BAB IPENDAHULUAN

1.1. Umum

Irigasi adalah usaha penyediaan,pengaturan dan pembuangan air irigasi untuk menunjang pertanian yang sejenisnya serta mencakup masalah-masalah pengendalian banjir,sungai dan segala usaha yang berhubungan dengan pemeliharaan dan pengamanan sungai untuk keperluan pertanian.

1.2. Latar Belakang Tugas

Air irigasi yang ada pada umumnya belum digunakan secara optimal,sehingga dirasakan perlu untuk menentukan alokasi penggunaan air seefisien mungkin.Maka perlu dibuat suatu model yang merupakan suatu sistem,dimana sistem tersebut dapat dilakukan suatu optimasi.Analisa optimasi tersebut akan memberikan informasi kepada pengelola untuk menentukan lokasi penggunaan air bagi setiap tujuan baik untuk irigasi perkebunan,PLTA,perusahaan air dan khususnya pertanian,Agar dapat mencapai swasembada pangan demi memenuhi kebutuhan pangan yang semakin meningkat.

1.3. Batasan Tugas

Lingkup ini di titik beratkan dalam usaha mengoptimasikan sumber daya air yaitu untuk keperluan irigasi pada daerah irigasi agar didapatkan keuntungan yang optimal.Berdasarkan kebutuhan di atas maka dibatasi :

a. Pengoptimasian potensi air ditujukan untuk kepentingan kebutuhan air irigasi.Dalam hal ini ditujukan kepada sistem keseluruhan yang di pandang sebagai satu kesatuan tunggal.

b. Keuntungan pada pemanfaatan air didasarkan pada luas areal dan rencana pola tanam.1.4. Rumusan Kajian dalam Tugas

Berdasarkan pembatasan tugas di atas,maka rumusan kajian yang dibahas adalah :

1. Seberapa besar potensi air yang ada di daerah irigasi tersebut yang bisa digunakan untuk irigasi serta seberapa banyak kebutuhan air untuk kebutuhan irigasi dan seberapa luas areal yang dapat di airi.

2. Mengoptimalkan pemakaian air sesuai kebutuhan berdasarkan pola tanam dengan menggunakan cara program linier sehingga diperoleh keuntungan bersih tahunan di lokasi penelitian.

1.5. Tujuan dan Manfaat

Tujuan irigasi yaitu untuk mengalirkan air dari sumbernya agar sampai ketujuan agar tanah menjadi basah yang dimaksudkan agar :

Tanah menjadi lunak sehingga mudah diolah, Zat-zat makanan dalam tanah yang diperlukan tanaman dapat larut sehingga mudah

diserap oleh akar tanaman, Mencukupi lengas lapang dari tanah agar tetap dalam prosentase yang diperlukan

tanaman untuk tumbuh terutama pada musim kering, Menambah kesuburan tanah, Memberantas hama, Membersihkan tanah, Mempertinggi muka air tanah.

Manfaatnya adalah agar dalam setiap merencanakan saluran irigasi,ini dapat menjadi masukan pada setiap perencanaan irigasi,sehingga penggunaan air dapat dilakukan seoptimal mungkin.

1.6. Sistematika Pembahasan

Mulai

Pengumpulan Data :

-Data curah hujan,-Data debit sungai(limpasan),-Data tanaman,

-Data pola tata tanam.

Potensi Debit Sumber

Analisa Debit :

1.Debit andalan,

2.kebutuhan air irigasi.

Sitem Irigasi

Pra layout jaringan

Neraca Air

QTersedia > Qkebutuhan

Perencanaan teknis saluran dan bangunan

Bangunan utama dan pelengkap

Analisis hidrolis (dimensi)

Saluran + bangunan pelimpah

penggambaran

BOQ + (RAB)

Selesai

Analisis stabilitas dan struktur

Layout definitif

(luas areal rencana)

BAB IILANDASAN TEORI

2.1. Umum

Kriteria perencanaan jaringan irigasi merupakan bagian dari standar kriteria perencanaan dari Direktorat Sumber Daya Air.Jaringan irigasi sendiri adalah saluran dan bangunan pelengkapnya yang merupakan satu kesatuan yang diperlukan untuk penyediaan,pembagian,pemberian,penggunaan dan pembuangan irigasi,yang bertujuan untuk mempertahankan dan meningkatkan produktivitas lahan untuk mencapai hasil pertanian yang optimal tanpa mengabaikan kepentingan lainnya.

Dalam tahap perencanaan,ada dua tahap perencanaan,yakni :

1. Perencanaan pendahuluan (awal),2. Perencanaan akhir (detail).

Pada tahap perencanaan awal,diputuskan mengenai daerah irigasi,ketinggian dan tipe bangunan yang hasil keputusannya saling mempengaruhi satu sama lain secara langsung serta diperlukan pengetahuan,pengalaman dan penguasaan mengenai semua kriteria perencanaan.

