Irigasi 1

Perencanaan Irigasi

Tahap Studi

• Dalam Tahap Studi, konsep proyek dibuat dan dirinci mengenai irigasi pertanian ini pada prinsipnya akan didasarkan pada faktor-faktor tanah, air dan penduduk, namun juga akan dipelajari berdasarkan aspek-aspek lain.

• Aspek yang berpengaruh:– Ekonomi rencana nasional dan regional,– Sosiologi– Ekologi

Studi Awal

StudiIdentifikasi

StudiPengenalan

StudiKelayakan

PerencanaanPendahuluan

PerencanaanDetail

RencanaInduk

Pengukuran

• Pengukuran topografi

• Pengukuran sungai dan lokasi bendung

• Pengukuran trase saluran

• Pengukuran lokasi bangunan

Pengukuran Topografi

• Pemetaan bisa didasarkan pada pengukuran medan (terestris) penuh yang sudah menghasilkan peta-peta garis topografi lengkap dengan garis-garis konturnya -> untuk daerah kecil

• Pemetaan fotogrametri, walaupun lebih mahal, jauh lebih menguntungkan karena semua detail topografi dapat dicakup di dalam peta -> untuk perencanaan petak tersier.

Topografi

Fotogrametri -> foto udara

Data, Pengukuran, dan Penyelidikan untuk Perencanaan Irigasi

• Data:– Curah hujan– Evapotranspirasi– Debit puncak dan debit harian– Angkutan sedimen– Peta Rupa Bumi– Data Pertanian dan Lahan Pertanian– Data Sosial Ekonomi– Data Topografi– Data Penyelidikan Tanah

Curah Hujan

• Analisis curah hujan untuk menentukan:– Curah hujan efektif untuk menghitung

kebutuhan irigasi. Curah hujan efektif atau andalan adalah bagian dari keseluruhan curah hujan yang secara efektif tersedia untuk kebutuhan air tanaman.

– Curah hujan lebih (excess rainfall) dipakai untuk menghitung kebutuhan pembuangan/drainase dan debit (banjir).

• Untuk analisis curah hujan efektif, curah hujan di musim kemarau dan penghujan akan sangat penting artinya.

• Untuk curah hujan lebih, curah hujan di musim penghujan (bulan-bulan turun hujan) harus mendapat perhatian tersendiri.

• Data hujan sebaiknya sepanjang 10 tahun.

Curah Hujan Harian (mm)

Nama Stasiun KrikilNo Stasiun 51 B ElevasiNo In Database Tipe alat BiasaLintang Selatan Pemilik BMG/PengairanBujur Timur Operator S1

Tahun 1991

Tanggal Bulan TahunanJan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des

1 7 0 16 15 - - - - - - - -2 16 5 10 9 - - - - - - - -3 19 0 15 8 - - - - - - - -4 19 15 0 18 - - - - - - - -5 16 10 4 9 - - - - - - - -6 0 40 8 11 - - - - - - - -7 5 7 4 8 - - - - - - - -8 10 12 0 8 - - - - - - - -9 15 0 0 6 - - - - - - - -10 8 0 0 10 - - - - - - - -11 5 0 3 15 - - - - - - - -12 5 15 10 10 - - - - - - - -13 38 0 0 0 - - - - - - - -14 71 0 18 0 - - - - - - - -15 16 0 0 0 - - - - - - - -16 5 0 10 0 - - - - - - - -17 0 18 0 0 - - - - - - - -18 18 0 0 0 - - - - - - - -19 8 10 0 0 - - - - - - - -20 0 0 20 15 - - - - - - - -21 7 5 0 8 - - - - - - - -22 12 0 18 18 - - - - - - - -23 48 0 0 9 - - - - - - - -24 10 0 0 12 - - - - - - - -25 19 0 15 18 - - - - - - - -26 0 3 0 0 - - - - - - - -27 4 15 0 0 - - - - - - - -28 0 0 36 0 - - - - - - - -29 15 0 0 - - - - - - - -30 6 0 0 - - - - - - - -31 17 0 - - - - -

