PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT … · PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT PERENCANAAN...

Modul 07

PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA

DIKLAT PERENCANAAN TEKNIS RAWA

TAHUN 2016

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya

validasi dan penyempurnaan Modul Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak

sebagai Materi Substansi dalam Diklat Perencanaan Teknis Rawa Lebak. Modul

ini disusun untuk memenuhi kebutuhan kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara

(ASN) di bidang Sumber Daya Air (SDA).

Modul Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak disusun dalam 5 (lima) bab yang

terbagi atas Pendahuluan, Materi Pokok, dan Penutup. Penyusunan modul yang

sistematis diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami

Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak. Penekanan orientasi pembelajaran

pada modul ini lebih menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta.

Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim

Penyusun dan Narasumber Validasi, sehingga modul ini dapat diselesaikan

dengan baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang

senantiasa terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi,

kebijakan dan peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat

memberikan manfaat bagi peningkatan kompetensi ASN di bidang SDA.

Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan

Sumber Daya Air dan Konstruksi

Dr.Ir. Suprapto, M.Eng



ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................... i

DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL .................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... vi

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL .................................................................. vii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ I-1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ I-1

1.2 Deskripsi Singkat .................................................................................... I-1

1.3 Tujuan Pembelajaran .............................................................................. I-2

1.3.1 Kompetensi Dasar ............................................................................... I-2

1.3.2 Indikator Keberhasilan ......................................................................... I-2

1.4 Materi Pokok ........................................................................................... I-2

1.5 Estimasi Waktu ....................................................................................... I-2

BAB II PERENCANAAN HIDRAULIK SISTEM SALURAN .................................. II-1

2.1. Kriteria Perencanaan Saluran ................................................................ II-1

2.2. Drainase ................................................................................................ II-2

2.2.1. Drainase Maksimum ........................................................................... II-3

2.2.2. Persyaratan Drainase ......................................................................... II-8

2.2.3. Dasar Drainase ................................................................................... II-8

2.2.4. Kemampuan Drainase ........................................................................ II-8

2.3. Dimensi Saluran ..................................................................................... II-8

2.3.1. Lebar Berm ....................................................................................... II-10

2.3.2. Tinggi Bebas ..................................................................................... II-10

2.3.3. Kemiringan Sisi Saluran dan Tanggul ............................................... II-11

2.3.4. Koefisien Kekasaran ......................................................................... II-11

2.3.5. Kecepatan Maksimum Aliran Air ....................................................... II-11

2.3.6. Stabilitas Lereng saluran................................................................... II-11

2.3.7. Tanggul saluran. ............................................................................... II-12

2.3.8. Jalur bebas /right of way. .................................................................. II-14

2.4. Penyusutan Tanah ............................................................................... II-14

2.4.1. Penurunan Tanah Galian .................................................................. II-14

2.4.2. Pengisian Kembali Air Tanah ............................................................ II-14

2.4.3. Lebar Tanggul ................................................................................... II-14



iii

2.5. Kebutuhan air. ...................................................................................... II-15

2.5.1. Tanaman Padi .................................................................................. II-15

2.5.2. Tanaman Palawija. ........................................................................... II-16

2.5.3. Tanaman Keras ................................................................................ II-16

2.6. Latihan ................................................................................................. II-17

2.7. Rangkuman.......................................................................................... II-17

BAB III PERENCANAAN SALURAN RAWA LEBAK .......................................... III-1

3.1. Saluran Suplesi ..................................................................................... III-1

3.1.1. Data Topografi ................................................................................... III-1

3.1.2. Kapasitas Rencana ............................................................................ III-2

3.1.3. Data Geoteknik .................................................................................. III-6

3.1.4. Perencanaan Saluran yang Stabil ...................................................... III-8

3.1.5. Rumus dan Kriteria Hidraulis ............................................................. III-9

3.2. Saluran Drainase ................................................................................ III-16

3.2.1. Data Topografi ................................................................................. III-16

3.2.2. Debit Rencana ................................................................................. III-17

3.2.3. Data Mekanika Tanah ...................................................................... III-28

3.3. Rencana Saluran Pembuang .............................................................. III-28

3.3.1. Perencanaan Saluran Pembuang yang Stabil .................................. III-28

3.3.2. Rumus dan Kriteria Hidrolis ............................................................. III-30

3.3.3. Potongan Melintang Saluran Pembuang .......................................... III-35

3.4. Latihan ................................................................................................ III-41

3.5. Rangkuman......................................................................................... III-41

BAB IV DRAIN SPACING ................................................................................ IV-1

4.1. Contoh 1 .............................................................................................. IV-1

4.2. Contoh 2 .............................................................................................. IV-6

4.3. Contoh 3 .............................................................................................. IV-7

4.4. Contoh 4 ............................................................................................ IV-10

4.5. Contoh 5 ............................................................................................ IV-12

4.6. Contoh 6 ............................................................................................ IV-14

4.7. Contoh 7 ............................................................................................ IV-17

4.8. Contoh 8 ............................................................................................ IV-18

4.9. Latihan ............................................................................................... IV-20

4.10. Rangkuman........................................................................................ IV-20

BAB V PENUTUP .............................................................................................. V-1



iv

5.1. Simpulan ............................................................................................... V-1

5.2. Tindak Lanjut ........................................................................................ V-1

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. viii

GLOSARIUM ........................................................................................................ ix



v

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 - Kriteria Perencanaan Saluran ......................................................... II-1

Tabel 2. 2 - Modul drainase dan Kriteria tinggi muka air ..................................... II-4

Tabel 2. 3 – Penetapan Standar lebar tanggul minimum ................................... II-15

Tabel 2. 4 - Kebutuhan air pada tahap pertumbuhan tanaman padi sawah ...... II-15

Tabel 2. 5 - Kebutuhan air untuk palawija ......................................................... II-16

Tabel 2. 6 - Kebutuhan air untuk tanaman keras ............................................. II-16

Tabel 3. 1 - Sistem kebutuhan air....................................................................... III-5

Tabel 3. 2 - Harga K Strickler, n dan m ........................................................... III-11

Tabel 3. 3 - Perbandingan Sistem Unified USCS dengan Sistem AASHTO ..... III-16

Tabel 3. 4 - Harga – harga koefisien limpasan air hujan untuk

penghitungan Qd ............................................................................................. III-25

Tabel 3. 5 - Koefisien kekasaran Strickler untuk saluran pembuang ................ III-30

Tabel 3. 6 - Kecepatan Maksimum yang diizinkan (oleh Portier dan Scobey) .. III-33

Tabel 3. 7 - Kemiringan talut minimum untuk saluran pembuang ..................... III-36

Tabel 3. 8 - jari-jari lengkung untuk saluran pembuang tanah .......................... III-36

Tabel 3. 9 - Saluran Primer (Di Air Hitam) ....................................................... III-38

Tabel 4. 1 - Kedalaman Ekuivalen (Hooghoudt, 1940) ...................................... IV-3

Tabel 4. 2 - Faktor Geometri (Van Beers, 1979) .............................................. IV-12

Tabel 4. 3 - Kedalaman Muka Air Tanah dan Perhitungan Discharge Saluran

Menggunakan Persamaan De Zeeuw – Hellinga (Contoh 6) ........................... IV-15

Tabel 4. 4 - Perhitungan saluran penyergap pada area yang miring : (A) sebelum

konstruksi dan (B) setelah konstruksi (Contoh 8) ............................................ IV-19



vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar II. 1 - Modul Drainase untuk padi sawah dan jalur hijau ...................... II-5

Gambar II. 2 - Modul drainase untuk palawija dan lahan pekarangan ................ II-6

Gambar II. 3 - Modul Drainase untuk tanaman keras ...................................... II-7

Gambar II. 4 - Tipikal Potongan Melintang Saluran tersier .................................. II-9

Gambar II. 5 - Tipikal Potongan melintang saluran Sekunder Irigasi Rawa LebakII-9

Gambar III. 1 - Parameter Perhitungan Hidraulis ................................................ III-9

Gambar III. 2 - Kecepatan – kecepatan dasar untuk tanah koheren (SCS) ...... III-13

Gambar III. 3 - Faktor – faktor koreksi terhadap kecepatan dasar (SCS) ......... III-14

Gambar III. 4 - Contoh perhitungan modulus pembuang .................................. III-21

Gambar III. 5 - Faktor pengurangan luar areal yang dibuang airnya................. III-22

Gambar III. 6 - Koefesien koreksi untuk berbagai priode ulang D ..................... III-31

Gambar III. 7 - tipe-tipe potongan melintang saluran pembuang ...................... III-34

Gambar III. 8 - Tinggi jagaan untuk saluran pembuang (dari USBR) ................ III-37

Gambar IV. 1 - Perhitungan spasi saluran dalam satu lapisan profil tanah ........ VI-2

Gambar IV. 2 - Diagram Alir Perhitungan Kedalaman Equivalen ....................... VI-6

Gambar IV. 3 - Perhitungan spasi saluran dalam 2 layer lapisan tanah dengan

drainase pada batas kedua layer (Contoh 3) ..................................................... VI-8

Gambar IV. 4 - Perhitungan spasi saluran dalam 2 layer lapisan tanah dengan

drainase pada lapisan atas (Contoh 4) ............................................................ VI-10

Gambar IV. 5 - Perhitungan spasi saluran kondisi aliran unsteady (Contoh 5) VI-13



vii

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Deskripsi

Modul Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak ini terdiri dari dua kegiatan

belajar mengajar. Sub kegiatan belajar pertama membahas tentang

perencanaan hidrauik system saluran. Kemudian sub kegiatan belajar kedua

membahas Perencanaan saluran rawa lebak.

Peserta diklat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang

berurutan. Di akhir pembelajaran dapat dilengkapi dengan latihan soal yang

menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta diklat setelah mempelajari

seluruh materi Diklat ini.

Persyaratan

Dalam mempelajari modul pembelajaran dasar ini peserta diklat diharapkan

dapat menyimak dengan seksama penjelasan dari pengajar, sehingga dapat

memahami dengan baik materi yang merupakan dasar dari Perencanaan

Saluran Irigasi Rawa Lebak.

Metode

Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah

dengan kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/Fasilitator,

adanya kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi

Alat Bantu/Media

Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat

Bantu/Media pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/projector, Laptop, white board

dengan spidol dan penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/atau bahan

ajar.

Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti masa diklat ini, peserta diharapkan mampu memahami

tentang perencanaan saluran irigasi rawa lebak.



I-1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Lahan rawa lebak merupakan lahan marjinal dengan permasalahan biofisik

dan sosial-ekonomi yang khas, sehingga upaya pengembangannya

memerlukan strategi perencanaan dan teknik pengendalian dan pengelolaan

air yang tepat.

Upaya pembangunan dibidang pertanian dan peningkatan perkebunan untuk

mewujudkan peningkatan penghasilan bagi petani, maka diperlukan

perencanaan saluran yang akurat. Dengan didukung oleh kemajuan

teknologi, perencanaan saluran dapat dipisahkan antara perencanaan

saluran rawa lebak/saluran irigasi dengan saluran yang dipengaruhi oleh

pasang surut air laut. Guna mendukung pola tanam sebagian tanaman

pangan pengendalian drainasi untuk tanaman keras/ perkebunan, diperlukan

penataan jaringan tata air beserta bangunan airnya. Salah satu faktor

keberhasilan untuk lahan pertanian terletak pada keserasian pengaturan air /

sistem suplai dan drainase dalam mengantisipasi keberadaan lahan

sehingga dapat berdaya guna dan berhasil guna secara optimal diperlukan

upaya perbaikan jaringan reklamasi rawa yang sudah ada secara terpadu,

konsisten dan berpedoman pada fungsi pelestarian rawa serta

pemanfaatannya secara lestari berkelanjutan.

Untuk mendukung hal di atas diperlukan perhitungan perencanaan saluran

yang memadai sesuai dengan kebutuhan air terhadap tanaman untuk

pengembangan daerah rawa secara terpadu.

1.2 Deskripsi Singkat

Modul Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak ini terdiri dari dua kegiatan

belajar mengajar. Sub kegiatan belajar pertama membahas tentang

perencanaan hidrauik system saluran. Kemudian sub kegiatan belajar kedua

membahas Perencanaan saluran rawa lebak.



I-2

Peserta diklat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang

berurutan. Di akhir pembelajaran dapat dilengkapi dengan latihan soal yang

menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta diklat setelah mempelajari

seluruh materi Diklat ini.

1.3 Tujuan Pembelajaran

1.3.1 Kompetensi Dasar


tentang perencanaan saluran irigasi rawa lebak.

1.3.2 Indikator Keberhasilan

Setelah mengikuti pembelajaran modul ini, peserta diharapkan dapat

Menjelaskan:

1) Perencanaan Hidraulik Sistem Saluran

2) Perencanaan Saluran Rawa Lebak

3) Drain Spacing

1.4 Materi Pokok

Materi pokok yang akan dibahas dalam modul ini adalah:

1) Perencanaan Hidraulik Sistem Saluran

2) Perencanaan Saluran Rawa Lebak

3) Drain Spacing

1.5 Estimasi Waktu

Alokasi waktu yang diberikan untuk pelaksanaan kegiatan belajar mengajar

untuk mata diklat “Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak” ini adalah 4

(empat) jam pelajaran (JP) atau sekitar 180 menit.



II-1

BAB II

PERENCANAAN HIDRAULIK SISTEM SALURAN

Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan perencanaan hidraulik sistem saluran

2.1. Kriteria Perencanaan Saluran

Sebelum perencanaan sistem saluran dapat dibuat, kriteria hidrolik yang

harus dipenuhi harus dinyatakan secara jelas. Error! Reference source not f

ound. menunjukan kriteria disain perencanaan saluran.

Tabel 2. 1 - Kriteria Perencanaan Saluran

Kriteria Lokasi Satuan Nilai Keterangan

Kemampuan

Drainase

Tanaman padi

Tanaman Lahan Kering

Tanaman Keras

30 cm

30 – 60 cm

60 cm

Muka air tanah yang

diperlukan selama 1 kali

curah hujan tinggi bulanan

dalam 5 tahun

Dimensi Awal

Saluran

Ditentukan dengan

rumus Manning

Lebar atas saluran ditentukan

menurut kemiringan lereng.

Koefisien

kekerasan

Kedalaman saluran < 1

m

Kedalaman saluran 1-2

m


m

Kedalaman saluran > 3

m

0.050 n-Manning

0.040 n-Manning

0.033 n-Manning

0.025 n-Manning

Kecepatan

Maksimum

Semua Saluran

Semua Bangunan

0.70 m/detik

2.00 m/detik

Tinggi bebas

Tanggul banjir

Saluran primer

Saluran Sekunder

Bangunan

0.75 m

0.75 m

0.30 m

0.30 m

Lereng sisi Kedalaman saluran < 1

m


m

Kedalaman saluran > 2

m

1 : 1

1 : 1.5

1 : 2

Sama seperti utk tanggul < 1

m

Sama seperti utk tanggul 1-2

m

Sama seperti utk tanggul > 2

m

Lebar berm Saluran Primer 5 m



II-2

Saluran sekunder

Saluran Tersier

3 m

2 m

Penyusutan Tanah gambut

Tanah Mineral

10-20 cm/tahun

2-4 cm/tahun

Kelebihan

tinggi untuk

pembuatan

bangunan

Tanah Liat belum

matang

Sampai setengah

matang

Tanah Liat matang

30 – 50 %

15 – 30 %

Tanah gambut tidak

dipergunakan untuk

pembuatan tanggul

2.2. Drainase

Elevasi muka air di saluran drainase ditetapkan berdasarkan ketinggian

lahan layanan dengan berpedoman pada kriteria perencanaan saluran

yaitu:

a) Saluran drainase harus dapat mengalirkan limpahan air kelebihan

dari lahan,

b) Mampu menurunkan muka air tanah pada saat proses pematangan

padi, hingga 50 Cm di bawah muka tanah.

c) Disamping itu saluran drainase harus juga mampu menjaga tinggi

muka air tanah pada lahan.

Elevasi muka air pada saluran baik saluran sekunder ataupun primer

ditentukan berdasarkan elevasi muka air pada saluran tersier serta kondisi

muka air pada Eksternal drain. Oleh karena itu ketinggian permukaan tanah

pada lahan layanan masing masing petak tersier ditentukan bedasarkan

pada peta situasi Skala 1 : 5000 dari hasil pengukuran topografi. Dengan

diketahui elevasi muka air kebutuhan di saluran tersier, tinggi muka air dan

kemiringan dasar saluran hasil perhitungan dimensi, maka elevasi muka air

dan dasar saluran di sepanjang saluran yang direncanakan dapat

ditetapkan dan dapat digambarkan pada gambar profil memanjang dan

melintang rencana saluran.



II-3

2.2.1. Drainase Maksimum

Selama terjadi hujan lebat, suatu hal yang tidak dapat dihindari adalah

bahwa tinggi muka air (tanah) untuk sementara waktu naik keatas tinggi

muka air yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Namun demikian,

tinngi muka air ini akan kembali normal dalam periode waktu tertentu.

Tergantung atas jenis tanaman, kriteria ini ditetapkan untuk tanaman

sebagai berikut :

a) Tanaman Padi : Curah hujan selama 3 hari maksimum 1 kali

dalam 5 tahun, dikurangi dengan kenaikan penampungan lahan

sebesar 50 mm, harus dikosongkan dalam waktu 3 hari

b) Tanaman Palawija : Curah hujan selama 4 hari maksimum 1 kali

dalam 5 tahun harus dikosongkan dalam waktu 4 hari. Selama dua

hari pertama pada umumnya terjadi limpasan permukaan, dan

selama dua hari berikutnya pada umumnya terjadi limpasan air

tanah.

c) Tanaman Keras : Curah hujan selama 6 hari maksimum 1 kali

dalam 5 tahun harus dikosongkan dalam waktu 6 hari. Selama tiga

hari pertama pada umumnya terjadi limpasan permukaan, dan

selama tiga hari berikutnya terjadi limpasan air tanah.