2.2. Evapotranspirasi

2.2.1. Evaporasi

Evaporasi adalah air laut,sungai,danau atau waduk yang menguap secara langsung ke udara.Energi dibutuhkan untuk merubah bentuk molekul air dari fase cair ke fase uap,radiasi matahari langsung dan faktor lingkungan yang mempengaruhi suhu udara merupakan sumber energi.Gaya penggerak untuk memindahkan uap air dari permukaan penguapan adalah perbedaan tekanan antara uap air di permukaan dan tekanan udara atmosfir yang saat berlangsung udara sekitar menjadi jenuh secara perlahan dan selanjutnya proses akan melambat dan kemungkinan akan berhenti jika udara basah tidak dipindahkan ke atmosfir.Pergantian udara jenuh dengan udara kering sangat berganung pada kecepatan angin,oleh karena itu radiasi surya,temperature udara,kelembapan udara dan kecepatan angin merupakan parameter iklim yang dipertimbangkan dalam penentuan proses evaporasi.

2.2.2. Transpirasi

Transpirasi adalah air yang menguap ke udara lewat dari daun-daun tumbuhan.Proses penguapan terjadi dalam daun,yang disebut ruang intercellular dan pertukaran uap ke atmosfir dikontrol oleh celah stomata (stomatal aperture).Hampir semua air yang diserap oleh akar tanaman keluar melalui proses transpirasi dan hanya sebagian kecil saja yang digunakan dalam tanaman.

Transpirasi seperti evaporasi langsung tergantung pada suplai energy,tekanan uap dan angin.Kandungan lengas tanah dan kemampuan tanah melewatkan air ke akar juga menentukan laju transpirasi,termasuk genangan air dan salinitas air tanah.Laju transpirasi juga dipengaruhi oleh karakteristik tanaman,aspek lingkungan dan praktek pengolahan dan pengelolaan lahan.

2.2.3. Evapotranpirassi

Evapotranspirasi adalah air yang menguap lewat daun-daun tumbuhan (transpirasi) dan air yang menguap lewat laut,sungai,danau atau waduk ke udara (evaporasi).Proses hilangnya air akibat evapotranspirasi merupakan salah satu komponen penting dalam hidrologi karena proses tersebut dapat mengurangi simpanan badan -badan air,tanah dan tanaman.Untuk kepentingan sumber daya air,data ini untuk menghitung kesetimbangan air dan lebih khusus untuk keperluan penentuan kebutuhan air bagi tanaman (pertanian) dalam periode pertumbuhan atau periode produksi,sehingga data ini sangat diperlukan untuk tujuan irigasi atau pemberian air dan perencanaan irigasi atau koservasi air.

Evapotranspirasi ditentukan beberapa faktor,yaitu :

a. Radiasi surya (Rd) : komponen sumber energi dalam memanaskan badan-badan air,tanah dan tanaman.Radiasi potensial sangat ditentukan oleh posisi gegrafis lokasi,

b. Kecepatan angin (v) : angin merupakan factor yang menyebabkan terdistribusinya air yang telah diuapkan ke atmosfir sehingga proses penguapan dapat berlangsung terus sebelum terjadinya kejenuhan kandungan uap udara,

c. Kelembapan relatif (RH) : parameter ilklim ini memgang peranan karena udara memiliki kemampuan untuk menyerap air sesuai kondisinya termasuk temperature udara dan tekanan udara atmosfir,

d. Temperature : suhu merupakan komponen tak terpisah dari RH dan radiasi.Suhu ini dapat berupa suhu badan air,tanah dan tanaman atau pun juga suhu atmosfir.

Besarnya evapotranspirasi sangat berpengaruh pada kebutuhan air selama penyiapan lahan dengan cara menghitung besarnya evaporasi air terbuka (Eo) :

Eo = ETo x C

Dimana :

ETo = evapotranspirasi potensial (penmann modifikasi) (mm/hari)

C = koefisien yang dipengaruhi oleh iklim

Eo = evaporasi

2.2.4. Evapotranspirasi Potensial

Evapotranspirasi potensial adalah nilai yang menggambarkan kebutuhan lingkungan, sekumpulan vegetasi, atau kawasan pertanian untuk melakukan evapotranspirasi yang ditentukan oleh beberapa faktor, seperti intensitas penyinaran matahari, kecepatan angin, luas daun, temperatur udara, dan tekanan udara. Evapotranspirasi potensial juga menggambarkan energi yang didapatkan oleh kawasan tersebut dari matahari. Di sisi lain, transpirasi sebanding dengan seberapa banyak karbon yang diserap oleh kawasan vegetasi karena transpirasi juga berperan perpindahaan CO2 dari udara ke daun.

Dalam menghitung besarnya evapotranspirasi potensial kita bisa menggunakan beberapa rumus diantaranya dengan menggunakan metode penman Modifikasi yang telah disesuaikan dengan keadaan daerah di Indonesia :

ETo = c . Eto*

ET0* = W. (0,75. Rs - .Rn1) + (I – W) . f(u). (ea – ed)

dengan :

ET0* =Evapotranspirasi potensial sebelum dikoreksi/evaporasi mula air bebas(mm/hari).

W = Faktor yang berhubungan dengan suhu (t) dan elevasi daerah.

Rs = Radiasi gelombang pendek, dalam setahun evaporasi ekivalen (mm/hari).

