Latar Belakang
Tujuan
Batasan Masalah
- Peta Jaringan Irigasi
- Metode Penman Monteith
- Bangunan Pengelak
- Bendung Tetap
- Bangunan Pengambilan
- Bangunan Pembilas
- Kantong Lumpur
Bendungan pelimpah adalah struktur pelimpah yang melintasi sungai yang menyediakan ketinggian air minimum ke struktur saluran masuk untuk keperluan irigasi. Luapan yang dapat dipindahkan dapat mengatur ketinggian air di depan intake sehingga air yang masuk tetap sesuai dengan kebutuhan irigasi. Pada bendungan tetap, tinggi muka air di bagian hulu bendungan berubah sesuai dengan debit aliran yang mengalir (ketinggian air tidak dapat diatur naik atau turun).
Kantong lumpur merupakan suatu bangunan yang berfungsi untuk menampung pecahan yang lebih besar dan pecahan yang halus (mm) agar tidak masuk ke dalam jaringan irigasi yang biasanya terletak di bagian hilir bangunan intake. Walaupun telah dilakukan upaya merancang suatu struktur untuk menampung dan menghindari sedimen yang dapat mencegah masuknya sedimen ke dalam jaringan irigasi, namun masih terdapat partikel halus yang masuk ke dalam jaringan. Untuk mencegah sedimen mengendap di saluran irigasi, bagian awal saluran primer tepat di belakangnya dirancang sebagai kantong lumpur.
Material yang lebih halus tidak dapat dikumpulkan dalam kantong lumpur biasa dan harus diangkat melalui jaringan kanal ke sawah. Kemiringan sungai harus cukup curam untuk menimbulkan kehilangan energi yang diperlukan untuk mengalir di sepanjang kantong lumpur. Jika diperlukan dua bangunan pengumpul, dua kantong lumpur penuh juga diperlukan.
Beberapa data digunakan untuk perancangan kantong lumpur, termasuk data topografi untuk penempatan kantong lumpur.
Tata Letak Saluran dan Layout Petak
Ketika membagi petak-petak tersier dan petak-petak kuarter, kondisi lahan dan batas-batas alam yang ada, misalnya kanal-kanal tua, sungai, jalan raya, rel kereta api, dan lain-lain, harus diperhitungkan. Sebelum merencanakan suatu daerah irigasi, terlebih dahulu harus dilakukan penyelidikan mengenai jenis lahan pertanian yang akan dikembangkan, bagian-bagian yang akan melewati jaringan irigasi (kontur, sungai, desa, dan lain-lain). Sistem yang direncanakan harus mudah dipahami dan memperhatikan faktor penyediaan air serta pemanfaatan kawasan yang paling efektif.
Daerah tepi sungai merupakan daerah yang potensial untuk dijadikan lahan persawahan, sehingga darah ini banyak digunakan untuk lahan tersier. Tata Letak Jaringan Irigasi adalah suatu cara untuk membedakan bagian-bagian yang terdapat pada irigasi, bentuknya mirip dengan Peta Tata Letak. Tujuan pembuatan skema jaringan irigasi adalah untuk mengetahui jaringan irigasi, bangunan irigasi dan daerah yang diairi meliputi luas, nama dan debit.
Prinsip pembuatan saluran primer adalah merencanakannya sesuai dengan titik tertinggi dari area yang dapat dialirkan. Jika lahan reklamasi diapit oleh dua sungai, maka saluran dibuat sesuai garis DAS. Kebanyakan petak tersier mengalirkan airnya sejajar dengan saluran sekunder, yang akan membentuk batas petak tersier pada salah satu sisinya.
Untuk perencanaan rinci jaringan tersier dan air limbah, diperlukan peta topografi yang secara akurat menunjukkan permukaan tanah yang ada. Peta gambaran umum harus dibuat pada skala 1:25.000 dengan tata letak jaringan utama dimana lahan tersier berada. Skema jaringan irigasi merupakan penyederhanaan tata letak jaringan irigasi yang menunjukkan letak bangunan irigasi penting.
Pekarangan tersier yang ideal adalah pekarangan dimana setiap pemilik padi mempunyai koleksi sendiri dan dapat membuang kelebihan air langsung ke jaringan limbah. Kawasan tersebut harus ditata sebaik mungkin sehingga satu erf tersier ditempatkan dalam satu wilayah administrasi kota untuk eksploitasi dan pemeliharaan jaringan yang lebih baik. Jika terdapat dua desa pada petak tersier yang sangat luas, maka disarankan untuk membagi petak-petak tersebut menjadi dua petak subtersier yang berdekatan sesuai dengan luas masing-masing desa.