Persyaratan untuk areal-areal rumah dan areal-areal komunal adalah sama

seperti persyaratan untuk tanaman keras. Kriteria ini merupakan dasar bagi

perhitungan modul drainase (persyaratan drainase dinyatakan dalam

I/detik/ha), sebagaimana diperhatikan dalam contoh pada Error! Reference s

ource not found. sampai Gambar II.3 yang mempergunakan data curah

hujan untuk wilayah Sumatera Selatan.

Drainase harus dilakukan pada waktu tinggi muka air saluran tersier berada

10 cm dibawah tinggi muka air ( tanah ) yang diinginkan pada lahan

tersebut. Error! Reference source not found. memperlihatkan modul d

rainase dan persyaratan tinggi muka air yang ditetapkan. Dalam hal ini,

kriteria disain yang menolak adalah bahwa pengeluaran air tanah untuk

tanaman palawija dengan tinggi muka air rencana disaluran tersier berada



II-4

0,60 m dibawah permukaan tanah, atau 0,10 m lebih rendah daripada tinggi

muka air tanah rencana, yaitu 0,50 m dibawah permukaan tanah.

Tabel 2. 2 - Modul drainase dan Kriteria tinggi muka air

Jenis

Penggunaan

Lahan

Limpasan Permukaan Limpasan Permukaan Bawah

Pengeluaran

lt/detik/ha

Muka air saluran

tersier m dari

NGL

Pengeluaran

lt/detik/ha

Muka air

saluran tesier m

dari NGL

Padi Sawah 4.9 - 0 .10 - -

Tanaman Pangan

lahan kering

6.3 - 0.10 4.9 - 0.60

Tanaman Keras 4.9 - 0.10 4.5 - 0.60

Lahan

Pekarangan

6.3 - 0.10 4.9 - 0.60

Areal Ekonomi 15.0 - 0.10 - -

Areal Umum 6.3 - 0.10 4.9 - 0.60

Jalur Hijau 3.0 - 0.10 - -



II-5

Gambar II. 1 - Modul Drainase untuk padi sawah dan jalur hijau



II-6

Gambar II. 2 - Modul drainase untuk palawija dan lahan pekarangan



II-7

Gambar II. 3 - Modul Drainase untuk tanaman keras



II-8

2.2.2. Persyaratan Drainase

Persyaratan drainase diperhitungkan dengan cara mengalikan modul

drainase dengan luas areal kotor. Faktor penurunan areal sebesar 0,9

dapat diterapkan untuk areal-areal yang luasnya melebihi 1.000 ha.

2.2.3. Dasar Drainase

Dasar drainase akan diambil dari rata-rata fluktuasi muka air pada sungai

yang memiliki tinggi muka air paling tinggi selama bulan musim tanam.

Untuk perhitungan awal dasar drainase dapat ditetapkan pada tinggi muka

air rata-rata selam periode tersebut.

2.2.4. Kemampuan Drainase

Pada waktu terjadi curah hujan normal, sistem drainase harus mampu

mempertahankan kedalaman air tanah (lihat Bagian 2.9) sebagai berikut :

a) Tanaman Padi 30 cm

b) Tanaman Lahan Kering ( Palawija ) 30 – 60 cm

c) Areal Rumah dan Desa 30 – 50 cm

d) Tanaman Keras 60 cm

Curah hujan normal yang dimaksudkan disini adalah curah hujan bulanan

yang tertinggi yang terjadi satu kali dalam 5 tahun yang terbagi rata

sepanjang bulan yang bersangkutan. Aliran air yang diinginkan selalu lebih

kecil daripada waktu drainase badai, namun mempengaruhi disain drainase

untuk areal-areal rendah.

2.3. Dimensi Saluran

Dimensi saluran harus cukup besar untuk memenuhi masing-masing fungsi

saluran. Pada lahan-lahan, dan rawa lebak (yang tidak terpengaruh pasang

surut), persyaratan fungsi drainase dari pencucian/pembilasan yang

menentukan. Perkiraan awal dari dimensi yang diperlukan untuk drainase

dan/atau suplai dapat diperoleh dengan mempergunakan rumus aliran

keadaan mantap (Persamaan Manning), yang mempertimbangkan drainase

maksimum.



II-9

Gambar II.4 memperlihatkan tipikal penampang melintang saluran.

Gambar II. 4 - Tipikal Potongan Melintang Saluran tersier

Gambar II. 5 - Tipikal Potongan melintang saluran Sekunder Irigasi Rawa Lebak



II-10

2.3.1. Lebar Berm

Jarak kaki tanggul sepanjang tepi saluran ke tepi saluran (berm).

Jarak ini ditentukan dengan mempertimbangkan :

b) Kemudahan didalam memindahkan hasil galian.

c) Kestabilan talud saluran oleh adanya beban tanggul.

d) Kemungkinan adanya rencana rehabilitasi atau penyesuian profil

saluran dengan dimensi yang akan lebih besar dari yang ditentukan

menurut sekarang.

Untuk mencegah agar tanggul tidak longsor serta untuk tujuan

pemeliharaan, maka harus diterapkan berm dengan lebar minimum 5 m

sepanjang saluran primer, 3 m sepanjang saluran sekunder dan 2 m

sepanjang saluran tersier. Persyaratan timbunan untuk tanggul sepanjang

saluran dapat bertentangan dengan dimensi yang diperlukan berdasarkan

kebutuhan untuk drainase dan/atau suplai. Ukuran satuan yang berlebihan

untuk mengatasi pemeliharaan yang tidak baik dikemudian hari harus

dipertimbangkan untuk saluran-saluran primer dimana diperkirakan terjadi

sedimentasi yang besar, namun hal tersebut tidak efektif untuk saluran-

saluran sekunder.

2.3.2. Tinggi Bebas

Untuk tanggul yang terdapat disepanjang saluran primer, diperlukan tinggi

bebas 0,75 m diatas tinggi muka air tinggi dimusim hujan ( satu kali

berulang dalam periode 20 tahun ). Untuk saluran dan bangunan sekunder,

diperlukan tinggi bebas 0,30 m. Pada areal-areal dimana terdapat

perbedaan kecil antara tinggi muka air di musim hujan dan kemarau, maka

tinggi bebas yang diijinkan adalah sebesar 0,50 m untuk tanggul di

sepanjang saluran primer.



II-11

2.3.3. Kemiringan Sisi Saluran dan Tanggul

Kemiringan sisi saluran tergantung atas kedalman saluran tersebut :

a) Kedalaman saluran < 1 m : kemiringan sisi 1 : 1

b) Kedalaman saluran 1-2 m : Kemiringan sisi 1 : 1.5

c) Kedalaman saluran > 2 m : kemiringan sisi 1 : 2

Kemiringan sisi tanggul dll harus memenuhi kriteria yang sama.

2.3.4. Koefisien Kekasaran

Koefisien kekerasan manning yang harus diterapkan untuk desain saluran

dikaitkan dengan kedalaman saluran yang bersangkutan :

a) Kedalaman saluran < 1 m : n=0,050

b) Kedalaman saluran 1-2 m : n=0,040

c) Kedalaman saluran 2-3 m : n=0,033

d) Kedalaman saluran > 3 m : n=0,025

2.3.5. Kecepatan Maksimum Aliran Air

Kecepatan maksimum aliran air di seluruh saluran tidak boleh melebihi 0,70

m/detik. Pada barrel bangunan, kecepatan maksimum aliran air ini

diperbolehkan sebesar 2,0m.

2.3.6. Stabilitas Lereng saluran.

Lereng saluran merupakan lereng hasil galian pada tanah asli untuk

mendapatkan penampang saluran sesuai dengan kebutuhan, harus stabil

sehinga tidak terjadi kelongsoran tebing. Kedalaman saluran ditetapkan

sesuai kebutuhan berdasarkan hasil desain dan analisa stabilitas lereng

diperlukan untuk menentukan kemiringan lereng. Tetapi dalam perhitungan

dimensi saluran, kemiringan lereng saluran telah ditetapkan berdasarkan

ketentuan yang diuraikan diatas. Maka dalam hal ini diperhitungkan

stabilitas lereng dilakukan untuk pengechekan kemiringan yang telah

ditetapkan berdasarkan data tanah yang ada dilapangan.



II-12

Lereng yang stabil adalah lereng dengan perlawanan geser tanahnya dapat

menahan gaya gaya yang bekerja pada bidang geser yang mungkin terjadi

dengan faktor kemanan sesuai dengan kriteria yang telah ditetapkan.

Stabilitas lereng tergantung pada kekuatan geser tanah, tinggi dan

kemiringan lereng serta beban yang mungkin ada, perhitungannya

dilakukan berdasarkan asumsi rotational slides, menghitung faktor

keamanan yaitu perbandingan antara gaya atau momen yang melawan

kelongsoran dengan gaya atau momen penggerak pada bidang bidang

gelincir tertentu hingga diperoleh faktor keamanan yang terkecil.

Perhitungan dilakukan dengan menggunakan rumus Bishop sebagai

berikut:

F = 1 / w sin (cb + (w –Ub) tang 0) Sec / 1 + tang tang / F.

Perhitungan kontrol stabilitas lereng saluran dilakukan terhadap jenis

saluran yang mempunyai tinggi lereng yang besar.

Jika jenis tanah pada daerah rawa yang direklamasi terdiri lapisan gambut

yang tebalnya melebihi 2 meter maka pembuatan saluran yang

berpenampang trapesium sangat rentan adanya kelongsoran, oleh karena

itu disarankan agar penampang saluran memakai dimensi yang berbentuk

persegi empat (kotak) dengan asumsi jika telah terjadi kelongsoran maka

akan membentuk penampang hidrolis sendiri yang mendekati bentuk

trapesium hanya saja perlu diingat bahwa pada saluran tersebut akan

terjadi pendangkalan saluran akibat hasil tanah yang longsor tersebut

sehingga perlu adanya pemeliharaan saluran secara rutin dan hati hati.

2.3.7. Tanggul saluran.

Pada saluran drainase kadang kadang diperlukan adanya tanggul saluran

dengan tujuan :

a) Menahan genangan air yang diperlukan pada lahan

b) Mencegah limpasan air dari saluran yang masuk kelahan



II-13

c) Sarana jalan petani baik dalam membawa alat pertanian, pupuk dan

pestisida menuju sawah maupun untuk mengangkut hasil panen

ketempat penyimpanan/pemasaran.

Tanggul direncanakan pada bagian kanan kiri sepanjang saluran,

dengan memanfaatkan hasil galian pada waktu pembuatan saluran dengan

pendekatan tinggi 0,50 meter diatas permukaan lahan rata rata atau 1,00

meter diatas muka air rencana. Akan tetapi jika tanggul tersebut

mempunyai fungsi sebagai penahan banjir yang melindungi daerah

reklamasi rawa dari air banjir diluarnya maka beberapa ketentuan yang

harus diperhatikan adalah :

a) Tinggi efektifnya sebelum ditambah free board ditentukan berdasarkan

keadaan ekstrim rencana sebagai akibat interfensi air banjir ekstrem

dengn debit banjir dari hulu sesuai dengan kondisi hidrotopografi

wilayahnya.

b) Bentuk tanggul didasarkan atas prinsip kekuatan dan kestabilan sesuai

dengan karakteristik tanah dari hasil penyelidikan mekanika tanah.

c) Lebar mercu tanggul hendaknya memiliki ukuran yang memadai sesuai

fungsi gandanya sebagai jalan inspeksi.

d) Sebagai pedoman dalam penentuan tinggi freeboard dapat

dipergunakan rumus :

F = 0,20 + 0.5 H dalam meter

H = selisih tinggi banjir rencana terhadap tinggi muka tanah

setempat.

Tinggi awal dari tanggul (initial height) setelah ditambah free board, harus

dapat ditentukan dengan memperhatikan besarnya penurunan (setlement)

dan penyusutan yang terjadi selama 10 tahun pertama.



II-14

2.3.8. Jalur bebas /right of way.

Berlaku ukuran tertentu pada setiap jenis saluran tertentu mengingat

kepada :

a) Peluang dan kemungkinan usaha penyempurnaan dan peningkatan

dikemu hari.

b) Kemungkinan operasi alat berat pada waktu pemeliharaan saluran.

c) Kestabilan lereng.

d) Peluang penempatan badan jalan atau tnggul di tepi saluran tanpa

memberi gangguan terhadap kelestarian dan kestabilan saluran.

2.4. Penyusutan Tanah

Setelah kegiatan reklamasi dan drainase ditingkatkan, penyusutan

permukaan tanah dapat diperkirakan sebagai berkut :

a) Tanah Gambut : 10 sampai 20 cm per tahun

b) Tanah Mineral : 2 sampai 4 cm per tahun

2.4.1. Penurunan Tanah Galian

Untuk pembuatan tanggul, harus dipergunakan bahan tanah yang baik dan

harus diberikan kelebihan tinggi untuk mengantisipasi penurunan tanah

galian, tanpa mengindahkan standard persyaratan pemadatan tanah.

Bahan tanah gambut tidak boleh dipergunakan untuk pembuatan tanggul,

dan harus dibuang.

2.4.2. Pengisian Kembali Air Tanah

Pengisian kembali tinggi muka air tanah melalui infiltrasi dari saluran-

saluran menghendaki jaringan saluran yang padat. Besarnya infiltrasi air

adalah sepadan dengan kepadatan saluran (panjang total saluran per ha).

Bangunan pengendali air diperlukan untuk mencegah agar aliran air tidak

keluar pada waktu musim kemarau.

2.4.3. Lebar Tanggul

Pada prinsipnya, tanggul harus memiliki lebar minimum sedemikian rupa

sehingga batas tanjakan rembesan air seluruhnya berada dalam badan



II-15

tanggul. Karena tanggul berada diatas tinggi banjir paling tinggi, maka

tanggul dapat dipergunakan sebagai jalan masuk menuju suatu areal. Oleh

karena itu, sebagian besar tanggul memiliki fungsi kedua yang penting

untuk angkutan, dan lebar tanggul tersebut juga tergantung dengan jenis

lalu lintas yang diperkirakan.

Standar lebar tanggul minimum ditetapkan sbb :

Tabel 2. 3 – Penetapan Standar lebar tanggul minimum

- Tanggul yang akan dilalui oleh kendaraan

beroda empat :

Lebarnya sama seperti disain

jalan

- Tanggul yang akan dilalui oleh sepedah

motor dan peralatan pertanian kecil :

Lebar minimum 3 meter

- Tanggul yang akan dipergunakan sebagai jalan setapak (biasanya disepanjang saluran tersier untuk menuju lahan-lahan pertanian)

Lebar minimum 1 meter

2.5. Kebutuhan air.

2.5.1. Tanaman Padi

Kebutuhan air untuk tanaman padi sawah bervariasi sesuai tingkat

pertumbuhan tanaman.

Tabel 2. 4 - Kebutuhan air pada tahap pertumbuhan tanaman padi sawah

No Tahap

Pertumbuhan Kebutuhan air Keperluan

1 Pengolahan lahan Untuk penggenangan lahan,

diusahakan setinggi 0 cm s.d 5 cm

Untuk pembajakan,

di usahakan lahan

dalam kondisi jenuh

lapang

2 Pembibitan

Tidak ada penggenangan,

mempertahankan muka air < 20 cm di

bawah muka lahan

Lahan diusahakan

dalam kondisi jenuh

lapang

3 Pertumbuhan

vegetatif

Untuk penggenangan lahan setinggi 5

cm s.d 10 cm

Untuk Penggantian

dan pembuangan air

pada waktu

pemupukan

4 Pertumbuhan

reproduktif

Untuk penggenangan lahan setinggi 5

cm s.d 10 cm

Untuk penggantian

dan pembuangan air

pada waktu



II-16

pemupukan

5 Masa

Pematangan

Tidak ada penggenangan,

mempertahankan muka air < 40 cm

di bawah muka lahan

Lahan diusahakan

dalam kondisi jenuh

lapang

2.5.2. Tanaman Palawija.

Tanaman palawija membutuhkan lapisan perakaran yang relatif kering,

ketinggian muka air tanah sedalam 40 - 60 cm di bawah muka lahan seperti

pada Tabel 25 berikut. Saluran kuarter yang terletak diantara saluran tersier

dibuat dengan jarak kurang dari 100m.

Tabel 2. 5 - Kebutuhan air untuk palawija No Musim Kebutuhan air Keperluan

1 Musim hujan Tinggi muka air 40 cm s.d 60 cm di bawah

muka lahan

Untuk drainase/ pengendalian

muka air lahan

2 Musim

kemarau

Tinggi muka air 40 cm s.d 60 cm di bawah

muka lahan

Untuk drainase/ pengendalian

muka air lahan

2.5.3. Tanaman Keras

Tanaman keras memerlukan drainase lapisan perakaran dan pengendalian

tinggi muka air tanah dengan kedalaman antara 0,60 - 0,80 m di bawah

muka lahan. Saluran kuarter yang terletak diantara tersier dibuat dengan

jarak satu sama lain antara 25 - 50 m.

