PERENCANAAN ULANG SALURAN SEKUNDER KETAWANG DAERAH IRIGASI MANGETAN KANAL. DI
DESA CANGKRINGSARI KECAMATAN SUKODONO, SIDOARJO
Untuk Memenuhi Sebagaian Persyaratan Guna Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Diajukan oleh :
RIZKY NUR ARDIANTO
NIM : 12042022
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BHAYANGKARA
2019
iv
PERENCANAAN ULANG SALURAN SEKUNDER KETAWANG DAERAH IRIGASI MANGETAN KANAL. DI DESA CANGKRINGSARI KECAMATAN
SUKODONO, SIDOARJO Rizky Nur Ardianto
Pembimbing I : Ir. Priatno Utomo, M.M
Salah satu kinerja jaringan irigasi dapat dilihat dari konsistensi nilai efisiensi irigasi selama pengoprasian proyek irigasi, namun lemahnya tingkat pemeliharaan jaringan dan bangunan pendukung irigasi sehingga mengakibatkan perubahan debit yang dialirkan. Kondisi ini berdampak pada penurunan kinerja jaringan irigasi itu sendiri, sehingga area produksi tidak dapat menghasilkan panen yang maksimal.
Masalah ini telah terjadi hampir diseluruh proyek irigasi yang ada di Sukodono Sidoarjo. Penelitian ini bertujuan untuk melihat kinerja jaringan irigasi sekunder Ketawang yang panjangnya 8,185 km dengan mengkaji nilai efisiensi saat sekarang dan membandingkan dengan nilai efisiensi yang dibutuhkan. Penelitian ini dilakukan di ruas saluran sekunder Ketawang pada musim tanam I (mei - Agustus 2018).
Yang terdiri dari debit, kehilangan air akibat evapotranspirasi, dan dimensi salurannya berdasarkan hasil pengukuran dan analisa diperoleh hasil debit 0,83 m³/dt sedangkan debit yang dibutuhkan untuk 454 hektar yaitu 4,16 m³/dt. Hasil ini menunjukkan bahwa terjadi ketidak optimalnya saluran sekunder tersebut. Masalah tersebut terjadi karena dimensi saluran yang kurang tepat. Hal ini yang mengakibatkan buruknya hasil panen.
Untuk itu perlu di lakukan pembangunan ulang dimensi saluran Ketawang dengan biaya sebesar Rp 6.866.548.000,- untuk mendapatkan kinerja yang tepat guna demi mendapatkan hasil panen maksimal demi mendapatkan hasil panen yang berkualitas disampai masa-masa yang akan datang.
Kata kunci : irigasi, debit, efisiensi, saluran sekunder, perencanaan ulang dimensi, RAB
v
MANGETAN THE PIECE. IN THE VILLAGE OF CANGKRINGSARI SUB- DISTRICT SUKODONO, SIDOARJO
Rizky Nur Ardianto Mentor: Ir. Priatno Utomo, M. M
One of the irrigation network performance can be viewed from a consistency value of irrigation efficiency for irrigation projects, but use weak level of maintenance of the irrigation network and supporting buildings resulting in changes to debit streamed. This condition resulted in a decrease in the performance of irrigation network it self, so that the production area can not produce maximum harvest.
This problem has been going on nearly around the existing irrigation projects in Sukodono Sidoarjo. This research aims to look at the performance of the secondary irrigation network Piece that's 8.185 km by examining the value of the efficiency of the present moment and compares it with the value of the required efficiency. This research was conducted on the secondary channel of the piece on the growing season I (May- August 2018).
Consisting of a discharge, water loss due to evapotranspirasi, and the dimensions of its channels based on measurement results and analysis of obtained results of discharge 0.83 m ³/dt while discharge is needed to 454 hectares i.e. 4.16 m ³/dt. These results indicate that there is an optimal secondary channels. The problem occurs because the dimensions of the channels that are less precise. This is resulting in poor yields.
For it needs to be done rebuilding the dimensions of the piece with a channel of charged Rp 6.866.548.000,- for get appropriate performance for the sake of getting the maximum yields for the sake of getting a quality harvest to times to come.
Keywords: irrigation, discharge, efficiency, secondary channels, dimension re-planning , RAB
vii
LEMBAR PENGESAHAN ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 LATAR BELAKANG ... 1
1.2 RUMUSAN MASALAH ... 3
1.3 TUJUAN PENELITIAN ... 3
1.4 MANFAAT PENELITIAN ... 3
1.5 BATASAN MASALAH ... 4
BAB II DASAR TEORI ... 5
2.1 Pengairan ... 5
2.2 Irigasi ... 6
2.3 Jaringan Irigasi ... 11
2.4 Bendung ... 12
2.5 Bangunan Irigasi ... 13
2.6 Curah Hujan Efektif ... 14
2.7 Kebutuhan Air ... 14
2.8 Kebuuhan Bersih Air Disawah ... 16
2.9 Pola Tanam ... 18
2.10 Pemberian Air ... 19
2.11 Saluran Irigasi ... 20
2.12 Efisiensi Irigasi ... 20
2.13 Menghitung Debit Andalan ... 22
2.14 Rancangan Anggaran Biaya ... 26
BAB III METODE PERENCANAAN ... 28
3.1 Lokasi Penelitian ... 28
3.2 Metode Pengumpulan Data ... 29
3.2.1 Observasi lapangan ... 29
viii
3.3 Data Penelitian ... 30
3.4 Flowchart ... 31
3.5 Subyek Penelitian ... 32
3.6 Instrumen Penelitian ... 32
3.7 Teknik Pengambilan Data ... 32
3.8 Teknik Analisa Data ... 32
BAB IV PEMBAHASAN ... 33
4.1 Perhitungan Hidrologi ... 33
4.1.1 Menghitung Curah Hujan Rata-rata Pada Areal Ketawang ... 33
4.1.2 Menghitung Curah Hujan Efektif ... 34
4.1.3 Data Evapotranspirasi Potensial ... 36
4.1.4 Perhitungan Simulasi Hujan-Debit ... 41
4.1.5 Perhitungan Curah Hujan Rencana ... 45
4.1.6 Perhitungan Debit Rencana Metode Rasional ... 53
4.2 Perencanaan Pola Tata Tanam ... 53
4.2.1 Perhitungan Kebutuhan Air ... 54
4.2.2 Penggunaan Air Konsumtif (Etc) ... 54
4.2.3 Kebutuhan Air Pengambilan Untuk Tanaman Padi ... 54
4.3 Perencanaan Saluran Sekunder ... 62
4.3.1 Perhitungan Debit Saluran Pembawa (Qrencana) ... 62
4.3.2 Analisa Debit Existing ... 65
4.3.3 Tinjauan Rencana Dimensi Saluran ... 66
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 70
5.1 Kesimpulan ... 70
5.2 Saran ... 71
DAFTAR PUSTAKA ... 72
ix Halaman
Tabel 2.1 : Kebutuhan Air untuk Padi Menurut Nodeco/Prosida ... 16
Tabel 2.2 : Efisiensi Irigasi Berdasarkan Standard Perencanaan Irigasi ... 22
Tabel 4.1 : Perhitungan Curah Hujan Dengan Metode Rata-Rata Aljabar ... 34
Tabel 4.2 : Perhitungan Rangking Curah Hujan R80 ... 35
Tabel 4.3 : Curah Hujan Efektif (Re) 2015 ... 36
Tabel 4.4 : Perhitungan Evapotranspirasi Metode Pertama ... 40
Tabel 4.5 : Debit Andalan (Q80) ... 44
Tabel 4.6 : Standart Deviasi ... 45
Tabel 4.7 :Perhitungan Ulang Distribusi Probabilitas Gumbel ... 46
Tabel 4.8 : Perhitungan Curah Hujan Metode Log Normal ... 47
Tabel 4.9 : Perhitungan Log Person Type III ... 48
Tabel 4.10 : Hasil Perhitungan Log Person Type III ... 49
Tabel 4.11 : X2 Cr Hitungan ... 50
Tabel 4.12 : Perhitungan Statistik Penentuan Sebaran ... 51
Tabel 4.13 : Jenis Sebaran ... 52
Tabel 4.14 : Rekapitulasi Hujan Rencana ... 52
Tabel 4.15 : Perhitungan Kebutuhan Air (Alternatif A) ... 55
Tabel 4.16 : Perhitungan Kebutuhan Air (Alternatif B) ... 57
Tabel 4.17 : Perhitungan Kebutuhan Air (Alternatif C) ... 59
Tabel 4.18 : Perhitungan Kebutuhan Air Tebu ... 61
Tabel 4.19 : Perbandingan Saluran ... 69
x
Halaman
Gambar 2.1 : Persamaan Kontinuitas ... 9
Gambar 2.2 : Macam-macam pelampung untuk mengukur kecepatan aliran ... 10
Gambar 2.3 : Sketsa Alur Sungai Untuk Pengukuran Debit Metode Pelampung ... 12
Gambar 3.1 : Peta lokasi saluran sekunder Ketawang desa Cangkringsari ... 29
Gambar 3.2 : Flowchart Perencanaan ... 33
Gambar 4.1 : Dimensi Rencana Penampang Melintang ... 63
Gambar 4.2 : Dimensi Rencana Penampang Melintang ... 65
Gambar 4.3 : Dimensi Rencana Penampang Melintang ... 66
Gambar 4.4 : Dimensi Rencana Penampang Melintang ... 68
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG
Irigasi atau pengairan adalah suatu usaha menyediakan air dengan membuat bangunan dan saluran-saluran ke sawah-sawah atau ke ladang-ladang dengan cara teratur dan membuang air yang tidak diperlukan lagi, setelah air itu dipergunakan dengan sebaik-baiknya (SR Tanjung,2016). Saluran yang membawa air dari saluran primer ke saluran petak-petak tersier yang dilayani oleh saluran sekunder sehingga saluran irigasi satu dengan yang lainnya saling berpengaruh antara saluran primer sampai saluran tersier. Dengan demikian saluran irigasi harus dijaga kondisi dan fungsinya agar memberikan berbagai manfaat dan tidak berdampak negatif terhadap lingkungan.
