DASAR TEORI

Bangunan dan saluran irigasi sudah dikenal orang sejak zaman sebelum Masehi. Hal

ini dapat dibuktikan oleh peninggalan sejarah, baik sejarah nasional maupun sejarah dunia.

Keberadaan bangunan tersebut disebabkan oleh adanya kenyataan bahwa sumber makanan

nabati yang disediakan oleh alam sudah tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan

manusia. Segi teknis dari persoalan pertanian ini menimbulkan permasalahan dari yang

paling sederhana sampai yang paling sulit.

Air tunduk pada hukum gravitasi, sehingga air dapat mengalir melalui saluran-saluran

secara alamiah ke tempat yang lebih rendah. Untuk keperluan air irigasi, dengan cara yang

paling sederhanapun telah dapat dicapai hasil yang cukup memadai. Kemajuan ilmu dan

teknologi senantiasa memperluas batas-batas yang dapat dicapai dalam bidang keirigasian.

Manusia mengembangkan ilmualam, ilmu fisika dan juga hidrolika yang meliputi statika dan

dinamika benda cair Semua ini membuat pengetahaun tentang irig~si bertambah lengkap.

Tidak semua air cocok untuk dipergunakan bagi kebutuhan air irigasi. Air yang dapat

dinyatakan kurang baik untuk air irigasi biasanya mengandung :

a. bahan kimia yang beracun bagi tumbuhan atau orang yang makan tanaman itu,

b. bahan kimia yang bereaksi dengan tanah yang kurang baik,

c. tingkat keasaman air (Ph),

d. tingkat kegaraman air,

e. bakteri yang membahayakan orang atau binatang yang makan tanaman yang diairi

dengan air tersebut.

Sebenarnya yang menentukan besarnya bahaya adalah konsentrasi senyawa dalam

larutan tanah. Dengan demikian, kriteria yang didasarkan pada kegaraman air irigasi

hanyalah merupakan suatu pendekatan saja. Pada awal pemakaian air yang kurang baik

dalam jaringan irigasi, bahaya tersebut tidak akan terlihat. Namun dengan bergulirnya waktu,

konsentrasi garam di dalam tanah akan meningkat. - Sejumlah unsur dapat merupakan racun

bagi tanaman atau binatang. Misalnya kandungan boron sangat penting untuk pertumbuhan

tanaman, namun konsentrasi lebih dari 0,05 mg/liter akan dapat menggangu sitrus, kacang-

kacangan dan buah musiman. Untuk kandungan boron yang lebih dari 4 mg/liter, semua

tanaman dianggap akan mendapatkan gangguan. Boron terkandung dalam sabun sehingga

dapat merupakan faktor yang kritis dalam penggunaan limah bagi irigasi. Selenium,

walaupun dalam konsentrasi rendah, sangat beracuri bagi ternak dan harns dihindari. Garam-

garam yang berupa kalsium, magnesium dan potasium dapat juga berbahaya bagi air irigasi.

Dalam jumlah yang berlebihan, garam-garam ini akan mengurangi kegiatan osmotik

tanaman, mencegah penyerapan zat giri dari tanah. Di samping itu, garam-garam ini dapat

mempunyai pengarnh kirniawi tidak langsung terhadap metabolisme tanaman dan

mengurangi kelulusan air dari tanah yang bersangkutan dan mencegah drainasi atau aerasi

yang cukup.

Konsentrasi kritis di dalam air irigasi tergantung dari berbagai faktor, namun jumlah

yang melebihi 700 mg/liter akan berbahaya bagi beberapa jenis tanaman dan konsentrasi

yang melebihi 2000 mg/liter akan berbahaya bagi hampir seluruh tanaman.

Dalam perkembangannya, irigasi dibagi menjadi 3 tipe, yaitu :

a. Irigasi Sistem Gravitasi

Irigasi gravitasi merupakan sistem irigasi yang telah lama. dikenal dan diterapkan

dalam kegiatan usashatani. Dalam sistem irigasi ini, sumber air diambil dari air

yang ada di permukaan burni yaitu dari sungai, waduk dah danau di dataran

tinggi. Pengaturan dan pembagian air irigasi menuju ke petak-petak yang

membutuhkan, dilakukan secara gravitatif.

b. Irigasi Sistem Pompa

Sistem irigasi dengan pompa bisa dipertimbangkan,apabila pengambilan secara

gravitatif ternyata tidak layak dari segi ekonomi maupun teknik. Cara ini

membutuhkan modal kecil, namun memerlukan biaya ekspoitasi yang besar.

