61900849 Perencanaan Irigasi Dan Bangunan Air

PERENCANAAN IRIGASI DANBANGUNAN AIR

YOGI OKTOPIANTO16309875

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANJURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS GUNADARMADEPOK 2011

Tugas Irigasi dan Bangunan Air

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Indonesia merupakan negara agraris dimana pembangunan di

bidang pertanian menjadi prioritas utama. Berdasarkan UU No.7 tahun

1996 tentang pangan menyatakan bahwa perwujudan ketahanan pangan

merupakan kewajiban pemerintah bersama masyarakat (Partowijoto,

2003).

Pembangunan saluran irigasi sebagai penunjang penyediaan bahan

pangan nasional tentu sangat diperlukan, sehingga ketersediaan air di

lahan akan terpenuhi walaupun lahan tersebut berada jauh dari sumber air

permukaan. Hal tersebut tidak terlepas dari usaha teknik irigasi yaitu

memberikan air dengan kondisi tepat mutu, tepat ruang dan tepat waktu

dengan cara yang efektif dan ekonomis (Sudjarwadi, 1990).

Air merupakan sumber daya alam yang terbaharui melalui daur

hidrologi. Namun keberadaan air sangat bervariasi tergantung lokasi dan

musim. Ketersediaan air di daerah tropis (dekat dengan katulistiwa)

sangat besar dibandingkan dengan daerah lain misalnya daerah gurun atau

padang pasir. Ketersediaan air pada saat musim basah (Oktober s/d April)

lebih besar dibandingkan pada saat musim kering (April s/d Oktober),

dikarenakan pada musim kering ketersediaan airnya sudah mulai

berkurang.

Rekayasa manusia untuk lebih mengoptimalkan pemanfaatan

sumber daya air adalah dengan merubah distribusi air alami menjadi

distribusi air secara buatan yaitu diantaranya dengan membangun waduk.

Waduk merupakan suatu bangunan air yang digunakan untuk menampung

debit air berlebih pada saat musim basah supaya kemudian dapat

dimanfaatkan pada saat debit rendah saat musim kering. Distribusi

kebutuhan air irigasi pada tiap daerah akan diatur melalui waduk tersebut.

2

Kelompok III Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma


Dengan perencanaan saluran dan pintu air sepanjang wilayah penyaluran,

air irigasi kemudian di salurkan.

Analisis kebutuhan air irigasi merupakan salah satu tahap penting

yang diperlukan dalam perencanaan dan pengelolaan sistern irigasi.

Kebutuhan air tanaman didefinisikan sebagai jumlah air yang dibutuhkan

oleh tanaman pada suatu periode untuk dapat tumbuh dan produksi secara

normal. Kebutuhan air nyata untuk areal usaha pertanian meliputi

evapotranspirasi (ET), sejumlah air yang dibutuhkan untuk pengoperasian

secara khusus seperti penyiapan lahan dan penggantian air, serta

kehilangan selama pemakaian.

Dalam makalah ini kami menganalisa kebutuhan air irigasi di

daerah Kusamba Bali, dengan wilayah petak sawah keseluruhan yang

harus di aliri seluas 747,852 ha. Perencanaan tersebut meliputi

perencanaan debit saluran air, perencanaan dimensi saluran, perencanaan

pintu air, skema irigasi dan juga diagram alir perencanaan.

1.2. 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).

3



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.

1.2. TUJUAN dan MANFAAT IRIGASI

1.2.1. 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.

1.2.2. 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

4



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.

1.3. 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.

1.4. DIAGRAM POHON IRIGASI

Data mengenai luas lahan pertanian dan debit aliran irigasi dapat

disajikan dalam bentuk diagram pohon dan tabel ( lihat pada halaman

gambar pendukung ).

5



BAB II

PEMBAHASAN

Dalam bab ini akan dijelaskan pembangunan jaringan irigasi di daerah Kusamba

Bali.

Flowchart Perencanaan Jaringan Irigasi

6



2.1. 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 untuk daerah Kusamba 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 untuk daerah Kusamba 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.

7



Gambar 2.1 Denah petak sawah beserta keterangan

Dimana :

- Petak sawah 1 = petak sekunder 1



- Petak sawah 4 = petak tersier 1





2.3. PERENCANAAN DEBIT SALURAN

2.3.1 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

8



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

2.3.2 Menghitung debit aliran air irigasi pada setiap saluran

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

9



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 x1 , 380,8

= 173, 257 lt/det

Q saluran Sekunder =

Qtersier0,9

=

173 , 2570,9 = 192, 508 lt/det = 0,192608 m³

Data perhitungan debit air pada setiap saluran irigasi dapat dilihat pada

Tabel 2.2

Tabel 2.2 Debit aliran air irigasi di setiap saluran

SaluranNilai 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

10



Tersier 4 0,8 0,09896

Tersier 5 0,8 0,17326

2.4. PERENCANAAN PENAMPANG SALURAN

2.4.1 Menghitung Perencanaan Dimensi Saluran rigasi

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 :

Q = v A R = AO

v = k.R2/3 . I1/2 A = bh + mh2

I = ( v

k . R23 )

2

O = b + 2h √1+m2

11



b / h = n

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 1:1Q = 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 1:1V = 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 1:1,5R = 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 1:1,5I = 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 40 1:1 1 0,40 1,00

12



Q = 0,50 m3/det

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

Contoh Perhitungan Dimensi saluran primer :

Q = 1,23488 m3/dtk

Dari tabel didapat :

b/h = 2 b =2h v = 0,532 m/s m = 1:1 k = 40

w1 = 0,6

A = bh + mh2 = 2h.h + 1.h2 = 3h2

O = b + 2h√1+m2 = 2h + 2h√1+12 = 4,828h

R = AO

= 3 h2

4,828 h=0,621 h

Q = vA = 0,532 x3h2 = 1,596h2 1,23488 = 1,596h2 h = 0.879 m

Maka didapat :

h = 0.879 m b = 2h = 1,758 m

A = 2.318 m2 O = 4,244 m

R = 0.546 m

I=( v

k . R23 )

2

=( 0,53240 ∙ 0,546 )

2

=0,00039

Untuk perhitungan dimensi saluran lainnya, dapat diihat di Tabel 2.4

13



14



2.4.2 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 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 Tidak

memenuhi syarat)


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 h = 0,5 m

0,61744 = 1,71*b*0,53/2 15



b = 1,02 m diamil b = 1,1 m < b mks = 1,5 m oke

Dicek :

Tinggi h :

Q = 1,71*b*h3/2 b = 1,1 m

0,61744 = 1,71*1,1*h3/2

h = 0,476 < h maks =0,5 m oke

Debit : Q = 1,71*(1,1)*(0.5)3/2

= 0.665034 m3/dtk > 0,61744 m3/dtk OK

Untuk 2 pintu

Q = 2 * 0.665034 = 1,330068 > 1,23488 m3/dtk OK

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* h3 /2

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 :


Q = 1,71*b*h3/2 b = 0.5 m

16



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 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 OK

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 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)


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)

17



18


Documents

61900849 Perencanaan Irigasi Dan Bangunan Air