Menentukan Kebutuhan Air Irigasi
Pengaruh sifat tanaman terhadap kebutuhan air tanaman diberikan oleh koefisien tanaman (kc) yang menunjukkan hubungan antara ETo dan ET tanaman (ET tanaman = kc. ETo). Nilai Kc berbeda-beda tergantung jenis tanaman, tahap pertumbuhan tanaman, musim tanam dan kondisi cuaca yang berlaku. Pengaruh kondisi lokal dan praktek pertanian terhadap kebutuhan air tanaman, termasuk variasi lokal dalam cuaca, ketinggian, ukuran lahan, adveksi angin, ketersediaan kelembaban tanah, salinitas, metode irigasi dan budidaya tanaman.
Penggunaan konsumtif adalah jumlah total air yang dikonsumsi tanaman untuk penguapan, transpirasi, dan aktivitas metabolisme tanaman. Besarnya evapotranspirasi kumulatif selama pertumbuhan tanaman yang harus dipenuhi oleh air irigasi dipengaruhi oleh jenis tanaman, radiasi matahari, sistem irigasi, lama pertumbuhan, curah hujan dan faktor lainnya. Secara tidak langsung, dengan menggunakan rumus empiris berdasarkan data unsur cuaca, terlebih dahulu perlu dilakukan pendugaan nilai evapotranspirasi1 (ETo) tanaman acuan.
Terdapat beberapa rumus empiris untuk memperkirakan evapotranspirasi tanaman acuan (ETo) tergantung pada ketersediaan data unsur cuaca. Untuk selanjutnya mengetahui nilai ET suatu tanaman tertentu, ETo dikalikan dengan nilai Kc yaitu koefisien tanaman yang bergantung pada jenis tanaman dan tahap pertumbuhan. Kebutuhan air untuk ETc dipenuhi oleh air hujan (efektif) dan jika tidak mencukupi oleh air irigasi.
NFR = ET + IR + P – Re + WLR IR = Kebutuhan air untuk pengolahan lahan P = Kehilangan air akibat perkolasi. Menghitung jumlah transpirasi tanaman pada daerah irigasi dengan menggunakan metode Penman (menggunakan software Cropwat). Jika kita ambil harga koefisien tanaman (Kc) masa tanam padi di wilayah Jawa Timur (Brantas, Sempor dan Gumbasa) dengan metode Penman dan masa tanam tanaman padi selama 2 bulan (60 hari), maka nilai Kc adalah = 1.15. diperoleh.
M : air untuk menggantikan air yang hilang akibat evaporasi dan perkolasi pada sawah jenuh air. S : Kebutuhan air untuk saturasi (200-250mm) + lapisan air 50mm Eo : Penguapan air terbuka diambil 1,1 x ETo pada saat pengolahan tanah. Untuk nilai S diasumsikan lahan ditanami padi berulang kali, dengan kondisi ini kebutuhan air untuk jenuh adalah 200 mm + 50 mm = 250 mm.
Perencanaan Bangunan Tetap
Perhitungan ketinggian puncak Mercu Bendung dengan memperhatikan tinggi dasar sungai dan tinggi pelabuhan ekstraksi. Menurut KP 01, 1986 Halaman 86, tinggi bukaan maksimum pintu masuk paling sedikit 0,1 m di bawah tinggi puncak bendungan dan tinggi bukaan maksimum pintu masuk diperkirakan 0,4-1,4 m). Profil bendungan dirancang sedemikian rupa sehingga bendungan dapat berfungsi sebagai pelimpah, sehingga jika terjadi banjir rencana dapat dengan aman mengalirkan seluruh debit yang direncanakan ke hilir tanpa menimbulkan luapan di sebelah hulu bendungan.
Tujuan perencanaan pelimpah adalah untuk menaikkan muka air di bagian hulu sehingga air dapat dialirkan ke saluran irigasi. Sebelumnya telah diketahui tinggi mercusuar (p) dari tinjauan ketinggian kehilangan energi dan head tekanan diketahui : p = 2,57 m. Profil Mercu yang digunakan adalah tipe bulat dengan radius 1, dengan radius : 0.7H1, dari data sebelumnya kita peroleh radius overflow sebesar.
Kedalaman konjugasi direncanakan menggunakan persamaan, dimana data masukannya adalah bilangan frekuensi (Fr) dan kedalaman air pada awal loncatan (Hz).
Perencanaan Bangunan Pengambilan Dan Bangunan Pembilas
Perencanaan dimensi pintu dan pilar meliputi lebar dan jumlah yang nantinya akan digunakan pada pintu masuk bangunan. Pada perencanaan sebelumnya direncanakan adanya aliran tenggelam pada fasilitas penerima karena prakiraan perubahan tinggi muka air (KP-02, hal.154). Dan untuk merencanakan lebar pintu atau bukaan pada bangunan intake digunakan rumus debit aliran tenggelam.
