PERENCANAAN IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
DEFINISI
IRIGASI
Irigasi didefinisikan sebagai suatu cara
pemberian air, baik secara alamiah ataupun buatan kepada tanah dengan tujuan
untuk memberi kelembapan yang berguna bagi pertumbuhan tanaman.
Secara alamiah :
1.
Secara
alamiah air disuplai kepada tanaman melalui air hujan.
2.
Cara
alamiah lainnya, adalah melalui genangan air akibat banjir dari sungai, yang
akan menggenangi suatu daerah selama musim hujan, sehingga tanah yang ada dapat
siap ditanami pada musim kemarau.
Secara buatan :
Ketika penggunaan air ini mengikutkan pekerjaan rekayasa
teknik dalam skala yang cukup besar, maka hal tersebut disebut irigasi buatan (Artificial Irrigation).
Irigasi buatan secara umum dapat dibagi dalam 2 (dua)
bagian, yaitu :
1.
Irigasi
Pompa (Lift Irrigation), dimana air
diangkat dari sumber air yang rendah ke tempat yang lebih tinggi, baik secara
mekanis maupun manual.
2.
Irigasi
Aliran (Flow Irrigation), dimana air
dialirkan ke lahan pertanian secara gravitasi dari sumber pengambilan air.
TUJUAN dan
MANFAAT IRIGASI
Tujuan Irigasi.
Sesuai dengan definisi irigasinya, maka tujuan
irigasi pada suatu daerah adalah upaya rekayasa teknis untuk penyediaaan dan
pengaturan air dalam menunjang proses produksi pertanian, dari sumber air ke daerah
yang memerlukan serta mendistribusikan secara teknis dan sistematis.
Manfaat Irigasi.
Adapun manfaat dari suatu sistem irigasi,
adalah :
a.
Untuk membasahi tanah, yaitu pembasahan tanah pada daerah yang curah
hujannya kurang atau tidak menentu.
b. Untuk mengatur pembasahan tanah, agar daerah
pertanian dapat diairi sepanjang waktu pada saat dibutuhkan, baik pada musim
kemarau maupun musim penghujan.
c.
Untuk menyuburkan tanah, dengan mengalirkan air yang mengandung lumpur
dan zat-zat hara penyubur tanaman pada
daerah pertanian tersebut, sehingga tanah menjadi subur.
d. Untuk kolmatase, yaitu meninggikan tanah yang
rendah / rawa dengan pengendapan lumpur yang dikandung oleh air irigasi.
e.
Untuk pengelontoran air , yaitu dengan mengunakan air irigasi, maka kotoran
/ pencemaran / limbah / sampah yang terkandung di permukaan tanah dapat
digelontor ketempat yang telah disediakan (saluran drainase) untuk diproses
penjernihan secara teknis atau alamiah.
f.
Pada daerah dingin, dengan mengalirkan air yang suhunya lebih tinggi
dari pada tanah, sehingga dimungkinkan untuk mengadakan proses pertanian pada
musim tersebut.
KELEBIHAN
IRIGASI
Kelebihan dari pada dibangunannya suatu sistem irigasi
dan bangunan-nya, secara umum adalah sebagai berikut :
a. Mengatasi kekurangan pangan.
b. Meningkatkan produksi dan nilai jual
hasil tanaman.
c. Peningkatan kesejahteraan masyarakat.
d. Pembangkit Tenaga Listrik.
e. Transportasi Air (Inland Navigation).
f. Efek terhadap Kesehatan.
g. Supply Air Baku.
h. Peningkatan Komunikasi / Transportasi.
Flowchart Perencanaan
Jaringan Irigasi
PERENCANAAN PETAK
Ada dua jenis petak yang akan dialiri yaitu petak
tersier sebanyak 5 petak dan petak sekunder sebanyak 3 petak.
2.1 Petak Tersier
Petak
tersier yang kami bangun adalah sebanyak 5 petak sawah dengan perencanaan sebagai berikut :
1) Ukuran
luas petak masing – masing yaitu , 113,462
Ha, 54,869 Ha, 128,803 Ha, 57,365 Ha dan 100,439 Ha.
2) Letak
petak berada dibelakang pintu sadap dan hanya menerima air dari bangunan sadap.
3) Rencana
petak secara keseluruhan dapat mudah untuk dialiri air dan mudah pula air
buangan mengalir ke saluran drainasi.
4) Bentuk
petaknya tidak sama antara lebar dan panjangnya.