Tabel 2. 6 - Kebutuhan air untuk tanaman keras No Musim Kebutuhan air Keperluan

1 Musim hujan/kemarau

Tinggi muka air 60 - 80

cm di bawah muka

lahan

Untuk drainase /

pengendalian muka

air lahan

Bila terdapat lapisan pirit dangkal, untuk mencegah terbentuknya oksidasi

pada lapisan pirit, kedalaman drainase perlu dibatasi. Pada lahan dengan

kondisi muka air tanahnya tidak dapat diturunkan lebih rendah lagi, maka

disarankan agar tanaman diusahakan di bagian lahan yang ditinggikan

(guludan).



II-17

2.6. Latihan

1. Jelaskan dengan apa yang dimaksud dengan modul drainase itu?.

2. Jelaskan mengenai persyaratan dan dasar dari saluran Drainase itu?

3. Apa yang dimaksud dengan penyusutan tanah pada lahan rawa

Lebak itu?

4. Jelaskan fungsi saluran drainase pada rawa lebak itu !

5. Jelaskan mengenai fungsi dan kriteria dimensi tanggul di rawa lebak

2.7. Rangkuman

Selama terjadi hujan lebat, suatu hal yang tidak dapat dihindari adalah

bahwa tinggi muka air (tanah) untuk sementara waktu naik keatas tinggi

muka air yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Namun demikian,

tinngi muka air ini akan kembali normal dalam periode waktu tertentu.

Persyaratan drainase diperhitungkan dengan cara mengalikan modul

drainase dengan luas areal kotor. Faktor penurunan areal sebesar 0,9

dapat diterapkan untuk areal-areal yang luasnya melebihi 1.000 ha.

Dasar drainase akan diambil dari rata-rata fluktuasi muka air pada sungai

yang memiliki tinggi muka air paling tinggi selama bulan musim tanam.

Untuk perhitungan awal dasar drainase dapat ditetapkan pada tinggi muka

air rata-rata selam periode tersebut.

Dimensi saluran harus cukup besar untuk memenuhi masing-masing fungsi

saluran. Pada lahan-lahan, dan rawa lebak (yang tidak terpengaruh pasang

surut), persyaratan fungsi drainase dari pencucian/pembilasan yang

menentukan. Perkiraan awal dari dimensi yang diperlukan untuk drainase

dan/atau suplai dapat diperoleh dengan mempergunakan rumus aliran

keadaan mantap (Persamaan Manning), yang mempertimbangkan drainase

maksimum.



II-18

Kemiringan sisi saluran tergantung atas kedalman saluran tersebut :

a) Kedalaman saluran < 1 m : kemiringan sisi 1 : 1

b) Kedalaman saluran 1-2 m : kemiringan sisi 1 : 1.5

c) Kedalaman saluran > 2 m : kemiringan sisi 1 : 2

Kemiringan sisi tanggul dll harus memenuhi kriteria yang sama.

Kecepatan maksimum aliran air di seluruh saluran tidak boleh melebihi 0,70

m/detik. Pada barrel bangunan, kecepatan maksimum aliran air ini

diperbolehkan sebesar 2,0m.

Untuk pembuatan tanggul, harus dipergunakan bahan tanah yang baik dan

harus diberikan kelebihan tinggi untuk mengantisipasi penurunan tanah

galian, tanpa mengindahkan standard persyaratan pemadatan tanah.

Bahan tanah gambut tidak boleh dipergunakan untuk pembuatan tanggul,

dan harus dibuang.

Pada prinsipnya, tanggul harus memiliki lebar minimum sedemikian rupa

sehingga batas tanjakan rembesan air seluruhnya berada dalam badan

tanggul. Karena tanggul berada diatas tinggi banjir paling tinggi, maka

tanggul dapat dipergunakan sebagai jalan masuk menuju suatu areal. Oleh

karena itu, sebagian besar tanggul memiliki fungsi kedua yang penting

untuk angkutan, dan lebar tanggul tersebut juga tergantung dengan jenis

lalu lintas yang diperkirakan.



III-1

BAB III

PERENCANAAN SALURAN RAWA LEBAK

Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan perencanaan saluran rawa lebak

3.1. Saluran Suplesi

3.1.1. Data Topografi

Data – data topografi yang dikeluarkan ialah :

a) Peta topografi dengan garis-garis ketinggian dan tata letak jaringan

irigasi dengan skala 1 : 25.000 dan 1 : 5.000;

b) Peta situasi trase saluran berskala 1 : 2000 dengan garis-garis

keting¬gian pada interval 0,5 m untuk daerah datar dan 1,0 m untuk

daerah berbukit-bukit;

c) Profil memanjang pada skala horisontal 1 : 2000 dan skala vertikal 1

: 200 (atau skala 1 : 100 untuk saluran berkapasitas kecil bilamana

diperlukan);

d) Potongan melintang pada skala horisontal dan vertikal 1 : 200 (atau

1 : 100 untuk saluran-saluran berkapasitas kecil) dengan interval 50

m untuk bagian lurus dan interval 25 m pada bagian tikungan;

e) Peta lokasi titik tetap/benchmark, termasuk deskripsi benchmark.

Penggunaan peta-peta foto udara dan foto (ortofoto dan peta garis) yang

dilengkapi dengan garis ketinggian akan sangat besar artinya untuk

perencanaan tata letak dari trase saluran. Peta-peta teristris masih

diperlukan sebagai peta baku/peta dasar.

Perkembangan teknologi photo citra satelit kedepan dapat dipakai dan

dimanfaatkan untuk melengkapi dan mempercepat proses perencanaan

jaringan irigasi. Kombinasi antara informasi pengukuran teristris dan photo

citra satelit akan dapat bersinergi dan saling melengkapi.

Kelebihan foto citra satelit dapat diperoleh secara luas dan beberapa jenis

foto landsat mempunyai karakteristik khusus yang berbeda, sehingga

banyak informasi lain yang dapat diperoleh antara lain dengan

program/software yang dapat memproses garis kontur secara digital.



III-2

Data-data pengukuran topografi dan saluran yang disebutkan di atas

merupakan data akhir untuk perencanaan detail saluran. Letak trase

saluran sering baru dapat ditetapkan setelah membanding-bandingkan

berbagai alternatif. Informasi yang diperoleh dari pengukuran trase saluran

dapat dipakai untuk peninjauan trase pendahuluan, misalnya pemindahan

as saluran atau perubahan tikungan saluran.

3.1.2. Kapasitas Rencana

3.1.2.1. Debit Rencana

Debit rencana sebuah saluran dihitung dengan rumus umum berikut :

Dimana :

Q = Debit rencana, l/dt

c = Koefisien pengurangan karena adanya sistem golongan, (lihat

pasal 2.2.4)

NFR = Kebutuhan bersih (netto) air di sawah, l/dt/ha

A = Luas daerah yang diairi, ha

e = Efisiensi irigasi secara keseluruhan.

Jika air yang dialirkan oleh jaringan saluran juga untuk keperluan selain

irigasi, maka debit rencana harus ditambah dengan jumlah yang

dibu¬tuhkan untuk keperluan itu, dengan memperhitungkan efisiensi

peng¬aliran.

"Lengkung Kapasitas Tegal" yang dipakai sejak tahun 1891, tidak lagi

di¬gunakan untuk perencanaan kapasitas saluran irigasi. Alasannya

adalah:

a) sekarang telah ada metode perhitungan kebutuhan air di sawah

yang secara lebih tepat memberikan kapasitas bangunan sadap

tersier. jika dipakai bersama-sama dengan angka-angka efisiensi di

tingkat tersier.

b) pengurangan kapasitas saluran yang harus mengairi areal seluas

lebih dari 142 ha, sekarang digabungkan dalam efisiensi

pengaliran. Pengurangan kapasitas yang diasumsikan oleh

Lengkung Tegal adalah 20 % untuk areal yang ditanami tebu dan 5

% untuk daerah yang tidak ditanami tebu. Persentase pengurangan



III-3

ini dapat dicapai jika saluran mengairi daerah seluas 710 ha atau

lebih. Untuk areal seluas antara 710 ha dan 142 ha koefisien

pengurangan akan turun secara linier sampai 0.

3.1.2.2. Kebutuhan Air di Sawah

Kebutuhan air di sawah untuk padi ditentukan oleh faktor – faktor berikut:

1) cara penyiapan lahan

2) kebutuhan air untuk tanaman

3) perkolasi dan rembesan

4) pergantian lapisan air, dan

5) curah hujan efektif.

Kebutuhan total air di sawah (GFR) mencakup faktor 1 sampai 4.

Kebu¬tuhan bersih (netto) air di sawah (NFR) juga memperhitungkan

curah hujan efektif.

Besarnya kebutuhan air di sawah bervariasi menurut tahap pertumbuhan

tanaman dan bergantung kepada cara pengolahan lahan. Besarnya

kebu¬tuhan air di sawah dinyatakan dalam mm/ hari.

Besarnya kebutuhan air irigasi pada lahan rawa perlu dilakukan

perhitungan secara khusus mengingat asumsi besaran komponen

kebutuhan air pada lahan rawa berbeda dengan sawah biasa.

Besarnya kebutuhan air di sawah untuk tanaman ladang dihitung seperti

pada perhitungan kebutuhan air untuk padi. Ada berbagai harga yang

dapat diterapkan untuk kelima faktor di atas.

Mengantisipasi ketersediaan air yang semakin terbatas maka perlu dicari

terus cara budidaya tanam padi yang mengarah pada penghematan

konsumsi air. Cara pemberian air terputus/berkala (intermittent irrigations)

memang terbukti efektif dilapangan dalam usaha hemat air, namun

mengandung kelemahan dalam membatasi pertumbuhan rumput.

Beberapa metode lain salah satunya metode System of Rice

Intensification (SRI) yang ditawarkan dapat dipertimbangkan. Sistem

pemberian air terputus/berkala sesuai untuk daerah dengan debit tersedia

aktual lebih rendah dari debit andalan 80 %.

Metode ini direkomendasi untuk dijadikan dasar perhitungan kebutuhan

air, apabila memenuhi kondisi berikut ini :



III-4

a) dapat diterima oleh petani

b) sumberdaya manusia dan modal tersedia

c) ketersediaan pupuk mencukupi

d) ketersediaan air terbatas

3.1.2.3. Efisiensi

Untuk tujuan-tujuan perencanaan, dianggap bahwa seperlima sampai

seperempat dari jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air itu

sampai di sawah. Kehilangan ini disebabkan oleh kegiatan eksploitasi,

evaporasi dan perembesan. Kehilangan akibat evaporasi dan perembesan

umumnya kecil saja jika dibandingkan dengan jumlah kehilangan akibat

kegiatan eksploitasi. Penghitungan rembesan hanya dilakukan apabila

kelulusan tanah cukup tinggi.

Pemakaian air hendaknya diusahakan seefisien mungkin, terutama untuk

daerah dengan ketersediaan air yang terbatas. Kehilangan-kehilangan air

dapat diminimalkan melalui :

1) Perbaikan sistem pengelolaan air :

a) Sisi operasional dan pemeliharaan (O&P) yang baik

b) Efisiensi operasional pintu

c) Pemberdayaan petugas O&P

d) Penguatan institusi O&P

e) Meminimalkan pengambilan air tanpa ijin

f) Partisipasi P3A

2) Perbaikan fisik prasarana irigasi :

a) Mengurangi kebocoran disepanjang saluran

b) Meminimalkan penguapan

c) Menciptakan sistem irigasi yang andal, berkelanjutan, diterima

petani

Pada umumnya kehilangan air di jaringan irigasi dapat dibagi-bagi sebagai

berikut :

a) 12.5 - 20 % di petak tersier, antara bangunan sadap tersier dan

sawah

b) 5 -10 % di saluran sekunder

c) 5 -10 % di saluran utama



III-5

Besaran angka kehilangan di jaringan irigasi jika perlu didukung dengan

hasil penelitian & penyelidikan. Dalam hal waktu, tenaga dan biaya tidak

tersedia maka besaran kehilangan air irigasi bisa didekati dengan

alternatif pilihan sebagai berikut :

a) Memakai angka penelitian kehilangan air irigasi didaerah irigasi lain

yang mempunyai karakteristik yang sejenis

b) Angka kehilangan air irigasi praktis yang sudah diterapkan pada

daerah irigasi terdekat

Efisiensi secara keseluruhan (total) dihitung sebagai berikut :

efisiensi jaringan tersier (et) x efisiensi jaringan sekunder (CS) x efisiensi

jaringan primer (ep), dan antara 0,59 - 0,73. Oleh karena itu kebutuhan

bersih air di sawah (NFR) harus dibagi e untuk memperoleh jumlah air

yang dibutuhkan di bangunan pengambilan dari sungai. Faktor-faktor

efisiensi yang diterapkan untuk perhitungan saluran disajikan pada Tabel

3.1

Tabel 3. 1 - Sistem kebutuhan air Tingkat Kebutuhan Air Satuan

Sawah Petak

Tersier

NFR (Kebutuhan bersih air di sawah

TOR (kebutuhan air di bangunan sadap

tersier)

(l/dt/ha)

(NFR x luas daerah)

tex

1 (l/dt)

Petak Sekunder

SOR (kebutuhan air dibangunan sadap

sekunder)

TOR

3

1

cx

(l/dt atau 3/dt)

Petak Primer

MOR (Kebutuhan air di bangunan sadap

primer)

TOR mc1)

pex

1

(l/dt atau

m3/dt)

Bendung

DR (kebutuhan diversi)

MOR sisi kiri dan m3/dt

1 TORmc: Kebutuhan air di bangunan sadap tersier untuk petak-petak tersier di sepanjang saluran primer



III-6

MOR sisi kanan

Kehilangan yang sebenarnya di dalam jaringan bisa jauh lebih tinggi, dan

efisiensi yang sebenarnya yang berkisar antara 30 sampai 40 % kadang-

kadang lebih realistis, apalagi pada waktu-waktu kebutuhan air rendah.

Walaupun demikian, tidak disarankan untuk merencanakan jaringan

saluran dengan efisiensi yang rendah itu. Setelah beberapa tahun

diharapkan efisiensi akan dapat dicapai.

Keseluruhan efisiensi irigasi yang disebutkan di atas, dapat dipakai pada

proyek-proyek irigasi yang sumber airnya terbatas dengan luas daerah

yang diairi sampai 10.000 ha. Harga-harga efisiensi yang lebih tinggi

(sampai maksimum 75 persen) dapat diambil untuk proyek- proyek irigasi

yang sangat kecil atau proyek irigasi yang airnya diambil dari waduk yang

dikelola dengan baik.

Di daerah yang baru dikembangkan. yang sebelumnya tidak ditanami

padi, dalam tempo 3 - 4 tahun pertama kebutuhan air di sawah akan lebih

tinggi daripada kebutuhan air di masa-masa sesudah itu. Kebutuhan air di

sawah bisa menjadi 3 sampai 4 kali lebih tinggi daripada yang direncana.

Ini untuk menstabilkan keadaan tanah itu.

Dalam hal-hal seperti ini, kapasitas rencana saluran harus didasarkan

pada kebutuhan air maksimum dan pelaksanaan proyek itu harus

dilakukan se¬cara bertahap.

Oleh sebab itu, luas daerah irigasi harus didasarkan pada kapasitas

jaringan saluran dan akan diperluas setelah kebutuhan air di sawah

berkurang.

Untuk daerah irigasi yang besar, kehilangan-kehilangan air akibat

perem¬besan dan evaporasi sebaiknya dihitung secara terpisah dan

kehilangan¬ – kehilangan lain harus diperkirakan.

3.1.3. Data Geoteknik

Hal utama yang harus diperhatikan dalam perencanaan saluran adalah

stabilitas tanggul. kemiringan talut galian serta rembesan ke dan dari

saluran. Data tanah yang diperoleh dari hasil penyelidikan tanah per¬tanian



III-7

akan memberikan petunjuk umum mengenai sifat-sifat tanah di daerah

trase saluran yang direncanakan.

Perhatian khusus harus diberikan kepada daerah - daerah yang

mengandung :

a) Batu singkapan, karena rawan terhadap dislokasi dan kebocoran

atau laju resapan yang tinggi.

b) Lempung tak stabil dengan plastisitas tinggi, karena pada tanah

lempung dengan diameter butir yang halus variasi kadar air sangat

mempengaruhi plastisitas tanah, disamping itu padatanah lempung

dengan kandungan mineral Montmorillonite merupakan tanah yang

expansif, sangat mudah mengembang oleh tambahan kadar air.

c) Tanah gambut dan bahan – bahan organik, karena merupakan

tanah yang tidak stabil, rawan terhadap proses pelapukan biologis

yang berpotensi merubah struktur kimia dan merubah volume tanah

akibat proses pembusukan / pelapukan.

d) Pasir dan kerikil, karena mempunyai koefisien permeabilitas yang

tinggi dan sifat saling ikat antar butir (kohesi) yang lemah sehingga

rawan terhadap terjadinya rembesan yang besar serta erosi atau

gerusan (scouring)

e) Tanah (bahan) timbunan, karena masih berpotensi besar terjadinya

proses konsolidasi lanjut sehingga masih terjadi settlement lanjutan

oleh karena itu dalam pelaksanaan kualitas hasil pemadatan perlu

diperhatikan. Tanah (bahan) timbunan yang digunakan harus sesuai

dengan kriteria bahan timbunan yang ada.

f) Muka air tanah, karena muka air tanah yang dalam akan mempunyai

kecenderungan menyebabkan kehilangan air yang besar.

g) Formasi batuan kapur / limestone, karena punya kecenderungan

larut dalam air sehingga akan menyebabkan kehilangan air besar

dan tanah menjadi keropos.