Hujan Maximum 71 40 36 18 - - - - - - - - -Jml Curah Hujan 419 155 187 207 - - - - - - - - -Jml.Hari Hujan 26 12 14 18 0 0 0 0 0 0 0 0 -Hujan (1-15) 250 104 88 127 - - - - - - - -Jml. data kosong 0 0 0 0 15 15 15 15 15 15 15 15Hujan (16-31) 169 51 99 80 - - - - - - - -Jml. data kosong 0 0 0 0 16 15 16 16 15 16 15 16

Evapotranspirasi

• Analisis mengenai evaporasi diperlukan untuk menentukan besarnya evapotranspirasi tanaman yang kelak akan dipakai untuk menghitung kebutuhan air irigasi dan kalau perlu untuk studi neraca air di daerah aliran sungai.

• Studi ini mungkin dilakukan bila tidak tersedia data aliran dalam jumlah yang cukup.

• Data-data iklim yang diperlukan:– Temperatur : harian maksimum, minimum dan rata-

rata – Kelembapan relatif – Sinar matahari : lamanya dalam sehari – Angin : kecepatan dan arah – Evaporasi : catatan harian

• Jangka waktu pencatatan untuk keperluan analisis yang cukup tepat dan andal adalah sekitar sepuluh tahun.

DATA KLIMATOLOGI DI YOGYAKARTA

Stasiun Barongan Lokasi 7 37 15 LSTahun 1993 - 2002 110 25 35 BTKec Jetis Tinggi 27 mKab Bantul Th pendirian 1980Prop DIY Pemilik DPU DIYDAS Opak

R.H. Penguapan Kec angin Rad mth Sinar mth Hujan(%) Max Min Rata2 mm (km/hr) (cal/cm2/hr) (%) (mm)

Januari 88.94 29.78 24.36 27.09 30.44 4.20 16.91 36.30 13.87Februari 87.96 29.81 24.10 27.02 28.24 8.22 19.28 38.30 13.55Maret 85.86 30.24 25.27 27.75 28.43 5.78 20.94 45.15 12.68April 88.09 30.68 23.11 26.77 27.70 4.95 22.99 45.72 5.75Mei 80.67 28.83 22.71 25.77 25.34 4.75 24.99 52.01 1.27Juni 80.34 28.38 22.41 25.37 23.89 4.37 36.16 49.68 1.13Juli 78.68 27.94 21.48 24.70 26.24 4.83 38.33 51.75 0.50Agustus 76.69 27.71 21.20 24.45 25.72 5.55 40.16 62.73 0.12September 77.56 28.30 21.97 25.23 27.09 5.90 44.34 56.68 0.28Oktober 85.47 30.49 24.53 27.55 30.62 5.79 40.29 55.18 2.31November 88.66 30.20 24.74 27.50 28.53 5.92 28.71 39.31 4.97Desember 88.17 29.72 24.27 26.97 28.68 5.41 21.53 34.89 8.91

Rata2 83.92 29.34 23.34 26.35 27.58 5.47 29.55 47.31 5.44

BulanTemp air dlm pan

Temp

Evapotranspirasi Potensial

• Besarnya kebutuhan air irigasi antara lain dipengaruhi oleh pola tata tanam, keadaan iklim, curah hujan, luas daerah irigasi, dan sebagainya.

• Analisis kebutuhan air -> metode Penman.• Evapotranspirasi potensial yaitu jumlah air

maksimum yang mampu diuapkan dari suatu permukaan ke lingkungan di sekelilingnya dan tanah tidak kekurangan air.

• Evapotranspirasi aktual adalah kemampuan air untuk menguap.

• Besarnya evapotranspirasi sangat berpengaruh pada kebutuhan air selama penyiapan lahan.

• Besarnya dihitung dengan menghitung besarnya evaporasi air terbuka (Eo).