2.1 Petak
Sekunder
Petak
sekunder yang kami bangun adalah sebanyak 3 petak sawah dengan perencanaan sebagai berikut :
1) Ukuran
luas petak masing – masing yaitu , 97,059
Ha, 62,112 Ha, dan 59,828 Ha.
2) Setiap
petak sekunder hanya menerima air dari
satu bangunan bagi yang terletak di
saluran induk atau saluran sekunder lainnya, serta tidak mendapat air suplesi
dari saluran lain.
3) Rencana
saluran sekunder terletak melalui punggung, untuk memudahkan mengalirnya air
irigasi ke sebelah kanan dan kiri, dan air dapat mengairi keseluruh daerah yang
akan diairi.
Gambar
2.1 Denah petak sawah beserta keterangan
Dimana
:
-
Petak sawah 1 = petak
sekunder 1
-
Petak sawah 2 = petak
sekunder 2
-
Petak sawah 3 = petak
sekunder 3
-
Petak sawah 4 = petak
tersier 1
-
Petak sawah 5 = petak
tersier 2
-
Petak sawah 6 = petak
tersier 3
-
Petak sawah 7 = petak
tersier 4
-
Petak sawah 8 = petak
tersier 5
PERENCANAAN DEBIT SALURAN
Mencari Debit air irigasi
di setiap petak sawah :
Untuk
menghitung besarnya debit air yang dibutuhkan untuk setiap petak, data yang
dibutuhkan adalah data luas (A) dari masing-masing petak dan besarnya kebutuhan
air semua petak sawah (Ir). Dimana diketahui nilai kebutuhan air semua petak
sawah (Ir) = 1,38 lt/dt.ha
Rumus
untuk mencari debit air pada petak sawah yaitu:
|
Qsawah
= A . Ir |
Dimana :
Qsawah =
kebutuhan air / debit air irigasi di petak sawah
A =
luas petak sawah yang aliri
Ir = kebutuhan air irigasi di tiap petak sawah
Tabel 2.1.
Kebutuhan air irigasi di setiap petak sawah
|
SAWAH |
A
(Ha) |
Q
(lt/dtk) |
Q
(m3/dtk) |
|
1 |
107,834 |
148,824 |
0,148824 |
|
2 |
69,013 |
95,238 |
0,095238 |
|
3 |
66,475 |
91,736 |
0,091736 |
|
4 |
126,069 |
195,722 |
0,195722 |
|
5 |
63,739 |
98,955 |
0,098955 |
|
6 |
60,695 |
94,649 |
0,094649 |
|
7 |
143,114 |
222,185 |
0,222185 |
|
8 |
111,599 |
173,257 |
0,173257 |
Untuk menghitung besarnya debit
air yang mengalir pada setiap saluran
irigasi data yang dibutuhkan yaitu nilai efisiensi (e) dan debit air yang
mengalir pada tiap petak (Qp). Untuk efisiensi debit saluran irigasi dipakai
standar efisiensi debit saluran atau factor kehilangan, yaitu :
1.
Pada petak tersier, e =
0,8
2.
Pada saluran sekunder, e
= 0,9
3.
Pada saluran primer, e =
0,9
Rumus
mencari debit air (Qs) untuk tiap saluran irigasi yaitu :
|
Qs = Qp/e |
Contoh Perhitungan:
Debit Aliran Irigasi di
Saluran Sekunder 6
Luas
Sawah petak tersier 5 : 111,599 ha
A = 111,599 x 90% =
100,439 ha
Efisiensi Tersier = 0,8
Efisiensi Sekunder = 0,9
Ir
= 1,38
Q = (100,439 x 1,38 ) / 0,8
= 173, 257 lt/det
Q
saluran Sekunder = Q tersier / 0,9
=
Data
perhitungan debit air pada setiap saluran irigasi dapat dilihat pada Tabel 2.2
Tabel 2.2 Debit aliran air irigasi di setiap saluran
|
Saluran |
Nilai Efisiensi (e) |
Q (m³/det) |
|
Primer 1 |
0,9 |
0,12348 |
|
Primer 2 |
0,9 |
0,9637 |
|
Primer 3 |
0,9 |
0,87196 |
|
Sekunder 1 |
0,9 |
0,14882 |
|
Sekunder 2 |
0,9 |
0,09524 |
|
Sekunder 3 |
0,9 |
0,09174 |
|
Sekunder 4 |
0,9 |
0,54933 |
|
Sekunder 5 |
0,9 |
0,30246 |
|
Sekunder 6 |
0,9 |
0,19251 |
|
Tersier 1 |
0,8 |
0,19572 |
|
Tersier 2 |
0,8 |
0,09465 |
|
Tersier 3 |
0,8 |
0,22219 |
|
Tersier 4 |
0,8 |
0,09896 |
|
Tersier 5 |
0,8 |
0,17326 |
PERENCANAAN PENAMPANG SALURAN
Didalam perhitungan dimensi suatu
saluran baik itu saluran pembawa (saluran primer, sekunder, tersier dan
kwartener) maupun saluran pembuangan, pada dasarnya sama.