Pengujian gradasi dan batas cair terhadap bahan-bahan sampel pada

umumnya akan menghasilkan klasifikasi yang mamadai untuk

peren¬canaan talut galian dan timbunan. Untuk talut yang tinggi (lebih dari

5 m) diperlukan analisis yang mendetail mengenai sifat-sifat tanah.



III-8

Klasi¬fikasi menurut Unified Soil Classification USBR akan memberikan

data¬ - data yang diperlukan untuk perencanaan saluran.

Pengujian tanah di lokasi bangunan saluran pada umumnya akan

menam¬bah informasi mengenai sifat-sifat tanah di dalam trase saluran.

3.1.4. Perencanaan Saluran yang Stabil

Untuk saluran berpenampang trapesium tanpa pasangan adalah bangunan

pembawa yang paling umum dipakai dan ekonomis. Perencanaan saluran

harus memberikan penyelesaian biaya pelaksanaan dan pemeliharaan

yang paling rendah. Erosi dan sedimentasi di setiap potongan melintang

harus minimal dan berimbang sepanjang tahun. Ruas-ruas saluran harus

mantap.

Sedimentasi (pengendapan) di dalam saluran dapat terjadi apabila

kapa¬sitas angkut sedimennya berkurang. Dengan menurunnya kapasitas

debit di bagian hilir dari jaringan saluran, adalah penting untuk menjaga

agar kapasitas angkutan sedimen per satuan debit (kapasitas angakutan

sedi¬men relatif) tetap sama atau sedikit lebih besar.

Sedimen yang memasuki jaringan saluran biasanya hanya mengandung

partikel – partikel lempung dan lanau melayang saja (lempung dan lanau

dengan d < 0,088 mm).

Gaya erosi diukur dengan gaya geser yang ditimbulkan oleh air di dasar

dan lereng saluran. Untuk mencegah terjadinya erosi pada potongan

melintang gaya geser ini harus tetap di bawah batas kritis. Dalam Kriteria

Perencanaan ini, dipakai kecepatan aliran dengan harga-harga maksimum

yang diizinkan, bukan gaya geser, sebagai parameter untuk gaya erosi.

Untuk perencanaan hidrolis sebuah saluran, ada dua parameter pokok

yang harus ditentukan apabila kapasitas rencana yang diperlukan sudah

diketahui, yaitu :

a) perbandingan kedalaman air dengan lebar dasar

b) kemiringan memanjang

Rumus aliran hidrolis menentukan hubungan antara potongan melintang

dan kemiringan memanjang. Sebagai tambahan, perencanaan harus

mengikuti kriteria angkutan sedimen dan erosi. Persyaratan untuk angkutan



III-9

sedimen dan air membatasi kebebasan untuk memilih para-meter-

parameter di atas.

3.1.5. Rumus dan Kriteria Hidraulis

3.1.5.1. Rumus Aliran

Untuk perencanaan ruas, aliran saluran dianggap sebagai aliran tetap,

dan untuk itu diterapkan rumus Strickler.

Dimana :

Q = Debit Saluran, m3 / dt

v = Kecepatan Aliran, m / dt

A = Luas Potongan Melintang Aliran, m2

R = Jari-jari Hidraulis, m

P = Keliling Basah, m

B = Lebar Dasar Saluran, m

H = Tinggi Air, m

I = Kemiringan Energi (kemiringan Saluran)

k = Koefisien Kekasaran Strickler, m1/3 / dt

m = Kemiringan Talud (1 vertikal : m horizontal)

Pada Gambar III.1 ditunjukkan parameter-parameter perhitungan

hidraulis tersebut di atas.

Gambar III. 1 - Parameter Perhitungan Hidraulis

Rumus aliran di atas juga dikenal sebagai rumus Manning. Koefisien

kekasaran Manning (“n”) mempunyai harga bilangan 1 dibagi dengan k.

1

m m

1 h

w

b

P



III-10

3.1.5.2. Koefisien Kekasaran Strickler

Koefisien kekasaran bergantung kepada faktor – faktor berikut :

a) Kekasaran permukaan saluran

b) Ketidakteraturan permukaan saluran

c) Trase

d) Vegetasi (tetumbuhan), dan

e) Sedimen

Bentuk dan besar/ kecilnya partikel di permukaan saluran merupakan

ukuran kekasaran. Akan tetapi, untuk saluran tanah ini hanya merupakan

bagian kecil saja dari kekasaran total.

Pada saluran irigasi, ketidakteraturan permukaan yang menyebabkan

per¬ubahan dalam keliling basah dan potongan melintang mempunyai

penga¬ruh yang lebih penting pada koefisien kekasaran saluran daripada

kekasaran permukaan.

Perubahan-perubahan mendadak pada permukaan saluran akan

mem¬perbesar koefisien kekasaran. Perubahan-perubaban ini dapat

disebabkan oleh penyelesaian konstruksi saluran yang jelek atau karena

erosi pada talut saluran. Terjadinya riak-riak di dasar saluran akibat

interaksi aliran di perbatasannya juga berpengaruh terhadap kekasaran

saluran.

Pengaruh vegetasi terhadap resistensi sudah jelas panjang dan kerapatan

vegetasi adalah faktor-faktor yang menentukan. Akan tetapi tinggi air dan

kecepatan aliran sangat membatasi pertumbuhan vegetasi. Vegetasi

diandaikan minimal untuk harga-harga k yang dipilih dan dipakai dalam

perencanaan saluran.

Koefisien-koefisien kekasaran untuk perencanaan saluran irigasi disajikan

pada Tabel 3.2.

Apakah harga-harga itu akan merupakan harga harga fisik yang

sebe¬narnya selama kegiatan eksploitasi, hal ini sangat tergantung pada

kondisi pemeliharaan saluran. Penghalusan permukaan saluran dan

menjaga agar saluran bebas dan vegetasi lewat pemeliharaan rutin akan

sangat ber¬pengaruh pada koefisien kekasaran dan kapasitas debit saluran



III-11

Untuk perencanaan saluran pembawa harga K Strickler, n dan m dapat

diambil pada tabel dibawah ini.

Tabel 3. 2 - Harga K Strickler, n dan m

Q (m3/dt) M N K

0.15 – 0.30 0.30 – 0.75 0.50 – 0.75 0.75 – 1.00 1.00 – 1.50 1.50 – 3.00 3.00 – 4.50 4.50 – 5.00 5.00 – 6.00 6.00 – 7.50 7.50 – 9.00 9.00 – 10.00 10.00 – 11.00 11.00 – 15.00 15.00 – 25.00 25.00 – 40.00

1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0

1.0 1.0– 1.2 1.2 – 1.3 1.3 – 1.5 1.5 – 1.8 1.8 – 2.3 2.3 – 2.7 2.7 – 2.9 2.9 – 3.1 3.1 – 3.5 3.5 – 3.7 3.7 – 3.9 3.9 – 4.2 4.2 – 4.9 4.9 – 6.5 6.5 – 9.0

35 35 35 35 40 40 40 40

42.5 42.5 42.5 42.5

45 45 45 45

3.1.5.3. Sedimentasi

Kecepatan minimum yang diizinkan adalah kecepatan terendah yang tidak

akan menyebabkan pengendapan partikel dengan diameter maksi¬mum

yang diizinkan (0.088 mm).

Tetapi secara kuantitas baru sedikit yang diketahui mengenai hubungan

antara karakteristik aliran dan sedimen yang ada. Untuk perencanaan

saluran irigasi yang mengangkut sedimen, aturan perencanaan yang

ter¬baik adalah menjaga agar kapasitas angkutan sedimen per satuan

debit masing ruas saluran di sebelah hilir setidak-tidaknya konstan.

Dengan me¬nunjuk pada rumus angkutan sedimen Einstein-Brown dan

Englund Hansen, maka kriteria ini akan mengacu kepada I h yang

konstan (lihat Lampiran 1).

Karena rumus-rumus ini dihubungkan dengan saluran yang relatif lebar,

dianjurkan agar harga I h bertambah besar ke arah hilir guna

mengkom¬pensasi pengaruh yang ditimbulkan oleh kemiringan talut

saluran. Ini menghasilkan kriteria bahwa I R adalah konstan atau makin

besar ke arah hilir. Kecuali pada penggal saluran sebelah hulu bangunan

pengeluar sedimen (sediment excluder).



III-12

Profil saluran yang didasarkan pada rumus Haringhuizen (yang disadur

dari teori regim sungai) kurang lebih mengikuti kriteria I R konstan.

Jika diikuti kriteria I R konstan, sedimentasi terutama akan terjadi pada

ruas hulu jaringan saluran. Biasanya jaringan saluran akan direncana

dengan kantong lumpur di dekat bangunan pengambilan di sungai. Jika

semua persyaratan dipenuhi, bangunan ini akan memberikan harga I R

untuk jaringan saluran hilir.

3.1.5.4. Erosi

Kecepatan maksimum yang diizinkan adalah kecepatan aliran (rata-rata)

maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi di permukaan saluran.

Konsep itu didasarkan pada hasil riset yang diadakan oleh US Soil

Con¬servation Service (USDA - SCS, Design of Open Channels, 1977)

dan hanya memerlukan sedikit saja data lapangan seperti klasifikasi tanah

(Unified System), indeks plastisitas dan angka pori.

Kecepatan maksimum yang diizinkan ditentukan dalam dua langkah:

1) Penetapan kecepatan dasar (vb) untuk saluran lurus dengan

ketinggian air 1 m seperti pada Gambar V.2 ; vb adalah 0,6 m/dt

untuk harga – harga PI yang lebih rendah dari 10.

2) Penentuan faktor koreksi pada vb untuk lengkung saluran, berbagai

ketinggian air dan angka pori seperti tampak pada Gambar V.3.



III-13

Gambar III. 2 - Kecepatan – kecepatan dasar untuk tanah koheren (SCS)



III-14

Gambar III. 3 - Faktor – faktor koreksi terhadap kecepatan dasar (SCS)

vmaks = vb x A x B x C

dimana :

vmaks = kecepatan maksimum yang diizinkan, m/dt

vb = kecepatan dasar, m/dt

A = faktor koreksi untuk angka pori permukaan saluran

B = faktor koreksi untuk kedalaman air

C = faktor koreksi untuk lengkung

Dan kecepatan dasar yang diizinkan vba = vb x A

SM

SC

GM

GC

CL M

L

CH M

H

a

1.2

1.1

1.0

0.9

0.80.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

nilai banding rongga

fakto

r kore

ksi A

0.716 14 12 10 8 6 4

jari-jari lengkungan / lebar- permukaan air

c

untuk deskripsi tipe tanah

lihat tabel 2.4

1.3

0 1.0 2.0 3.0 4.0

kedalaman air rencana h dalam meter

fakto

r kore

ksi C

1.0

0.9

0.8

trase

b

0.7

1.0

0.9

0.8

1.2

1.1

fakto

r kore

ksi B



III-15

Kecepatan dasar dipengaruhi oleh konsentrasi bahan layang di dalam air.

Pada Gambar III.2 dibedakan adanya dua keadaan :

a) Air bebas sedimen dengan konsentrasi kurang dari 1.000 ppm

sedimen layang. Konsentrasi bahan-bahan yang melayang

dianggap sangat ren¬dah sehingga tidak berpengaruh terhadap

stabilitas saluran.

b) Air bersedimen dengan konsentrasi lebih dari 20.000 ppm sedimen

layang. Konsentrasi yang tinggi ini akan menambah kemantapan

batas akibat tergantinya bahan yang terkikis atau tertutupnya

saluran.

Harga-harga vb diperlihatkan pada Gambar III.2 untuk bahan-bahan tanah

yang diklasifikasi oleh “Unified Soil Classification System”.

Kecepatan dasar untuk muatan sedimen antara 1000 dan 20.000 ppm

dapat diketemukan dengan interpolasi dari Gambar III.2 Akan tetapi, perlu

di¬catat bahwa pada umumnya air irigasi digolongkan dalam "aliran bebas

sedimen" dalam klasifikasi yang dipakai di sini.

Faktor-faktor koreksi saluran adalah:

a) faktor koreksi tinggi air B pada Gambar III.3 yang menunjukkan

bahwa saluran yang lebih dalam menyebabkan kecepatan yang

relatif lebih rendah di sepanjang batas saluran.

b) faktor koreksi lengkung C pada Gambar III.3 yang merupakan

kampen¬sasi untuk gaya erosi aliran melingkar (spiral flow) yang

disebabkan oleh lengkung-Iengkung pada alur. Untuk saluran

dengan lengkung-¬lengkung yang tajam, pemberian pasangan

pada tanggul luar bisa lebih ekonomis daripada menurunkan

kecepatan rata-rata.

Apabila data yang tersedia dilapangan tidak dalam sistem USCS maka

diperlukan adanya tambahan informasi konversi dari sistem USCS ke

sistem klasifikasi yang lain, dengan demikian tidak perlu dilakukan test

tanah yang baru. Berikut ini adalah konversi klasifikasi dari USCS ke

dalam klasifikasi AASHTO, jika data yang tersedia dalam bentuk klasifikasi

AASHTO.



III-16

Tabel 3. 3 - Perbandingan Sistem Unified USCS dengan Sistem AASHTO Kelompok Tanah

Sistem Unified

Kelompok tanah yang sebanding dengan sistem

AASHTO

Sangat Mungkin Mungkin Kemungkinan

Kecil

GW

GP

GM

GC

SW

SP

SM

SC

ML

CL

OL

MH

CH

OH

Pt

A-1-a

A-1-a

A-1-b, A-2-4

A-2-5, A-2-7

A-2-6, A-2-7

A-1-b

A-3, A-1-b

A-1-b, A-2-4

A-2-5, A-2-7

A-2-6, A-2-7

A-4, A-5

A-6, A-7-6

A-4, A-5

A-7-5, A-5

A-7-6

A-7-5, A-5

-

-

A-1-b

A-2-6

A-2-4, A-6

A-1-a

A-1-a

A-2-6, A-4

A-5

A-2-4, A-6

A-4, A-7-6

A-6, A-7-5

A-4

A-6, A-7-5

A-7-6

-

A-7-5

-

-

A-2-4, A-2-5,

A-2-6, A-2-7

A-3, A-2-4,

A-2-5, A-2-6

A-2-7

A-4, A-5,

A-6, A-7-5,

A-7-6, A-1-a

A-4, A-7-6,

A-7-5

A-3, A-2-4

A-2-5, A-2-6

A-2-7

A-2-4, A-2-5

A-2-6, A-2-7

A-6, A-7-6

A-7-6, A-1-a

A-7-5

-

-

-

A-7-6

-

A-7-6

-

3.2. Saluran Drainase

3.2.1. Data Topografi

Data – data topografi yang diperlukan untuk perencanaan saluran

pembuangan adalah:

a) Peta topografi dengan jaringan irigasi dan pembuang dengan skala 1 :

25.000 dam 1:5.000

b) Peta trase saluran dengan skala 1 : 2.000; dilengkapi dengan garis –

garis ketinggian setiap interval 0,5 m untuk daerah datar atau 1,0 m

untuk daerah berbukit – bukit



III-17

c) Profil mamanjang dengan skala horisontal 1 : 2.000; dan skala vertikal

1 : 200 ( atau 1 : 100 untuk saluran yang lebih kecil, jika diperlukan)

d) Potongan melintang dengan skala 1 : 200 (atau 1 : 100 untuk saluran

yang lebih kecil jika diperlukan) dengan interval garis kontur 50 m

untuk potongan lurus dan 25 m untuk potongan melengkung

Penggunaan peta foto udara dan ortofoto yang dilengkapi dengan garis –

garis ketinggian sangat penting artinya, khususnya untuk perencanaan tata

letak.





Kelebihan foto citra satelit dapat diperoleh secara luas dan beberapa jenis

foto landsat mempunyai karakteristik khusus yang berbeda, sehingga

banyak informasi lain yang dapat diperoleh antara lain dengan

program/software yang dapat memproses garis kontur secara digital.

3.2.2. Debit Rencana

3.2.2.1. Jaringan Pembuang

Pada umumnya jaringan pembuang direncanakan untuk mengalirkan

kelebihan air secara gravitasi. Pembuangan kelebihan air dengan pompa

biasanya tidak layak dari segi ekonomi.

Daerah-daerah irigasi rawa dilengkapi dengan bangunan-bangunan

pengendali banjir disepanjang sungai untuk mencegah masuknya air

banjir kedalam sawah-sawah.

Kriteria perencanaan ini membahas jaringan pembuang yang cocok untuk

pembuang air sawah-sawah irigasi yang tanamannya padi. Pembuangan

tanaman-tanaman lain dilakukan dengan sarana-sarana khusus didalam

petak tersier. Misalnya, jika tanaman-tanaman ladang dipertimbangkan,

maka metode–metode penyiapan lahan pada punggung medan dapat

diterapkan.



III-18

Jika tanaman-tanaman selain padi akan ditanam secara besar-besaran,

maka sebaiknya dipikirkan untuk membuat jaringan pembuang seperti

yang dipakai tanaman padi.

Pembuangan air didaerah datar (misalnya dekat laut) dan daaerah pasang

surut yang dipengaruhi oleh muka air laut, sangat bergantung kepada

muka air sungai saluran yang menampung air buangan ini,muka air ini

memegang peranan penting dalam perencanaan kapasitas saluran

pembuang maupun dalam perencanaan bangunan-bangunan khusus

dilokasi ujung (muara) saluran pembuang bangunan yang dimaksud

misalnya pintu otomatis yang tertutup selama muka air mencegah agar air

tidak masuk lagi ke saluran pembuang.