Sumber air yang dapat dipompa untuk keperluan irigasi dapat diambil dari sungai,

misalnya Setasiun Pompa Gambarsari dan Pesangrahan (sebelum ada Bendung

Gerak Serayu), atau dari air tanah, seperti pompa air suplesi di 01 simo,

Kabupaten Gunung Kidul, Yogyakarta.

c. Irigasi Pasang-surut

Yang dimaksud dengan sistem irigasi pasang-surut adalah suatu tipe irigasi yang

memanfaatkan pengempangan air sungai akibat peristiwa pasang-surut air laut.

Areal yang direncanakan untuk tipe irigasi ini adalah areal yang mendapat

pengaruh langsung dari peristiwa pasang-surut air laut. Untuk daerah Kalimantan

misalnya, daerah ini bisa mencapai panjang 30 - 50 km memanjang pantai dan 10

- 15 km masuk ke darat. Air genangan yang berupa air tawar dari sungai akan

menekan dan mencuci kandungan tanah sulfat masam dan akan dibuang pada saat

air laut surut.

Adapun klasifikasi jaringa irigasi bila ditinjau dari cara pengaturan, cara pengukuran

aliran air dan fasilitasnya, dibedakan atas tiga tingkatan, yaitu :

a. Jaringan Irigasi Sederhana

Di dalam jaringan irigasi sederhana, pembagian air tidak diukur atai diatur

sehingga air lebih akan mengalir ke saluran pembuang. Persediaan air biasanya

berlimpah dan kemiringan berkisar antara sedang dan curam. Oleh karena itu

hampir-hampir tidak diperlukan teknik yang sulit untuk pembagian air (lihat

gambar 2.1.).

Jaringan irigasi ini walaupun mudah diorganisir namun memiliki kelemahan-

kelemahan serius yakni :

1. Ada pemborosan air dan karena pada umumnya jaringan ini terletak di daerah

yang tinggi, air yang terbuang tidak selalu dapat mencapai daerah rendah yang

subur.

2. Terdapat banyak pengendapan yang memerlukan lebih banyak biaya dari

penduduk karena tiap desa membuat jaringan dan pengambilan sendiri-sendiri.

3. Karena bangunan penangkap air bukan bangunan tetap/permanen, maka

umumya pendek.

b. Jaringan Irigasi Semi Teknis

Pada jaringan irigasi semi teknis, bangunan bendungnya terletak di sungai lengkap

dengan pintu pengambilan tanpa bangunan pengukur di bagian hilirnya. Beberapa

bangunan permanen biasanya juga sudah dibangun di. jaringan saluran. Sistim

pembagian air biasanya serupa dengan jaringan sederhana. Bangunan

pengambilan dipakai untuk melayani/mengairi daerah yang lebih luas dari pada

daerah layanan jaringan sederhana.

c. Jaringan Irigasi Teknis

Salah satu prinsip pada jaringan irigasi teknis adalah pemisahan antara saluran

irigasi/pembawa dan saluran pembuanglpematus. Ini berarti bahwa baik saluran

pembawa maupun saluran pembuang bekerja sesuai dengan fungsinya masing-

masing. Saluran pembawa mengalirkan air irigasi ke sawah-sawah dan saluran

pembuang mengalirkan kelebihan air dari sawahsawah ke saluran pembuang. Petak

tersier menduduki fungsi sentral dalam jaringan irigasi teknis. Sebuah petak tersier

terdiri dari sejumlah sawah dengan luas keseluruhan yang umumnya berkisar antara

50 - 100 ha kadang-kadang sampai 150 ha. Jaringan saluran tersier dan kuarter

mengalirkan air ke sawah. Kelebihan air ditampung didalam suatu jaringan saluran

pembuang tersier dan kuarter dan selanjutnya dialirkan ke jaringan pembuang

sekunder dan kuarter. Jaringan irigasi teknis yang didasarkan pada prinsip-prinsi di

atas adalah cara pembagian air yang paling efisien dengan mempertimbangkan waktu-

waktu merosotnya persediaan air serta kebutuhan petani. Jaringan irigasi teknis

memungkinkan dilakukannya pengukuran aliran, pembagian air irigasi dan

pembuangan air lebih secara efisien. Jika petak tersier hanya memperoleh air apda

satu tempat saja dari jaringan utama, hal ini akan memerlukan jumlah bangunan yang

lebih sedikit di saluran primer, ekspoitasi yang lebih baik dan pemeliharaan yang

lebihmurah. Kesalahan dalam pengelolaan air di petak-petak tersier juga tidak akan

mempengaruhi pembagian air di jaringan utama.

