IRIGASI DAN DRAINASEDr. Ir. Ruslan Wirosoedarmo,MS

Evi Kurniati, STP.MT.

• Pendahuluan: - Irigasi: adalah kegiatan-kegiatan yang berhubungan dengan usaha mendapatkan air untuk keperluan tanaman dan mengganti air yang hilang di lahan pertania. - Drainase: adalah kegiatan-kegiatan yang berhubungan dengan usaha mengurangi air berlebih dilahan pertanian sampai jumlah yang diperlukan tanaman dengan cepat dan aman

• Pembangunan Irigasi di Indonesia:

- Meningkatkan produksi pangan

- Mengamankan daerah Pertanian

- Mengatasi Persoalan penduduk

• Peningkatan Produksi:

- Perbaikan dan pemeliharaan jaringan

- Pembangunan Jaringan

- Pengembangan daerah rawa

• Tujuan umum Irigasi:

- Menambah air yang hilang di lahan

pertanian

- Memupuk areal pertanian

• Tujuan Khusus irigasi: - Alat transportasi - Menagtur suhu tanah - Meningkatkan kualitas air - Membersihkan Tanah - Menambah air tanah - Memberantas hama dalam tanah - Membersihkan air buangan dar kota

• Tujuan umum drainase: - Menurunkan muka air tanah - Memperbaiki kondisi lingkungan tanah - Pengolahan tanah dan penanaman lebih awal - Memeperbaiki kapasitas infiltrasi - Mengurangi dan mencegah akumulasi garam - Memperbaiki suhu tanah - Memperbaiki aerasi didaerah perakaran

• Tujuan khusus: - Memperbaiki pertumbuhan tanaman - Pengolahan tanah - Memperbaiki suhu tanah - Meningkatkan infiltrasi - Memperbaiki kehidupan mikroorganisme tanah - Mengurangi run off dan erosi - Mengurangi akumulasi atau racun dalam tanah

• Kondisi air di bumi:

* 1400 x 1015 m3 atau 1400 x 106 km3

- 97 % air asin

- 3% air tawar:

- 75% berupa es

- 24% air tanah

- 1 % di atmosfer, danau,

sungai, partikel tanah atas.

• Siklus hidrologi:

- Hujan

- Evaporasi dan transpirasi

- Infiltrasi dan perkolasi

- Limpasan permukaan (run off)

• Kebutuhan air irigasi tergantung;

- Tanaman

- Tanah

- Iklim

- Pengelolaan

- Jumlah air

• IKLIM:

- CURAH HUJAN

- TEMPERATUR - KELEMBABAN - KECEPATAN ANGIN

• Tanah:

- Kandungan Liat

- Bahan organik

- Kimia tanah

- Fisik tanah

- Mikroorganisme tanah

• Tanaman: - Jenis tanaman: - :tanaman padi - tanaman palawija - tebu - tembakau - dll - Varietas tanaman: Padi : PB, IR, dll. Jagung : j.Manis, bisi dll. Kedelai : wilis dll.

• Pengelolaan:

- Pengolahan tanah

- Pemupukan

- Pemberantasan hama dan penyakit

- Pola dan tata tanam

• Pengaruh kelebihan air di lahan pertanian

- Pada pertumbuhan tanaman

- Kehidupan mikro organisme tanah

- Suhu dan pengolahan tanah

- Salinitas

- Aliran permukaan dan erosi

• II. Perataan Lahan

- Topografi lahan

- Kemiringan lahan

- Sumber air

• Macam perataan lahan

- Kasar : permukaan tanah

bergelombang besar

- Medium : permukaan tanah

bergelombang menengah

- Halus : permukaan tanah, hasil

olahannya sangat halus

• Kreteria Perataan lahan

- Sifat Tanah

- Metode irigasi

- Topgrafi lahan

- Curah hujan

- Pola tanam

- Keinginan petani

• Jenis tanah

- Kedalaman lapisan tanah atas

- Macam tanah

- Kedalaman lapisan kedap air

- Bahan induk

- Kemampuan infiltrasi

- Konduktifitas hidraulik tanah

Topografi lahan

- Derajat kemiringan

- Bentuk permukaan tanah

- Arah kemiringan

- Bentuk lahan

• Curah hujan

- Jumlah hujan

- intensitas hujan

- frekuensi hujan

- Lama hujan

• Pola Tata tanam dan pola tanam - Jenis tanaman - Luas lahan Pola tata tanam: adalah macam tanaman yang diusahakan dalam satu satuan luas pada satu musim tanamPola tanam: adalah susunan tanaman yang diusahakan dalam satu satuan luas pada satu tahun