Di daerah-daerah yang diairi secara irigasi teknis, jaringan pembuang

mempunyai dua fungsi:

a) Pembuang intern untuk mengalirkan kelebihan air dari sawah untuk

mencegah terjadinya genangan dan kerusakan tanaman atau untuk

mengatur banyaknya air tanah sesuai dengan yang dibutuhkan oleh

tanaman.

b) Pembuang ekstern untuk mengalirkan air dari daerah luar irigasi

melalui daerah irigasi.

Dalam hal pembuang intern, kelebihan air ditampung di dalam saluran

pembuang kuarter dan tersier yang akan mengalirkannya ke dalam

jaringan pembuang utama dari saluran pembuang sekunder dan primer.

Aliran buangan dari luar daerah irigasi biasanya memasuki daerah proyek

irigasi melalui saluran – saluran pembuang alamiah yang akan merupakan

bagian dari jaringan pembuang utama di dalam proyek tersebut.

3.2.2.2. Kebutuhan pembuang untuk tanaman padi

Kelebihan air di dalam petak tersier bisa disebabkan oleh:

a) Hujan lebat ;

b) Melimpahnya air irigasi atau buangan yang berlebihan dari jaringan

primer atau sekunder ke daerah itu;

c) Rembesan atau limpahan kelebihan air irigasi di dalam petak tersier.



III-19

Kapasitas jaringan pembuang yang dapat dibenarkan secara ekonomi di

dalam petak tersier bergantung kepada perbandingan berkurangnya hasil

panenan yang diharapkan akibat terdapatnya air yang berlebihan, serta

biaya pelaksanaan dan pemeliharaan saluran pembuang tersebut dengan

bangunan-bangunannya. Apabila kapasitas jaringan pembuang di suatu

daerah kurang memadai untuk mengalirkan semua kelebihan air, maka air

akan terkumpul di sawah-sawah yang lebih rendah. Muka air di dalam

cekungan/daerah depresi akan melonjak untuk sementara waktu, merusak

tanaman, saluran serta bangunan.

Biasanya tanaman padi tumbuh dalam keadaan "tergenang" dan dengan

demikian, dapat saja bertahan dengan sedikit kelebiban air. Untuk varietas

unggul, tinggi air 10 cm dianggap cukup dengan tinggi muka air antara 5

sampai 15 cm dapat diizinkan. Kedalaman air yang lebih dari 15 cm harus

dihindari, karena air yang lebih dalam untuk jangka waktu yang lama akan

mengurangi hasil panen varietas lokal unggul dan khususnya varietas

biasa (tradisional) kurang sensitif demikian, tinggi air yang melebihi 20 cm

tetap harus di hindari. Besar kecilnya penurunan hasil panen yang

diakibatkan oleh air berlebihan bergantung kepada:

a) Dalamnya lapisan air yang berlebihan

b) Berapa lama genangan yang berlebihan itu berlangsung

c) Tahapan pertumbuhan tanaman, dan

d) Varietas padi.

Tahap – tahap pertumbuhan padi yang paling peka terhadap banyaknya

yang berlebihan adalah selama transplantasi (pemindahan bibit ke sawa

persemaian dan permulaan masa berbunga (panicle) merosotnya

panenan secara tajam akan terjadi apabila dalamnya lapisan air di sawah

melebihi separoh dari tinggi tanaman padi selama tiga hari atau lebih jika

tanaman padi tergenang air sedalam lebih dari 20 cm selama jangka

waktu leblh dan 3 hari maka hampir dapat dipastikan bahwa tidak akan

ada panenan.



III-20

Jumlah kelebihan air yang harus dikeringkan per petak disebut modulus

pembuang atau koefisien pembuang dan ini bergantung pada:

1) Curah hujan selama periode tertentu

2) Pemberian air irigasi pada waktu itu

3) Kebutuhan air tanaman

4) Perkolasi tanah

5) Tampungan di sawah-sawah selama atau pada akhir periode

yang bersangkutan

6) Luasnya daerah

7) Sumber – sumber kelebihan air yang lain.

Pembuang permukaan untuk petak dinyatakan sebagai:

D(n) = R(n)T + n (I – ET – P) - S

dimana :

n = jumlah hari berturut – turut

D(n) = limpasan pembuang permukaan selama n hari, mm

R(n)T = curah bujan dalam n hari berturut-turut dengan periode

ulang T tahun, mm

I = pemberian air irigasi, mm/hari

ET = evapotranspirasi, mm/hari

P = perkolasi, mm/hari

S = tampungan tambahan, mm.

Untuk penghitungan modulus pembuangan, komponennya dapat diambil

sebagai berikut:

1) Dataran Rendah

(a) Pemberian air irigasi I sama dengan nol jika irigasi di hentikan

atau.

(b) Pemberian air irigasi I sama dengan evapotranspirasi ET jika

irigasi diteruskan

Kadang-kadang pemberian air irigasi dihentikan di dalam petak

tersier, tetapi air dari jaringan irigasi utama dialirkan kedalam

jaringan pembuang



III-21

(c) Tampungan tambahan disawah pada 150 mm lapisan air

maksimum, tampungan tambahan S pada akhir hari – hari

berturutan n diambil maksimum 50 mm

(d) Perkolasi P sama dengan nol

2) Daerah terjal

Seperti untuk kondisi dataran rendah tetapi dengan perkolasi P sama

dengan 3 mm/ hari.

Untuk modulus pembuang rencana dipilih curah hujan 3 hari dengan

periode ulang 5 tahun. Kemudian modulus pembuang tersebut

adalah:

D(3)

Dm = _______

3 x 8,64

dimana :

Dm = modulus pembuang, l/dt. Ha

D(3) = limpasan pembuang permukaan selama 3 hari, mm

1 mm/ hari = 1/8,64 l/dt.ha

Dalam Gambar III.4 Persamaan diatas disajikan dalam bentuk grafik

sebagai contoh. Dengan menganggap harga – harga untuk R, ET, I

dan S, modulus pembuang dapat dihitung.

Gambar III. 4 - Contoh perhitungan modulus pembuang

139

120

80

40

0

33 26

waktu dalam hari

curah hujan R(3)5

cura

h h

uja

n

dlm

mm

hari

cura

h h

uja

n k

om

ula

tif

dlm

mm

hari

waktu dalam hari

neraca air disawah

pembuangan

s maks

curah hujan 172

139

198

148130

240

200

160

120

80

40

00 1 2 3

s = 50 mm

nET = 18 mm

nDm = 130 mm

P = IR = 0

Dm =130

= 5 l/dt ha3 x 8.64



III-22

Untuk daerah – daerah sampai seluas 400 ha pembuang air per

petak di ambil konstan. Jika daerah – daerah yang akan dibuang

airnya yang lebih besar akibat menurunnya curah hujan (pusat curah

hujan sampai daerah curah hujan) dan dengan demikian tampungan

sementara yang relatif lebih besar, maka dipakai harga pembuang

yang lebih kecil per petak; lihat gambar III.5).

Debit pembuang rencana dari sawah dihitung sebagai berikut :

Qd = 1,62 Dm A0,92

Dimana :

Qd = debit pembuang rencana, l/dt

Dm = modulus pembuang, l/dt.ha

A = luar daerah yang dibuang airnya, ha

Faktor pengurangan luas yang dibuang airnya 1,62 A0,92 diambil

dari Gambar VI.2 yang digunakan untuk daerah tanaman padi di

Jawa dan juga dapat digunakan di seluruh Indonesia

Gambar III. 5 - Faktor pengurangan luar areal yang dibuang airnya

3) Daerah kering

Pada daerah kering dengan ketersediaan air terbatas maka dapat

diterapkan budaya tanam padi dengan pola intensif atau pola kering

yaitu sistem SRI, dimana tidak dilakukan penggenangan air pada

luas pembuangan dalam ha

fakto

r p

en

gu

rang

an

1200.70

200 3 4 5 6 1000 2 3 4 5 6 10.000 2

0.80

0.90

1.00



III-23

kisaran 5 sampai 15 cm. Hal ini menyebabkan petani akan membuka

galengan selama musim hujan. Oleh sebab itu akan menyebabkan

drainage modul mempunyai nilai lebih besar sehingga diperlukan

penelitian lebih lanjut. Dimensi saluran pembuang pada cara ini

diduga lebih besar dari pada dimensi saluran pembuang cara

konvensional/biasa.

3.2.2.3. Kebutuhan pembuang untuk sawah non padi

Untuk pembuang sawah yang ditanami selain padi, ada beberapa daerah

yang perlu diperhatikan yakni :

a) Daerah – daerah aliran sungai yang berhutan

b) Daerah – daerah dengan tanaman – tanaman ladang (daerah –

daerah terjal)

c) Daerah – daerah permukiman

Dalam merencanakan saluran – saluran pembuang untuk daerah –

daerah di mana padi tidak ditanam, ada dua macam debit yang perlu

dipertimbangkan yaitu :

a) debit puncak maksimum dalam jangka waktu pendek dan

b) debit rencana yang dipakai untuk perencanaan saluran

a) Debit puncak

Debit puncak untuk daerah – daerah yang dibuang airnya sampai

seluas 100 km2 dihitung dengan rumus Der Weduwen”, yang

didasarkan pada pengalaman mengenai sungai – sungai di Jawa ;

rumus – rumus lain bisa digunakan juga

Rumus tersebut adalah :

Qd = q A

dimana :

Qd = debit puncak, m3/ dt

= koefisien limpasan air hujan (run off)

= koefisien pengurangan luas daerah hujan

q = curah hujan, m3/dt. km2

A = luas aeral yang dibuang airnya, km2

Gambar A.4.3 dari Lampiran 3 menyajikan cara pemecahan secara

grafis untuk rumus Der Weduwen bagi daerah yang besar curah hujan



III-24

seharinya R(1) 240 mm/hari. I adalah kemiringan rata – rata saluran

pembuang.

Untuk harga – harga R(1) yang bukan 240 mm/ hari rumus Der

Weduwen tersebut sebaiknya dipecahkan secara terpisah. Untuk

penjelasan lebih lanjut, lihat Bagian KP – 01 Perencanaan Jaringan

Irigasi, Lampiran 1.

Rumus – rumus lain juga bisa digunakan mengacu pada SNI tentang

Perhitungan Debit Banjir dan penjelasannya dapat dilihat pada KP-01

Lampiran 1.

Air buangan dari daerah – daerah kampung ke jaringan pembuang bisa

sangat tinggi, karena tampungan dan laju perkolasi yang terbatas.

b) Debit Rencana

Debit rencana didefinisikan sebagai volume limpasan air hujan dalam

waktu sehari dari suatu daerah yang akan dibuang airnya yang

disebabkan oleh curah hujan sehari di daerah tersebut air hujan yang

tidak tertahan atau merembes dalam waktu satu hari, diandaikan

mengalir dalamwaktu satu hari, diandaikan mengalir dalam waktu satu

hari itu juga. Ini menghasilkan debit rencana yang konstan

Debit rencana dihitung sebagai berikut (USBR, 1973)

Qd = 0,116 R (1)5 A0,92

dimana :

Qd = debit rencana, 1/dt

= koefisien limpasan air hujan (lihat Tabel 6.1)

R (1)5 = curah hujan sehari, m dengan kemungkinan terpenuhi 20%

A = luas daerah yang dibuang airnya, h

Untuk menentukan harga koefisien limpasan air hujan, akan dipakai

hasil-hasil "metode kurve bilangan" dari US Soil Conservation Service.

Untuk uraian lebih lanjut, baca USBR Design of Small Dams.



III-25

Tabel 3. 4 - Harga – harga koefisien limpasan air hujan untuk

penghitungan Qd

Penutup tanah Kelompok hidrologis tanah

C D

Hutan lebat 0,60 0,70

Hutan Tidak lebat 0,65 0,75

Tanaman Ladang (Daerah terjal) 0,75 0,80

Penjelasan mengenai kelompok hidrologis tanah adalah sebagai

berikut:

Kelompok C : Tanah yang mempunyai laju infiltrasi rendah (1 – 4

mm/jam) apabila dalam keadaan jenuh samasekali dan terutama terdiri

dari tanah dengan lapisan yang menahan gerak turun air, atau tanah

dengan tekstur agak halus sampai halus. Tanah-tanah ini memiliki laju

penyebaran (transmisi) air yang rendah.

Kelompok D : (potensi limpasan tinggi)

Tanah yang mempunyai laju infiltrasi amat rendah (0 – 1 mm/jam)

apabila dalam keadaan jenuh sama sekali dan terutama terdiri dari

tanah lempung dengan potensi mengembang yang tinggi, tanah

dengan muka air tanah tinggi yang permanent, tanah dengan lapisan

liat di atau di dekat permukaan, dan tanah dangkal pada bahan yang

hamper kedap air. Tanah-tanah ini memiliki laju penyebaran air yang

lamban.

3.2.2.4. Debit Pembuang

Debit rencana akan dipakai untuk merencanakan kapasitas saluran

pembuang dan tinggi muka air. Debit pembuang terdiri dari air buangan

dari :

a) sawah, seperti dalam 6.2.2 atau dari

b) tempat-tempat !ain di luar sawah.

Jaringan pembuang akan direncanakan untuk mengalirkan debit

pembuang rencana dari daerah-daerah sawah dan non sawah di dalam

maupun di luar (pembuang silang). Muka air yang dihasilkan tidak boleh

menghalangi pembuangan air dari sawah-sawah di daerah irigasi.



III-26

Debit puncak akan dipakai untuk menghitung muka air tertinggi jaringan

pembuang. Muka air tertinggi ini akan digunakan untuk merencanakan

pengendalian banjir dan bangunan. Selama terjadi debit puncak

terhalangnya pembuangan air dari sawah dapat diterima. Tinggi muka

puncak sering melebihi tinggi muka tanah. Dalam hal ini sarana-sara

pengendali banjir akan dibuat di sepanjang saluran pembuang, dimana

tidak boleh terjadi penggenangan.

Periode ulang untuk debit puncak dan debit rencana berbeda untuk debit

puncak, periode ulang dipilih sebagai berikut :

a) 5 tahun untuk saluran pembuang keeil di daerah irigasi atau

b) 25 tahun atau lebih, bergantung pada apa yang akan dilindungi,

untuk sungai periode ulangnya diambil sama" dengan" saluran

pembuang yang besar.

Periode ulang debit rencana diambil 5 tahun.

Perlu dicatat bahwa debit pucak yang sudah dihitung bisa dikurangi

dengan cara menampung debit puncak tersebut. Tampungan dapat dilihat

didalam atau di luar daerah irigasi.

Misalnya ditempat dimana pembuang silang memasuki daerah irigasi

melalui gorong – gorong yang disebelah hulunya boleh terdapat sedikit

genangan. Didalam jaringan irigasi tampungan dalam jaringan saluran dan

daerah cekungan akan dapat meratakan debit puncak di bagian hilir. Debit

puncak juga akan dikurangi dengan cara membiarkan penggenangan

terbatas (untuk jangka waktu yang pendek) didalam daerah irigasi. Akan

tetapi, penggenangan terbatas mungkin tidak dapat diterima.

Pada pertemuan dua saluran pembuang di mana dua debit puncak

bertemu, debit puncak yang tergabung dihitung sebagai berikut :

1) Apabila dua daerah yang akan dibuang airnya kurang lebih sama

luasnya (40 sampai 50% dari luas total), debit puncak dihitung

sebagai 0,8 kali jumlah kedua debit puncak.

2) jika daerah yang satu jauh lebih kecil dari daerah yang satunya lagi

(kurang 20% dari luas keseluruhan), maka gabungan kedua debit

puncak dihitung sebagai daerah total.



III-27

3) bila persentase itu berkisar antara 20 dan 40% maka gabungan

kedua debit puncak dihitung dengan interpolasi antara harga – harga

dari no.1 dan 2 diatas.

Untuk menghitung debit rencana pada pertemuan dua saluran pembuang,

debit rencana yang tergabung dihitung sebagai jumlah debit rencana dari

kedua saluran pembuang hulu.

Pada pertemuan saluran pembuang dari daerah irigasi dengan saluran

pembuang dari luar daerah irigasi dapat didekati dengan memakai

koefisien seperti pada kriteria perencanaan pertemuan dua saluran

pembuang intern dengan jalan :

1) Dihitung lebih dahulu besarnya debit aliran dari daerah irigasi

2) Dihitung debit aliran pembuang luar dengan mempertimbangkan

jarak atau panjang saluran, kemiringan, luas daerah pengaliran,

lengkung intensitas hujan

3) Besaran koefisien yang dipakai sebagai perbandingan adalah

besar debit sebagai pengganti perbandingan luas dari daerah

pembuangan.

Besarnya koefisien yang dipakai pada pertemuan aliran internal dan aliran

external, tergantung perbandingan besar debit aliran yaitu :

a) Jika selisih perbandingan besar debit antara 0,40 - 0,50 dari jumlah

debit maka dipakai koefisien 0,8

b) Jika perbandingan besar debit kurang dari 0,20 dari jumlah debit

maka debit di hilir adalah jumlah dari kedua debit

c) Jika perbandingan besar debit antara 0,20 – 0,40 dari jumlah debit

maka dihitung dengan cara interpolasi.

Perhitungan debit pembuang / drainase dapat dihitung dengan tata cara

perhitungan debit dalam SNI. Salah satu cara yang sering dipakai adalah

dengan cara Rasional, metode/ cara ini merupakan metode lama yang

masih digunakan untuk memperkirakan debit aliran daerah dengan luasan

kecil, umumnya kurang dari 500ha. Asumsi dasar metode ini antara lain,

puncak limpasan terjadi pada saat seluruh daerah ikut melimpas, yang

merupakan fungsi dari intensitas hujan yang durasinya sama dengan



III-28

waktu konsentrasi. Intensitas hujan diasumsikan tetap dan seragam di

seluruh daerah.