Eo = Eto x C • Eto : Evapotranspirasi potensial (Penman

modifikasi) (mm/hari)• C : Koefisien yang dipengaruhi oleh

iklim

Banjir Rencana

• Banjir rencana adalah debit maksimum di sungai atau saluran alamiah dengan periode ulang (rata-rata) yang sudah ditentukan yang dapat dialirkan tanpa membahayakan proyek irigasi dan stabilitas bangunan- bangunan.

• Debit banjir ditetapkan dengan cara menganalisis debit puncak, dan biasanya dihitung berdasarkan hasil pengamatan harian tinggi muka air.

• Untuk keperluan analisis yang cukup tepat dan andal, catatan data yang dipakai harus paling tidak mencakup waktu 20 tahun.

• Faktor lain yang lebih sulit adalah tidak adanya hasil pengamatan tinggi muka air (debit) puncak dari catatan data yang tersedia.

• Data debit puncak yang hanya mencakup jangka waktu yang pendek akan mempersulit dan bahkan berbahaya bagi si pengamat.

• Debit banjir dari waktu kewaktu mengalami kenaikan, semakin membesar seiring dengan penurunan fungsi daerah tangkapan air -> menyebabkan kinerja irigasi berkurang dan desain bangunan kurang besar.

• Antisipasi keadaan ini perlu dilakukan dengan memasukan faktor koreksi besaran 110% - 120% untuk debit banjir. Faktor koreksi tersebut tergantung pada kondisi perubahan DAS.

Debit Andalan

• Debit andalan (dependable flow) adalah debit minimum sungai untuk kemungkinan terpenuhi yang sudah ditentukan yang dapat dipakai untuk irigasi.

• Kemungkinan terpenuhi ditetapkan 80% (kemungkinan bahwa debit sungai lebih rendah dari debit andalan adalah 20%).

• Debit andalan ditentukan untuk periode tengah – bulanan.

• Debit minimum sungai dianalisis atas dasar data debit harian sungai.

• Agar analisisnya cukup tepat dan andal, catatan data yang diperlukan harus meliputi jangka waktu paling sedikit 20 tahun. Jika persyaratan ini tidak bisa dipenuhi, maka metode hidrologi analitis dan empiris bisa dipakai.

• Dalam praktek ternyata debit andalan dari waktu kewaktu mengalami penurunan seiring dengan penurunan fungsi daerah tangkapan air -> menyebabkan kinerja irigasi berkurang yang mengakibatkan pengurangan areal persawahan.

• Antisipasi keadaan ini perlu dilakukan dengan memasukan faktor koreksi besaran 80% - 90% untuk debit andalan.

Analisis Kebutuhan Air Irigasi

• Kebutuhan air untuk irigasi diperkirakan dari perkalian antara luas lahan yang dialiri dengan kebutuhan air irigasi.

• Kebutuhan air irigasi dipengaruhi oleh :– kebutuhan air konsumtif untuk tanaman (Etc)– kebutuhan air untuk penyiapan lahan (IR)– kebutuhan air untuk penggantian lapisan air (RW)– perkolasi (P)– hujan efektif (ER)– efisiensi air irigasi (IE)– luas areal irigasi (A).

• Kebutuhan air untuk irigasi juga dihitung berdasarkan kebutuhan air untuk penyiapan tanaman (di lahan), kebutuhan air untuk pertumbuhan dan berdasarkan informasi pola tata tanam tahunan.