Sebuah bendung memiliki fungsi, yaitu untuk meninggikan muka air sungai

dan mengalirkan sebagian aliran air sungai yang ada ke arah tepi kanan dan tepi kiri sungai

untuk mengalirkannya ke dalam saluran melalui sebuah bangunan pengambilan jaringan

irigasi. Fungsi bendung ini berbeda dengan fungsi bendungan dimana sebuah bendungan

berfungsi sebagai penangkap air dan menyimpannya di musim hujan waktu air sungai

mengalir dalam jumlah besar dan yang melebihi kebutuhan. Air yang ditampung di dalam

bendungan ini dipergunakan untuk keperluan irigasi, air minum, industri, dan kebutuhan-

kebutuhan lainnya. Kelebihan dari sebuah bendungan, yaitu dengan memiliki daya tampung

tersebut, sejumlah besar air sungai yang melebihi kebutuhan dapat disimpan dalam waduk

dan baru dilepas mengalir ke dalam sungai lagi di hilirnya sesuai dengan kebutuhan saja pada

waktu yang diperlukan. Bendung juga dapat didefinisikan sebagai bangunan air yang

dibangun secara melintang sungai, sedemikian rupa agar permukaan air sungai di sekitarnya

naik sampai ketinggian tertentu, sehingga air sungai tadi dapat dialirkan melalui pintu sadap

ke saluran-saluran pembagi kemudian hingga ke lahan-lahan pertanian (Kartasapoetra, 1991:

37).

Suatu konstruksi sebuah bendung dapat dibuat dari urugan tanah, pasangan batu kali,

dan bronjong atau beton. Sebuah bendung konstruksinya dibuat melintang sungai dan fungsi

utamanya adalah untuk membendung aliran sungai dan menaikkan level atau tingkat muka air

di bagian hulu. Sebelum membangun sebuah konstruksi bendung, terlebih dahulu ditentukan

lokasi atau di bagian sungai mana bendung tersebut akan dibangun. Ini terkait dengan

wilayah atau luas petak-petak sawah yang aliran air irigasinya akan dibantu oleh adanya

konstruksi bendung tersebut. Pemilihan lokasi bendung hendaknya memperhatikan beberapa

hal-hal seperti, wilayah atau topografi daerah yang akan dialiri, topografi lokasi bendung,

keadaan hidrolis aliran sungai, keadaan tanah pondasi, dan lain sebagainya. Selain hal-hal

utama yang telah disebutkan tadi, terdapat pula hal-hal khusus yang harus tetap diperhatikan

sebelum membangun sebuah konstruksi bendung, misalnya konstruksi bendung harus

direncanakan sedemikian rupa agar seluruh daerah dapat dialiri secara proses gravitasi, tinggi

bendung dari dasar sungai tidak lebih dari tujuh meter, saluran induk tidak melewati trase

yang sulit, letak bangunan pengambilan (intake) harus di letakkan sedemikian rupa sehingga

dapat menjamin kelancaran masuknya air, sebaiknya lokasi bendung itu berada pada alur

sungai yang lurus, keadaan pondasi cukup baik, tidak menimbulkan genangan yang luas di

udik bendung serta tanggul banjir sependek mungkin, dan pelaksanaan tidak sulit dan biaya

pembangunan tidak mahal.

Untuk keperluan perencanaan dan pembangunan suatu konstruksi bendung,

diperlukan pula data-data yang nanti akan dipergunakan untuk menentukan dimensi, luasan,

dan bagian-bagian bendung yang perlu dibangun. Data-data tersebut, misalnya data topografi,

data hidrologi, data morfologi, data geologi, data mekanika tanah, standar perencanaan (PBI,

PKKI, PMI, dll), data lingkungan, dan data ekologi. Selain itu, diperlukan juga data-data

terkait tentang curah hujan di derah tersebut, data debit banjir, dan data-data lain yang terkait

dengan keadaan hidrologis daerah tersebut. Semua data-data ini dipergunakan untuk

perencanaan dan pembangunan sebuah konstruksi bendung. 