Saluran sekunder Ketawang merupakan salah satu saluran yang berada pada jaringan irigasi Mangetan Kanal. Pada saluran Ketawang terdapat endapan pasir sehingga menghampat pengairan karena daya tampung kurang memadai dn akan mempengaruhi terhadap hasil pertanian. Pada musim hujan kebutuhan air selalu tercukupi karena kapasitas air yang berlebih, tapi sebaliknya pada saat musim kemarau ketersediaan air sangat terbatas.
Saluran sekunder Ketawang mempunyai panjang ± 8.185 m serta lebar 6-7 meter. Dan mengairi sawah seluas ± 801 ha yang meliputi 6 desa di Kecamatan Sukodono yaitu desa Cangkringsari, desa Pademonegoro, desa Pekarungan, desa Karangnongko, desa Suruh, dan desa Jumputrejo. ( Dinas Pekerja Umum dan Penataan Ruang Kabupaten Sidoarjo ).
Endapan pasir yang terjadi pada saluran irigasi sekunder ketawang disebabkan oleh beberapa hal, antara lain :
1. Mutu air permukaan pada saat hujan banyak mengandung pasir atau lumpur.
2. Adanya sampah – sampah pada yang di buang masyarakat ke sungai yang terkumpul hingga sampai ke saluran irigasi sekunder ketawang.
3. Kurangnya pemeliharaan terhadap elevasi dasar saluran (Normalisasi) dan pertumbuhan tanaman yang dapat mengurangi penampang basah saluran irigasi sekunder.
Ketersediaan saluran irigasi harus di tunjang oleh sumber air yang cukup memadai, antara lain embung, sungai, dan air tanah dengan sistem bor, dengan volume (debit tertentu) yang akan di salurkan melalui saluran irigasi secara berjenjang hingga sampai ke sawah dan tegalan yang membutuhkan air sesuai dengan waktu dan volumenya.
Sedangkan dimensi saluran irigasi secara berjenjang juga harus di hitung berdasarkan debit air yang akan disalurkan sesuai kebutuhannya baik waktu maupun jumlahnya (debit). Sehingga aliran air akan terjadi secara efektif dan efesien dan dapat berkelanjutan, baik musim penghujan maupun pada musim kemarau.
Sistem irigasi dapat di butuhkan berfungsi secara maksimal apabila jaringan irigasi tersebut mampu mengalirkan air secara terus menerus sepanjang tahun sesuai dengan pada tanam para petani. Artinya pada musim penghujan saluran irigasi tidak melimpah sampai terjadi banjir, sedangkan pada musim kemarau saluran irigasi terisi air dengan debit yang memadai untuk kebutuhan pertanian dan polowijo.
Pada musim kemarau kebutuhan air di sawah Desa Cangkringsari belum dapat terpenuhi, sehingga mempengaruhi hasil produksi petani. Sedangkan pada musim hujan air meluap melebihi kapasitas saluran tersebut. Hal demikian terjadi kemungkinan dikarenakan pengolahan air irigasi dan ukuran dimensi saluran kurang sesuai.
Berdasarkan pada kenyataan tersebut, penelitian ini dilakukan dengan maksud untuk mengkaji jaringan irigasi sekunder daerah irigasi di Desa Cangkringsari, Kecamatan Sukodono, Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur yang lebih efisien untuk mengurangi masalah kekurangan maupun kelebihan air di petak-petak persawahannya.
Mengingat air merupakan kunci utama keberhasilan system irigasi maka penelitian tentang “PERENCANAAN ULANG SALURAN SEKUNDER
KETAWANG DAERAH IRIGASI MANGETAN KANAL. DI DESA
CANGKRINGSARI KECAMATAN SUKODONO, SIDOARJO“ sangat penting untuk dilakukan.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah : 1. Berapa besar debit di saluran irigasi sekunder Ketawang?
2. Berapa dimensi saluran irigasi sekundernya?
3. Berapa Rancangan Anggaran Biayanya?
1.3 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah 1. Mengetahui debit air di saluran irigasi sekunder Ketawang.
2. Mengetahui berapa dimensi saluran yang dibutuhkan.
3. Memberikan informasi berapa biaya yang dibutuhkan dalam membangun ulang saluran sekunder Ketawang.
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Manfaat teoritis
Untuk mengetahui kebutuhan air di petak-petak sawah dan efisiensi saluran sekunder di Desa Cangkringsari, Kecamatan Sukodono, Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur.
2. Manfaat Praktis
Diharapkan hasil penelitian dapat memberikan manfaat sebagai berikut:
a. Bahan pertimbangan bagi Dinas Pekerjaan Umum Pengairan dan Dinas Pertanian khususnya di daerah Kabupaten Sidoarjo dalam pengambilan kebijaksanaan.
b. Tambahan pengetahuan bagi masyarakat dalam upaya pengelolaan jaringan irigasi guna mendukung keberhasilan panen.
c. Bahan informasi bagi masyarakat Cangkringsari khususnya dan masyarakat luas pada umumnya dalam upaya pemanfaatan dan pemeliharaan jaringan irigasi
d. Bahan informasi dan tambahan pengetahuan bagi mahasiswa jurusan teknik sipil pada khususnya serta mahasiswa jurusan lain pada umumnya mengenai jaringan irigasi, perhitungan debit secara aktual, dan
sebagainya.
1.5 BATASAN MASALAH
Dengan memperhatikan latar belakang, maka penelitian dibatasi sebagai berikut.
1. Daerah penelitian di saluran sekunder serta petak sawah Desa Cangkringsari, Kecamatan Sukodono, Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur.
2. Pengukuran kecepatan aliran, kedalaman saluran dan perhitungan debit hanya pada saluran sekunder di Desa Cangkringsari.
3. Jenis tanaman yang diteliti adalah padi, tebu, dan palawija (jagung). sehingga kebutuhan air untuk tanaman lain diabaikan.
5
DASAR TEORI 2.1 Pengairan
Menurut Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 2006, menyatakan bahwa pengairan atau Penyediaan air irigasi adalah penentuan volume air per satuan waktu yang Dialokasikan dari suatu sumber air untuk suatu daerah irigasi yang didasarkan waktu, jumlah, dan mutu sesuai dengan kebutuhan untuk menunjang pertanian dan keperluan lainnya. Demikian juga dengan jaringan air permukaan, untuk memenuhi kebutuhan di areal pertanian Desa Cangkringsari, air dialirkan dari Sungai Brantas memakai saluran primer, sekunder, dan tersier. Pengaliran air tersebut dapat optimal jika keadaan saluran baik, sehingga upaya pemeliharaan fisik saluran irigasi perlu lebih diperhatikan.
Undang-Undang No. 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air disebutkan bahwa yang dimaksud dengan pengairan atau pengelolaan sumber daya air adalah upaya merencanakan, melaksanakan, memantau dan mengevaluasi penyelenggaraan sumber daya air, pendayagunaan sumber daya air, dan pengendalian daya rusak air. Pengertian pengairan dalam Undang-Undang No. 7 Tahun 2004 tersebut bukan hanya sekedar suatu usaha menyediakan air guna keperluan pertanian saja tetapi lebih luas dari itu, antara lain :
1. Irigasi, yaitu usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang kegiatan pertanian yang berasal dari air permukaan maupun air tanah.
2. Pengembangan daerah rawa, yaitu pematangan tanah di daerah rawa, antara lain untuk pertanian.
3. Pengendalian dan pengaturan banjir serta usaha perbaikan sungai, waduk, dan sebagainya.
Guna mencapai efisiensi penyaluran air irigasi setinggi mungkin, jumlah kehilangan air yang terjadi selama penyaluran air irigasi perlu dibatasi.
2.2 Irigasi
Irigasi merupakan upaya yang dilakukan manusia untuk mengairi lahan pertanian. Dalam dunia modern, saat ini sudah banyak model irigasi yang dapat dilakukan manusia. Pada zaman dahulu, jika persediaan air melimpah karena tempat yang dekat dengan sungai atau sumber mata air, maka irigasi dilakukan dengan mengalirkan air tersebut ke lahan pertanian. Namun, irigasi juga biasa dilakukan dengan membawa air dengan menggunakan wadah kemudian menuangkan pada tanaman satu per satu. Untuk irigasi dengan model seperti ini di Indonesia biasa disebut menyiram.