Rumus yang saat ini biasa digunakan adalah rumus
Strickler :
Tabel 2.3 Debit
aliran air irigasi di setiap saluran
|
Q (m3/detik) |
b : h |
Kecepatan air (v) untuk tanah lempung
biasa (m/detik) |
m |
Keterangan |
|
0,000 – 0,050 |
1,0 |
Min. 0,25 |
1:1 |
Catatan : |
|
0,050 – 0,150 |
1,0 |
0,25 – 0,30 |
1:1 |
*bmin = 0,30 m |
|
0,150 – 0,300 |
1,0 |
0,30 – 0,35 |
1:1 |
*Q = A*V |
|
0,300 – 0,400 |
1,5 |
0,35 – 0,40 |
1:1 |
Q = debit air, m3/det |
|
0,400 – 0,500 |
1,5 |
0,40 – 0,45 |
1:1 |
A = luas basah, m2 |
|
0,500 – 0,750 |
2,0 |
0,45 – 0,50 |
1:1 |
V = kecepatan air, m/det |
|
0,750 – 1,500 |
2,0 |
0,50 – 0,55 |
1:1 |
V = k*R2/3*I1/2 |
|
1,500 – 3,000 |
2,5 |
0,55 – 0,60 |
1:1,5 |
R = jari-jari hidrolis = A:O |
|
3,000 – 4,500 |
3,0 |
0,60 – 0,65 |
1:1,5 |
O = keliling basah |
|
4,500 – 6,000 |
3,5 |
0,65 – 0,70 |
1:1,5 |
I = kemiringan saluran |
|
6,000 – 7,500 |
4,0 |
0,70 |
1:1,5 |
|
|
Saluran |
K (koefisien
kekasaran) |
T (talud) |
h/b |
W (waking-jagaan) |
Lahar Tanggul-tanggul |
|
Tersier-kuartier |
40 |
1:1 |
1 |
0,30 |
1,00 |
|
Sekunder Q
= 0,50 m3/det |
40 |
1:1 |
1 |
0,40 |
1,00 |
|
Primer + sekunder |
|||||
|
Q
= 0,5 – 1 m3/det |
40 |
1:1 |
2 |
0,50 |
1,50 |
|
Q
= 1 - 2 m3/det |
40 |
1:1 |
2,5 |
0,60 |
1,50 |
Menghitung Perencanaan Bangunan Pintu Air Irigasi
|
Lebar Meja (m) |
Tinggi
Energi (m) |
Besar
Debit (m³/det) |
|
0,50 |
0,33 |
0,00-0,16 |
|
0,50 |
0,50 |
0,03-0,30 |
|
0,75 |
0,50 |
0,04-0,45 |
|
1,00 |
0,50 |
0,05-0,60 |
|
1,25 |
0,50 |
0,07-0,75 |
|
1,50 |
0,50 |
0,08-0,90 |
Contoh Perhitungan:
1. Saluran
Primer 1 dengan Pintu Romijn
Untuk
Perencanaan dibatasi dengan syarat teknis sebagai berikut:
·
Untuk satu pintu biasa
diambil :
-
Lebar pintu (b) =
1.5 m
-
Qmaks =
1,23488 m3/dtk
-
Hmaks (tinggi muka air
diatas ambang) = 0.5 m
Maka :
Jika diambil 1
pintu :
Q = 1,71*b*h3/2 à
b = 1.5 m
1,23488 = 1,71*(0.5)*h3/2
h = (1,23488/(1,71*1.5))2/3
= 0,614 m
h = 0,614 m ≥ hmaks = 0,5 m
(No OK à Tidak memenuhi syarat)
Jika
diambil 2 pintu :
Q = Q/2 = 1,23488/2 = 0,61744
m3/dtk
Dicoba
dengan tinggi muka air (h) = 0,5 m
Q = 1,71*b*h3/2 à
h = 0,5 m
0,61744 = 1,71*b*0,53/2
b = 1,02 m à
diamil b = 1,1 m < b mks = 1,5 m àoke
Dicek
:
·
Tinggi h :
Q = 1,71*b*h3/2 à
b = 1,1 m
0,61744 = 1,71*1,1*h3/2
h =
0,476 < h maks =0,5 m àoke
·
Debit : Q =
1,71*(1,1)*(0.5)3/2
= 0.665034 m3/dtk >
0,61744 m3/dtk àOK
Untuk
2 pintu
Q
= 2 * 0.665034 = 1,330068 > 1,23488 m3/dtk àOK
Jadi, dimensi pintu air untuk saluran saluran Primer 1
adalah :
|
Dua buah pintu romijn dengan ketentuan masing-masing
pintu: Lebar pintu (b) = 1,1 m Qmak = 1,23488 m3/dtk Tinggi muka air diatas