• Sistem irigasi

- Irigasi permukaan (surface irigation)

- Irigasi curah (sprikler irigation)

- Irigasi tetes (trikler irigation)

• Pemilihan sistem irigasi

- Sumber air

- Tenaga kerja

- Biaya

- Kondisi tanah

- Keinginan petani

• Cara perataan lahan

- Rancangan cara mendatar

- Rancangan cara profil

- Rancangan cara pengawasan rencana

- Rancangan cara penyesuaikan kontur

• Rancangan cara mendatar

- Menentukan pusat kebun

- Menentukan elevasi titik pusat

- Menentukan kemiringan bidang

- Menentukan ketinggian bidang

- Menghitung jumlah tanah yang

dipotong dan ditambahkan

• MENGHITUNG VOLUME TANAH - Cara petak segi empat bujur sangkar Vc= L2( C)2/4( c + F)

Vf= L2( F)2 / 4( C + F) Vc = volume tanah yang dipotong (m3) Vf = volume tanah yang ditimbun (m3) L = Jarak antara garis kisi (m3) C = jumlah tebal potongan pada sudut titik segi empat dari masing-masing petakan kisi (m) F = jumlah tebal bumbunan pada sudut titik segi empat dari masing-masing petakan kisi (m)

• CARA LUAS SELURUHNYA

v = L ( A1 + A2) / 2

v = volume tanah yang dipotong atau ditimbun (m3) L = jarak tepian ujung satu terhadap ujung lain dari petak yang dihitung(m) A1= luas lahan yang dipotong atau yang ditimbun pada tepian yang satu (m2) A2= Luas lahan yang dipotong atau ditimbun pada tepian yang lain (m2)

• PENGUKURAN AIR a. Kondisi tenang: (liter, m3, cm Ha, dll) - Kolam - Tangki - Reservoir - Dll b. Kondisi bergerak: l/dt, l/jam m3/dt, cm ha/jam , dll) - Saluran - Sungai - Dalam pipa - Dll.

• Metode Pengukuran

- Pengukuran secara volumetrik

- Pengukuran kecepatan air

- Dengan bangunan irigasi (orifice,

weir, flume)

- Pengenceran bahan kimia

• Volumetrik

- volume ember (liter)

- waktu yang digunakan (dt)

Q = volume/ waktu (liter/detik)

• Metode kecepatan aliran Q = a x v V = s/t

Q = debit (m3/dt) a = luas saluran atau pipa yang dilalui air (m2) v = kecepatan aliran air (m/dt) s = jarak lintasan (m) t = waktu lintasan (dt)

• Menggunakan Carrent Meter - Mengukur lebar permukaan air sungai - Menetapkan letak (jarak) antar carrent meter pada lebar permukaan air - Mengukur kedalaman air mulai tepi kanan saluran sampai bagian kiri - Menentukan letak kedalaman current meter

• Kedalaman Carrent Meter

1. d = 0,6 D Vm = V0,6

2. d = 0,2 D

d = 0,8 D Vm =1/2 (V0,2 + V0,8) 3. d = 0,2 D d = 0,6 D

d = 0,8 D Vm = ¼(V0,2 + 2 V0,6 + V0,8) d = kedalaman current meter (cm) D = kedalaman air sungai (cm) Vm= kecepatan aliran air rata-rata (m/dt)

• Bangunan irigasi a. Oriface - Bebas - Tertekan

V = 2gh Q = A x V = A x 2gh V = Cv x V A = Cc x A = Cv 2gh - Debit air Orifice bebas Q = Cc A x V 2gh = Cd A 2gh

Cv = koefisien kecepatan A = luas orifice teoritis A = luas sebenarnya Cc = koefisien kontraksi V = kecepatan aliran air teoritis C = Kec. sebenarnya Cd = koefisien pengaliran Q = debit air teoritis Q = Debit sebenarnya

• - Debit air Orifice tertekan

Q = Cd A 2g ( h1 – h2)