Sebagaimana telah diungkapkan, dalam dunia modern ini sudah banyak cara yang dapat dilakukan untuk melakukan irigasi dan ini sudah berlangsung sejak Mesir Kuno.
Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 2006 (BAB I pasal I ayat III) tentang irigasi dinyatakan bahwa yang dimaksud dengan irigasi adalah usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian, yang jenisnya meliputi irigasi air permukaan, irigasi air tanah, irigasi pompa, dan irigasi tambak.
Daerah irigasi adalah kesatuan lahan yang mendapat air dari satu jaringan irigasi (Peraturan Pemerintah tahun 2006; BAB I pasal.II ayat I). Irigasi berfungsi mendukung produktivitas usaha tani guna meningkatkan produksi pertanian dalam rangka ketahanan pangan nasional dan kesejahteraan masyarakat, khususnya petani, yang diwujudkan melalui keberlanjutan sistem irigasi. (Peraturan Pemerintah tahun 2006; BAB I pasal 2 ayat 1). Tersedianya air irigasi memberikan manfaat dan kegunaan lain, seperti:
1. Mempermudah pengolahan lahan pertanian 2. Memberantas tumbuhan pengganggu 3. Mengatur suhu tanah dan tanaman 4. Memperbaiki kesuburan tanah 5. Membantu proses penyuburan tanah
Dalam pemenuhan kebutuhan air irigasi perlu diusahakan secara menyeluruh dan merata, khususnya apabila ketersediaan air terbatas. Pada musim kemarau misalnya banyak areal pertanian yang tidak ditanami karena air yang dibutuhkan tidak mencukupi.
Dalam memenuhi kebutuhan air irigasi harus menerapkan managemen yang didukung oleh teknologi dan perangkat hukum yang baik. Pemanfaatan sumber daya air
diatur sedemikian rupa agar sesuai dengan keperluan tanaman. Pengelolaan yang baik berarti bangunan dan jaringan irigasi serta fasilitasnya perlu dikelola secara tertib dan teratur di bawah pengawasan dan pertanggungjawaban suatu instansi atau organisasi Perkumpulan Petani Pemakai Air (P3A) (Peraturan Pemerintah, 2006).
Ditinjau dari sudut pengelolaannya, sistem irigasi dibagi menjadi : Sistem irigasi non teknis yaitu irigasi yang dibangun oleh masyarakat dan pengelolaan seluruh bangunan irigasi dilakukan sepenuhnya oleh masyarakat setempat.
Sistem irigasi teknis yaitu suatu sistem yang dibangun oleh pemerintah dan pengelolaan jaringan utama yang terdiri dari bendung, saluran primer, saluran sekunder dan seluruh bangunan dilakukan oleh pemerintah, dalam hal ini DPU atau Pemerintah Daerah setempat. Sedangkan jaringan tersier dikelola oleh masyarakat.
Air irigasi yang masuk ke lahan pertanian dapat diketahui dari debit air yang mengalir. Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume per waktu.
Debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai (DAS). Satuan debit yang digunakan adalah meter kubir per detik (m3/s). Debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu (Asdak,2002).
Debit air sungai merupakan tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur permukaan air sungai ( Mulyana, 2007). Debit adalah suatu koefesien yang menyatakan banyaknya air yang mengalir dari suatu sumber persatuan waktu, biasanya diukur dalam satuan liter per/detik, untuk memenuhi keutuhan air pengairan, debit air harus lebih cukup untuk disalurkan ke saluran yang telah disiapkan (Dumiary, 1992).
Pada dasarnya debit air yang dihasilkan oleh suatu sumber air ditentukan oleh beberapa faktor – faktor yaitu :
1. Intensitas hujan.
2. Penggundulan hutan.
3. Pengalihan hutan
Pengukruan debit dapat dilakukan dengan berbagai macam cara yaitu (Arsyad,1989):
1. Pengukuran volume air sungai.
2. Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai.
3. Pengukuran dengan menggunakan bahan kimia yang dialirkan dalam sungai.
Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukur debit.
Debit yang mengalir secara kontinyu melalui pipa atau saluran terbuka bercabang, dengan tampang aliran konstan ataupun tidak konstan adalah sama di semua tampang (titik cabang) (Bambang Triatmojo, 1996:137). Keadaan demikian disebut dengan persamaan kontinuitas yang ditunjukkan seperti gambar berikut ini :
Gambar 2.1 Persamaan Kontinuitas
Q1 = Q2 = Q3 + Q4...(1) Atau
A1 x V1 = A2 x V2 = (A3 x V3) + (A4 x V4)...(2) Debit dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
Debit Aktual
Q = Vav x A...(3) Q4
Q3 Q2
Q1
Q1
Dengan :
A = luas saluran (𝑚2).
Vav = kecepatan rata-rata yang dihitung berdasarkan pengamatan suatu alat (m/s).
Q = debit aliran (liter/detik atau 𝑚3/s)
Untuk pengukuran kecepatan aliran sungai bisa menggunakan beberapa metode yaitu dengan alat Curent-meter atau menggunakan pelampung. Digunakan metode penngukuran karena lebih mudah dan sederhana, Pelampung bergerak terbawa oleh arus dan kecepatan arus didapat dari jarak tempuh pelampung dibagi dengan waktu tempuh.
Pelampung dapat berupa pelampung permukaan, pelampung ganda, pelampung tongkat dan lain-lain.
Cara ini dapat dengan mudah digunakan meskipun permukaan air sungai itu tinggi. Cara ini sering digunakan karena tidak dipengaruhi oleh kotoran atau kayu- kayuan yang hanyut dan mudah dilaksanakan.
Gambar 2.2 Macam-macam pelampung untuk mengukur kecepatan aliran Tempat yang harus dipilih adalah bagian sungai yang lurus dengan perubahan lebar sungai, dalamnya air dan gradien yang kecil. Seperti terlihat dalam gambar, tiang-
tiang untuk observasi dipancangkan pada 2 buah titik dengan jarak dari 50 sampai 100 m. Waktu mengalirnya pelampung diukur dengan “stopwatch.” Setelah kecepatan aliran dihitung, maka diadakan perhitungan debit yakni kecepatan kali luas penampang melin- tangnya.
Biasanya digunakan 3 buah pelampung yang dialirkan pada satu garis penguku- ran aliran dan diambil kecepatan rata-rata. Mengingat arah mengalirnya pelampung itu dapat dirubah oleh pusaran-pusaran air dan lain-lain, maka harga yang didapat dari pelampung yang arahnya sangat berbeda harus ditiadakan.
1. Pelampung permukaan:
Untuk mengukur kecepatan aliran permukaan digunakan sepotong kayu dengan diameter 15 sampai 30 cm, tebal 5 cm. Supaya mudah dilihat, kayu itu dicat atau kadang-kadang pada malam hari dipasang bola lampu listrik yang kecil. Bahan dari pelampung yang digunakan adalah tidak tentu, sepotong kayu, seikat jerami, botol dan lain-lain, dapat digunakan.
Pengukuran kecepatan aliran dengan pelampung permukaan digunakan dalam keadaan banjir atau jika diperlukan segera harga perkiraan kasar dari debit, karena cara ini adalah sangat sederhana dan dapat menggunakan bahan tanpa suatu pilihan. Akan tetapi, harga yang teliti adalah sulit diketahui karena disebabkan oleh pengaruh angin atau perbandingan yang berubah-ubah dari kecepatan aliran permukaan terhadap kecepatan aliran rata-rata yang sesuai dengan keadaan sungai. Kecepatan rata-rata aliran pada penampang sungai yang diukur adalah kecepatan pelampung permukaan dikali dengan koeffisien 0,70 atau 0,90, tergantung dari keadaan sungai dan arah angin. Dr. Bazin menggunakan koeffisien 0,86.
2. Pelampung tangkai:
Pelampung tangkai dibuat dari sepotong/setangkai kayu atau bambu yang diberi pemberat pada ujung bawahnya. Pemberat itu dibuat dari kerikil yang dibungkus dengan jaring atau kain di ujung bawah tangkai.
Pelepasan pelampung dilakukan beberapa saat sesudah pelepasan, pelampung itu tidak stabil. Jadi pelampung harus dilepaskan kira-kira 20-50 m di sebelah hulu garis observasi pertama, sehingga pada waktu observasi, pelampung itu telah mengalir dalam
keadaan yang stabil. Hal ini akan dipermudah jika di sebelah hulu titik pelepasan terdapat jembatan. Mengingat posisi pelepasan itu sulit ditentukan, maka sebelumnya harus disiapkan tanda yang menunjuk posisi tersebut dengan jelas.