3.2.3. Data Mekanika Tanah

Masalah utama dalam perencanaan saluran pembuang adalah ketahanan

bahan saluran terhadap erosi dan stabilitas talud.

Data – data yang diperlukan untuk tujuan ini mirip dengan data – data yang

dibutuhkan untuk perencanaan saluran irigasi.

Pada umumnya data yang diperoleh dari penelitian tanah pertanian akan

memberikan petunjuk/ indikasi yang baik mengenai sifat – sifat mekanika

tanah yang akan dipakai untuk trase saluran pembuang.

Karena trase tersebut biasanya terletak di cekungan (daerah depresi) tanah

cenderung untuk menunjukkan sedikit variasi. Dalam banyak hal, uji lapisan

dan batas cair (liquid limit) pada interval 0,5 km akan memberikan cukup

informasi mengenai klasifikasi seperti dalam Unified Soil Classification

System (lihat Tabel 2.4). Apabila dalam pengujian tersebut sifat – sifat

tanah menunjukkan banyak variasi, maka interval tersebut harus dikurangi.

3.3. Rencana Saluran Pembuang

3.3.1. Perencanaan Saluran Pembuang yang Stabil

Perencanaan saluran pembuang harus memberikan pemecahan biaya

pelaksanaan dan pemeliharaan yang terendah. Ruas-ruas harus stabil

terhadap erosi dan sedimentasi minimal pada setiap potongan melintang

dan seimbang.

Dengan adanya pembuang, air dari persawahan menjadi lebih bersih dari

sedimen. Erosi di saluran pembuang akan merupakan kriteria yang

menentukan. Kecepatan rencana hendaknya tidak melebihi kecepatan

maksimum yang diizinkan. Kecepatan maksimum yang diizinkan

bergantung kepada bahan tanah serta kondisinya.

Saluran pembuang direncana di tempat-tempat terendah dan melalui

daerah-daerah depresi. Kemiringan alamiah tanah dalam trase ini

menentukan kemiringan memanjang saluran pembuang tersebut.

Apabila kemiringan dasar terlalu curam dan kecepatan maksimum yang

diizinkan akan terlampaui, maka harus dibuat bangunan pengatur (terjun).



III-29

Kecepatan rencana sebaiknya diambil sama atau mendekati kecepatan

maksimum yang diizinkan, karena debit rencana atau debit puncak tidak

sering terjadi, debit dan kecepatan aliran pembuang akan lebih rendah di

bawah kondisi eksploitasi rata-rata.

Khususnya dengan debit pembuang yang rendah, aliran akan cenderung

berkelok – kelok (meander) bila dasar saluran dibuat lebar. Oleh karena itu,

biasanya saluran pembuang direncana relatif sempit dan dalam. Variasi

tinggi air dengan debit yang berubah – ubah biasanya tidak mempunyai arti

penting. Potongan – potongan yang dalam akan memberikan pemecahan

yang lebih ekonomis.

Kemiringan dasar saluran pembuang biasanya mengecil di sebelah hilir

sedangkan debit rencana bertambah besar. Parameter angkutan sedimen

relatif I R dalam prakteknya akan menurun di sebelah hilir akibat akar R

kuadrat. Sejauh berkenaan dengan air buangan yang relatif bersih dari

sawah, hai ini tidak akan merupakan masalah yang berarti. Keadaan ini

harus dihindari apabila air buangan yang bersedimen harus dialirkan.

Bila saluran air alamiah digunakan sebagai saluran pembuang, maka

umumnya akan lebih baik untuk tidak mengubah trasenya karena saluran

alamiah ini sudah menyesuaikan potongan melintang dan kemiringannya

dengan alirannya sendiri.

Dasar dan talutnya mempunyai daya tahan yang lebih tinggi terhadap

kikisan jika dibandingkan dengan saluran pembuang yang baru dibangun

dengan kemiringan talut yang sama.

Pemantapan saluran air dan sungai alamiah untuk menambah kapasitas

pembuang sering terbatas pada konstruksi tanggul banjir dan sodetan dari

lengkung meander.

Air dari saluran pembuang mempunyai pengaruh negatif pada muka air

tanah atau pada air yang masuk dari laut dan sebagainya. Oleh sebab itu

perencana harus mempertimbangkan faktor tersebut dengan hati-hati guna

memperkecil dampak yang mungkin timbul.



III-30

3.3.2. Rumus dan Kriteria Hidrolis

3.3.2.1. Rumus Aliran

Untuk perencanaan potongan saluran pembuang, aliran dianggap sebagai

aliran tetap dan untuk itu diterapkan rumus Strickler (Manning) lihat juga

pasal 3.2.1.

v = k R2/3 I1/2

dimana :

v = kecepatan aliran, m/dt

k = koefisien kekasaran strickler, m1/3/dt

R = jari – jari hidrolis, m

I = kemiringan energy

3.3.2.2. Koefisien Kekasaran Strickler

Koefisien Strickler k bergantung kepada sejumlah faktor, yakni :

a) Kekasaran dasar dan talut saluran

b) Lebatnya vegetasi

c) Panjang batang vegetasi

d) Ketidak teratruan dan trase, dan

e) Jari – jari hidrolis dan dalamnya saluran.

Karena saluran pembuang tidak selalu terisi air, vegetasi akan mudah

sekali tumbuh disitu dan banyak mengurangi harga k. Penyiangan yang

teratur akan memperkecil harga pengurangan ini. Harga – harga k pada

Tabel 3.5. yang dipakai untuk merencanakan saluran pembuang,

mengandaikan bahwa vetetasi dipotong secara teratur.

Tabel 3. 5 - Koefisien kekasaran Strickler untuk saluran pembuang

Jaringan pembuang utama k m1/3/dt

h) > 1,5 m

h 1,5 m

30

25



III-31

Untuk saluran – saluran alamiah tidak ada harga umum k yang dapat

diberikan. Cara terbaik untuk memperkirakan harga itu ialah

membandingkan saluran – saluran alamiah tersebut dengan harga – harga

K dijelaskan didalam keputusan yang relevan (sebagai contoh, lihat Ven Te

Chow ,1985).

3.3.2.3. Kecepatan maksimum yang di izinkan

Penentuan kecepatan maksimum yang di izinkan untuk saluran pembuang

dengan bahan kohesif mirip dengan yang diambil untuk saluran irigasi;

v = v x A x B x C x D

Faktor D ditambahkan apabila dipakai banjir rencana dengan priode ulang

yang tinggi.Dianggap bahwa kelangkaan terjadinya banjir dengan priode

ulang diatas 10 tahun menyebabkan terjadinya sedikit kerusakan akibat

erosi. Ini dinyatakan dengan menerima v yang lebih tinggi untuk keadaan

semacam ini; lihat Gambar III.6 untuk harga-harga D. D sama dengan 1

untuk priode ulang dibawah 10 tahun.

Gambar III. 6 - Koefesien koreksi untuk berbagai priode ulang D

Untuk jaringan pembuangan intern, air akan dihitung sebagai bebas

sedimen. Untuk aliran pembuang silang, asal air harus diperiksa. Jika air

itu berasal dari daerah-daerah yang berpembuang alamiah, maka

konsentrasi sedimen dapat diambil 3.000 ppm. Air dihitung sebagai bebas

sedimen, apabila air pembuang silang berasal dari daerah persawahan.

Untuk konstruksi pada tanah-tanah nonkohesif, kecepatan dasar yang di

izinkan adalah 0,6 m/dt.

periode ulang dalam tahun

fakto

r kore

ksi D

101.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100



III-32

Apabila dikehendaki saluran pembuang juga direncanakan mempunyai

fungsi untuk menunjang pemeliharaan lingkungan dan cadangan air tanah

maka kecepatan saluran pembuang pada daerah yang memerlukan

konservasi lingkungan tersebut dapat dikurangi. Hal ini dimaksudkan

untuk memperbesar waktu dan tekanan infiltrasi dan sehingga akan

menambah kapasitas peresapan air kedalam tanah, namun perlu

dipertimbangkan adanya perubahan demensi saluran yang lebih besar

akibat pengurangan kecepatan ini.

3.3.2.4. Tinggi muka air

Tinggi muka air saluran pembuang di jaringan intern bergantung kepada

fungsi saluran.

Di jaringan tersier, tanah membuang airnya langsung kesaluran

pembuangan (kuarter dan tersier) dan tinggi muka air pembuang rencana

mungkin sama dengan tinggi permukaan air tanah.

Jaringan pembuang primer menerima air buangan dari petak – petak

tersier dilokasi yang tepat. Tinggi muka air rencana di jaringan utama

ditentukan dengan muka air yang diperlukan di ujung saluran pembuang

tersier.

Tinggi muka air di jaringan pembuang primer yang berfungsi untuk

pembuang sawah dan mungkin daerah-daerah bukan sawah dihitung

sebagai berikut :

a) untuk pengaliran debit rencana, tinggi muka air mungkin naik sampai

sama dengan tinggi permukaan tanah.

b) Untuk pengaliran debit puncak, pembuang dari sawah dianggap nol;

harga-harga tinggi muka air yang diambil ditunjukan pada gambar

III.6.

Konsep dasar perencanaan saluran pembawa tidak menghendaki adanya

pengendapan di saluran sedangkan pada perencanaan saluran

pembuang diusahakan agar air cepat dapat dibuang sehingga tidak

menyebabkan penggenangan yang dapat mengganggu pertumbuhan

tanaman /padi.

Sejalan dengan menguatnya aspek lingkungan maka saluran pembuang

dapat direncanakan dengan kecepatan yang tidak terlalu tinggi dengan



III-33

tujuan agar terjadi infiltrasi yang besar sebelum mengalir kembali ke

sungai. Hal ini dimaksudkan untuk membantu kwalitas lingkungan yang

lebih hijau, memperbesar cadangan air tanah dan mengurangi debit air di

saluran pembuang.

Batas atas kecepatan atas yang diizinkan adalah kecepatan yang tidak

menyebabkan erosi untuk jenis tanah tertentu pada saluran dan dapat

dihitung berdasar gaya seret. Batas atas kecepatan yang diizinkan atau

yang tidak menyebabkan erosi, untuk saluran lurus dengan kemiringan

kecil serta kedalaman aliran lebih kecil dari 0,90 m menurut U.S Bereau of

Reclamation (Fortier dan Scobey 1925) sebagai berikut :

Tabel 3. 6 - Kecepatan Maksimum yang diizinkan (oleh Portier dan

Scobey) Material N V m/det (air

bersih) V m/det (air yg

mengangkut lanau koloid)

Pasir halus, non kolloidal 0,020 0,457 0,762

Lempung kepasiran, non kolloidal 0,020 0,533 0,762

Silt loam, non kolloidal 0,020 0,610 0,914

Lumpur Alluvial, non kolloidal 0,020 0,610 1,067

Ordinary ferm loam 0,020 0,762 1,067

Abu vulkanis 0,020 0,762 1,067

Lempung kaku sangat kolloidal 0,025 1,143 1,524

Lumpur alluvial, kolloidal 0,025 1,143 1,524

Lempung keras 0,025 1,829 1,829

Kerikil halus 0,020 0,762 1,524

Graded loam to cobbles, non colloidal

0,030 1,143 1,524

Graded silt to cobbles when colloidal

0,030 1,219 1,676

Kerikil kasar, non colloidal 0,025 1,219 1,829

Cobbles and shingles 0,035 1,524 1,678

Sumber : Pedoman Perencanaan Saluran Terbuka, Pusat Penelitian dan

Pengembangan Pengairan Dep. PU, 1986.

Batas bawah kecepatan air dalam saluran pembuang disesuaikan dengan

data kandungan sedimen, sedemikian sehingga tidak terjadi akumulasi

pengendapan yang dapat menyebabkan pendangkalan dan menghalangi

aliran yang memungkinkan terjadinya efek pembendungan. Batas

kecepatan bawah 0,3 m/det dapat menghindari pengendapan. Beberapa

faktor yang dapat dipertimbangan adalah :



III-34

a) Keliling basah yang lebih besar akan memperbesar infiltrasi

b) Makin besar lebar penampang saluran akan memperbesar

pembebasan tanah, tetapi dapat mengurangi perubahan kedalaman

air

c) Makin lambat kecepatan air dalam saluran tanpa terjadi

pengendapan akan memperbesar kapasitas peresapan / infiltrasi

d) Hubungan antara data sedimen dan kecepatan rencana dapat

didekati dengan cara perencanaan saluran kantong lumpur / sand

trap

Gambar III. 7 - tipe-tipe potongan melintang saluran pembuang

Metode penghitungan ini hanya boleh diterapkan untuk debit-debit sampai

30 m /dt saja. Bila diperkirakan akan terjadi debit lebih besar, maka debit

puncak dari daerah-daerah nonsawah dan debit pembuang sawah yang

terjadi secara bersamaan harus dipelajari secara bersama-sama dengan

=

100

300 < var < 800 = 200 b (var) =

100

1 tanggul

sisa galian

saluran pembuang tanpa lindungan terhadap banjir

sisa galian

1 : 20

B.P

.T

Q puncak fna

Q puncak fa

= 100

D

Q rencana

B.P

.T

?

Q = 20 m /dt31

muntuk Q = 1 m /dt

tanggul sisa galian

disatu sisi saja

m

1 untuk 1 < Q = 20 m /dt

tanggul sisa galian

boleh untuk kedua sisi

3 3

sisa galian

1,5

11,5m

1 B.P

.T

1 : 20

Q puncak fna

Q puncak fa

b (var) = 350

= 300Q rencana

?

D

m

1Q > 20 m /dt3

=

100

fa = muka air genangan diperbolehkan

Fna = muka air genangan tak diperbolehkan

B.P

.T

=

100

300 = 350

Q puncak

Q rencana

D

w

1,51

1,51

kedalaman

galian cm

kemiringan talut

minimum

hor. / vert.m

1

1 : 20

20 m /dt < Q = 50 m /dt33

ukuran dalam cm

D = 100

100 < D = 200

D > 200

1

11,5

2

saluran pembuang dengan lindungan terhadap banjir

Q = 5 m /dt3

5 m /dt < Q = 20 m /dt33m

1

B.P.T = Batas Pembebasan Tanah

B.P

.T

B.P

.T

=100

=100

150 100 100 300

Q rencana

Q puncak 1 : 201 : 20

DD

ww

Jalan Inspeksi



III-35

kemungkinan pengurangan debit puncak dan pengaruh banjir sementara

yang mungkin juga terjadi.

Muka air rencana pada titik pertemuan antara dua saluran pembuang

sebaiknya diambil sebagai berikut:

a) Evaluasi muka air yang sesuai dengan banjir dengan priode ulang 5

kali per tahun untuk sungai,

b) Muka air rencana untuk saluran pembuangan intern yang tingkatnya

lebih tinggi lagi,

c) Mean muka air laut (MSL) untuk laut.

3.3.3. Potongan Melintang Saluran Pembuang

3.3.3.1. Geometri

Potongan melintang saluran pembuang direncana relatif lebih dalam

daripada saluran irigasi dengan alasan sebagai berikut :

a) Untuk mengurangi biaya pelaksanaan dan pembebasan tanah

b) Variasi tingggi muka air lebih besar, perubahan-perubahan pada

debit pembuangan dapat diterima untuk jaringan pembuang

permukaan

c) Saluran pembuang yang dalam akan memiliki aliran yang lebih stabil

pada debit-debit rendah, sedangkan saluran pembuang yang lebih

besar akan menunjukkan aliran yang berbelok-belok.

Perbandingan kedalam lebar dasar air (n = b/h) untuk saluran pembuang

sekunder diambil antara 1 dan 3. Untuk saluran pembuang yang lebih

besar, nilai banding ini harus paling tidak 3. Tipe-tipe potongan melintang

disajikan pada gambar III.7.

Untuk saluran pembuang skunder dan primer, lebar dasar minimum

diambil 0,60 m.

3.3.3.2. Kemiringan Talut Saluran Pembuang

Pertimbangan-pertimbangan untuk kemiringan talut sebuah saluran

pembuang buatan mirip dengan pertimbangan untuk saluran irigasi.

Harga-harga kemiringan minimum talut untuk saluran pembuang pada

berbagai bahan tanah diambildari Tabel 3.7 dan Gambar III.7.



III-36

Tabel 3. 7 - Kemiringan talut minimum untuk saluran pembuang Kedalaman galian,D kemiringan minimum talut

m .:1 vertmhor

D 0,1 1,0

1,0 D < 2,0 1,5

D > 2,0 2,0

Mungkin diperlukan kemiringan talut yang lebih landai jika diperkirakan

akan terjadi aliran rembesan yang besar kedalam saluran.

3.3.3.3. Lengkung saluran pembuang

Jari-jari minimum lengkung sebagai yang diukur dalam as untuk saluran

pembuang buatan adalah sebagai berikut:

Tabel 3. 8 - jari-jari lengkung untuk saluran pembuang tanah Q rencana Jari-jari minimum

m3/dt m

Q 5 3 x lebar dasar*)

5 < Q 5,7 4 x lebar dasar

7,5 < Q 10 5 x lebar dasar

<Q 15 6 x lebar dasar

Q >15 7 x lebar dasar

Jika diperlukan jari-jari yang lebih kecil, jari- jari tersebut boleh dikurangi

sampai 3 x lebar dasar dengan cara memberi pasangan bagian luar

lengkungan saluran.

3.3.3.4. Tinggi jagaan

Karena debit pembuang rencana akan terjadi dengan periode ulang rata-

rata 5 tahun, maka tinggi muka air rencana maksimum diambil sama

dengan tinggi muka tanah. Galian tambahan tidak lagi diperlukan.