A = luas lubang orifice Cd= koefisien pengaliran g = percepatan gravitasi h1= kedalaman air pada saluran 1 h2= kedalaman air pada saluran 2

• Menggunakan Ambang (weir)

- Kelas : - Puncak tajam (sharp crested)

- Puncak lebar (broad crested)

- Bentuk: - Persegi empat (rectangular)

- Trapesium (trapezoidal)

- Segi tiga (triangular)

• Rumus umum

Q = CLHm

C = 0,615 ( 1 +1/H + 1,6)( 1 + 0 55 (H/P+H)2

H = tinggi air diatas ambang P = tinggi ambang diatas dasar saluran L = lebar ambang m = suatu bilangan yang tergantung lebar ambang

• Rectangular Weir

- Suppresed rectangular weir:

lebar ambang = lebar saluran

- Contracted rectangular weir:

lebar ambang tidak sama lebar

saluran, bisa ditengah atau ditepi

• Bentuk pancaran pada bendung:

- Pancaran bebas

- Pancaran tertekan

- Pancaran tenggelam

- Pancaran melekat

• Menghitung debit berdasarkan Francis: 1. Suppresed rectangular weir

Q = 0,0184 LH3/2

Atau

Q = 3,33 LH3/2

2. Contracted rectangular weir Q = 0,0184 (L – 0,2 H) H 3/2

atau Q = 0,0184 (L – 0,1 H) H 3/2

Q = 3,33 (L – 0,2 H) H 3/2

• Ambang trapesium - Cipoletti Q = 0,0186 LH3/2

Atau Q = 3,37 LH3/2

Ambang Segitiga - Thomson Q = 0,0138H5/2

Atau Q = 2,49 H5/2

• Penggunaan bahan kimia Pembuatan larutan

C1(kons.larutan)=berat bhn/berat air

QCo + q C1 = (Q + q) C2 Q = q(C1-C2)/(C2-Co) Co = konsentrasi bahan kimia di saluran C1 = konsentrasi bahan kimia yang dimasukkan dalam sungai C2 = konsentrasi bahan kimia yang telah tercampur sempurna dengan air sungai

• Flume - Macam: - Bebas - Tertekan - Ciri : - Bagian menyempit - Tenggorokan - Bagian melebar - Berdasarkan bentuk tenggorokan: - Flume dengan tenggorokan panjang - Flume dengan tenggorokan melengkung - Flume dengan tenggorokan tajam - Flume dengan tenggorokan persegi panjang (Parshall Flume)

• Rumus Umum

Q = K Hau

Q= debit air (m3/dt)

K= fungsi dari lebar tenggorokan(m)

Ha= kedalaman air(m)

u= tenaga yang dihasilkan air (1,522-1,60)

• Aliran air dalam pipa - Aliran Vertikal - Aliran horisontal: Pipa diletakkan seinggi Y dari datum Aliran air konstan Jarak pancaran di sumbu X tetap

Y = gt2/2 t = 2y/g g= 9,81 cm/dt

X = Vot Vo= x/t Q = CA g/ 2y

Q = CAVo

• KEBUTUHAN AIR BAGI TANAMAN DAN IRIGASI - Iklim - Tanaman - Taraf pertumbuhan tanaman - Tanah

Iklim dan Tanaman referensi--ETo ETo X Kc ------ ETcrop ETcrop – Pef --- KAI

ETo = Evapotranspirasi potensial Kc = taraf pertumbuhan tanaman bulanan ETcrop= Evapotranspirasi tanaman Pef = curah hujan efektif KAI = kebutuhan air irigasi

• Difinisi: - Evaporasi - Traspirasi - Evaporasi aktual - Evaporasi potensial - Transpirasi aktual - Transpirasi potensial - Evapotranspirasi aktual - Evapotranspirasi potensial

• Iklim: - Sinar matahari

- Temperatur udara

- Kelembaban udara

- Kecepatan angin

• Kondisi tanah dan pertumbuhan tanaman 1. faktor lingkungan dalam tanah - sifat fisik tanah - air dalam tanah - udara dalam tanah - temperatur tanah 2. sifat fisik tanah - tekstur tanah - struktur tanah - kesuburan tanah

• Aerasi dalam tanah: Hubungannya dengan: - oksigen - karbon dioksida - air Temperatur tanah berpengaruh pada: - Proses asimilasi, pernapasan, transpirasi, photosintesa - reaksi kimia dalam tanah dan tanaman - air tersedia bagi tanaman - perkembangan biji dalam tanah

