampak atas 15
Lampiran 4 Hasil perancangan 3D kondisi saluran irigasi sekunder 16 Lampiran 5 Hasil perancangan 3D kondisi saluran irigasi tersier 17 Lampiran 6 Hasil perancangan 3D kondisi intake saluran irigasi
sekunder dan tersier tampak isometric 18
Lampiran 7 Hasil perancangan dimensi saluran irigasi sekunder dan
tersier pada zone 3 19
Lampiran 8 Hasil perancangan dimensi saluran irigasi sekunder dan
tersier pada zone 2 20
Lampiran 9 Hasil perancangan dimensi saluran irigasi sekunder dan
tersier pada zone 1 21
Lampiran 10 Hasil analisis distribusi debit aliran di saluran irigasi
sekunder zone 1 22
Lampiran 11 Hasil analisis HEC-RAS terhadap distribusi kecepatan
aliran pada saluran irigasi sekunder zone 1 23
Lampiran 12 Hasil analisis HEC-RAS terhadap luas penampanag
sepanjang saluran sekunder pada zone 1 24
Lampiran 13 Hasil analisis HEC-RAS terhadap lebar atas saluran
Lampiran 14 Hasil analisis HEC-RAS terhadap nilai bilangan froude
saluran irigasi sekunder zone 1 26
Lampiran 15 Hasil analisis HEC-RAS terhadap kekuatan aliran pada
1
PENDAHULUAN
Latar BelakangIndonesia merupakan negara agraris sehingga pembanggunan di bidang pertanian menjadi prioritas utama. Perkembangan saluran irigasi merupakan penunjang penyediaan bahan pangan nasional tentu sangat diperlukan, sehingga ketersediaan air di lahan akan terpenuhi walaupun lahan tersebut berada jauh dari sumber air permukaan. Hal tersebut tidak terlepas dari usaha teknik irigasi yaitu memberikan air dengan kondisi tepat mutu, tepat ruang, dan tepat waktu dengan cara yang efektif, ekonomis, dan efisien (Sasongko, 1986).
Pemilihan jenis irigasi sangat dipengaruhi oleh kondisi hidrologi, klimatologi, topografi, fisik dan kimiawi lahan, biologis tanaman, sosial ekonomi dan budaya, teknologi (sebagai masukan sistem irigasi) serta keluaran atau hasil yang akan diharapkan. Sedangkan cara pemberian air irigasi ini berdasarkan topografi, ketersediaan air, jenis pertimbangan lain. Ketersediaan air irigasi sepanjang tahun merupakan suatu modal dasar yang sangat esensial. Informasi tentang keberadaan dan ketersediaan air irigasi berbasis waktu merupakan sesuatu yang mutlak untuk dipunyai, serta pengelola sebagai sarana pengambilan keputusan tepat untuk melayani para pengguna dan pemanfaatnya (Mawardi, 2006).
Balai besar penelitian tanaman padi merupakan lembaga yang memiliki tugas untuk melaksanakan penelitian tanaman padi. Hasil penelitian tersebut berupa bibit yang unggul dan memiliki daya tahan terhadap hama tanaman. Perencanaan dan perancangan sistem irigasi yang mengacu pada kondisi kontur lahan dan sistem pola aliran sangat diperlukan. Sehingga akan berdampak pada peningkatan produktifitas dan kualitas mutu panen.
Rumusan Masalah
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui apakah saluran irigasi di Daerah Irigasi Balai Besar Penelitian Tanaman Padi sesuai dengan kebutuhan air di lahan pertanian.
Permasalahan yang akan dibahas sebagai berikut:
1. Bagaimana kondisi fisik saluran dan bangunan irigasi lama ?
2. Bagaiman penempatan saluran irigasi yang belum mengacu pada pola aliran dan kontur di lahan pertanian ?
3. Bagaimana ketersediaan air dan kebutuhan air irigasi ? Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengevaluasi kelayakan sistem irigasi di lokasi penelitian
2. Menentukan dan merencanakan lokasi saluran dan bangunan irigasi baru 3. Mensimulasikan hasil perancangan dengan memnggunakan HEC-RAS 4.1
2
Manfaat Penelitian Manfaat hasil penelitian ini adalah:
1. Memberikan informasi mengenai kondisi saluran irigasi di daerah irigasi. 2. Memberikan rekomendasi tentang perbaikan saluran irigasi di daerah
irigasi.