Gambar 2.2 Sketsa Alur Sungai Untuk Pengukuran Debit Metode Pelampung 2.3 Jaringan Irigasi
Jaringan irigasi adalah satu kesatuan saluran dan bangunan yang diperlukan untuk pengaturan air irigasi, mulai dari penyediaan, pengambilan pembagian,
pemberian dan penggunaanya. secara hirarki jaringan irigasi dibagi menjadi jaringan utama dan jaringan tersier. jaringan utama meliputi bangunan, saluran primer dan saluran sekunder. sedangkan jaringan tersier terdiri dari bangunan dan saluran yang berada dalam petak. Berdasarkan pada Peraturan Pemerintah No. 20 tahun 2006 tentang irigasi, yang dimaksud dengan Jaringan irigasi adalah saluran, bangunan, dan bangunan pelengkapnya yang merupakan satu kesatuan yang diperlukan untuk penyediaan,
pembagian, pemberian, penggunaan, dan pembuangan air irigasi.
Jaringan irigasi ada 2 macam yaitu :
1. Jaringan irigasi utama adalah jaringan irigasi yang berada dalam satu sistem irigasi, mulai dari bangunan utama, saluran induk/primer, saluran sekunder, dan bangunan sadap serta bangunan pelengkapnya.
2. Jaringan irigasi tersier adalah jaringan irigasi yang berfungsi sebagai prasarana pelayanan air di dalam petak tersier yang terdiri dari saluran pembawa yang disebut saluran tersier, saluran pembagi yang disebut saluran kuarter dan saluran pembuang serta saluran pelengkapnya, termasuk jaringan irigasi pompa yang luas areal pelayanannya disamakan dengan areal tersier.
Berdasarkan pemeliharaan pada jaringan irigasi dapat dibedakan dalam 4 (empat) macam pemeliharaan, yaitu :
1. Pemeliharaan rutin : Pemeliharan ringan pada bangunan dan saluran irigasi yang dapat dilakukan sementara selama eksploitasi tetap
berlangsung, dimana pemeliharaan hanya bagian bangunan/saluran yang ada di permukaan saja.
2. Pemeliharaan berkala : Pemeliharaan yang dilakukan pada bagian
bangunan dan saluran dibawah permukaan air, pada waktu melaksanakan pekerjaan ini saluran dikeringkan terlebih dahulu.
3. Pemeliharaan pencegahan : Pemeliharaan pencegahan ini adalah usaha untuk mencegah terjadinya kerusakan pada jaringan irigasi akibat gangguan manusia yang tidak bertanggung jawab atau akibat gangguan binatang.
4. Pemeliharaan darurat : Pekerjaan yang dilakuan untuk memperbaiki akibat kerusakan yang tidak terduga sebelumnya, misalnya karena banjir atau gempa bumi.
2.4 Bendung
Bendung adalah bangunan air yang dibangun melintang sungai pada lokasi pengambilan air (Direktorat Jendral Sumber Daya Air. 1986. Standar Perencanaan Irigasi). Bangunan tersebut berfungsi untuk menaikkan tinggi permukaan air sungai sehingga air mudah dialirkankan ke saluran irigasi.
Demikian halnya dengan beberapa bendung yang digunakan untuk mengambil air dari waduk sungai Kromong sampai ke petak-petak sawah di Desa Cangkringsari yang melalui beberapa bendung. Bendung tersebut digunakan untuk mengambil air dari saluran primer sungai Kromong, kemudian disalurkan ke areal persawahan. Bendung
tersebut banyak memberikan manfaat bagi masyarakat di sekitar untuk mensuplai kebutuhan air untuk bercocok tanam.
2.5 Bangunan Irigasi
Bangunan irigasi dalam jaringan irigasi teknis mulai dari awal sampai akhir dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu(Mawardi Erman 2007:10) :
1. Bangunan untuk pengambilan atau penyadapan, pengukuran, dan pembagian air.
2. Bangunan pelengkap untuk mengatasi halangan atau rintangan sepanjang saluran dan bangunan lain.
Bangunan yang termasuk dalam kelompok pertama antara lain yaitu:
1. Bangunan penyadap/pengambilan pada saluran induk yang mempergunakan atau tidak bangunan bendung. Jika dipergunakan pembendungan maka dibangun bangunan bendung dan jika tidak mempergunakan pembendungan maka dapat dibangun bangunan pengambilan bebas.
2. Bangunan penyadap yaitu bangunan untuk keperluan penyadapan air dari saluran primer ke saluran sekunder.
3. Bangunan pembagi untuk membagi air dari satu saluran ke saluran yang lebih kecil.
4. Bangunan pengukur yaitu bangunan untuk mengukur banyak debit/air yang melalui saluran tersebut.
Bangunan yang termasuk dalam kelompok kedua antara lain yaitu:
1. Bangunan pembilas untuk membilas endapan angkutan sedimen di kantong sedimen/saluran induk.
2. Bangunan peluah atau pelimpah samping yaitu untuk melimpahkan debit air yang berlebihan keluar saluran.
3. Bangunan persilangan antara saluran dengan jalan, selokan, bukit dan sebagainya.
4. Bangunan untuk mengurai Cangkringsaringan dasar saluran yaitu bangunan terjun dan got miring.
2.6 Curah Hujan Efektif (Re = Rainfall Effektive)
Curah hujan efektif untuk kebutuhan air irigasi adalah curah hujan yang jatuh yang dapat digunakan akar-akar tanaman selama tumbuh, atau dengan kata lain curah hujan yang dapat digunakan tanaman selama tumbuh untuk memenuhi kebutuhan evapotranpirasi. Curah hujan efektif tidak sama dengan R80, tetapi besarnya tergantung dari intenstas hujan. Kebutuhan konsumtif tanaman (crop consumtive use) dan kapasitas daya tampung (storage capacity) dari pada tanah saat hujan.
Re (padi) = 70% x R80 ………... (4) Dimana:
Re = hujan efektif (mm)
R80 = hujan dengan kemungkinan 80% dipenuhi/dilampaui (mm)
R80% = (n/5)+1 ………... (5) Dimana:
n = jumlah tahun/periode 2.7 Kebutuhan Air
Kebutuhan air di sawah untuk tanaman padi dapat ditentukan oleh faktor-faktor sebagai berikut (Mawardi Erman 2007:103) :
1. Cara penyiapan lahan.
2. Kebutuhan air untuk tanaman.
3. Perlokasi dan rembesan.
4. Pergantian lapisan air.
5. Curah hujan efektif.
Besarnya kebutuhan air dapat ditentukan berdasarkan tenaga kerja yang menangani usaha tani. Keterampilan kerja petani diperoleh melalui pendidikan dan keterampilan turun menurun. Dengan adanya tenaga kerja yang terampil, petani diharapkan dapat mengerjakan lahan pertaniannya dengan baik.
Besarnya kebutuhan air di sawah bervariasi menurut tahap pertumbuhan tanaman dan bergantung pada cara pengelolaan lahan. Besarnya kebutuhan air di sawah dinyatakan dalam mm/hari
Angka kebutuhan air berdasarkan literatur yang ada yaitu:
2.1 Pengelolaan tanah dan persemaian, selama 1-1,5 bulan dengan kebutuhan air 10- 14 mm/hari.
2.2 Pertumbuhan pertama (vegetatif), selama 1-2 bulan dengan kebutuhan air 4-6 mm/hari.
2.3 Pertumbuhan kedua (vegetatif), selama 1-1,5 bulan dengan kebutuhan air 6-8 mm/hari.
2.4 Pemasakan selama lebih kurang 1-1,5 bulan dengan kebutuhan air 5-7 mm/hari.
2.5 Kedalaman air di sawah yang selama ini dilakukan oleh petani yaitu:
2.6 Kedalaman air di sawah setinggi sekitar 2,5-5 cm dimaksudkan untuk mengurangi pertumbuhan rumput/gulma.
2.7 Kedalaman air di sawah setinggi sekitar 5-10 cm dimaksudkan untuk meniadakan pertumbuhan rumput/gulma.
Tabel 2.1 Kebutuhan Air untuk Padi Menurut Nodeco/Prosida
Periode15 hari ke Nedeco / Prosida
Varietas Biasa (ltr/dtk/ha) Varietas Unggul (ltr/dtk/ha)
1 1,20 1,20
2 1,20 1,27
3 1,32 1,33
4 1,40 1,30
5 1,35 1,15
6 1,25 0
7 1,12 -
8 0 -
Sumber : Dirjen Pengairan, Bina Program PSA 010 1985
2.8 Kebutuhan bersih air disawah (NFR)
Jumlah kebutuhan air untuk irigasi pada umumnya dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu curah hujan, evapotranspirasi tanaman, jenis dan umur tanaman, sistem pemberian air dan sistem irigasi yang digunakan dan dinyatakan dalam Ltr/det/Ha.
Dalam menentukan kebutuhan air irigasi perlu diperhitungkan besarnya curah hujan efektif (Anonim, 1983 dalamSari, N,Y, 2004). Sedangkan faktor lain yang menentukan adalah jenis tanah dan sifat fisik tanah serta faktor iklim dan keadaan topografi setempat (Arsyad, 1989).
