BAB II perancangan irigasi

8/16/2019 BAB II perancangan irigasi

1/22

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

Perancangan jaringan irigasi teknis dan bangunan air, diperlukan dasar

teori atau rumus-rumus yang akan digunakan dalam metode perhitungan berikut

ini akan dijelaskan beberapa teori yang berhubungan dengan perencanaan jaringan

irigasi teknis beserta bangunannya.

2.1 Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi

2.1.1 Evapotranspirasi Potensial

Menurut Yuliannur (2005, besaran e!apotranspirasi potensial yang terjadi

dapat dihitung dengan menggunakan metode Penman Modi"ikasi. #umus ini

besarnya e!apotranspirasi yang terjadi dipengaruhi oleh beberapa !aktor

klimotologi seperti temperatur udara, kelembaban udara, kecepatan angin, dan

penyinaran matahari.

Persamaan Penman Modi"ikasi dirumuskan sebagai berikut$

( ) ( ) ( )[ ]ed eau f W RnW c ET −××−+××= %0 ......................... (2.%

&eterangan$

'0 ) '!apotrasnpirasi tanaman acuan, mm*hari.

c ) +aktor yang menunjukkan pengaruh perbedaan kecepatan angin pada

siang dengan malam hari.

) +aktor pembobot

#n ) 'nergi radiasi bersih yang menghasilkan e!aporasi, mm*hari

f (u ) +ungsi kecepatan angin rata rata yang diukur pada ketinggian 2 m

dengan satuan kecepatan angin dalam km*hari.

(ea-ed ) Perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap aktual (mbar


2/22

1. Perbedaan teanan uap !ea " ed#

erdasarkan nilai temperatur udara rata rata (mean, dari tabel di

ba/ah ini dapat diperoleh nilai tekanan uap jenuh (ea.

Tabel 2.1 ekanan ap 1enuh (ea Menurut emperatur dara #ata #ata.

emperatur (0 0 % 2 3 4 5 6 7 8 %0ea (mbar ,% , 6,% 6, 7,% 7,6 8,7 %0,0 %0,6 %%,5 %2,3emperatur (0 %% %2 %3 %4 %5 % %6 %7 %8 20 2%ea (mbar %3,% %4,0 %5,0 %,% %6,0 %7,2 %8,4 20, 22,0 23,4 24,8emperatur (0 22 23 24 25 2 26 27 28 30 3% 32

ea (mbar 2,4 27,% 28,7 3%,6 33, 35,6 36,7 40,% 42,4 44,8 46,emperatur (0 33 34 35 3 36 37 38 - - - -ea (mbar 50,3 53,2 5,2 58,4 2,7 ,3 8,8 - - - -

Sumber: Debit Intake Irigasi – Dr. Ir. Alfiansyah Yulianur !

9pabila mean terletak diantara nilai yang tertera pada abel 2.3, maka nilai ea

dihitung dengan cara interpolasi linear, dengan rumus sebagai berikut$

( ) %%2%2

% eaeaeaT T

T Tmeanea +−×

− −=

..................................... (2.2

:edangkan untuk mencari nilai tekanan uap actual (ed digunakan rumus yang

menyatakan besar kelembaban relati!e (#h, yaitu$

;55;,%00 =×= Rhdenganea

ed Rh ..................................... (2.3

2. $ungsi Ke%epatan angin f(u)

Pengaruh angin terhadap '0 yang dihitung dengan rumus Penman

Modi"ikasi ditunjukkan dengan rumus$

+×=

%00%26,0(

uu f ........................................................... (2.4


3/22


4/22

&eterangan$

∆ ) gradien perubahan tekanan uap terhadap perubahan temperatur.

γ ) konstanta "sychr#metric

=ilai ini dapat juga diperoleh dari abel 2. di ba/ah ini, yaitu berdasarkan

posisi ketinggian daerah yang diamati dan temperatur udara rata rata.

Tabel 2.). =ilai +aktor Pembobot

emperatur ( 0 2 4 7 %0 %2 %4 % %7 20

&etinggian (> m0

500%0002000

0,43

0,440,40,48

0,4

0,470,480,52

0,48

0,5%0,520,55

0,52

0,540,550,57

0,55

0,560,570,%

0,57

0,00,%0,4

0,%

0,20,40,

0,4

0,50,0,8

0,

0,60,80,6%

0,8

0,600,6%0,63

emperatur ( 0 22 24 2 27 30 32 34 3 37 40

&etinggian (> m0

500%0002000

0,6%

0,620,630,65

0,63

0,640,650,66

0,65

0,60,660,68

0,66

0,670,680,7%

0,67

0,680,700,72

0,70

0,7%0,720,74

0,72

0,720,730,75

0,73

0,740,750,7

0,74

0,750,70,76

0,75

0,70,760,77

2.1.2 PerolasiMenurut Yuliannur (2005. ?aju perkolasi untuk tanaman pala/ija sama

dengan tanaman padi, pada daerah yang mempunyai tanah lempung diperkirakan

berkisar %-3 mm*hari. anah yang banyak mengandung pasir, laju prkolasi dan

rembesan dapat mencapai angka lebih tinggi.