• Kebutuhan air irigasi dihitung pada tiap daerah pelayanan, sehingga pada tiap daerah pelayanan parameter-parameter kebutuhan air irigasi dihitung tersendiri

• Analisis kebutuhan irigasi:– Kebutuhan netto air irigasi di sawah untuk tanaman

padi (NFR) dalam (mm/hari) – Penggunaan Konsumtif (Etc) dalam (mm) – Kebutuhan air irigasi untuk padi (WRD) dalam (l/dt

ha) – Kebutuhan air irigasi untuk tanaman palawija (WRP) – Kebutuhan air irigasi selama waktu

penyiapan/pengolahan lahan (IR) – Penggenangan (WLR) dan kebutuhan Air untuk

Pembibitan – Efisiensi Irigasi

Kebutuhan netto air irigasi di sawah untuk tanaman padi (NFR)

NFR = Etc + P – Re + WLR

dengan :• Etc : Penggunaan konsumtif (mm)• P : kehilangan air akibat perkolasi (mm/hari)• Re : Curah hujan efektif (mm/hari)• WLR : Penggantian lapisan genangan air

(mm/hari)

No. Jenis Tanah Nilai Perkolasi

(mm/hari)

1 Tanah Lempung 1 – 2

2 Tanah Lempung Pasiran 2– 3

3 Tanah Pasiran 3 – 6

Tabel Nilai Perkolasi

Sumber : Dirjen Pengairan, Bina Program PSA 010, 1986

• Perkolasi adalah kehilangan air pada petak sawah baik yang meresap kesamping ke bawah (vertikal) maupun yang meresap ke samping (horisontal).

• Besarnya perkolasi dipengaruhi oleh sifat tanah, terutama sifak fisik tanah.

• Harga perkolasi berkisar antara 1 – 6 mm/hari.

Penggunaan Konsumtif (Etc) dalam (mm)

• Dengan menggunakan data-data klimatologi, maka dapat dihitung besarnya evaporasi (Eo) pada daerah irigasi dengan metode “Metode Penman”.

• Besarnya koefisien tanaman (Kc) tergantung dari jenis tanaman dan phase pertumbuhan.

Periode Tengah Bulanan

Padi Palawija

Varietas Varietas Varietas Varietas Varietas Biasa Unggul Biasa Unggul Unggul

1 1,20 1,20 1,10 1,10 0,50

2 1,20 1,27 1,10 1,10 0,75

3 1,32 1,33 1,10 1,05 1,00

4 1,40 1,30 1,10 1,05 0,82

5 1,35 1,30 1,10 0,95 0,45

6 1,24 - 1,05 -

7 1,12 0,95

8 - -

Sumber : Dirjen Pengairan, Bina Program PSA 010, 1986

• Kebutuhan air untuk tanaman adalah banyaknya air yang dibutuhkan tanaman untuk membuat jaringan tanaman, untuk diuapkan yang dikenal sebagai “Evapotranspirasi” atau “Nilai Consumtive Use”.

Etc = Kc x Eto

• dengan :

• Kc : Koefisien tanaman

• Eto : Evapotranspirasi potensial (mm/hari)

Kebutuhan air irigasi untuk padi (WRD) dalam (l/dt ha)

• dengan :• NFR : Kebutuhan air untuk tanaman di lahan tersier

(mm/hari)• ef : Efisiensi irigasi secara keseluruhan (%)

efisiensi jaringan tersier sebesar 80%, saluran sekunder sebesar 90% dan efisiensi di saluran primer sebesar 90%, sehingga efisiensi total adalah 80% x 90% x 90% dibulatkan menjadi 65%.Koefisien 8,64 adalah faktor karena perubahan satuan dari mm/hari menjadi ltr/det.

64,8ef

NFRWDR

Kebutuhan air irigasi untuk tanaman palawija (WRP)

64,8

Re

efETcWRP

Kebutuhan air irigasi selama waktu penyiapan/pengolahan lahan (IR)

• Besar kebutuhan untuk penyiapan/pengolahan lahan tergantung dari besar penjenuhan lahan, lama pengolahan lahan, besar evaporasi dan perkolasi.

• Bagi tanaman padi direkomendasikan :– Angka penjenuhan untuk sawah tanpa bero 200 mm– Angka penjenuhan 250 mm untuk sawah yang

mengalami bero lebih dari 2,5 bulan.– Kebutuhan air untuk pengelolaan tanah bagi tanaman

palawija sebesar 50 mm selama 15 hari.