Kebutuhan air di sawah ditentukan oleh beberapa faktor yaitu kebutuhan air untuk penyiapan lahan, penggunaan air tanaman, perkolasi, penggantian lapisan air dan curah hujan efektif. Selain itu efisiensi juga mempengaruhi besarnya kebutuhan air irigasi.
Menurut Hansen dan Israelsen (1986) jumlah kebutuhan air terbagi ke dalam 3 (tiga) bagian, yaitu :
Kebutuhan air tanaman (Crop Water Requirment)
Kebutuhan air untuk suatu lahan usaha tani (Farm Requirment)
Kebutuhan air untuk suatu daerah irigasi (Irrigation Water Requirment).
Kebutuhan air irigasi untuk padi sawah meliputi kebutuhan air untuk pengolahan tanah, pembibitan, pertumbuhan tanaman hingga panen. Selain itu faktor penggenangan berupa perkolasi turut diperhitungkan. Untuk tanaman palawija, nilai perkolasi tidak diperhitungkan karena tidak membutuhkan penggenangan.
Menurut Bakrie (2000) dalam Tarmizi, (2005) Pengantian lapisan air (Water Layer Requirment (WLR)) dijadwalkan setelah pemupukan dan dilakukan pengantian lapisan menurut kebutuhan. Jika tidak ada penjadwalan seperti itu, dilakukan pemberian air sebanyak 2 (dua) kali, masing-masing 50 mm selama 0.5 bulan atau sekali pemberian sebanyak 100 mm selama 1 bulan (3.3 mm/hari). Penggantian lapisan air dilakukan setelah satu atau dua bulan masa transplantasi.
Perkiraan kebutuhan air irigasi sesuai dengan prosedur perencanaan jaringan irigasi (Anonim, 1986 dalam Supriatno, M, 2003), adalah :
1. Kebutuhan bersih air di sawah untuk padi (Net Field Reqiurement) (NFR)
NFR = Etc + P – Re + WLR ………... (6) NFR = LP – Re ………... (7) 2. Kebutuhan air irigasi untuk padi
RWR = NFR / e ……….. (8) 3. Kebutuhan air penyiapan lahan untuk padi
4. Kebutuhan air untuk palawija (Second Crop Water Requirement) (SWR)
SWR = (Etc – Re) / e ……….. (9) 1. Kebutuhan air penyiapan lahan untuk palawija
Ket :
NFR = Kebutuhan bersih air disawah (l/det/ha)
LP = Kebutuhan air selama pengolahan lahan (mm/hari)
Etc = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari) E = Efisiensi Irigasi secara keseluruhan Re = Curah hujan efektif (mm/hari) P = Perkolasi (mm/hari)
WLR = Penggunaan lapisan air (mm/hari) untuk penggenangan.
2.9 Pola Tanam
Pola tanam adalah pembakuan dari pada jenis tanaman yang harus ditanam pada suatu lahan serta periode musim tanam tertentu Tanaman dalam suatu areal dapat diatur menurut jenisnya yaitu monokultur, campuran, dan bergilir. Pola tanam monokultur yaitu menanam tanaman sejenis pada satu areal tanam. Pola tanam campuran yaitu beragam tanaman ditanam pada satu areal. Pola tanam bergilir yaitu menanam tanaman secara bergilir beberapa jenis tanaman pada berbeda di areal yang sama.
Pola tanam dapat digunakan sebagai landasan untuk meningkatkan produktivitas lahan. Hanya saja dalam pengelolaannya diperlukan ketrampilan yang baik tentang semua faktor yang menentukan produktivitas lahan tersebut. Biasanya, pengelolaan lahan sempit untuk mendapatkan hasil yang optimal maka pendekatan pertanian terpadu, ramah lingkungan, dan semua hasil tanaman merupakan produk utama adalah pendekatan yang bijak.
Pola tanam merupakan gambaran rencana tanam berbagai jenis tanaman yang akan dibudidayakan dalam suatu lahan beririgasi dalam satu tahun. Faktor yang mempengaruhi pola tanam:
1. Ketersediaan air dalam satu tahun
2. Prasarana yang tersedia dalam lahan tersebut 3. Jenis tanah setempat
4. Kondisi umum daerah tersebut
5. Kebiasaan dan kemampuan petani setempat
Tujuan pola tanam adalah memanfaatkan persediaan air irigasi seefektif mungkin, sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik. Sedangkan tujuan dari penerapan pola tanam adalah sebagai berikut:
1. Menghindari ketidak seragaman tanaman.
2. Menetapkan jadwal waktu tanam agar memudahkan dalam usaha pengelolaan air irigasi.
3. Peningkatan efisiensi irigasi.
4. Persiapan tenaga kerja untuk penyiapan tanah agar tepat waktu.
5. Peningkatan hasil produksi pertanian.
Penentuan jenis pola tanam disesuaikan dengan debit air yang tersedia pada setiap musim tanam. Jenis pola tanam suatu daerah irigasi dapat digolongkan menjadi:
1. Padi – Padi
2. Padi – Padi – Palawija 3. Padi – Palawija – Palawija
2.10 Pemberian Air
Pemberian air irigasi adalah penyaluran alokasi air dari jaringan utama ke petak tersier dan kuarter (Peraturan Pemerintah tahun 2001). Ditinjau dari cara pemberian air, jaringan irigasi dibedakan menjadi empat macam cara yaitu :
1. Jaringan irigasi permukaan (aliran yang diambil melalui sungai, danau, dan sumber air lainnya kemudian dialirkan ke petak-petak sawah).
2. Jaringan irigasi air tanah dalam (menggunakan sumur bor/resapan, dengan cara memompa air tersebut dengan pompa air kemudaian dialirkan ke petak-petak sawah).
3. Jaringan irigasi sistem pantek atau pancaran dengan menggunakan alat sprinkler.
4. Jaringan irigasi dengan cara tetesan (trickle irrigation), yaitu sistem irigasi dengan memakai pipa-pipa yang ditempatkan pada tempat tertentu sebagai jalan keluarnya air dengan cara menetes di atas tanah.
Walaupun pada kenyataannya irigasi sangat dibutuhkan oleh masyarakat, tetapi masyarakat sering mengabaikan pemeliharaan akan bangunan fisik irigasi, sehingga sering timbul permasalahan-permasalahan. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan diupayakan peningkatan efisiensi jaringan irigasi air permukaan dalam memenuhi kebutuhan air pada areal pertanian di Desa Cangkringsari.
Mendukung program intensifikasi pertanian tanaman padi atau tanaman palawija yang peningkatannya sangat signifikan dalam bentuk tabel prosentase.
2.11 Saluran Irigasi
Berdasarkan Erman Mawardi (2007:10) pada sistem irigasi teknis, menurut letak dan fungsinya, saluran dibagi menjadi empat :
1. Saluran primer yaitu saluran yang membawa air dari bangunan utama sampai bangunan akhir.
2. Saluran sekunder yaitu saluran yang membawa air dari saluran pembagi pada saluran primer sampai bangunan akhir.
3. Saluran tersier adalah saluran yang berfungsi mengairi satu petak tersier, yang mengambil airnya dari saluran sekunder atau saluran primer.
4. Saluran kuarter yaitu saluran di petak sawah dan mengambil air secara langsung dari saluran tersier.
2.12 Efisiensi Irigasi
Menurut Sudjarwadi (1987:39) efisiensi irigasi adalah pemanfaatan air untuk tanaman, yang diambil dari sumber air atau sungai yang dialirkan ke areal irigasi melalui bendung.
Secara kuantitatif efesiensi irigasi suatu jaringan irigasi sangat diketahui merupakan parameter yang susah diukur. Akan tetapi sangat penting dan diasumsikan untuk menambah keperluan air irigasi di bendung.
Kehilangan air irigasi pada tanaman padi berhubungan dengan :
1. kehilangan air di saluran primer, sekunder dan tersier melalui rembesaan, evavorasi, dan pengambilan air tanpa izin.
2. kehilangan akibat pengoperasian termasuk pengambilan air yang berlebihan.
Efisiensi pemakaian air adalah perbandingan antara jumlah air sebenarnya yang dibutuhkan tanaman untuk evapotranspirasi dengan jumlah air sampai pada sesuatu intlet jalur. Untuk mendapatkan gambaran efesiensi irigasai secara menyeluruh diperlukan gambaran secara menyeluruh dari gabungan saluran irigasi dan drainase mulai dari bendung : saluran irigasi primer, sekunder, tersier dan kuarter ; petak tersier dan jaringan irigasi/drainase dalam petak tersier.
Pada pemberian air terhadap efesiensi saluran irigasi nampaknya mempunyai dampak yaitu berdasarkan terhadap luas areal daerah irigasi, metoda pemberian air secara rutinitas atau kontinyu dan luasan dalm unit rotasi.
Apabila air diberikan secara kontinyu dengan debit kurang lebih konstan maka tidak akan terjadi masalah pengorganisasian. Kehilangan air tehrjadi akibat adanya rembesan dan evaporasi.