2.1.& (atu Persiapan *ahan

9nonim @ (2002 menyebutkan kebutuhan air untuk penyiapan lahan

umumnya menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu proyek irigasi.

+aktor-"aktor yang menentukan besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan

adalah$.

%. Janga (atu Pen+iapan *ahan


5/22

1angka /aktu yang dibutuhkan untuk penyiapan lahan dipengaruhi oleh

tersedianya tenaga kerja, ternak penghela, traktor, dan kondisi social budaya

masyarakat penggarap. :ebagai pedoman diambil jangka /aktu % (satu bulan

untuk penyiapan lahan di seluruh petak tersier bagi lahan yang dikerjakan dengan

traktor secara luas. agi lahan yang tidak dikerjakan dengan traktor secara luas

diambil jangka /aktu untuk penyiapan lahannya selama %,5 bulan (9nonim @,

2002.

2. Kebutuhan Air untu Pen+iapan *ahan

Menurut 9nonim % (2002, kebutuhan air untuk penyiapan lahan

dipengaruhioleh kedalaman dan porositas tanah di sa/ah. ntuk tanah bertekstur

berat tanpa retak-retak kebutuhan air untuk penyiapan lahan diambil 200 mm. @ni

termasuk air untuk penjenuhan dan pengolahan tanah. :etelah transplantasi

selesai, lapisan air disa/ah akan ditambah 50 mm. :ecara keseluruhan lapisan air

yang diperlukan 250 mm untuk penyiapan lahan dan untuk lapisan air a/al

setelah transplantasi selesai.Pada lahan yang dibiarkan bera atau tidak digarap

dalam jangka /aktu 2,5 bulan ataulebih, maka lapisan air yang diperlukan untuk

penyiapan lahan diambil 300 mm, 250 mm untuk penyiapan lahan dan 50 mm

untuk penggenangan setelah transplatasi.

3. Kebutuhan Air Sela'a Pen+iapan *ahan

Menurut 9nonim % (2002 $ 4, besarnya kebutuhan air selama

penyiapanlahan dihitung dengan metode yang dikembangkan oleh Aan de Boor

dan Ciljlstra,dengan rumus sebagai berikut.

%( −

×

= k

k

ee $ IR ............................................................................. (2.6

% E $ += 0 ............................................................................. (2.7

S

T $ k

×= ............................................................................. (2.8

&eterangan$

@# ) &ebutuhan air untuk penyiapan lahan, mm*hari.

M ) &ebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat e!aporasi dan

perkolasi di sa/ah yang telah dijenuhkan tanahnya, mm*hari.


6/22

'0 ) '!aporasi air terbuka yang diambil %,% '0, mm*hari.

P ) Perkolasi, mm*hari.

) 1angka /aktu penyiapan lahan, hari.

: ) 1umlah air untuk penjenuhan dn lapisan air.

Tabel 2., &ebutuhan 9ir ntuk Penyiapan ?ahan.

M ) '0 D P

(Mm*hari

) 30 hari ) 45 hari

: ) 250 mm : ) 300 mm : ) 250 mm : ) 300 mm

5,0

5,5

,0

,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

%0,0

%0,5

%%,0

%%,5

%%,%

%%,4

%%,6

%2,0

%2,3

%2,

%3,0

%3,3

%3,

%4,0

%4,3

%4,6

%5,0

%5,3

%2,6

%3,0

%3,3

%3,

%3,8

%4,2

%4,5

%4,7

%5,2

%5,5

%5,7

%,2

%,5

%,7

7,4

7,7

8,%

8,4

8,7

%0,%

%0,5

%0,7

%%,2

%%,

%2,0

%2,4

%2,7

%3,3

8,5

8,7

%0,%

%0,4

%0,7

%%,%

%%,4

%%,7

%2,%

%2,5

%2,8

%3,2

%3,

%3,8


2.%.4 Kebutuhan Air untu Penggunaan Konsu'ti- Tana'an

esarnya penggunaan konsumti" tanaman dapat dihitung berdasarkan

metode prakira empiris, dengan menggunakan data iklim dan koe"isien tanaman

pada tahap pertumbuhan (9nonim @, 2002. Perhitungan kebutuhan air dengan

menggunakan rumus diba/ah ini.