3. Memberikan referensi bagi instansi terkait pengelolaan sumber daya air dan pengembangan daerah irigasi di balai besar penelitian tanaman padi.
Ruang Lingkup Penelitian
Lingkup penelitian ini terbatas pada perencanaan dan perancangan serta simulasi aliran pada saluran irigasi.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan TempatPenelitian mengenai “Perencanaan dan Perancangan Infrastruktur Saluran Irigasi Terbuka di Balai Besar Penelitian Tanaman Padi (Subang, Jawa Barat)”, dilaksanakan pada bulan Pebruari 2015 sampai pada bulan Mei 2015, di Balai Besar Penelitian Tanaman Padi (BBPP) di Sukamandi, Subang, Jawa Barat.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat tulis, meteran, software ArcView GIS 3.2, software HEC-RAS 4.1, Autocad, alat penyipat (theodolite), seperangkat komputer, google earth dan Global Positioning System (GPS). Bahan yang digunakan yaitu, peta pola aliran, peta jaringan irigasi, data iklim, dan peta kontur di Balai Penelitian Tanaman Padi.
Metode Penelitian
Prosedur penelitian yang akan dilakukan secara garis besar meliputi perencanaan saluran irigasi dan perancangan saluran irigasi.
Perencanaan
Perencanaan saluran irigasi mempertimbangakan beberapa aspek efisiensi sesuai kondisi dan kebutuhan tanaman. Data yang dibutuhkan meliputi: data kontur, pola aliran, dan kebutuhan air tanaman. Perencanaan ini meliputi penempatan atau pemindahan lokasi saluran yang tepat sesuai kontur hasil cut and fill.
1. Penempatan Saluran
Analisis lokasi saluran irigasi dan penempatan, dilakuan dengan bantuan peta kontur lokasi. Saluran irigasi diletakan pada daerah-daerah yang memiliki ketinggian dibandingkan sekitarnya. Sehingga dalam pendistribusian lebih merata dan mudah untuk dikendalikan sesuai kebutuhan yang diinginkan.
3
Perancangan
Tahapan ini akan menjadi akhir dari penelitian dengan output berupa saran dan disain akhir dari saluran yang baru dengan mengacu pada aspek-aspek kontur dan pola aliran.
Perancangan saluran irigasi diawali dengan menghitung kebutuhan air di lahan yang akan di airi. Pada penelitian ini lahan irigasi dibagi menjadi tiga zone lahan.
1. Perhitungan luas
Setiap jalur irigasi yang akan dirancang disesuaikan luas lahan yang akan diairi setiap petak tersier. Sehingga didapatkan nilai A yang akan digunakan untuk melakukan perhitungan kebutuhan air irigasi selanjutnya. 2. Kebutuhan air irigasi
(1) keterangan :
Q = Debit rencana (l/det)
NFR = Kebutuhan bersih (netto) air di sawah (l/det/ha) a = Luas lahan yang akan diairi (ha)
e = Efisiensi irigasi scara keseluruhan
Pada umumnya efisiensi irigasi dapat dibagi sebagai berikut : - Saluran irigasi tersier = 0.80 (80%)
- Saluran irigasi sekunder = 0.9 x 0.8 = 0.90 (80% - 90%) - Saluran irigasi induk = 0.9 x 0.9 x 0.8 = 0.95 (90% - 95%)
(Radjulaini, 2009) 3. Menentukan nilai k, m, n
Penentuan nilai k, m, n didasarkan pada nilai debit yang direncanakan, berikut tabel standart perencanaan saluran terbuka dengan penampang trapezoidal.