Konstruksi sebuah bendung memiliki bagian-bagian tertentu. Bagian-bagian ini

menopang seluruh konstruksi bendung. Setiap bagian memiliki detail dan fungsi yang

khusus. Bagian-bagian inilah yang akan bekerja agar operasional suatu bendung dapat

berjalan dengan baik. Bagian-bagian dari konstruksi bendung secara umum, yaitu

1. Tubuh bendung merupakan struktur utama yang berfungsi untuk membendung laju

aliran sungai dan menaikkan tinggi muka air sungai dari elevasi awal. Bagian ini biasanya

terbuat dari urugan tanah, pasangan batu kali, dan bronjong atau beton. Tubuh bendung

umumnya dibuat melintang pada aliran sungai. 

2. Pintu air merupakan struktur dari bendung yang berfungsi untuk mengatur,

membuka, dan menutup aliran air di saluran baik yang terbuka maupun tertutup. Bagian yang

penting dari pintu air adalah :

- Daun pintu (gate leaf) adalah bagian dari pintu air yang menahan tekanan air dan

dapat digerakkan untuk membuka, mengatur, dan menutup aliran air.

-Rangka pengatur arah gerakan (guide frame) adalah alur dari baja atau besi yang

dipasang masuk ke dalam beton yang digunakan untuk menjaga agar gerakan dari daun pintu

sesuai dengan yang direncanakan.

-Angker (anchorage) adalah baja atau besi yang ditanam di dalam beton dan

digunakan untuk menahan rangka pengatur arah gerakan agar dapat memindahkan muatan

dari pintu air ke dalam konstruksi beton.

- Hoist adalah alat untuk menggerakkan daun pintu air agar dapat dibuka dan ditutup

dengan mudah.

3. Pintu pengambilan berfungsi mengatur banyaknya air yang masuk saluran dan

mencegah masuknya benda-benda padat dan kasar ke dalam saluran. Pada bendung, tempat

pengambilan bisa terdiri dari dua buah, yaitu kanan dan kiri, dan bisa juga hanya sebuah,

tergantung dari letak daerah yang akan diairi. Bila tempat pengambilan dua buah, menuntut

adanya bangunan penguras dua buah pula. Kadang-kadang bila salah satu pintu pengambilam

debitnya kecil, maka pengambilannya lewat gorong-gorong yang di buat pada tubuh

bendung. Hal ini akan menyebabkan tidak perlu membuat dua bangunan penguras dan cukup

satu saja. 

4. Kolam peredam energi, bila sebuah konstruksi bendung dibangun pada aliran

sungai baik pada palung maupun pada sodetan, maka pada sebelah hilir bendung akan terjadi

loncatan air. Kecepatan pada daerah itu masih tinggi, hal ini akan menimbulkan gerusan

setempat (local scauring). Untuk meredam kecepatan yang tinggi itu, dibuat suatu konstruksi

peredam energi. Bentuk hidrolisnya adalah merupakan suatu bentuk pertemuan antara

penampang miring, penampang lengkung, dan penampang lurus. Secara garis besar

konstruksi peredam energi dibagi menjadi 4 (empat) tipe, yaitu

-Ruang olak tipe Vlughter, Ruang olak ini dipakai pada tanah aluvial dengan aliran

sungai tidak membawa batuan besar. Bentuk hidrolis kolam ini akan dipengaruhi oleh tinggi

energi di hulu di atas mercu dan perbedaan energi di hulu dengan muka air banjir hilir. 

-Ruang olak tipe Schoklitsch, peredam tipe ini mempunyai bentuk hidrolis yang sama

sifatnya dengan peredam energi tipe Vlughter. Berdasarkan percobaan, bentuk hidrolis kolam

peredam energi ini dipengaruhi oleh faktor-faktor, yaitu tinggi energi di atas mercu dan

perbedaan tinggi energi di hulu dengan muka air banjir di hilir. 