ET% % × ET/ .................................................................... (2.%0


7/22

&eterangan$

'c ) &ebutuhan air untuk penggunaan konsumti" tanaman, mm*hari

% ) &oe"isien tanaman

'0 ) '!apotranspirasi potensial tanaman acuan (dihitung dengan rumus

Penman Modi"ikasi, mm*hari

%. Koe-isien tana'an

Earga koe"isien tanaman padi (k c yang dipakai bersama dengan '0 hasil

perhitungan dengan rumus Penman Modi"ikasi untuk menghitung 'c

diperlihatkan pada abel 2.2. 9pabila '0 dihitung dengan rumus Penman

Modi"ikasi yang diperkenalkan oleh =edeco*Prosida, maka harga koe"isien

tanaman yang digunakan untuk menghitung 'c adalah harga koe"isien tanaman

padi yang ada pada kolom =edeco*Prosida di abel 2.


8/22

2.1., Penggantian *apisan Air

?# (ater ?ayer #eGuirement setinggi 50 mm dilakukan dua kali,yaitusatu bulan setelah pemindahan bibit ke petak sa/ah (transplantasi dan dua

bulansetelah transplantasi. Penggantian lapisan air dilakukan setelah proses

pemupukandilakukan. Fleh karena itu jad/al penggantian air sangat dipengaruhi

oleh umurtanaman padi (9nonim %, 2002 $ . Penggantian lapisan air dapat

diberikan selamasetengah bulan yaitu 50 mm dibagi setengah bulan (%5 hari

sebesar 3,3 mm*hari danselama satu bulan yaitu 50 mm dibagi satu bulan (30

hari sebesar %,6 mm*hari.


9/22

ntuk menentukan curah hujan e"ekti" dapat dilakukan dengan langkah

langkah berikut, yaitu$

%. rutkan data dari nilai terbesar ke nilai terkecil.

2. Eitung probabilitas (peluang terpenuhi dengan rumus$

;%00%×

+=n

m " .................................................................. (2.%3

&eterangan$

p ) probabilitas, ;.

m ) nomor urut data setelah diurut dari besar ke kecil.

n ) jumlah tahun data.

2.1.4 Pola Tana'

Pola tanam disesuaikan dengan daerah. Pola tanam adalah penggantian

berbagai jenis tanamn yang di tanam dalam /aktu tertentu. Musim tanam adalah

penentuan /aktu untuk melakukan penanaman. Penentuan untuk satu kali tanam

ditentukan oleh umur dan jenis tanaman (Yuliannur, 2005.

2.%.7 Kebutuhan Air di Sa5ah untu Padi

Menurut Yuliannur (2005, kebutuhan air bersih untuk padi di sa/ah

(=+#)=et +ield ater #eGuirement dapat dihitung dengan persamaan

$&ebutuhan bersih air di sa/ah saat penyiapan lahan

=+# ) @# #e ................................................... (2.%4

&ebutuhan air bersih setelah penanaman padi atau sesudah penyiapan lahan

=+# ) 'tc D P #e D ?# ................................................... (2.%5

:edangkan kebutuhan air bersih untuk pala/ija dihitung dengan menggunakan

persamaan$

=+# ) 'tc D ?# D P #e ................................................... (2.%

&eterangan$

@# ) kebutuhan air untuk penyiapan lahan, mm*hari.

#e ) hujan e"ekti", mm*hari.

'c ) kebutuhan air untuk penggunaan konsumti" tanaman, mm*hari.


10/22

?#) kebutuhan air untuk pergantian lapisan air, mm*hari.

P ) kebutuhan air untuk perkolasi dan rembesan, mm*hari.

2.1.6 Kebutuhan Penga'bilan Untu Padi

&ebutuhan pengambilan (


11/22

1. 8adiasi Bersih !8n#

#adiasi bersih (#n adalah selisih antara semua radiasi yang datang

dengan semua radiasi yang pergi meninggalkan permukaan bumi. #adiasi bersih

dapat dihitung dengan menggunakan rumus rumus di ba/ah ini.