Tabel 1 Panduan perancangan saluran irigasi sekunder dan tersier
Q (m3/det) m n = b/h V (m/det) k 0.00-0.15 1 1 0.25-0.30 35 0.15-0.30 1 1 0.30-0.35 35 0.30-0.40 1 1.5 0.35-0.40 35 0.40-0.50 1 1.5 0.40-0.45 35 0.50-0.75 1 2 0.45-0.50 35 Keterangan :
m = kemiringan talut ( 1 vertikal : m horizonta)
n = perbandingan b (lebar dasar) dengan h (kedalaman aliran) (b/h) k = koefisien kekasaran Stickler
v = kecepatan rencana (m/det) (Mawardi E, 2010)
4. Menentukan luas penampang saluran A (m2)
(2) (3) Keterangan :
Q = Debit rencana (l/det)
4
A = Luas penampang (m2)
5. Menentukan kedalam aliran rencana y (m)
(4)
(5)
0.2 x h (6)
Keterangan :
b = Lebar dasar saluran (m) h = Kedalaman aliran (m)
n = Perbandingan b dengan h (b/h) dari tabel fb = Tinggi jagaan (m)
Sehingga diperoleh nila h dan selanjutnya digukan untuk menghitung nilai b dari saluran rencana.
(7) Setelah nilai y dan b diketahui dilakukan koreksi ulang menghitung luas penampang saluran A (m2)
6. Menentukan nilai A baru (m2)
(8)
Setelah luas penampang baru diketahui, dapat dilanjutkan dengan menghitung kecepatan baru sebagai koreksi ulang.
7. Menghitung kecepatan aliran baru v baru (m/det)
(9) Pada perancangan saluran dikenal adanya kecepatan aliran minimum, untuk menghindari adanya sedimentasi pada saluran dan berakibat pada pendangkalan saluran serta berkurangnnya kapasitas tampungan. Kecepatan minimum yang diijinkan pada saluran yaitu sebesar 0.6 – 0.75 m/det.
8. Menghitung penampang terbasahkan P
(10) P = Perimeter terbasahkan (m)
Setelah diperoleh nilai P, maka dilakukan perhitungan selanjutnya untuk mencari nilai R.
9. Menghitung jari-jari terbasahkan R
(11) R = jari-jari terbasahkan (m)
Setelah nilai R diperoleh, maka dapat dilakukan perhitungan untuk memperoleh nilai I (kemiringan dasar saluran rencana)
10.Mencari nilai kemiringan saluran (I)
(12)
(13)
I = kemiringan dasar saluran
11.Setelah diperoleh nilai-nilai di atas perancangan bisa dilakukan, sebelumnya dilakukan rekap semua hasil perhitungan pada excel.
5
Selanjutnya dilakukan pembuatan potongan melintang setiap ruas percabangan.
Gambar 1 Ilustrasi hasil perancangan cross section pada saluran irigasi 12.Setelah dilakukan rekap hasil perhitungan, selanjutnya dilakukan
penempatan lokasi bangunan-bangunan penunjang sistem irigasi, seperti : box bagi, gorong-gorong, jembatan, pintu air, dan bangunan pengukur debit.
13.Setelah perancangan sistem irigasi selesai, dilakukan koreksi dengan simulasi aliran berdasarkan debit kebutuhan tiap blok tersier menggunakan HEC-RAS 4.1
Gambar 2 Skema diagram alir proses penelitian Mulai
Penyiapan Alat dan Bahan
Perencanaan Perancangan
Peta kontur lahan Penempatan dan pembuatan
jalur irigasi pada lahan sesuai kondisi kontur
YA
Pemodelan dan simulasi aliran dengan HEC-RAS 4.1
Luas lahan, kebutuhan air, panjang saluran
irigasi rencana
Perancangan saluran irigasi menggunakan metode strickler, berikut rumus yang digunakan :
- Menentukan nilai k, m, n, dan v rencana (tabel 1)
-
- Menghitung kedalaman air rencana ;
- Diperoleh lebar dasar saluran - Koreksi ulang luas penampang - Penampang terbasahkan - Jari jari hodrolik
- Diperoleh slope dasar saluran rencana
Sesuai rencana SELESAI
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Idetifikasi Kondisi FisikBalai besar penelitian tanaman padi merupakan salah satu instansi pemerintah yang bergerak dibidang pengembangan dan peningkatan produksi pertanian di Indonesia. Fasilitas yang dimiliki pada lahan produksi pertanian adalah seluas 324 ha sawah dan sekitar 70 ha perumahan dan kantor. Terdapat hampir 30 inlet saluran tersier, 2 bangunan induk kecil, dan 20 outlet drainase. Kondisi bangunan tersebut hampir semua mengalami kerusakan, mayoritas pintu air yang hilang sampai pada kerusakan bangunan itu sendiri. Berikut beberapa hasil dokumentasi dari kondisi fisik saluran dan bangunan di jaringan irigasi petak sekunder dan tersier.