• 3. Air dalam tanah

- Air tersedia

- Air tidak tersedia

- Air berlebihan

Jumlah air yang ditahan tanah tergantung:

- bahan organik

- tekstur tanah

- kandungan liat

• Tanaman: - Jenis tanaman - Varietas tanaman

Taraf Pertumbuhan Tanaman: - Taraf awal : Tanam – 10% kanopi nutup tanah - Taraf pengembangan: 10% - (70-80)% - Taraf pertengahan : pengembangan –bunga - Taraf akir : Pertengahan - panen

• Menghitong Evapotranspirasi Potensial 1. Menggunakan data evaporasi panci - Menghitung rata –rata evaporasi harian - Menghitung koefisien panci - Panci klas A - Panci Sunken Korolado ETo = E pan X K panci

• Blaney-Criddle ETo = p ( 0,4 Tr + 8 )

ETo = evapotranspirasi potensial (mm/hari) Tr = temperatur rata-rata harian (oC) p = rata-rata presentase jam penyinaran matahari (dari tabel) Rata-rata Tmax = Jumlah Tmax / jumlah hari

Rata-rata Tmin = Jumlah Tmin / jumlah hari

Tr = rata-rata Tmax – Tmin /2

• Thornthwaite

ETo = 1,6 ( 10T/I ) a

I = indek panas tahunan dengan bulan ke i i = ( t/5)1,514 - I = (t/5)1,514 a= 675 x 10 -9 I3 – 77 X 10-6 I2 + 0,0179 I + 0,49239

• Jensen-Haise

ETo ( 0,025 T + 0,08 ) Hsh/59

Hsh = H sh top( a + b n/N)

Hsh top = radiasi gelombang pendek tanpa ada awan n = lama penyinaran matahari aktual N = maksimum lama penyinaran matahari a & b = konstanta yang tergantung musim dan tempat (lihat tabel)

• Penman 1. ETo = C(W Rn + (1-W)f(u)(ea – ed)

ETo = evapotranspirasi potensial W = faktor temperatur Rn = radiasi total setara dengan dengan evaporasi f(u) = fungsi angin (ea-ed)= perbedaan tekanan uap jenuh pada temperatur udara rata-rata dan tekanan uap sesungguhnya (mBar) C = faktor pengendalian pengaruh cuaca siang dan malam ea = tekanan uap jenuh pada temperatur rata-rata (lihat tabel) ed = ea x RH rata-rata

• Total Periode Pertumbuhan

Tanaman Total P. Pertumbuhan (hari)

Kapas 180 – 195 Jagung manis 80 - 110 Jagung Biji 125 – 180 Kedelai 135 – 150

• Taraf pertumbuhan tanaman Tanaman total Taraf P. Tanaman awal peng. Pert. Akhir

Kapas 180 30 50 55 45Jagung: m 80 20 25 25 10 110 20 30 50 10Jagung: b 125 20 35 40 30 180 30 50 60 40Kedelai 135 20 30 60 25 150 20 30 70 30

• Koefisien tanaman (Kc) Tanaman Koefisien tanaman (Kc) Awal Peng. Pert. AkhirKapas 0,45 0,75 1,15 0,75Jagung:m 0,40 0,80 1,15 1,00 b 0,40 0,80 1,15 0,70Kedelai 0,35 0,75 1,10 0,60Tembakau 0,35 0,75 1,10 0,90

Nilai Kc akan kurang 0,05 jika RH > 80% dan kecepatan angin (u) < 2 m/dt Nilai Kc akan bertambah 0,05 jika RH < 50 % dan kecepatan angin (u) > 5 m/dt

• Kc Padi

Taraf Angin Lambat Kencang kering lembab kering lembab0-60hr 1,1 1,1 1,1 1,160 -120 1,2 1,05 1,35 1,3030hr sbl 1,0 1,0 1,0 1,0 panen

• Curah hujan efektif (Pef)