( ) Ra ( n Rs ××+= *50,025,0 ................................................... (2.20

( ) Rs Rns ×−= α % ................................................... (2.2%

( ) ( ) ( ) ( n f ed f t f Rn *% ××= ................................................... (2.22

% Rn Rns Rn −= ................................................... (2.23

ntuk mencari nilai "(t dengan cara interpolasi linear digunakan rumus$

( )[ ] %%2%2

% ((( T f T f T f T T

T T T f +−×

−−

= ......................................... (2.24

ntuk mencari nilai "(ed dengan cara interpolasi linear digunakan rumus$

( )[ ] %%2%2

% ((( ed f ed f ed f ed ed

ed ed ed f +−×

−−

= ................................ (2.25

ntuk mencari nilai "(n*= dengan cara interpolasi linear digunakan rumus$

( )[ ] %%2%2

% *(**(**

***( ( n f ( n f ( n f

( n ( n

( n ( n ( n f +−×

−−

= .............. (2.2

&eterangan$

#a ) radiasi yang sampai pada lapisan atas atmos"er, mm*hari

#s ) radiasi matahari yang sampai ke bumi, mm*hari

#ns ) radiasi bersih matahari gelombang pendek, mm*hari

#n% ) radiasi bersih gelombang panjang, mm*hari

#n ) radiasi bersih, mm*hari

n*= ) perbandingan jam cerah aktual dengan jam curah teoritis, yang

besarnya sama dengan persentase penyinaran matahari

α ) albedo atau persentase radiasi yang dipantulkan, untuk tanaman

acuan pada rumus Penman Modi"ikasi diambil α ) 0,25


12/22

Tabel 2.4 =ilai #a 'ki!alen


13/22

Tabel 2.9 Pengaruh emperatur "( erhadap #n%

%&' 0 # $ " 10 1# 1 1$ 1"F(%) 11,0 11, 11,7 1#,0 1#, 1#,7 13,1 13,5 13," 1,#

%&' #0 ## # #$ #" 30 3# 3 3$

F(%) 1,$ 15,0 15, 15,! 1$,3 1$,7 17,# 17,7 1",1


Tabel 2.6 Pengaruh ekanan ap "(ed erhadap #n%

e* +bar $ " 10 1# 1 1$ 1" #0 ##

(e*) 0,#3 0,## 0,#0 0,1! 0,1" 0,1$ 0,15 0,1 0,13

e* +bar # #$ #" 30 3# 3 3$ 3" 0

(e*) 0,1# 0,1# 0,11 0,10 0,0! 0,0" 0,0" 0,07 0,0$


Tabel 2.1/ Pengaruh Persentase Penyinaran Matahari "(n*= erhadap #n%

n-N 0 0,05 0,10 0,15 0,#0 0,#5 0,30 0,35 0,0 0,5 0,50

(n-N) 0,10 0,15 0,1! 0,# 0,#" 0,33 0,37 0,# 0,$ 0,51 0,55

n-N 0,55 0,$0 0,$5 0,70 0,75 0,"0 0,"5 0,!0 0,!5 1,00

(n-N) 0,$0 0,$ 0,$! 0,73 0,7" 0,"# 0,"7 0,!1 0,!$ 1,00


2.2 Peren%anaan Jaringan Irigasi Tenis

Menurut 9nonim % (2002, perencanaan jaringan irigasi teknis pada

dasarnya adalah mengatur tata letak saluran, agar air irigasi dapat dibagi

secara merata kepetak-petak sa/ah. 1aringan irigasi teknis adalah pemisahan

antara jaringan irigasi dan jaringan pembuang. Eal ini berarti bah/a saluran

irigasi maupun pembuang tetap bekerja sesuai dengan "ungsinya masing-

masing. :aluran irigasi mengalirkan air irigasi ke sa/ah dan saluran pembuang

mengalirkan air lebih dari sa/ah kesaluran pembuang. Perencanaan jaringan

pada dasarnya berkenaan dengan unit tanah pada petak tersier. Petak ini

menerima air irigasi yang dialirkan dan diukur pada bangunan sadaptersier.

angunan sadap tersier mengalirkan air ke saluran tersier. atas ujungsaluran

tersier adalah boks bagi kuarter yang terakhir. ?uas petak tersier yang ideal antara

50-%00 ha. oks tersier hanya membagi air irigasi ke saluran kuarter saja.oks

tersier membagi air irigasi antara saluran kuarter dan tersier. Petak tersier harus


14/22

mempunyai batas-batas yang jelas seperti parit, jalan dan batas desa. Petak tersier

dibagi menjadi petak-petak kuarter dengan luas masing-masing 7-%5 ha (9nonim

%,2002.

2.& Trase Saluran

:aluran irigasi terdiri dari saluran primer, sekunder, dan tersier.