Gambar 3 Kondisi fisik jaringan irigasi Perencanaan Penempatan Saluran
Penempatan saluran irigasi harus mengacu pada kondisi dari suatu lahan yang akan diairi. Analisis ini diperlukan supaya distribusi irigasi dapat merata dan sesuai dengan kebutuhan air di petak sawah. Perlu adanya evaluasi terhadap sistem irigasi yang telah ada, mulai dari penempatan bangunan sampai kondisi bangunan irigasi. Hasil analisis di lapangan didapatkan bahwa irigasi yang telah ada terdapat kesalahan dalam penempatan sehingga perlu adanya pemindahan dan perancangan desain ulang saluran. Berikut merupakan kondisi kontur di lokasi penelitian dan hasil analisis penempatan saluran baru. Karena perbedaan elevasi yang cukup tinggi pada daerah irigasi, maka dilakukan pembagian menjadi 3 zone daerah irigasi. Pada zone 1 memiliki elevasi lahan berkisar antara 27 – 27.5 mdpl, zone 2 berkisar 27.5 – 28 mdpl dan zone 3 berkisar 28 – 29 mdpl. Garis berwarna hijau tua merupakan lokasi rencana saluran irigasi sekunder dan warna hijau muda merupakan hasil rencana penempatan saluran irigasi tersier. Berikut merupak hasil analisis penempatan saluran irigasi pada tiap zone berdasarkan kondisi kontur lahan.
7
Gambar 4 kontur lahan penelitian
Gambar 5 Letak saluran irigasi sebelum dan sesuadah dilakukan konsolidasi Perancangan Saluran Irigasi
Peletakanan lahan zone 1 terdapat 9 intake tersier yang mendistribusikan air irigasi ke lahan tersier yang diberi kode A sampai dengan O. Zona 1 memiliki elevasi lahan rata-rata 27 mdpl dengan luas lahan sawah tersisr 145.71 ha, zone 2 memiliki elevasi 28 mdpl dengan luas lahan 102.81 ha dan zone 3 memiliki elevasi 29 mdpl dengan luas lahan 88.91 ha. Berikut contoh tampilan kondisi zone 1 pada lokasi penelitian.
Legend
Irigasi sekunder Irigasi tersier
8
Gambar 6 Hasil desain 3D salah satu intake saluran
Contoh perhitungan penentuan dimensi pada cross section 2 saluran sekunder menggunakan rumus strickler. Pada cross section 2 saluran sekunder terdapat pada zone 1 (hulu saluran sekunder) dan terdapat 2 intake menuju petak tersier B1 dan B2. Luasan petak B1 adalah 4 ha dan B2 seluas 3.8 ha, dengan koefisien kebutuhan air tanaman sebesar 1.46 l/det/ha. Menggunakan efisiensi saluran tersier 95% maka, debit kebutuhan sebesar 0.007 m3/det pada masing-masing blok tersebut. Pada kedua intake ini membutuhkan debit 0.014 m3/det dan diakumulasikan dengan kebutuhan debit di hilir cross 2 yaitu 0.5741 m3/det. Titik
cross section 2 ini harus dapat menampung debit 0.5868 m3/det dengan efisiensi saluran sekunder sebesar 90%. Selanjutnya menentukan nilai k, m, n, dan v rencana berdasarkan debit rencana dan dapat dilihat pada tabel 1, sehingga didapatkan k = 35, m = 1, n = 2 dan kecepatan rencana 0.5 m/det. Menggunakan rumus (3) untuk mendapatkan luas penampang saluran (A) didapatkan 1.356 m2, selanjutnya menentukan tinggi air dalam saluran (h) menggunakan rumus (4) dan didapatkan h sebesar 0.672 m. Setelah nilai h diperoleh maka lebar dasar saluran b menggunakan rumus (7) dan diperoleh lebar dasar sebesar 1.344 m.