-Ruang olak tipe Bucket, kolam peredam energi ini terdiri dari tiga tipe, yaitu solid

bucket, slotted rooler bucket atau dentated roller bucket, dan sky jump. Ketiga tipe ini

mempunyai bentuk hampir sama dengan tipe Vlughter, namun perbedaanya sedikit pada

ujung ruang olakan. Umumnya peredam ini digunakan bilamana sungai membawa batuan

sebesar kelapa (boulder). Untuk menghindarkan kerusakan lantai belakang maka dibuat lantai

yang melengkung sehingga bilamana ada batuan yang terbawa akan melanting ke arah

hilirnya.

-Ruang olak tipe USBR, tipe ini biasanya dipakai untuk head drop yang lebih tinggi

dari 10 meter. Ruang olakan ini memiliki berbagai variasi dan yang terpenting ada empat tipe

yang dibedakan oleh rezim hidraulik aliran dan konstruksinya. Tipe-tipe tersebut, yaitu ruang

olakan tipe USBR I merupakan ruang olakan datar dimana peredaman terjadi akibat benturan

langsung dari aliran dengan permukaan dasar kolam, ruang olakan tipe USBR II merupakan

ruang olakan yang memiliki blok-blok saluran tajam (gigi pemencar) di ujung hulu dan di

dekat ujung hilir (end sill) dan tipe ini cocok untuk aliran dengan tekanan hidrostatis lebih

besar dari 60 m, ruang olakan tipe USBR III merupakan ruang olakan yang memiliki gigi

pemencar di ujung hulu, pada dasar ruang olak dibuat gigi penghadang aliran, di ujung hilir

dibuat perata aliran, dan tipe ini cocok untuk mengalirkan air dengan tekanan hidrostatis

rendah, dan ruang olakan tipe USBR VI merupakan ruang olakan yang dipasang gigi

pemencar di ujung hulu, di ujung hilir dibuat perata aliran, cocok untuk mengalirkan air

dengan tekanan hidrostatis rendah, dan Bilangan Froud antara 2,5 - 4,5.

-Ruang olak tipe The SAF Stilling Basin (SAF = Saint Anthony Falls), ruang olakan

tipe ini memiliki bentuk trapesium yang berbeda dengan bentuk ruang olakan lain dimana

ruang olakan lain berbentuk melebar. Bentuk hidrolis tipe ini mensyaratkan Fr (Bilangan

Froude) berkisar antara 1,7 sampai dengan 17. Pada pembuatan kolam ini dapat diperhatikan

bahwa panjang kolam dan tinggi loncatan dapat di reduksi sekitar 80% dari seluruh

perlengkapan. Kolam ini akan lebih pendek dan lebih ekonomis akan tetapi mempunyai

beberapa kelemahan, yaitu faktor keselamatan rendah (Open Channel Hidraulics, V.T.Chow :

417-420) Pemilihan tipe kolam peredam energi tergantung pada beberapa faktor atau

beberapa kondisi, misalnya keadaan tanah dasar atau kondisi tanah dasar, tinggi perbedaan

muka air hulu dan hilir, dan sedimen yang diangkut aliran sungai. 

5. Pintu penguras, penguras ini bisanya berada pada sebelah kiri atau sebelah kanan

bendung dan kadang-kadang ada pada kiri dan kanan bendung. Hal ini disebabkan letak

daripada pintu pengambilan. Bila pintu pengambilan terletak pada sebelah kiri bendung,

maka penguras pun terletak pada sebelah kiri pula. Bila pintu pengambilan terletak pada

sebelah kanan bendung, maka penguras pun terletak pada sebelah kanan pula. Sekalipun

kadang-kadang pintu pengambilan ada dua buah, mungkin saja bangunan penguras cukup

satu hal ini terjadi bila salah satu pintu pengambilan lewat tubuh bendung. Pintu penguras ini

terletak antara dinding tegak sebelah kiri atau kanan bendung dengan pilar, atau antara pilar

dengan pilar. Lebar pilar antara 1,00 sampai 2,50 meter tergantung konstruksi apa yang

dipakai. Pintu penguras ini berfungsi untuk menguras bahan-bahan endapan yang ada pada

sebelah udik pintu tersebut. Untuk membilas kandungan sedimen dan agar pintu tidak

tersumbat, pintu tersebut akan dibuka setiap harinya selama kurang lebih 60 menit. Bila ada

benda-benda hanyut mengganggu eksploitasi pintu penguras, sebaiknya dipertimbangkan

untuk membuat pintu menjadi dua bagian, sehingga bagian atas dapat diturunkan dan benda-

benda hanyut dapat lewat diatasnya.