Oleh karena itu, gedung resepsi dapat direncanakan mempunyai 1 buah tiang dengan lebar 0,5 meter dan 2 buah pintu dengan lebar 1,00 meter sebanyak 1 buah. Sketsa penampang bangunan intake disajikan pada Gambar 3.6 dan sketsa tampak atas bangunan intake disajikan pada Gambar 3.7. Perencanaan dimensi saluran primer didasarkan pada luas daerah irigasi dan debit yang direncanakan.
Menurut KP-02 halaman 110, kecepatan masuk adalah 1 – 2 m/detik yang merupakan besaran normal perencanaan. Diharapkan butiran dengan diameter 0,01 hingga 0,04 m dapat masuk ke dalam saluran. Seperti diketahui, fungsi bangunan pembilasan adalah untuk membilas sedimen yang terkumpul dengan cara membuka pintu pembilasan secara berkala. Perhitungan perencanaan bangunan kumparan adalah sebagai berikut, terdiri dari perencanaan laju aliran pada bangunan kumparan dan lebar bangunan kumparan.
Dan dari hasil perhitungan, direncanakan Fasilitas Pembilasan (Bp) memiliki 2 buah pintu dengan lebar 1,60 meter dan 2 buah tiang dengan lebar 1,00 meter. Sketsa penampang bangunan pelindian ditunjukkan pada Gambar 3.8 dan sketsa tampak atas bangunan pelindian ditunjukkan pada Gambar 3.9. Perencanaan kantong lumpur dimaksudkan untuk mencegah masuknya sedimen ke dalam jaringan irigasi, namun masih ada partikel halus yang masuk ke dalam jaringan.
Analisis Stabilitas
Tekanan air atau gaya hidrostatik adalah gaya horizontal akibat air di hulu dan hilir bendungan. Tekanan air merupakan fungsi dari kedalaman di bawah permukaan air dan bekerja tegak lurus terhadap muka bendungan. Lx = panjang total bidang bendungan dan dataran rendah (m) Lx = jarak sepanjang bidang kotak dan hulu ke titik x (m) H = selisih tinggi energi.
Apabila direncanakan menggunakan beton bertulang sebagai bahan dasar dengan berat volume = 24 kN/m3 (KP-02 hal.140).
Problem Base Learning
Pembangunan saluran irigasi untuk menunjang sektor pertanian sangat diperlukan, hal ini dikarenakan dengan adanya bangunan irigasi maka kebutuhan air pada lahan dapat terpenuhi walaupun lokasi lahan jauh dari sumber air permukaan atau sungai. Namun seiring berjalannya waktu, bangunan irigasi di Indonesia mulai banyak mengalami perubahan kondisi dan penurunan fungsi. Salah satu permasalahan yang menyebabkan tersumbatnya aliran lahan pertanian adalah sedimentasi yang berlebihan di sekitar badan pelimpah.
Sedimentasi yang berlebihan biasanya disebabkan oleh perubahan fungsi lahan di bagian hulu sungai yang semula merupakan daerah tangkapan air menjadi lahan perkebunan. Terjadinya sedimentasi berlebihan di sekitar badan bendungan disebabkan oleh aliran sungai yang mengandung sedimen hasil erosi tanah. Apabila pengelolaan tidak tepat maka endapan sedimen yang berlebihan pada bendungan dapat menyebabkan kerusakan karena adanya tekanan pada bendungan sehingga menyebabkan terjadinya guling.
Selain itu, sedimen hasil erosi tanah menyebabkan pendangkalan sungai di sekitar bendungan yang berpotensi menimbulkan tumpahan di kedua sisi sungai bila permukaan air sedang tinggi. Sedimen yang berlebihan pada badan bendungan akan mempengaruhi kinerja dan fungsi struktur air, termasuk pengoperasian pintu air dan terganggunya kecepatan air yang mengalir ke saluran irigasi. Untuk mengatasi permasalahan sedimentasi yang berlebihan, dapat dilakukan pemeliharaan rutin setiap tahunnya dan jumlah sedimen yang masuk dapat dikurangi, namun tidak menutup kemungkinan solusi tersebut tidak akan berjalan efektif.
Jika hal ini terjadi, mengeluarkan sedimen dari bendungan merupakan upaya terakhir yang dapat dilakukan. Perpindahan sedimen secara umum dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan penggelontoran dan pengerukan fasilitas pembuangan dasar. Cara lain yang dapat dilakukan untuk menjaga fungsi kolam adalah dengan melakukan penyiraman secara rutin dan berkala minimal 8 bulan sekali.
Kesimpulan
Saran