Dilakukan evaluasi luas penampang menggunakan rumus (5) sebagai luas penampang baru Abaru sebesar 1.356 m2 memiliki kesamaan dengan perhitungan
yang menggunakan rumus (8) sehingga bisa dilanjutkan. Selanjutnya dilakukan evaluasi terhadap kecepatan rencana menggunakan rumus (9) dan didapatkan vbaru
sebesar 0.6 m/det memiliki kesamaan dengan nilai pada tabel 1, sehingga dapat dilanjutkan. Tahap selanjutnya merencanakan slope saluran yang sebelumnya harus menghitung nilai perimeter terbasahkan menggunakan rumus (10) dan diperoleh P sebesar 3.246 m, selanjutnya menghitung jari-jari hidraulik R menggunakan rumus (11) diperoleh 0.418 m untuk jari-jari hidraulik. Setelah R diperoleh maka dapat dilakukan perhitungan untuk mencari nilai slope (I) rencana yaitu menggunakan rumus (13) dan diperoleh slope saluran 0.00117. Sehingga
9
pada saluran sekunder cross section 2 yang digunakan untuk menampung debit irigasi sebesar 0.5868 m3/det, k = 35, m = 1, n = 2, b = 1.142 m, h = 0.571 m, v = 0.6 m/det, dan I = 0.00117. perhitungan dititik / cross section lainnya dapat dilakukan dengan langkah yang sama dan kemudian hasil perhitungan direkap dalam excel.
Simulasi Aliran dengan HEC-RAS 4.1
HEC-RAS merupakan program aplikasi untuk memodelkan aliran di sungai, River Analysis Syistem (RAS) dibuat oleh Hydrologic Engineering Center (HEC) yang merupakan satuan kerja di bawah US Army Corps of Engineers (USACE). HEC-RAS versi terbaru yang telah beredar saat ini adalah versi 4.1. Software ini memiliki empat fungsi utama yaitu: (1) hitungan profil muka air aliran, (2) simulasi aliran dan pemodelan, (3 hitungan transportasi sedimen dan (4) hitungan kualitas (temperatur) air. Pada penelitian ini akan difokuskan pada fungsi RAS bagian simulasi dan pmodelan aliran. Berikut jendela utama software HEC-RAS 4.1 yang digunakan.
Gambar 7 Jendela software HEC-RAS
Pemodelan saluran irigasi dilakukan untuk memperkirakan kondisi saluran rencana dalam menampung debit kebutuhan irigasi, sehingga hasil analisis bisa digunakan sebagai evaluasi apakah rancangan mampu menampung atau tidak. Apabila terjadi banjir pada saluran, maka dilakukan perbaikan rancangan untuk mengantisipasi kejadian yang tidak diinginkan. Berikut merupakan geometri jalur irigasi sekunder.
10
Dilakukan peniruan kondisi jalur irigasi dan dilakuan input dimensi tiap-tiap cross section untuk memodelkan fisik dari saluran. Berikut contoh salah satu input cross section saluran irigasi sekunder pada HEC-RAS.
Gambar 9 input cross section dan hasil analisis HEC-RAS penampang melintang Hasil analisis HEC-RAS pada penampang melintang diketahui bahwa saluran mampu menampung debit sesuai kebutuhan rencana sebesar 0.6043 m3/det. Apabila dilihat kondisi saluran potongan memanjang berdasarkan hasil analisis HEC-RAS pada zone 1 adalah sebagai berikut.