Apabila jaringan pembuang utama juga mengalirkan air hujan buangan

dari daerah-daerah bukan sawah dan harus memberikan perlindungan

penuh terhadap banjir, maka tinggi jagaan akan diambil 0,4 - 0,1 m (lihat

gambar III.7 dan III.8).

*) jari-jari minimum yang akan dipakai adalah 5 m



III-37

Gambar III. 8 - Tinggi jagaan untuk saluran pembuang (dari USBR)

Untuk keperluan drainase, tinggi tanggul dihilir bendung didesain

menggunakan Q 20 atau Q25 th. Jika ternyata resiko jika terjadi banjir di

hilir juga tinggi maka dapat dipertimbangkan debit banjir yang sama

dengan debit banjir rencana untuk bendungnya.

meter di atas permukaan air

kap

asitas d

eb

it d

ala

m m

3/d

t

0.1

lindungan

tanggul tanggul

0.2

0.4

0.6

1.0

2.0

4.0

6.0

10.0

20.0

40.0

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2



III-38

DIM

ENSI

SA

LUR

AN

PR

IMER

AIR

HIT

AM

DA

N S

EKU

ND

ER K

AN

DA

NG

LIM

UN

Luas

Qw

hb

VQ

(Ha)

(m3 /d

et)

(m)

(m)

(m)

(m/d

et)

(m3 /d

et)

1RU

AS1a

736

1.

35

0.

700.

850

1.40

0.5

0.00

050

651.

551

3.30

10.

470

0.60

40.

879

1.36

BDG

-BSR

-1 ,

L= 9

41.8

6 m

IIRU

AS2

403

0.

74

0.

500.

720

1.00

0.5

0.00

050

650.

979

2.61

00.

375

0.52

00.

756

0.74

BSR

1- B

KL1,

L=1

836

m

III

RUAS

332

1

0.59

0.50

0.72

00.

800.

50.

0005

065

0.83

52.

410

0.34

70.

493

0.71

70.

60

BKL1

:-BKL

2, L

= 30

32 m

IVRU

AS4

243

0.

36

0.

500.

580

0.70

0.5

0.00

050

650.

574

1.99

70.

288

0.43

60.

633

0.36

BKL2

-BKL

3, L

=185

1 m

VRU

AS

514

5

0.21

0.50

0.46

00.

600.

50.

0005

065

0.38

21.

629

0.23

40.

380

0.55

30.

21

BKL3

-BKL

-4, L

=124

9 m

DIM

ENSI

SA

LUR

AN

PR

IMER

SR

I KU

NCO

RO

Lu

asQ

wh

bV

Q

(Ha)

(m3 /d

et)

(m)

(m)

(m)

(m/d

et)

(m3 /d

et)

1RU

AS1

241

0.

45

0.

700.

600

0.80

0.5

0.00

050

650.

660

2.14

20.

308

0.45

60.

663

0.44

BDG

-BSR

2 L=

1273

m

IIRU

AS2

78

0.

14

0.

700.

360

0.60

0.5

0.00

050

650.

281

1.40

50.

200

0.34

20.

497

0.14

BSR2

-BSR

-3, L

=867

,61

m

III

RUAS

344

0.07

0.70

0.30

00.

400.

50.

0005

065

0.16

51.

071

0.15

40.

287

0.41

80.

07

BSR3

-BSR

4, L

=187

9,5

m

RR2/

3

Salu

ran

Prim

er A

IR H

ITA

M

Tabe

l Per

hitu

ngan

Dim

ensi

DI A

IR H

ITA

M

No.

Nam

a Sa

lura

nm

I

No.

Nam

a Sa

lura

nm

IK

A

R2/3

Salu

ran

Prim

er A

IR H

ITA

M- S

RI K

UN

CORO

KP

AR

P

Tab

el

3.

9 -

Salu

ran P

rim

er

(D

i A

ir H

itam

)



III-39



III-40

DIM

ENSI

SAL

URA

N P

RIM

ER P

EKIK

NYA

RIN

G (S

ISTE

M S

ENDA

WAR

)Lu

asQ

wh

bV

Q

(Ha)

(m3 /d

et)

(m)

(m)

(m)

(m/d

et)

(m3 /d

et)

1RU

AS1

320

0.

32

0.

700.

500

0.80

0.5

0.00

050

650.

525

1.91

80.

274

0.42

20.

613

0.32

BPN2

-BSP

N1, L

=120

0

IIRU

AS2

149

0.

22

0.

700.

470

0.60

0.5

0.00

050

650.

392

1.65

10.

238

0.38

40.

558

0.22

BPN2

-BPN

3,L=

2088

m

IIIRU

AS3

47

0.

07

0.

700.

300

0.40

0.5

0.00

050

650.

165

1.07

10.

154

0.28

70.

418

0.07

BPN3

-BPN

4,L=

516

m

DIM

ENSI

SAL

URA

N S

EKU

NDE

R PE

KIK

NYA

RIN

G (S

ISTE

M S

ENDA

WAR

)Lu

asQ

wh

bV

Q

(Ha)

(m3 /d

et)

(m)

(m)

(m)

(m/d

et)

(m3 /d

et)

1RU

AS2

613

0.

61

0.

700.

650

1.00

0.5

0.00

050

650.

861

2.45

30.

351

0.49

80.

723

0.62

BPN3

-BPN

2, L=

2087

m

IIRU

AS1

704

1.

30

0.

700.

900

1.20

0.5

0.00

050

651.

485

3.21

20.

462

0.59

80.

869

1.29

BDG-

BPN3

, L=1

124

m

No.

Nam

a Sa

lura

nm

KA

P

KA

PR

R2/3

Salu

ran

Prim

er S

ENDA

WAR

RR2/

3

Salu

ran

Prim

er S

ENDA

WAR

No.

Nam

a Sa

lura

nm

II



III-41

3.4. Latihan

1) Kebutuhan air di sawah untuk padi ditentukan oleh faktor – factor apa

saja jelaskan.

2) Untuk tujuan-tujuan perencanaan, dianggap bahwa seperlima sampai

seperempat dari jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air itu

sampai di sawah,jelaskan mengapa hal ini bias terjadi

3) Di daerah-daerah yang diairi secara irigasi teknis, jaringan pembuang

mempunyai dua fungsi,coba jelaskan.

4) Jumlah kelebihan air yang harus dikeringkan per petak disebut

modulus pembuang atau koefisien pembuang dan ini bergantung

pada apa saja ,jelaskan

5) Batas bawah kecepatan air dalam saluran pembuang ada beberapa

faktor yang dapat dipertimbangan yaitu apa saja jelaskan.

3.5. Rangkuman

Penggunaan peta-peta foto udara dan foto (ortofoto dan peta garis) yang

dilengkapi dengan garis ketinggian akan sangat besar artinya untuk

perencanaan tata letak dari trase saluran. Peta-peta teristris masih

diperlukan sebagai peta baku/peta dasar.





Kebutuhan air di sawah untuk padi ditentukan oleh faktor – faktor berikut:

1) cara penyiapan lahan

2) kebutuhan air untuk tanaman

3) perkolasi dan rembesan

4) pergantian lapisan air, dan

5) curah hujan efektif.



III-42

Metode ini direkomendasi untuk dijadikan dasar perhitungan kebutuhan air,

apabila memenuhi kondisi berikut ini :

a) dapat diterima oleh petani

b) sumberdaya manusia dan modal tersedia

c) ketersediaan pupuk mencukupi

d) ketersediaan air terbatas.

Untuk tujuan-tujuan perencanaan, dianggap bahwa seperlima sampai

seperempat dari jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air itu sampai

di sawah. Kehilangan ini disebabkan oleh kegiatan eksploitasi, evaporasi

dan perembesan. Kehilangan akibat evaporasi dan perembesan umumnya

kecil saja jika dibandingkan dengan jumlah kehilangan akibat kegiatan

eksploitasi. Penghitungan rembesan hanya dilakukan apabila kelulusan

tanah cukup tinggi.

Untuk saluran berpenampang trapesium tanpa pasangan adalah bangunan

pembawa yang paling umum dipakai dan ekonomis. Perencanaan saluran

harus memberikan penyelesaian biaya pelaksanaan dan pemeliharaan

yang paling rendah. Erosi dan sedimentasi di setiap potongan melintang

harus minimal dan berimbang sepanjang tahun. Ruas-ruas saluran harus

mantap.

Pada umumnya jaringan pembuang direncanakan untuk mengalirkan

kelebihan air secara gravitasi. Pembuangan kelebihan air dengan pompa

biasanya tidak layak dari segi ekonomi.

Daerah-daerah irigasi rawa dilengkapi dengan bangunan-bangunan

pengendali banjir disepanjang sungai untuk mencegah masuknya air banjir

kedalam sawah-sawah.

Kriteria perencanaan ini juga membahas jaringan pembuang yang cocok

untuk pembuang air sawah-sawah irigasi yang tanamannya padi.

Pembuangan tanaman-tanaman lain dilakukan dengan sarana-sarana

khusus didalam petak tersier.

Konsep dasar perencanaan saluran pembawa tidak menghendaki adanya

pengendapan di saluran sedangkan pada perencanaan saluran pembuang

diusahakan agar air cepat dapat dibuang sehingga tidak menyebabkan

penggenangan yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman /padi.



IV-1

BAB IV

DRAIN SPACING

Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan drain spacing

4.1. Contoh 1

Di dalam suatu area pertanian, dengan elevasi air tanah tinggi. Sebuah

sistem drainase di bawah permukaan tanah dipasang untuk mengontrol

elevasi air dengan kondisi berikut ini:

Kriteria Drainase Pertanian:

a) Debit rata-rata adalah 1 mm/dt

b) Kedalaman elevasi air di tengah-tengah antar saluran dipertahankan 1

m di bawah permukaan tanah.

Kriteria Teknis:

a) Saluran akan dipasang pada kedalaman 2 m

b) Akan digunakan saluran pipa PVC dengan jari-jari 0,1 m

Dari pengeboran tangan menunjukkan bahwa terdapat sebuah lapisan

dengan konduktifitas rendah pada kedalaman 6,8 m yang dapat dianggap

sebagai dasar daerah aliran (Gambar IV.1). Pengukuran dengan auger hole

dilakukan untuk menghitung konduktifitas hidraulik di atas lapisan yang

tidak dapat dilalui, dan diperoleh nilai rata-rata 0,14 m/dt.

Jika diasumsikan bahwa profil tanah homogen, kita dapat menggunakan

Hooghoudt Equation untuk menghitung spasi saluran, dengan data-data

yang diketahui sebagai berikut:

q = 1 mm/dt = 0,001 m/dt

h = 2 – 1 = 1 m

ro = 0,1 m

K = 0,14 m/dt

D = 6,8 – 2 = 4,8 m



IV-2

Subtitusi nilai-nilai di atas ke persamaan:

2 2

2 8 4 8 0.14 1 4 0.14 1

0.001

K d h K h x xd x x xL

q

2 1120 560L d

Sebagai kedalaman ekuivalen, d adalah fungsi dari L, kita bisa

menyelesaikan persamaan kuadratik untuk nilai L ini dengan coba-coba

(Trial and Error).

Pertama estimasi : L = 75 m. Kita dapat memperoleh kedalaman d dari

Tabel 4.1.

83.04 (3.49 3.04) 3.40

10d m

Kemudian, L2 = 1120 x 3.40 + 560 = 4368 m2. Ini tidak sesuai dengan nilai

L2 = 752 = 5625 m2. Asumsi nilai spasi 75 m terlalu lebar sehingga nilainya

perlu diperkecil.

Gambar IV. 1 - Perhitungan spasi saluran dalam satu lapisan profil tanah

Estimasi kedua: L = 50 m. Dari Tabel 4.1 diperoleh d =

82.71 (3.02 2.71) 2.96

10d m

Kemudian, L2 = 1120 x 2.96 + 560 = 3875 m2. Ini tidak sesuai dengan nilai

L2 = 502 = 2500 m2. Asumsi nilai spasi 50 m terlalu pendek sehingga

asumsi perlu diperbesar.

Estimasi ketiga : L = 65 m.



IV-3

65 50 75 50

15 15( ) 2.96 (3.40 2.96) 3.22

25 25d d d d m

Kemudian, L2 = 1120 x 3.22 + 560 = 4171 m2. nilai ini mendekati nilai L2 =

652 = 4225 m2, sehingga dapat dipilih spasi = 65 m.

Tabel 4. 1 - Kedalaman Ekuivalen (Hooghoudt, 1940)



IV-4



IV-5



IV-6

Catatan: urutan solusi ditampilkan pada Error! Reference source not found. dan diperoleh spasi = 64 m

Gambar IV. 2 - Diagram Alir Perhitungan Kedalaman Equivalen

4.2. Contoh 2

Seandainya pada area tersebut akan digunakan parit sebagai pengganti

pipa. Sebuah saluran terbuka akan dipasang pada kedalaman 2,5 m,

dengan lebar dasar 0,5 m, dan kemiringan samping 1:1. Kedalaman air

rencana pada parit adalah 0,5 m sehingga elevasi air pada saluran adalah

2.0 m di bawah permukaan tanah. Berapa spasi saluran yang akan dipakai

?

Keliling basah, P yaitu:

212 mhBP

2115,025,0 P

mP 91,1

Masukan Nilai D, ro, dan perkirakan nilai L

L

Dx

2

X > 0,5

X < 10-6

No Yes

~

,...6,3,12

2

1

4

nnx

nx

en

exF

D = d

24

2 xLn

xxF

xFr

LLn

Ld

o

8/

Yes No



IV-7

Jari-jari ekuivalen/ jari-jari hidraulik (r0):

mP

ro 61,014.3

91,1

Dengan data seperti pada contoh 3.1, kecuali sekarang nilai ro = 0.61 m

menggantikan nilai 0,10 m. Seperti contoh 3.1 dapat digunakan Hooghoudt

Equation untuk menghitung spasi saluran dan diperoleh:

2 1120 560L d

Tabel yang disiapkan oleh Hooghoudt (1940) untuk menghitung kedalaman

ekuivalen untuk ro = 0,61 m tidak diberikan untuk bagian ini, sehingga

dapat digunakan solusi seperti yang ditampilkan pada Gambar IV.2:

Estimasi pertama : L = 72 m

Persamaan 8.10 : 2 2 4.8

0.4272

D xx

L

Persamaan 8.13 : 2 2 0.42

( ) ln ln 3.174 2 4 0.42 2

XF X

X x

Persamaan 8.9 : d =

0

72

8 8 4.1672

ln ( ) ln 3.170.61

L

dL

F Xr x

Kemudian , L2 = 1120 x 4.16 + 560 = 5221, dimana nilai ini mendekati nilai

L2 = 722 = 5184, sehingga dapat dipakai jarak spasi saluran = 72 m.

Dengan membandingkan contoh 1 dan 2 jelas menunjukkan pengaruh dari

aliran radial: untuk saluran terbuka, jari-jari saluran ekuivalen lebih besar

dari pada saluran pipa, dengan demikian mengurangi kehilangan energi

radial dan memperbolehkan spasi yang lebih lebar. Jika flowchart pada

Gambar 4 2 dikonversi ke dalam suatu program komputer yang sederhana,

tidak diperlukan tabel untuk mencari pendekatan solusi untuk d (Hooghoudt

menyiapkan tabel untuk 31 situasi berbeda).

4.3. Contoh 3

Untuk area yang sama seperti pada contoh 3.1, sebuah survei tanah yang

lebih detail dilakukan dan mengungkapkan bahwa profil tanah tidak

homogen, tapi terdiri dari dua layer tanah yang berbeda: layer bagian atas



IV-8

dengan tebal 2 m dengan konduktifitas hidrolik 0,06 m/dt, dan layer bagian

bawah dengan tebal 4,8 m dengan konduktifitas hidrolik 0,30 m/d (Gambar

IV.3).

Kriteria teknis dan kriteria drainase pertanian yang diperlukan sama dengan

contoh sebelumnya. Oleh karena itu kita mempunyai informasi berikut ini:

q = 1 mm/dt = 0,001 m/dt

h = 2,0 – 1,0 = 1,0 m

ro = 0,10 m

Kt = 0,06 m/d

Kb = 0,30 m/d

D = 6,8 – 2,0 = 4,8 m

Dengan demikian spasi drainase dapat dihitung kembali dengan

menggunakan Hooghoudt Equation, karena level saluran terletak pada

layer dua layer lapisan tanah. Dengan menggunakan persamaan di bawah

dan mengganti koefisien D dengan d:

2 22 8 4 8 0.30 1.0 4 0.06 1.0

0.001

b tK d h K h x xd x x xL

q

2 2400 240L d

Gambar IV. 3 - Perhitungan spasi saluran dalam 2 layer lapisan tanah

dengan drainase pada batas kedua layer (Contoh 3)



IV-9

Estimasi pertama : L= 100 m, D = 4.80 m. Dari Tabel 4.1, diperoleh

8

3.24 (3.78 3.24) 3.6710

d m

2 22400 3.67 240 9048L x m

Cek : L2 = 1002 = 10000 m2, Spasi terlalu lebar.

Estimasi kedua : L= 90 m, D = 4.80 m. Dari Tabel 4.1, diperoleh

8

3.16 (3.67 3.16) 3.5710

d m

2 22400 3.57 240 8808L x m

Cek : L2 = 902 = 8100 m2, Spasi terlalu pendek.

Estimasi ketiga : L= 95 m, D = 4.80 m.

100 90 3.67 3.573.62

2 2

d dd

2 22400 3.62 240 8928L x m

Cek : L2 = 952 = 9025 m2, nilai ini mendekati sehingga dapat dipakai.