Pef = 0,8 P – 25 -- P> 75 mm/hari

Pef = 0,6 P – 10 -- P< 75 mm/hari

P = curah hujan harian Pef = Curah hujan efektif

• Contoh perhitungan kebutuhan air tanaman Jagung dan untuk Irigasi

- Kelembaban udara medium

- Kecepatan angin medium

- Tanggal tanam 1 Juli

- Umur tanaman 130 hari

• Taraf pertumbuhan dan Kc tanaman

Taraf Kc

- T awal 20 0,40

- T Perk 35 0,80

- T Pert. 45 1,15

- T akhir 30 0,70

• Taraf pertumbuhan per bulan: Juli: - 20 hari; kc = 0,40 - 10 hari ; kc = 0,80 kc Juli = (20/30 x 0,40) + (10/30 x 0,80) = 0,55 Agustus: 25 hari ; kc = 0,80 5 hari ; kc = 1,15 kc Agustus = (25/30 x 0,080) + (5/30 x 1,15) = 0,85 Demikian sama untuk bulan September, Oktober dan Nopember

• Tahapan perhitungan kebutuhan air Bulan Juli Agus Sep Okt Nop ETo (mm/bl) 6,0 5,6 5,8 5,6 5,3 kc pert. 0,4 0,80 1,15 0,70 kc/bl 0,55 0,85 1,15 0,85 0,70 ETcrop (mm/hr) 3,30 4,80 6,70 4,80 3,70 ETcrop (mm/bl) 99 144 201 144 37 P (mm/bl) 144 40 16 0 0 Pef (mm/bl) 90 14 0 0 0 KAI (mm/bl) 9 130 201 144 37 KAI (mm/hr) 0,3 4,3 6,7 4,8 3,7

• Menghitung kebutuhan air untuk padi 1. Air untuk penjenuhan(SAT)= 200mm 2. Pengganti air perkolasi: - tanah liat = 4mm/hari - tanah pasir= 8mm/hari - rata-rata = 6mm/hari 3. Air untuk penggenangan (WL)=100mm KAI = ETcrop + SAT + Perk + WL - Pef

• Penjawalan atau pergiliran air 1. Kapan air diberikan 2. Berapa banyak air diberikan: - Jenis tanah - Sumber air - Jenis tanaman - Tenaga - Kondisi iklim

• Perkiraan jumlah air dapat dimanfaatkan (IN mm) Tanah/Tan Dangkal Sedang Dalam Dangkal 15 30 40 (pasir) Sedang 20 40 60 (lempung) Dalam 30 50 70 (liat) Contoh: -dangkal : bawang, kentang dll -sedang : k. tanah, kedelai, tomat dll. -dalam : kapas, jagung, melon

• Penjadwalan air 1. Pengamatan di lapangan 2. Estimasi 3. Perhitungan

Estimasi : - tipe tanah: dangkal, sedang dalam - Iklim: 1. ETo = 1- 5 mm/hari; temp=<15oC 2. ETo = 6 – 7 mm/hari; Temp. 15 – 25oC 3. ETo = 8 – 9 mm/hari; Temp = > 25oC

• Contoh Estimasi interval irigasi Tan T pasir T lemp T liat inter IN inter IN inter IN (hr) (mm) (hr) (mm) (hr) (mm) 1 2 3 1 2 3 1 2 3Pisang 5 3 2 25 7 5 4 40 10 7 5 55Kapas 8 6 4 40 11 8 6 55 14 10 7 70K tanah 6 4 3 25 7 5 4 35 11 8 6 50Kedelai 8 6 4 40 11 8 6 55 14 10 7 70Jagung 8 6 4 40 11 8 6 55 14 10 7 70

• Perhitungan Tahap 1. estimasi d net dan d gross dari kedalaman irigasi yang diberikan (mm) 2. menghitung jumlah air yang dibutuhkan dalam satu periode (IN) mm 3. menghitung jumlah pemberian air 4. menghitung interval irigasi

• Dasar perhitungan 1. total jumlah air yang dibutuhkan selama periode pertumbuhan 2. jumlah air per bulan yang paling tinggi dalam satu periode pertumbuhan 3. kombinasi 1 dan 2 Dengan pertimbangan - jenis tanaman - tipe tanah - cara irigasi - efisiensi pemberian air: permukaan (60%); curah(75%); tetes (90%) - tanggal tanam

• Contoh soal Tentukan penjadwalan irigasi tanaman kacang tanah berdasarkan 1. total periode pertumbuhan 2. bulan kebutuhan air tertinggi 3. kombinasi 1 dan 2 Tanaman ditanam pada tanah lempung dengan irigasi alur. Kacang tanah tersebut ditanam pada

tanggal 15 juli dengan umur 130 hari dengan kebutuhan air irigasi adalah sebagai berikut: juli, agustus, sep., Okt., Nop., dan total masing-masing 38, 115, 159, 170, 45 dan 527 mm/bl.