11
Gambar 11 Hasil analisis HEC-RAS tampilan 3D saluran irigasi
Gambar 12 Contoh penyajian HEC-RAS Rating Curve pada salah satu cross section
Gambar 13 Tabel hasil analisis HEC-RAS Pada salah satu cross section Berdasarkan analisis HEC-RAS 4.1 saluran hasil perancangan dapat dikatakan aman untuk mampu mendistribusikan air irigasi sesuai kebutuhan lahan.
12
SIMPULAN DAN SARAN
SimpulanPada kondisi lahan penelitian berhasil dilakukan perencanaan ulang lokasi penempatan saluran irigasi. Proses perencanaan dilakukan dengan mengacu pada kondisi kontur lahan dan pola aliran. Penempatan saluran irigasi berdampingan dengan lokasi jalan usaha tani, dimaksudkan agar memiliki elevasi yang lebih tinggi dengan lahan pertanian. Perencanaan saluran irigasi sekunder sepanjang 4196.47 m dengan cabang saluran tersier rata-rata memiliki panjang 400-800 m. Dengan luas lahan pertanian total 343.89 ha yang terdiri dari zone 1, 2 , dan 3. Kebutuhan air irigasi dengan menggunakan saluran terbuka dengan penampang trapesium dan menggunakan metode perancangan Strickler dibutuhkan debit sebesar 0.6043 m3/det dengan koefisien kebutuhan air tanaman sebesar 1.46 l/det/ha. Hasil perancangan saluran berhasil dilakukan sesuai pada Lampiran 3 , pada cross section 2 saluran sekunder yang digunakan untuk menampung debit irigasi sebesar 0.5868 m3/det, k = 35, m = 1, n = 2, b = 1.142 m, h = 0.571 m, v =
0.6 m/det, dan I = 0.00117. Berdasarkan hasil pemodelan menggunakan software HEC-RAS 4.1 pada saluran irigasi dapat dikatakan aman, dan mampu menampung debit irigasi sesuai kebutuhan sebesar 0.6043 m3/det dengan input
nilai n (kekasaran manning) sebesar 0.025 dan efisiensi saluran sekunder 90 % dan saluran tersier 95%.
Saran
1. Penelitian lanjutan diperlukan untuk melakuan perencanan dan perancangan bangunan penunjang irigasi.
2. Kondisi jaringan irigasi di lahan pertanian lokasi penelitian perlu dilakukan pembenahan untuk memberikan contoh pada lahan pertanian di seluruh Indonesia.
3. Pengelolaan jaringan irigasi setelah adanya perbaikan sangat dianjurkan, karena perusakan saluran sering dilakukan oleh oknum-oknum petani untuk megairi lahan sendiri-sendiri.
DAFTAR PUSTAKA
[DPU] Departemen Pekerjaan Umum. 2010. Standar perencanaan Irigasi Kriteria Perencanaan bagian Jaringan Irigasi (KP-01). Direktorat Jendral Pengairan Pekerjaan Umum : Jakarta
Mawardi E, Memed M. 2006. Desain Hidraulik Bendung Tetap untuk Irigasi Teknis. Alfabeta : Bandung.