ambang (h maks) = 0,5 m |
2. Saluran
Sekunder 1 dengan Pintu Romijn adalah sbb :
Rumus
Pintu Romijn :
Q
= 1,71 * b*
Untuk
Perencanaan dibatasi dengan syarat teknis sbb:
·
Untuk satu pintu biasa
diambil :
-
Lebar pintu (b) =
0.5 m
-
Qmaks =
0.148824.m3/dtk
-
Hmaks (tinggi muka air
diatas ambang) = 0.33 m
Maka :
Jika diambil 1
pintu :
Q =
1,71*b*h3/2 à
b = 0.5 m
0.148824 = 1,71*(0.5)*h3/2
h =
(0.148824/(1,71*0.5))2/3
=
0.312 m
h =
0.312 m ≤ hmaks = 0.33 m (OK à
ambil 1 pintu)
h
~ 0,32
dicek
: untuk 1 pintu :
·
Debit : Q = 1,71*(0.5)*(0.32)3/2
= 0.1620828351 m3/dtk
> 0.154771532 m3/dtk àOK
Jadi,
dimensi pintu air untuk saluran saluran sekunder 1 adalah :
|
Satu buah pintu romijn dengan ketentuan : Lebar pintu (b) = 0,5 m Qmak = 0,16208 m3/dtk Tinggi muka air diatas
ambang (h maks) = 0,32 |
*Perhitungan pintu
air untuk saluran yang lainnya sama seperti diatas, dan hasil perhitungan dapat
dilihat pada Tabel 4.5
Tabel
4.5 Perencanaan Dimensi Bangunan Pintu Air Irigasi
|
Saluran |
Q (m³) |
B (m) |
H |
Cek Debit |
||
|
Hitung |
Rencana |
Qpasang |
Ket |
|||
|
Primer 1 |
1.23488 |
1.1 |
0.476 |
0.5 |
1.33007 |
Ok ( 2 pintu) |
|
Primer 2 |
0.9637 |
1.1 |
0.521 |
0.4 |
1.19210 |
Ok ( 2 pintu) |
|
Primer 3 |
0.87196 |
1.5 |
0.487 |
0.4 |
0.90686 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Sekunder 1 |
0.14882 |
0.5 |
0.312 |
0.32 |
0.15477 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Sekunder
2 |
0.09524 |
0.5 |
0.232 |
0.3 |
0.14049 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Sekunder 3 |
0.09174 |
0.5 |
0.226 |
0.3 |
0.14049 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Sekunder 4 |
0.54933 |
1 |
0.469 |
0.5 |
0.60457 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Sekunder 5 |
0.30246 |
1 |
0.315 |
0.4 |
0.43260 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Sekunder 6 |
0.19251 |
0.5 |
0.37 |
0.4 |
0.21630 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Tersier 1 |
0.19572 |
0.5 |
0.37 |
0.3 |
0.21630 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Tersier 2 |
0.09465 |
0.5 |
0.231 |
0.3 |
0.14049 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Tersier 3 |
0.22219 |
0.5 |
0.407 |
0.5 |
0.30229 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Tersier 4 |
0.09896 |
0.5 |
0.237 |
0.3 |
0.14049 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Tersier 5 |
0.17326 |
0.5 |
0.345 |
0.4 |
0.21630 |
Ok ( 1 pintu) |
|
Sumber Referensi : YOGI OKTOPIANTO ( Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma, 2011) |
0 Response to "PERENCANAAN IRIGASI DAN BANGUNAN AIR "
Post a Comment