Efesiensi distribusi irigasi juga di pengaruhi oleh : 1. Kehilangan rembesan
2. Ukuran grup inlet yang menerima air irigasi lewat satu intlet pada sistem petak tersier.
3. Lama pemberian air dalam grup intlet.
Menurut DPU Repulik Indonesia KP-03 (1986:7), pada umumnya kehilangan air di jaringan irigasi dapat dibagi-bagi sebagai berikut.
- 12,5% - 20% di saluran tersier - 5% - 10% di saluran sekunder - 5% - 10% di saluran primer
Tabel 2.2 Efisiensi Irigasi Berdasarkan Standart Perencanaan Irigasi
Type Saluran Efisiensi (%)
Saluran tersier 80
Saluran sekunder 90
Saluran primer 90
Keseluruhan 65
Sumber: Direktorat Jendral Pengairan (penunjang untuk perencanaan irigasi, 1986:10)
Pemakaian air hendaknya diusahakan seefisien mungkin terutama untuk daerah dengan ketersediaan air yang terbatas. Kehilangan air dapat diminimalkan melalui :
1. Perbaikan sistem pengelolaan air
- Sisi operasional dan perawatan yang baik - Memaksimalkan operasional pintu air - Pemberdayaan petugas
- Penguatan institusi
- Meminimalkan pengambilan air tanpa izin - Partisipasi P3A
2. Perbaikan fisik prasarana irigasi
- Mengurangi kebocoran disepanjang saluran - Meminimalkan penguapan
- Menciptakan sistem irigasi yang handal, berkelanjutan, dan diterima petani Rumus yang digunakan untuk menentukan efisiensi pemberian air (water aplicatiaon efficiency)dari saluran primer ke petak sawah, sebagai berikut :
E = Asa/Adb x 100%... (10) Dengan :
E = Efisiensi pemberian air
Asa = Air yang sampai di areal irigasi, dan Adb = Air yang diambil dari bangunan sadap 2.13 FJ. Mock (menghitung Debit Andalan)
Ada beberapa teori mengenai perhitungan debit andalan. yang sering digunakan adalah METODE NRECA dan FJ mock. Secara umum analisis debit berdasarkan data curah hujan yang sering dilakukan di Indonesia adalah
menggunakan metode empiris dari Dr. FJ. Mock (1973) yaitu analisis keseimbangan air untuk menghitung harga debit bulanan berdasarkan
tranformasi data curah hujan bulanan, evapotranspirasi, kelembaban tanah dan tampungan air tanah. Hasil dari permodelan ini dapat dipercaya jika ada debit pengamatan sebagai pembanding. Oleh karena keterbatasan data didaerah studi maka proses pembandingan tidak dapat dilakukan. Untuk itu diperlukan
pendekatan parameter hidrologi yang lebih cermat sehingga hasil simulasi dapat diterima dengan tingkat akurasi sedang tetapi masih dapat digunakan untuk analisa selanjutnya.
Data dan asumsi yang diperlukan untuk perhitungan Metode Mock adalah sebagai berikut :
1. Data Curah Hujan
Data curah hujan yang digunakan adalah curah hujan 15 (lima belas) harian.
Stasiun curah hujan yang dipakai adalah stasiun yang dianggap mewakili kondisi hujan di daerah tersebut.
2. Evapotranspirasi Terbatas (Et)
Eavpotranspirasi terbatas adalah evapotranspirasi actual dengan
mempertimbangkan kondisi vegetasi dan permukaan tanah serta frekuensi curah hujan.
Untuk menghitung evapotranspirasi terbatas diperlukan data : a. Curah hujan setengah bulanan (P)
b. Jumlah hari hujan setengah bulanan (n)
c. 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.
d. Exposed surface (m%) ditaksir berdasarkan peta tata guna lahan atau dengan asumsi :
m = 0% untuk lahan dengan hutan lebat,
m = 0% pada akhir musim hujan dan bertambah 10% setiap bulan kering untuk lahan sekunder,
m = 10% - 40% untuk lahan yang tererosi, dan m = 20% - 50% untuk lahan pertanian yang diolah.
Secara matematis evapotranspirasi terbatas dirumuskan sebagai berikut : Dimana:
E = beda antara evapotranspirasi potensial dengan evapotranspirasi terbatas (mm),
Et = evapotranspirasi terbatas (mm), Ep = evapotranspirasi potensial (mm), m = singkapan lahan (exposed surface), dan n = jumlah hari hujan dalam sebulan.
Singkapan lahan dapat diasumsikan seperti berikut : Singkapan Lahan Sesuai Tata Gunan Lahan
No. Jenis Penggunaan Lahan S Lahan (%) 1. Hutan Lebat 0
2. Lahan Tererosi 10-40 3. Lahan Pertanian 30-50
3. Faktor Karakteristik Hidrologi Faktor Bukaan Lahan :
m = 0% untuk lahan dengan hutan lebat, m = 10 – 40% untuk lahan tererosi, dan
m = 30 – 50% untuk lahan pertanian yang diolah.
Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan untuk seluruh daerah studi yang merupakan daerah yang mempunyai tingkat kesuburan rendah maka dapat diasumsikan untuk faktor m diambil 20% - 40%, yaitu 30%.
4. Luas Daerah Pengaliran
Semakin besar daerah pengaliran dari suatu aliran kemungkinan akan semakin besar pula ketersediaan debitnya.
5. Kapasitas Kelembaban Tanah (SMC)
Soil Moisture Capacity adalah kapasitas kandungan air pada lapisan tanah permukaan (surface soil) per m2. Besarnya SMC untuk perhitungan ketersediaan air ini diperkirakan berdasarkan kondisi porositas lapisan tanah permukaan dari DPS. Semakin besar porositas tanah, akan semakin besar pula SMC yang ada.
Dalam perhitungan ini nilai SMC diambil antara 50 mm sampai dengan 200 mm.
Persamaan yang digunakan untuk besarnya kapasitas kelembaban tanah adalah : Dimana:
SMC = kelembaban tanah (diambil 50 mm – 200 mm), SMC (n) = kelembaban tanah bulan ke-n,
SMC(n-1) = kelembaban tanah bulan ke-(n-1), IS = tampungan awal (initial storage) (mm), dan As = air hujan yang mencapai permukaan tanah.
6. Keseimbangan air di permukaan tanah
Keseimbangan air di permukaan tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut :
-Air hujan (As),
-Kandungan air tanah (soil storage), dan -Kapasitas kelembaban tanah (SMC).
Air hujan yang mencapai permukaan tanah dapat dirumuskan sebagai berikut : Dimana :
As = air hujan yang mencapai permukaan tanah, P = curah hujan bulanan, dan
Et = evapotranspirasi.
7. Kandungan air tanah
Besar kandungan tanah tergantung dari harga As, bila harga As negatif, maka kapasitas kelembaban tanah akan berkurang dan bila As positif maka
kelembaban tanah akan bertambah.
8. Aliran dan Penyimpangan Air Tanah (run off dan ground water storage) Nilai run off dan ground water storage tergantung dari keseimbangan air dan kondisi tanahnya. Data-data yang diperlukan untuk menentukan besarnya aliran air tanah adalah sebagai berikut :
9. Koefisien Infiltrasi
Koefisien nilai infiltrasi diperkirakan berdasarkan kondisi porositas tanah dan Cangkringsaringan DPS. Lahan DPS yang porous memiliki koefisien infiltrasi yang besar. Sedangkan lahan yang terjadi memiliki koefisien infitrasi yang kecil, karena air akan sulit terinfiltrasi ke dalam tanah. Batasan koefisien infiltrasi adalah 0 – 1.
10. Faktor Resesi Aliran Tanah (k)
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 Metode FJ Mock, besarnya nilai k didapat dengan cara coba-coba sehingga dapat dihasilkan aliran seperti yang diharapkan.
11. Initial Storage (IS)
Initial storage atau tampungan awal adalah perkiraan besarnya volume air pada awal perhitungan. IS di lokasi studi diasumsikan sebesar 100 mm.
12. Penyimpangan air tanah (Ground Water Storage)
Penyimpangan air tanah besarnya tergantung dari kondisi geologi setempat dan watu. Sebagai permulaan dari simulasi harus ditentukan penyimpangan awal (initial storage) terlebih dahulu.
Persamaan yang digunakan dalam perhitungan penyimpanan air tanah adalah sebagai berikut :
Vn = k x n-1 + 0,5 (1 + k) I Vn = vn - vn-1
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), dan vn = perubahan volume aliran air tanah 13. Aliran Sungai
Aliran dasar = infiltrasi – perubahan aliran air dalam tanah Aliran permukaan = volume air lebih – infiltrasi
Aliran sungai = aliran permukaan + aliran dasar
Air yang mengalir di sungai merupakan jumlah dari aliran langsung (direct run off), aliran dalam tanah (interflow) dan aliran tanah (base flow).
Besarnya masing-masing aliran tersebut adalah:
a. Interflow = infiltrasi – volume air tanah b. Direct run off = water surplus – infiltrasi
c. Base flow = aliran yang selalu ada sepanjang tahun d. Run off = interflow + direct run off + base flow 2.14 Rancangan Anggaran Biaya
RAB berfungsi sebagai acuan dasar pelaksanaan proyek, mulai dari pemilihan kontraktor yang sesuai, pembelian bahan bangunan, sampai pengawasan proyek agar berjalan sesuai dengan rancangan dan kesepakatan awal Anda dengan kontraktor.