Mawardi, Erman. 2010. Desain Hidraulik Bangunan Irigasi. Alfabeta : Bandung. Radjulaini. 2009. Panduan Perencanaan Sistem Jaringan Irigasi. Universitas
Pendidikan Indonesia : Bandung
Ray K, Joseph B, Sasongko D. 1986. Teknik Sumberdaya Air Jilid 2 Edisi Ketiga. Erlangga : Jakarta
L ampi ra n 1 P eta ja rin ga n irig asi pad a laha n p erta n ian pr odukti f di ba lai be sa r pe ne li ti an tan aman pa di 13
L ampi ra n 2 P eta situasi i ntake ter sier , j alan usa h a tani, jemba tan da n g oron g -g o ron g pa da s eti ap blok l aha n pe rta ni an 14
L ampi ra n 3 S is tem jar igan i riga si ta mpak a tas 15
L ampi ra n 4 Ha sil pe ra nc anga n 3D kondisi sa lura n irig asi se kund er 16
L ampi ra n 5 Ha sil pe ra nc anga n 3D kondisi sa lura n irig asi ter si er 17
L ampi ra n 6 Ha sil pe ra nc anga n 3D kondisi int ak e sa lura n iri g asi s ekunde r da n ter sier tamp ak isome tri c 18
L ampi ra n 7 Ha sil pe ra nc anga n dim ensi s alura n iri g asi s ekund er d an ter sier pa d a z one 3 19
L ampi ra n 8 Ha sil pe ra nc anga n dim ensi s alura n iri g asi s ekund er d an ter sier pa da z one 2 20
L ampi ra n 9 Ha sil pe ra nc anga n dim ensi s alura n iri g asi s ekund er d an ter sier pa da z one 1 21
L ampi ra n 10 Ha sil a n ali sis dist
ribusi debit alira
n di s alura n iriga si s ekunde r z one 1 22
L ampi ra n 11 Ha sil a n ali sis HE C -R AS t erha da p d ist ribusi kec epa tan a li ra n pa da sa lur an iriga si s eku nde r z one 1 23
L ampi ra n 1 2 Ha sil a n ali sis HE C -R AS t erha da p lua s pe na mpan ag se pa nj ang sa lur an se kund er pa d a z one 1 24
L ampi ra n 1 3 Ha sil a n ali sis HE C -R AS t erha da p le ba r a ta s salur an s ekunde r se pa njan g z one 1 25
L ampi ra n 14 Ha sil a n ali sis HE C -R AS t erha da p n il ai bi lang an f roude sa lu ra n iriga si s ekunde r z one 1 26
L ampi ra n 15 Ha sil a n ali sis HE C -R AS t erha da p k ekua tan a li ra n pa da s alur an iriga si s ekunde r s epa n jang z one 1 27
28
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kabupaten Grobogan pada tanggal 7 Desember 1993 sebagai anak kedua dari dua bersaudara dari pasangan Bapak Mohari dan Ibu Siti Mutriah (Alm). Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 2005 di SD N Krangganharjo 3. Penulis menyelesaikan pendidikan menengah pertama pada tahun 2008 di SMP N 3 Purwodadi. Penulis melanjutkan pendidikan menengah atas pada tahun 2008 di SMA N 1 Purwodadi dan menyelesaikan pada tahun 2011. Penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur SNMPTN Undangan di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama menuntut pendidikan di IPB, penulis aktif di berbagai kegiatan organisasi dan kepanitiaan seperti menjadi Ketua Komisi II Dewan Perwakilan Mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian 2012/2013 (Kakom II DPM-F 2012/2013). Ketua kegiatan Lokakarya Fakultas Teknologi Pertanian 2012 (Lokakarya FATETA 2012). Pengalaman kerja selama di IPB antara lain menjadi asisten praktikum mata kuliah Fisika TPB IPB 2013-2014 dan asisten praktikum mata kuliah Ilmu Ukur Wilayah Departemen Teknik Mesin dan Biosistem 2013-2014. Pengajar bimbingan belajar SMP pada lembaga bimbel Al-fatah selama satu tahun pada tahun 2013.
Penulis melaksanakan kegiatan Praktik Lapangan (PL) pada tahun 2014 di Balai Sungai Puslitbang Surakarta dengan judul “pemodelan seri 0 pada bendung wariori (Manokwari, Papua Barat). Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi mahasiswa prestasi bidikmisi perwakilan IPB pada acara FORBIMNAS 2014. Juara 3 dalam perlombaan statistikaria cabang statistika dasar Departemen Statistik IPB 2013. Selama menempuh pendidikan di IPB, penulis mendapatkan program beasiswa bidikmisi selama 4 tahun dan mendapatkan program beasiswa PPSDMS Nurul Fikri 2013-2014. Penulis menyelesaikan skripsi dengan judul “Perencanaan dan Perancangan serta Simulasi Aliran pada Saluran Irigasi di Balai Besar Penelitian Tanaman Padi (Subang, Jawa barat)” untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Sipil dn Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agr.