• Perhitungan: 1. berdasarkan total

d gross = 100 d.net/eff

total IN = 38 + 115 + 159 + 170 + 45

= 527 mm

jumlah pemberian air = 527/40 = 13,2

= 13 kali

interval pemberian = 130/13 = 10 hari

• juli Agus Sep. Okt. Nop Ttl

IN (mm/bl) 38 115 159 170 45 527

Jml pemb 2 3 3 3 2 13

d net (mm/bl) 80 120 120 120 80 520

d net – IN +42 + 5 -39 - 50 +35 -7

• 2. Berdasarkan kebutuhan paling tinggi Cara perhitungan sama dengan diatas sehingga dapat dituliskan sbb:

Sep. Okt. Total IN (mm/bl) 159 170 329 jumlah pemberian = 329/40 = 8,2 = 8 kali interval pemberian = 60/8 = 7,5 = 7 hari total pemberian = 130/7 = 19 kali

• Jul. Agus. Sep. Okt. Nop. Ttl

IN (mm/bl) 38 115 159 170 45 527

jml pemb. 3 4 4 4 4 19

d net (mm/bl)120 160 160 160 160 760

d net – IN + 82 + 45 +1 -10 +115 242

• 3. kombinasi 1 dan 2

jumlah pemberian = 329/40 = 8,2 = 8 kali

interval pemberian = 60/8 = 7,5 = 7 hari

sisa IN = 527 – 329 = 198

jumlah pemberian = 198/40 =4,9 = 5 kali

interval pemberian = 70/5 = 14 hari

• Evaluasi

Jul. Agus. Sep. Okt. Nop. Ttl

IN (mm/bl) 38 115 159 170 45 527

Jml pemb. 1 3 4 4 1 13

d net(mm/bl) 40 120 160 160 40 520

d net – IN -2 +5 +1 -10 -5 -11

• Sistem Eksploitasi Air irigasi - Sistem Pasten:nilai rata-rata pemberian air minimum yg diijinkan untuk tanaman palawija (l/dt/ha pol.) dimana kehilangan air dimulai dari sawah sampai ke pintu air pemasukan primer dimasukkan dalam perhitungan Paten = Q/ LPR x K1 x K2 x K3----- x Kl

• Luas polowijo relatif (LPR): suatu angka hasil perbaandingan antara kesatuan luas baku terhadap polowijo yang didasarkan pada jumlah kebutuhan satuan air terhadap tanaman lain Contoh : polowijo 1 pembenihan gadu ijin 20 garapan tanah gadu ijin 6 tanaman padi 4 padi gadu tak ijin 1 tebu muda dan tua 1,5 dan 0 tebu bibit, tembakau dan rosella 1,5 ; 1; dan 1 bero 0

• Faktor polowijo relatif (FPR) yaitu rata-rata pemberian air minimum yang diijinkan dimana tanaman polowijo dapat tumbuh tanpa memperhatikan kehilangan baik di saluran maupun di sawah

FPR = Q/LPR

• Contoh perhitungan

Garapan I

- padi gadu 60 ha LPR = 4 x 60 = 240ha

- polowijo 23 ha LPR = 1 x 23 = 23 ha

- bero 0 ha LPR = 0 x 0 = 0 ha

- tebu tua 11 ha LPR = 0 x 11 = 0 ha

Total = 263ha

• Garapan II - padi gadu 44 ha LPR = 4x44 = 176ha - polowijo 5ha LPR = 1x5 = 5 ha - bero 4ha LPR = 0x4 = 0 ha - tebu tua 21ha LPR = 0x21 = 0 ha Total = 181ha Debit air tersedia 135 l/dt Total LPR = (263 + 181)ha = 444ha FPR = Q/LPR = 135/444 = 0,3 l/dt/ha pol 0,25 l/dt/ha pol = baik 0,20 l/dt/ha pol = cukup 0,15 l/dt/ha pol = kurang (giliran)