Idealnya dalam pembuatan RAB, ada beberapa rincian yang dimasukkan ke dalam tabel. Namun rincian ini pun tidak harus dimasukkan semuanya ke dalam RAB, tergantung dari jenis perhitungan yang sesuai dengan proyek.
Berikut komponen untuk menghitung RAB:
1. Uraian pekerjaan yang dibagi berdasarkan jenis pekerjaan. Contoh: pekerjaan persiapan, galian, dan urugan dan pekerjaan pondasi beton. Setiap bagian uraian pekerjaan memiliki rincian pekerjaan lainnya yang lebih detail.
2. Volume pekerjaan yang memiliki arti satuan yang digunakan untuk pengukuran suatu objek. Volume pekerjaan umumnya dapat dihitung dalam satuan meter persegi (m2), meter kubik (m3), titik, atau unit.
3. Satuan unit dari pekerjaan atau bahan bangunan. Contoh: m1, m2, m3, unit, atau titik.
4. Harga satuan pekerjaan yang dapat dipisah menjadi dua bagian, harga jasa atau harga jasa berikut materialnya. Setelah mengetahui volume pekerjaan, Anda tinggal mengalikannya dengan harga satuan pekerjaan.
5. Total upah pekerja yang didapatkan dari biaya per jam x estimasi waktu pekerjaan x total pekerja.
6. Total material bahan bangunan.
7. Total atau jumlah harga yang didapatkan dari penjumlahan total upah dengan total material atau perkalian volume dengan total upah.
Secara umum RAB dapat dihitung menggunakan 5 langkah, yaitu : 1. Mempersiapkan gambar kerja.
2. Menghitung volume pekerjaan.
3. Membuat dan menentukan harga satuan pekerjaan.
4. Menghitung jumlah biaya pekerjaan.
5. Rekapitulasi.
28
METODE PERENCANAAN 3.1 Lokasi Penelitian
Penelitian ini mengambil lokasi penelitian pada saluran sekunder sepanjang 475m, dan area di Desa Cangkringsari, Kecamatan Sukodono, Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur. Saluran sekunder ini melewati 6 desa yaitu desa Cangkringsari, desa Pademonegoro, desa Pekarungan, desa Karangnongko, desa Suruh, dan desa Jumputrejo . dengan mempunyai luas area irigasi seluas 801 ha, panjang saluran 8,185 km.
Lokasi penelitian berada di propinsi Jawa Timur tepatnya :
Saluran : Saluran sekunder sungai Ketawang
Tempat : Cangkringsari, Sukodono, Sidoarjo, Jawa Timur
Gambar 3.1 Peta lokasi saluran sekunder Ketawang desa Cangkringsari
saluran irigasi sekunder
3.2 Metode Pengumpulan Data
Berikut adalah metode yang dipakai dalam mengumpulkan data : 3.2.1 Observasi Lapangan
Observasi dalam penelitian ini digunakan untuk mendapatkan informasi dan data yang tidak diperoleh dari pustaka serta membuktikan kebenaran data-data umum yang diperoleh dari pustaka.
Data observasi yang diperoleh bersifat deskriptif faktual, cermat, dan terperinci mengenai keadaan di lapangan,kegiatan manusia, situasi sosial, serta kontak kegiatan.
3.2.2 Dokumentasi
Bentuk dokumen yang digunakan meliputi data-data, catatan, transkrip buku, dokumen, peraturan notulen, dan lain sebagainya.
Metode ini dapat dipelajari dari buku dan referensi yang ada hubungannya dengan materi dalam penelitian ini. Data-data yang didapat yaitu data mengenai : debit, hasil produksi, dan rencana masa tanam.
3.2.3 Wawancara
Bentuk pengumpulan data dengan cara ini dilakukan guna mendapatkan keterangan, saran, dan tanggapan secara langsung dari pihak-pihak yang bersedia diwawncarai. Pihak-pihak tersebut adalah :
a. Staf dan karyawan dari Dinas Pekerja Umum dan Penataan Ruang Kabupaten Sidoarjo,
b. UPTD PU Pengairan Sumput Kabupaten Sidoarjo, serta c. Petani Desa Cangkringsari.
3.3 Data Penelitian
Dalam mencari dan mengumpulkan data, peneliti memperoleh melalui berbagai sumber antara lain :
a. Dokumen, peraturan, notulen dan sejenisnya peneliti dapatkan melalui Dinas Pekerja Umum dan Penataan Ruang Kabupaten Sidoarjo.
b. Penjelasan dan pengetahuan mengenai irigasi, jaringan irigasi dan sebagainya, peneliti dapatkan melalui buku, dan transkrip.
c. Foto, gambar, dan keterangan lainnya, peneliti mendapatkan data melalui observasi di lapangan dan wawancara.
3.4 Alur Penelitian
Adapun langkah yang dilakukan dalam pengerjaan Perencanaan Ulang Saluran Sekunder Ketawang Pada Jaringan Irigasi Mangetan Kanal Kabupaten Sidoarjo.
Gambar 3.2 Flowchart Perencanaan
3.5 Subyek Penelitian
Tanaman padi, tebu, dan palawija di desa Jambagan
Saluran sekunder sungai Kedunguling Kiri 3.6 Instrumen Penelitian
Meteran
Stopwacht
Pelampung
Benang
3.7 Teknik Pengambilan Data
a) Mencari kebutuhan air bersih nitto (NFR) b) Dengan teknik mencari hujan rata-rata c) Mencari debit existing
3.8 Teknik Analisa Data
Mencari debit yang membandingkan kebutuhan air dengan debit existing
33
Data-data yang diperoleh akan dianalisa dan dihitung sesuai dengan ketentuan- ketentuan yang telah diterapkan pada literetur yang dipakai dan tata cara perhitungan yang ditetapkan oleh instansi pemerintah, dalam hal ini Dinas Pengairan disesuaikan dengan standart yang dipakai di Indonesia.
Adapun perhitungan yang diperlukan dalam teori hidrologi ini meliputi sebagai berikut :
4.1 PERHITUNGAN HIDROLOGI
4.1.1. Menghitung Curah Hujan Rata-rata Pada Areal Ketawang
Dalam perhitungan curah hujan rata-rata, yang digunakan adalah dengan cara Aljabar. Tinggi rata-rata curah hujan didapatkan dengan pengambilan nilai rata- rata hitung (arithmetic mean) pengukuran hujan dipos penakaran hujan dipos penakaran hujan dalam area tersebut,
Diketahui : n = 3(banyaknya pos penakaran stasiun curah hujan untuk DAS Delta Brantas adalah Ketawang, Klagen, dan Botokan)
R0, R1,R2,...,Rn = 124, 90, 85 mm, tinggi curah hujan di 3 pos penakaran stasiun hujan tahun 2009.
Ditanya : Ṝ =...?
Dijawab : Ṝ = 𝑅1+𝑅2+𝑅3
𝑛
= 124+90+85
3
= 100 mm.
Untuk perhitungan curah hujan tahun 2009 s/d 2018 selanjutnya dapat dilihat pada daftar Tabel 4.1
Table 4.1. Perhitungan curah hujan dengan metode rata-rata Aljabar
4.1.2. Menghitung Curah Hujan Efektif
Curah hujan efektif adalah hujan yang jatuh didaerah irigasi yang secara langsung dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air bagi tanaman.
Besarnya curah hujan efektif dinyatakan dengan : Re = 0,70 x
(
𝑅8031
)
Dimana :
Re = Curah hujan efektif (mm)
R80 = Curah hujan bulanan dengan probabilitas terjadi 80% selama setahun (mm)
Sedangakan untuk memenuhi R80 , digunakan ketentuan sebagai berikut : 1. Data curah hujan tahunan di rangking dari kecil ke besar
2. R80 ditentukan dengan memilih rangking ke [𝑛
5+ 1] dari rangking terkecil Dengan rumus : R80 = 10
5 + 1 = 3 Dimana :
n = Jumlah tahun pengamatan selama 10 tahun.
Dari perhitungan diatas, maka R80 didapat pada rangking ke-3 dari rangking terkecil.
Tabel rangking hujan selanjutnya dapat dilihat pada daftar tabel 4.2 dan Tabel perhitungan curah hujan efektif dapat dilihat pada daftar tabel 4.3.
No Tahun Stasiun Curah Hujan
Ṝ(mm) Ketawang Klagen Botokan
1 2009 124 90 85 100
2 2010 141 125 110 125
3 2011 127 103 115 115
4 2012 77 99 90 89
5 2013 127 137 98 121
6 2014 83 102 111 99
7 2015 85 117 95 99
8 2016 136 148 170 151
9 2017 81 82 110 91
10 2018 75 170 102 116
Tabel 4.2. Perhitungan rangking curah hujan R80
DAS Delta Brantas Cabang Sumput Sidoarjo
Rangking Ṝ(mm) Keterangan
1 89
R80 adalah 3 yaitu tahun 2015 digunakan.