Dengan demikian spasi drainase yang diperlukan adalah 95 m.

Dapat dilihat bahwa istilah terakhir persamaan L2 = 2400 d + 240, yang

menunjukkan aliran di atas saluran, berpengaruh kecil. Jika kita abaikan

aliran diatas level saluran, diperoleh:

2 2400

2400 3.62 93

L d

L x m

Jika kita bandingkan contoh 3 dengan contoh 1, kita lihat data tanah,

sebagai contoh asumsi yang dibuat untuk profil tanah dan konduktifitas

hidraulik, mempunyai pengaruh yang cukup besar pada perhitungan spasi

saluran/ drainase. Dengan demikian perencanaan yang baik dari data tanah

sangatlah penting.



IV-10

4.4. Contoh 4

Gambar IV. 4 - Perhitungan spasi saluran dalam 2 layer lapisan tanah

dengan drainase pada lapisan atas (Contoh 4)

Pada sebuah area dimana terdapat profil tanah yang mengandung dua

lapisan yang berbeda. Saluran pipa dengan diameter 0,1 m akan dipasang

pada lapisan atas, 1,0 m di atas batas antara kedua layer (Gambar 4 4).

Data yang diketahui sebagai berikut:

q = 0,007 m/dt

h = 0,70 m

Kt = 0.5 m/d

Kb = 2.0 m/d

D0 = 1.0 m

Db = 4.0 m

ro = 0.05 m Terdapat dua lapisan tanah yang berbeda dimana drainase

saluran tidak terletak pada batas kedua layer, jadi dapat digunakan

persamaan Ernst. Sebagai saluran yang terletak pada lapisan atas, kita

dapat menggunakan Ernst untuk menghitung spasi saluran.

Kita ketahui bahwa:



IV-11

Dv = h = 0.70 m

Dr = D0 = 1.0 m

Dt = Dr + 1

2h = 1.00 +

1

20.70 = 1.35 m

2.04

0.5

4.03

1.35

b

t

b

t

K

K

D

D

Sekarang dapat kita ambil faktor geometri (a) dari Tabel 4 2, dengan interpolasi linier diperoleh:

3.3 3.5 4.5 4.4

3.94

a

22.0 4.0 0.5 1.35 8.68m /db b t tK D K D x x

0.05 0.157ou r x m

Jadi

2

ln8( )

v r

t b b t t t

D a DL Lh q

K K D K D K u

20.70 3.9 1.00.007 ln

0.5 8 8.68 0.5 0.157

L L xh

x

20.70 0.007(1.40 0.014 2.045 )h L L

Sehingga : 20.014 2.045 98.6 0L L

Atau

22.045 2.045 4 0.014 98.6

382 0.014

x xL m

x

Cek:

Db (4.0 m) dan Dr (1.0 m) keduanya lebih kecil dari L (10 m), sehingga

persamaan Ernst dapat digunakan.



IV-12

Tabel 4. 2 - Faktor Geometri (Van Beers, 1979)

Kt

Kb

Dt

Db

1 2 4 8 16 32

1 2 3 5 10. 20 50

2.0 2.4 2.6 2.8 3.2 3.6 3.8

3.0 3.2 3.3 3.5 3.6 3.7 4.0

5.0 4.6 4.5 4.4 4.2 4.0 4.0

9.0 6.2 5.5 4.8 4.5 4.2 4.0

15.0 8.0 6.8 5.6 4.8 4.4 4.2

30.0 10.0 8 6.2 5.0 4.6 4.6

Catatan: aliran vertikal, horizontal dan radial terdapat kehilangan energi

berturut-turut sebagai berikut:

2

0.700.007 0.01

0.5

380.007 0.15

8 8.68

38 3.9 1.00.007 ln 0.54

0.5 0.157

v

h

r

h m

h mx

xh m

x

Dengan demikian aliran radial adalah komponen yang utama dan aliran

vertikal dapat diabaikan.

4.5. Contoh 5

Dalam sebuah area irigasi, sebuah sistem drainase diperlukan untuk

mengatur elevasi muka air dengan kondisi sebagai berikut (Gambar IV.5):

Kriteria drainase pertanian:

a) Elevasi muka air maksimum yang diijinkan adalah 1 m di bawah

permukaan tanah.

b) Air irigasi dipakai tiap 10 hari, dan terdapat kehilangan di lapangan

akibat perkolasi terhadap muka air sebesar 25 mm untuk setiap

irigasi.



IV-13

Gambar IV. 5 - Perhitungan spasi saluran kondisi aliran unsteady (Contoh 5)

Kriteria teknis:

a) Saluran dipasang pada kedalaman 1,8 m

b) Digunakan pipa PVC dengan jari-jari 0,1 m

Data Tanah:

a) Kedalaman lapisan yang tak dapat dilalui 9,5 m di bawah permukaan

tanah

b) Nilai konduktifitas hidrolik rata-rata adalah 1,0 m/dt, dengan jarak pori-

pori aliran 0,05

Jika diasumsikan aplikasi kehilangan di lapangan dapat terisi kembali

dengan sendirinya, Ri = 0,025 m, kenaikan muka air tanah adalah:

0.025

0.50.05

iRh m

Jika diasumsikan bahwa setelah irigasi, elevasi muka air tanah mengalami

kenaikan sampai tinggi yang diijinkan, kita ketahui bahwa:

0 0 0.8 0.5 0.3ih h h m

Dengan begitu data yang kita miliki adalah sebagai berikut:

K = 1,0 m/dt

D = 9.5 – 1.8 = 7,7 m



IV-14

Dengan mensubtitusi adta tersebut di atas ke persamaan dibawah untuk

menghitung spasi drainase L:

11

220

1 1

2 2

ln1.16

1.0 10 1.16 0.8ln

0.05 0.3

41.8

t

hK d tL

h

x d x xL

L d m

Dengan mengetahui D dan r0, kita dapat menguraikan kedalaman ekivalen

d dari Tabel 4.1. Setelah itu kita dapat mencari L dengan coba-coba (trial

and error):

Estimasi pertama : L = 80 m, D = 7.7 m. Dari Tabel 4.1, kita ketahui:

74.23 ( 4.49 4.23) 4.41

10

41.8 41.8 4.41 88

d m

L d m

Hasil ini lebih dari 80 m, sehingga estimasi spasi yang diambil kurang lebar.

Estimasi kedua : L = 90 m, D = 7.7 m. Dari Tabel 4 1, kita ketahui

74.42 ( 4.72 4.42) 4.63

10

41.8 41.8 4.63 90

d m

L d m

Spasi saluran yang dipakai adalah 90 m.

4.6. Contoh 6

Pada area dalam contoh 5, sistem drainase telah dipasang dengan spasi

saluran 90 m. Sekarang kita ingin mengetahui bagaimana reaksi sistem

drainase terhadap suatu periode dengan hujan badai yang intensive.

Pengisian kembali terhadap elevasi muka air mengikuti curah hujan yang

diberikan pada Tabel 4.3. jika diasumsikan bahwa elevasi muka air tanah

pada awal periode musim hujan adalah 0.3 m di atas level saluran, kita



IV-15

dapat menggunakan persamaan De Zeeuw – Hellinga untuk menghitung

fluktuasi elevasi muka air tanah dan hubungan discharge terhadap sistem

drainase.

Dengan data yang ada sebagai berikut:

K = 1.0 m/d

0.05

L = 90 m

d = 4.63 m

h0 = 0.30 m

Kita dapat menghitung faktor reaksi, , dan discharge pada hari ke 0

Persamaan: 2 2

1

2 2

1.0 4.630.113

0.05 90

K d x xd

L x

Persamaan: 00 2 2

8 8 1.0 4.63 0.300.001m/d

90

K d h x x xq

L

Tabel 4. 3 - Kedalaman Muka Air Tanah dan Perhitungan Discharge Saluran Menggunakan Persamaan De Zeeuw – Hellinga (Contoh 6)

Hari Recharge

(m) Elevasi Air *

(m)

Dischrage Saluran*

(m/d)

0 0.000 0.30 0.001

1 0.018 0.69 0.003

2 0.007 0.78 0.004

3 0.029 1.39 0.006

4 0.012 1.52 0.007

5 0.003 1.43 0.006

6 0.000 1.28 0.006

7 0.000 1.14 0.005

8 0.000 1.02 0.005

9 0.000 0.91 0.004

10 0.000 0.81 0.004

11 0.000 0.73 0.003

12 0.000 0.65 0.003

13 0.000 0.58 0.003

14 0.000 0.52 0.003

15 0.000 0.46 0.002

16 0.000 0.41 0.002

17 0.000 0.37 0.002

18 0.000 0.33 0.001

19 0.000 0.29 0.001



IV-16

20 0.000 0.26 0.001

* Dihitung dengan menggunakan persamaan 8.38 dan 8.39, dengan t = 1

hari.

Untuk hari-hari berikut ini, contoh perhitungan dalam menghitung

pergantian elevasi muka air dan hubungannya dengan discharge saluran

dengan menggunakan persamaan:

Hari ke-1 :

1 0

0.113 0.113

(1 )0.8

0.0180.30 (1 )

0.8 0.05 0.113

0.69

t tRh h e e

xe ex x

m

Dan

1 0 1

0.113 0.113

(1 )

0.001 0.018(1 )

0.003 /

t tq q e R e

xe e

m d

Hari ke-2 :

22 1

0.113 0.113

(1 )0.8

0.0070.69 (1 )

0.8 0.05 0.113

0.78

t tRh h e e

xe ex x

m

Dan

2 1 2

0.113 0.113

(1 )

0.003 0.007(1 )

0.004 /

t tq q e R e

xe e

m d

Hari ketiga : dst

Dapat dilihat pada Tabel 4.3 bahwa, untuk 7 hari (contoh pada hari ke-3

sampai hari ke-10), elevasi muka air di atas tinggi maksimum yang diijinkan

(1 m di bawah permukaan tanah atau 0.8 m di atas elevasi saluran). Ini



IV-17

tidak mengejutkan karena total pengisian (recharge) setelah hujan badai

(69 mm dalam 5 hari) nilainya lebih dari akibat kehilangan di lapangan (25

mm dalam 10 hari) yang telah direncanakan sebagai dasar dalam desain

drainase. Jika level muka air yang tinggi ini membatasi pertumbuhan

tanaman dan produksi pertanian, kriteria desain harus disesuaikan kembali.

4.7. Contoh 7

Kita dapat juga menyelesaikan contoh 5 dengan cara tidak langsung

dengan mengkonversikan kondisi unsteady drainase h0/ht ke dalam kondisi

steady dengan ukuran q/h. Kita tahu bahwa tingkat penurunan elevasi

muka air tanah dalam periode 10 hari, jadi kita dapat menghitung faktor

reaksi dengan menggunakan persamaan:

0

0

1.16 ln1.16

0.3ln 1.13

1.16 0.8

1.130.113

10

t tt

hh h e t

h

tx

Dengan menggunakan persamaan 8.40, kita dapat mengkonversi kondisi

unsteady ke dalam kondisi steady.

2 21218

8 8 0.05 0.113

hd

q x x

Dengan mengabaikan aliran di atas level saluran, sekarang kita dapat

menghitung spasi drainase dengan menggunakan versi sederhanan dari

Hooghoudt.

2 28 8 1.0 218 1744h

L K d x xd x x d mq

Pertama estimasi : L = 90 m, D = 7.7 m, d = 4.63 m (contoh 5). kemudian

L2= 1744 x 4.63 = 8075 m2

L = 90 m, jadi nilai L= 90 dapat dipakai.



IV-18

Catatan : Faktor reaksi adalah fungsi dari parameter L, K, d dan

(persamaan 8.29). kecuali untuk spasi L, parameter ini sulit untuk

ditetapkan. Contoh ini menunjukkan sebuah alternatif dalam memperoleh

dengan mengamati penurunan elevasi air setelah mengalami kenaikan tiba-

tiba (contoh akibat hujan berat). Pada contoh ini dihitung hanya dari

elevasi air pada t = 0 dan t = 10 hari. Jika tersedia data lebih, dapat dicari

dengan melakukan regresi eksponensial.

4.8. Contoh 8

Dalam suatu kawasan petak irigasi/ pertanian (500 x 1000 m) yang berada

di areal miring (Gambar IV.6). Kehilangan akibat perkolasi adalah 1 mm/dt.

Tanah di areal tersebut bersifat permeabel, tebal 6 m dengan konduktifitas

hidrolik 2,5 m/dt, pada bagian atas lapisan yang tak dapat dilalui dengan

kemiringan s = 0,04. Untuk mengatur elevasi air pada daerah hilir area

irigasi pada level 2 m di bawah permukaan tanah, sebuah saluran

penyergap akan dibangun. Kita diminta untuk menghitung kedalaman yang

diperlukan dan kapasitas saluran penyergap, dan elevasi hulu setelah

dibangunnya saluran penyergap.

Untuk mengontrol elevasi air agar tetap 2 m di bawah permukaan tanah,

tebal saluran penyergap di atas lapisan yang tak dapat dilalui menjadi:

h0 = 6,0 – 2,0 = 4,0 m

Kehilangan akibat perkolasi menghasilkan aliran rembesan per meter lebar,

yaitu:

qs = 500 x 0,001 = 0,5 m2/dt

Elevasi muka air tanah di atas lapisan yang tak dapat dilalui sebelum

konstruksi saluran penyergap dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan dibawah.

msK

qH

s

s 504,05,2

5,0



IV-19

Tabel 4. 4 - Perhitungan saluran penyergap pada area yang miring : (A) sebelum konstruksi dan (B) setelah konstruksi (Contoh 8)

Setelah saluran penyergap dibangun, aliran ke bagian hilir dari saluran

akan menjadi:

qd = K.h0.s = 2,5 x 4,0 x 0,04 = 0,4 m2/dt

Kemudian kapasitas yang diperlukan oleh saluran penyergap permeter

panjang adalah:

qi = qs – qd = 0,5 – 0,4 = 0,1 m2/d

Pada bagian lain 20% dari air perkolasi akan di sergap oleh saluran

penyergap dan karena petak memiliki panjang 1000 m, discharge pada

outlet saluran penyergap akan menjadi

Qi = 1000 x qi = 1000 x 0,1 = 100 m3/dt

Elevasi muka air tanah pada hulu dari saluran interceptor dapat diuraikan

dengan menggunakan persamaan di bawah.



IV-20

00

12.3 log ( )

1 5.0 4.02.3 5.0log ( 4.0)

0.04 5.0

1.0287.5log 25 ( 4.0)

5.0

H hx H y h

s H y

x x yy

x x yy

Kemudian

y = 4,0 m pada x = 0 m

y = 4,2 m pada x = 23 m

y = 4,4 m pada x = 54 m

y = 4,6 m pada x = 99 m

y = 4,8 m pada x = 181 m

dan

y = 4,9 m pada x = 265 m

4.9. Latihan

1. Apa gunanya perhitungan drain spacing tersebut dalam rekaya

pertanian rawa lebak

2. Jelaskan hubungan antara kedalaman air tanah dengan kondisi

tanah piryt

4.10. Rangkuman

Di dalam suatu area pertanian, dengan elevasi air tanah tinggi. Sebuah

sistem drainase di bawah permukaan tanah dipasang untuk mengontrol

elevasi air dengan kondisi berikut ini:

Kriteria Drainase Pertanian:

Debit rata-rata adalah 1 mm/dt

Kedalaman elevasi air di tengah-tengah antar saluran dipertahankan 1 m di

bawah permukaan tanah.

Kriteria Teknis:

a) Saluran akan dipasang pada kedalaman 2 m

b) Akan digunakan saluran pipa PVC dengan jari-jari 0,1 m



IV-21



V-1

BAB V

PENUTUP

5.1. Simpulan

Lahan rawa lebak merupakan lahan marjinal dengan permasalahan biofisik

dan sosial-ekonomi yang khas, sehingga upaya pengembangannya

memerlukan strategi perencanaan dan teknik pengendalian dan

pengelolaan air yang tepat.

Salah satu faktor keberhasilan untuk lahan pertanian terletak pada

keserasian pengaturan air / sistem suplai dan drainase dalam

mengantisipasi keberadaan lahan sehingga dapat berdaya guna dan

berhasil guna secara optimal diperlukan upaya perbaikan jaringan

reklamasi rawa yang sudah ada secara terpadu, konsisten dan

berpedoman pada fungsi pelestarian rawa serta pemanfaatannya secara

lestari berkelanjutan.

5.2. Tindak Lanjut


dan menjelaskan tentang perencanaan saluran irigasi rawa

lebak,diantaranya adalah :

a) Dapat memahami Perencanaan Hidraulik Sistem Saluran

b) Dapat memahami Perencanaan Saluran Rawa Lebak

c) Dapat memahami Drain Spacin



viii

DAFTAR PUSTAKA



ix

GLOSARIUM

Drainase : pengatusan adalah pembuangan massa air secara alami atau buatan dari permukaan atau bawah permukaan dari suatu tempat Elevasi : posisi vertikal (ketinggian) suatu objek dari suatu titik tertentu (datum). Datum yang biasa digunakan adalah permukaan laut dan permukaan geoid WGS-84 yang digunakan oleh GPS. Berm : semacam tanggul atau dinding teras yang terbentuk secara alami Koefisien : bilangan yang memuat variabel dari suatu suku pada bentuk aljabar. Suku dari suatu bentuk aljabar yang berupa bilangan dan tidak memuat variabel disebut konstanta

PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT … · PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT PERENCANAAN...

Documents

Transcript of PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT … · PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT PERENCANAAN...