• Perencanaan saluran terbuka

Harus memperhatikan

1. volume aliran air maksimum yang

mungkin terjadi

2. kemampuan ketahanan bahan saluran

terhadap daya rusak aliran air

Q = V x A

• Kecepatan dan luas aliran air dipengaruhi

1. Ukuran saluran

2. Bentuk saluran

3. Kemiringan dasar saluran (gradient)

4. Kekasaran permukaan saluran

5. Radius hidraulik saluran

6 Kemiringan tebing saluran (talud)

• Persamaan pergerakan air 1. Kontinuitas Q = A1 V1 = A2 V2 2. Persamaan Bernoulli

dimana : P = teakanan pada suatu titik Y = elevasi dari garis datum hL = kehilangan tinggi tekan air W = berat dari tiap satuan volume air V = kecepatan aliran air g = percepatan akibat gravitasi

LHYW

P

g

VY

W

P

g

V 2

221

11

22

Kehilangan tinggi tekan dihitung sbb:

Dimana: f = fungsi kehilanagan friksi L = jarak antara dua titik d = diameter saluran V = kecepatan tara-rata aliran air

gd

LVfhL 2

2

• Perhitungan volume air pada saluran trapesium: 1. Keliling basah saluran P = b + c + c 2. Luas basah saluran

3. Radius hidraulik R = a/P 4. Kemiringan dasar saluran S = h/l

5. Lebar dasar saluran b = 2 d tan

2

)( dtba

2

• Kecepatan aliran air 1. Menurut Chezi

2. Menurut Darcy- Weisbach

dimana: c = nilai konstanta bentuk saluran f =koefisien kekasaran Darcy - Weisbach

RScV

f

RSgV

8

• Nilai bentuk saluran (C) dapat dihitung:

• Q = V A

n

RC

6/1

RSCV 2/12/1 SRC

2/12/12/1

SRn

RV

2/13/21SR

nV

=

• Rembesan air di saluran: Merupakan aliran air jenuh tak tertekan

artinya bahwa tekanan air sama dengan tekanan atmosfer dan merupakan aliran horizontal

Pengukuran: a. inflow – outflow b. Seepage mater c. Permeabilitas tanah

• Asumsi volume aliran air dalam tanah menurut Dupuit – Forcheimer

1. Aliran air vertikal dalam tanah kecil di

bandingkan dengan aliran horizontal,

sehingga dapat diabaikan

2. Debit aliran air pada bidang vertikal

sama dengan kedalaman air

• Menghitung aliran air dalam bidang vertikal:

hqQ xx

dx

dhKqx

dx

dhhKQx

• Debit aliran air dalam bidang Tanah:

dx

dhK

dx

dhKQx

22

22

1

12 2

CxK

Qh x

K

Q

dx

dh x22

• Dengan Kondisi Batas:

X = 0 ---------

X = L --------- 21

22

121

2hL

K

Qh

Ch

x

2221

22

21

2

2

hhL

KQ

hhLK

Q

x

x

L

hh 22

21

>1

• Apabila ada Tambahan Air pada Tanah:

xxQxQ xx

dx

dhhKxQQ x

xRxQxxQ xx .

R

x

xQxxQ xx

• Bilamana:

2122

1

2

2

22

2

22

2

2

2

2

)(

CxCxK

Rh

CxK

R

dx

dh

K

R

dx

hd

dx

hdKR

dx

dhhK

dx

dR

CxRQRdx

Qdx

x

• Dengan kondisi batas:

X = 0 ------------

X = L ------------

LR

L

hhKC

hLK

CRL

L

Rh

Ch

222

21

1

21

1222

221

21

22

212

21

22

2122

2 22

2

hxK

RL

L

hhx

K

R

hxRL

L

hhK

Kx

K

Rh

• Sehingga Dapat dituliskan sbb:

K

RL

L

hhx

K

R

dx

dhh

dx

dhhKQx

22

212

2

22

2

2

22

21

22

21

RL

L

hhKRXQ

K

RL

L

hhX

K

RKQ

x

x

• Bilamana: 21 hh

LxR

RLxRQ

hxK

RLx

L

Rh

x

2/12

21

222

• Pengukuran Air Dalam Pipa

- Aliran Pada Pipa Vertikal

- Aliran Pada Pipa Horizontal

53,099,1

35,125,1

15,3

47,5

sp

sp

hDQ

hDQ