Curah hujan terendah th 2012
2 91
3 99
4 99
5 100
6 115
7 116
8 121
9 125
10 151
Perhitungan curah hujan efektif : Diketahui : R80 = 56,67
Ditanya : Re =...?
Dijawab : Re = 0,70 x
(
R8031
)
= 0,70 x(
56,6731
)
= 1,279 mm.
Untuk perhitungan curah hujan efektif bulan 1 s/d 12 selanjutnya dapat dilihat pada daftar Tabel 4.3
Table 4.3. Tabel curah hujan efektif (Re) 2015 DAS. Delta Brantas
Cabang Sumput Sidoarjo
No Stasiun Hujan R80 Rata-
rata(mm) Re Ketawang Klagen Botokan
1 65 48 57 56,67 1,279
2 85 74 87 82 1,851
3 53 117 87 85,66 1,934
4 14 48 25 29 0,654
5 22 27 64 37,66 0,850
6 27 15 10 17,33 0,391
7 0 0 0 0 0
8 0 0 0 0 0
9 0 0 0 0 0
10 0 0 0 0 0
11 48 51 20 39,66 0,895
12 64 35 95 64,66 1,460
Dilihat dari tabel diatas adalah curah hujan terendah yang pernah terjadi di sepuluh tahun pengamatan. Untuk menghitung besarnya kebutuhan air.
4.1.3. Data Evapotranspirasi Potensial
Evapotranspirasi merupakan peristiwa kehilangan air melalui proses penguapan dari tumbuh-tumbuhan, yang banyaknya berbeda-beda tergantung dari kadar kelembaban tanah dan jenis tumbuhan. Untuk menentukan besarnya perhitungan evapotranspirasi yaitu dengan memakai metode “penman”, adalah sebagai berikut :
Eto = C.[W.R{(1-W).(f(u).(ea-ed)}]
Dimana :
Eto =Evapotranspirasi tanaman (mm/hari).
W =Weighting factor yang tergantung dari temperature elevasi, efek kecepatan angina dan kelembaban.
Rn =Radiasi netto tahun ekivalen evaporasi (mm/hari) F(u) =Faktor kecepatan angina.
(ea-ed) =Selisih tekanan jenuh dan temperature rata-rata udara dengan tekanan uap rata-rata actual.
C = Faktor koreksi, tergantung dari kondisi cuaca siang hari dan malam hari
Jumlah Radiasi netto dalam mm/hari dan dihitung sbb:
Rn =0,75x(Rs-Rn1) Dimana :
Rs =Jumlah Radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hari)
Rs = (0,25+0,5xn/N)xRa Dimana:
Ra Radiasi luar bumi(mm/hari)
N =rata-rata lamanya matahari sesungguhnya(mm/hari) Rn1 =-Lamanya cahaya matahari(mm/hari)
-Radiasi gelombang panjang netto (mm/hari) Dapat dilihat pada persamaan adalah sbb:
F(u)= 0,27x( 1 + 𝑢
100) Dimana:
V =Kecepatan angina rata-rata siang hari diketinggian 2m Diatas permukaan tanah (mm/hari)
Contoh :Perhitungan Evapotranspirasi dengan metode penman
Data bulan januari
Temperature (T) =30 °C
Kelembaban udara relative(RH) =93%
Rasio lamanya penyinaran (n/N) =40%
Kecepatan angin(u) =0,168 m/hari
Perhitungan
Tekanan uap jenuh (ea)
30 °C = 42,40º → dari Tabel Lampiran II hubungan T dengan ea, W dan f(t).
Tekanan uap air nyata (ed) ed = ea . RH
= 42,40 x 0,93
= 39,432 – bar
Perbedaan tekanan uap air ea – ed = 42,40 – 39,43
= 2,97 m – bar
Fungsi kecepatan angin F(u) = 0,27x( 1 + 𝑢
100) F(u) = 0,27x (1 +168
100) = 0,72
Factor pembobot (1-W)
30°C = 0,22 m ˗ bar → dari Tabel Lampiran II hubungan T dengan ea, W dan f(t).
Radiasi Teresterial (Ra) Lokasi = 7°46’LS Bulan januari : 15,9 +(16,1−15,9
8−6 )x (7°46’ – 6) = 15,9 + (0,2
2 1°46′)
=15,9 + (0,2
2 2,5) = 16,15 mm/hari
Radiasi sinar matahari (rs) Rs = [0,25 + (0,50 ×𝑛
𝑁)] × 𝑅𝑎
Rs = [0,25 + (0,50 × 0,4)] × 16,15 =7,27 mm/hr
Radiasi netto gelombang pendek (Rns) Rns = (1-α) x Rs →α = 0,25
Rns = (1-0,25)x7,27 = 5,45 mm/hr
Radiasi netto gelombang panjang (RNL) RNL = f(t) x f(ed) x F(n/N)
Untuk mencari f(T)
30°C = 16,70 m ˗ bar → dari Tabel Lampiran II hubungan T dengan ea, W dan f(t).
Untuk mencari f(ed) 39,43 °C = 0,43 m ˗ bar
Untuk mencari f(n/N)
F(n/N) = 0,1 + [0,9(n/N)] = 0,1 + [0,9x0,4]
= 0,46 Maka :
RNL = 16,70 x 0,43 x 0,46
= 3,303 mm/hari
Radiasi netto (Rn) Rn = Rns – RNL
= 5,45 – 3,303
= 2,147 mm/hari
Factor koreksi (C)
terdapat pada daftar lampiran III .
Eto = C × [𝑊 × 𝑅𝑛 + {(1 − 𝑊) × 𝑓(𝑢)× (𝑒𝑎 − 𝑒𝑑)}]
(1-W) = 0,22 W = 0,78
Eto = 1,04 x [(0,78 x 2,147) + (0,22 x 0,72 x 2,97)]
= 5,81
40 Table 4.4 perhitungan Evapotranspirasi metode penma
Data bulanan Jan. feb. Maret April Mei juni july Agust. Sept. Okto. Nov. Des.
A Temperature T (°C) 30 30 30 31 32 32 33 33 32 32 31 30
B Kelembaban udara relative RH
(%) 93 94 82 92 95 96 97 96 94 95 93 93
C Rasio lama jam penyiaran n/N (%) 40 42 50 66 82 87 86 78 70 60 59 30
D Kecepatan angina U (m/dt) 168 0.2 0.2 0.4 0.4 0.1 0.7 0.6 0.6 0.5 0.3 0.2
1 Tekanan uap jenuh ea (m-bar) 42,4 42,4 42,4 44,9 47,6 47,6 50,3 50,3 47,6 47,6 44,9 42,4 2 Tekanan uap nyata ed →ea*RH
(m - bar) 39,432 39,856 39,856 41,308 45,22 45,696 48,791 48,288 44,744 45,22 41,757 39,432 3 Perbedaan tekanan uap ea-ed (m –
bar) 2,968 2,544 2,544 3,592 2,380 1,904 1,509 2,012 2,856 2,380 3,143 2,968
4 Fungsi kec angin
f(u)=0,27(1=u/100) 0,724 0,271 0,271 0,271 0,271 0,270 0,272 0,272 0,272 0,271 0,271 0,271
5 Factor pembobot (1-W) 0,22 0,22 0,22 0,21 0,2 0,2 0,19 0,19 0,21 0,21 0,21 0,22
6 Ra (m/hr) 16 16 16 15 14 14 14 15 15 16 16 16
7 Rs =(0,25+0,50*n/N)*Ra (mm/hr) 7,268 7,403 7,797 8,514 9,240 9,590 9,520 9,600 8,996 8,686 8,712 6,392 8 Rns=(1-a)*Rs=0,75*Rs→a=0,25
(mm/hr) 5,451 5,552 5,847 6,385 6,930 7,193 7,140 7,200 6,747 6,515 6,534 4,794
9 RnL=f(T)*f(ed)*f(n/N) (mm/hr) 3,303 0,958 1,093 1,380 1,672 1,777 1,835 1,642 1,494 1,244 1,266 0,717
= f(T) 16,7 16,7 16,7 17 17,2 17,2 17,5 17,5 17,2 17,2 17 16,7
= f(ed) 0,43 0,12 0,119 0,117 0,116 0,117 0,12 0,117 0,119 0,113 0,118 0,116
= f(n/N) 0,46 0,478 0,55 0,694 0,838 0,883 0,874 0,802 0,73 0,64 0,631 0,37
10 Rn = Rns-Rnl (mm/hr) 2,147 4,594 4,754 5,005 5,258 5,416 5,305 5,558 5,253 5,271 5,268 4,077
11 c = faktor koreksi 1,04 1,05 1,06 0,9 0,9 0,9 0,9 1 1,1 1,1 1,1 1,1
12 eto =c*(w*rn)+(1-w)*f(u)*(ea-ed)
mm/hr 5,81 5,83 5,62 4,86 5,14 4,71 5,12 6,31 7,84 8,42 7,61 6,83