:alurantersebut dapat merupakan saluran garis tinggi dan dapat juga saluran

punggungtergantung pada keadaan topogra"i di lapangan yang direncanakan.

:aluran induk atau primer, biasanya selalu merupakan saluran garis tinggi dan

adakalanya berakhirdengan saluran punggung. ?etak saluran induk direncanakan

pada lahan palingtinggi, supaya luas sa/ah yang dapat diairi menjadi seluas

mungkin.Menurut 9nonim % (2002, kriteria yang akan diterapkan untuk

perencanaan jaringan didasarkan pada kondisi topogra"i, panjang saluran kuarter J

500 m, panjangsaluran tersier J %500 m, jarak antara saluran kuarter dan saluran

pembuang J 300 m.

2.) Saluran Pe'ba5a

Menurut 9nonim % (%87, saluran pemba/a terdiri dari saluran

primer,sekunder dan tersier. :aluran primer memba/a air dari jaringan utama ke

saluransekunder dan ke petak-petak tersier yang diairi. atas ujung saluran primer

adalahpada bangunan bagi yang terakhir. :aluran sekunder memba/a air dari

saluranprimer ke petak-petak tersier yang di layani oleh saluran sekunder tersebut.

atasujung saluran sekunder adalah pada bangunan sadap terakhir. :aluran muka

tersiermemba/a air dari bangunan sadap tersier ke petak tersier yang terletak di

seberangpetak tersier lainnya.


15/22

2., 7i'ensi Saluran


16/22

2.0 Potongan :elintang Saluran

2.0.1 Ke'iringan saluran

ntuk menekan biaya pembebasan tanah dan penggalian, talud saluran

direncana securam mungkin. ahan tanah, kedalaman saluran dan terjadinya

rembesan akan menentukan kemiringan maksimum untuk talud yang stabil.

Tabel 2.11 &emiringan Minimum alud ntuk erbagai ahan anah.

ahan anah :imbol &isaran &emiringan

atu J 0,25Bambut &enyal Pt % 2

?empung &enyal, Beluh%, anah lus ?, E, ME % 2

?empung Pasiran, anah Pasiran

&ohesi" :, :M %,5 2,5

Pasir ?anauan :M 2 3

Bambut ?unak Pt 3 4

Sumber: Standar %erencanaan Irigasi 0% – 1-2 *345

Tabel 2.12 &emiringan alud Minimum ntuk :aluran imbunan yang


17/22

inggi jagaan minimum yang diberikan pada saluran primer dan

sekunder dikaitkan dengan debit rencana saluran, seperti yang diperlihatkan dalam

abel 2.%3 dan Bambar 2.%

Tabel 2.1& inggi 1agaan ntuk :aluran Pasangan.

I

(m3*dt

inggi 1agaan (+%

(mJ 0,5 0,20

0,5 %,5 0,20

%,5 5,0 0,25

5,0 %0,0 0,30

%0,0 %5,0 0,40

K %5,0 0,50Sumber: Standar %erencanaan Irigasi 0% – 1-2 *345

2.0 Intensitas u3an

Bambar 2.2 ipe ipe Potongan Melintang :aluran @rigasi

:umber$ :tandar Perencanaan @rigasi &P 03, %87


18/22

@ntensitas hujan ialah ketinggian hujan yang terjadi pada suatu kurun

/aktu air hujan terkonsentrasi. iasanya intensitas hujan dihubungkan dengan

durasi hujan jangka pendek, misalnya 5 menit, 30 menit, 0 menit dan jam-jaman.


19/22

Bambar 2.2 (a Eidrogra" rasional durasi hujan ( sama dengan /aktu

konsentrasi (c. (b


20/22

&eterangan$

# r ) Eujan rencana periode ulang tahun (mmH

R ) hujan harian tahunan maksimum rata-rata (mmH

& ) "aktor "rekuensi untuk periode ulang tahun sesuai dengan tipe sebaran

data hujanH

:d ) standar de!iasi (mmH

#i ) hujan harian maksimum tahun ke iH

n ) jumlah data atau tahun.

2.9 8u'us 8asional

9da banyak rumus rasional yang dibuat secara empiris yang dapat

menjelaskan hubungan antara hujan dengan limpasannya diantaranya adalah$

A I !s! . ××××= 267,0 ........................................................ (2.36

&eterangan$

I )


21/22

&eterangan$

I )


22/22

Tabel 2.1) &oe"isien Penyebaran Eujan ( β

?uas

BAB II perancangan irigasi

Documents

Transcript of BAB II perancangan irigasi