= (0,25 + 0,54 n/N). Ra

Ra = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfer atau angkat angot

(mm/hari).

Rn1 = Radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari).= f(t) . f(ed) . f(n/N)

f(t) = Fungsi suhu = σ . Ta4

f(ed) = Fungsi tekanan uap = 0,344 – 0,44 . ed0.5

f(n/N) = 0,1 + (1 + u/100)

f(u) = Fungsi kecepatan angin pada ketinggian 2,00 m (m/dt).

= 0,27 (1 + u /100)

ea = Perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap sebenarnya.

Ed = ea* RH.

Rh = Kelembaban udara relatif (%).

Setelah harga ET0 didapat, maka besar harga evapotranspirasi potensial (ET0)

dapat dihitung dengan rumus:

ET0 = ET0* . c

dengan :

c = Angka koreksi Penanam yang besarnya mempertimbangkan perbedaan cuaca.

Kebutuhan Air Tanaman (ET)

Gambar bagan Evapotranspirasi

2.3. Pola Tata Tanam

Pola tata tanam adalah susunan rencana penanaman berbagai jenis tanaman selama satu

tahun.Umumnya pola tanam mengikuti debit andalan yang tersedia untuk mendapatkan luas

tanam yang seluas-luasnya,Perencanaan dan persiapan pola tanam serta jadwal tanam suatu

jaringan irigasi bervariasi sesuai dengan kebiasaan petani terhadap jenis tanaman yang akan

dibudidayakan dan jadwal tanamnya serta dipengaruhi pula oleh modal,ketersediaan benih

dan pangsa pasar.

Dalam pengembangan dan jadwal tanam daerah irigasi dengan skala besar yang

mencakup beberapa kabupaten serta yang mencakup jadwal tanam umum dan jadwal

pemberian air irigasi untuk beberapa kabupaten disiapkan oleh instansi pengairan dan instansi

pertanian sebelum masa tanam dimulai.

EVAPOTRANSPIRASI

(ETo)

Terjadi pada

Saat yang sama

TRANSPIRASI

(T)

EVAPORASI

(E)

2.3.1. Tata Tanam

Tata tanam merupakan upaya pengaturan air yang disesuaikan dengan kebutuhan

tanaman menurut jenis dan luas tanaman pada suatu lahan sawah atau daerah irigasi.Dalam

menyusun rencana tata tanam suatu daerah irigasi perlu diperhatikan beberapa hal,diantaranya

adalah :

1. Keinginan dan kebiasaan petani.

2. Kebijaksanaan pemerintah.

3. Kesesuaian lahan terhadap jenis tanaman.

4. Ketersediaan air.

5. Iklim dan hama.

6. Ketersediaan tenaga kerja.

7. Hasil dan biaya usaha tani.

2.3.2. Jadwal Tata Tanam

Setidaknya 3 bulan sebelum masa tanam dimulai,instansi pengairan harus

meminta/mengumpulkan laporan daerah irigasi dan instansi terkait dari berbagai kabupaten

sebagai dasar perencanaan kebutuhan air tiap masa tanam,yang terdiri dari laporan :

1. Jenis tanaman yang akan ditanami.

2. Luas areal yang akan diusulkan.

Data lain juga diperlukan seperti data ketersediaan debit,perkiraan curah hujan efektif

dan sumber air lainnya,ditambah pemanfaatan air buangan,agar instansi pengairan dapat

menyiapkan rencana “alokasi air sementara” untuk setiap daerah irigasi yang kemudian

diperiksa,disesuaikan dan ditanggapi untuk penetapan rencana pemberian air.

2.4. Koefisien Tanaman

Nilai koefisien tanaman dibagi 4 fase pertumbuhan,yaitu :

1. Kc initial (Kc in),

2. Kc development (Kc dev),

3. Kc middle (Kc mid),

4. Kc end.

Dengan :

Kc in merupakan fase awal pertumbuhan tanaman selama kurang lebih dua minggu.

Kc dev merupakan koefisien tanaman untuk masa perkembangan (masa antara fase initial dan

middle).

Kc mid merupakan masa pertumbuhan dan perkembangan termasuk persiapan dalam masa

pembuahan.

Kc end merupakan pertumbuhan akhir tanaman dimana tanaman tersebut tidak berprodukisi

lagi.

Tabel koefisien tanaman (Kc) padi menurut Nedeco/prosida dan FAO

Bulan Padi (Nedeco/Prosida) Padi (FAO)Lokal Unggul Lokal Unggul

0.51.01.52.02.53.03.54.0

1.201.201.201.271.321.331.401.30

1.351.301.24

01.12

0

1.101.101.101.101.101.050.95

0

1.101.101.051.050.95

0

Tabel koefisien tanaman Palawija jenis jagung

Bulan Jagung (90)

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.50

0.59

0.96

1.05

1.02

0.95

2.5. Kebutuhan Air Tanaman

Kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan untuk mengganti air yang

hilang akibat penguapan.Air dapat menguap melalui permukaan air (evaporasi) yang

dipengaruhi oleh faktor iklim,yaitu :

- Suhu udara.

- Kecepatan angin.

- Kelembapan udara.

- Kecerahan matahari.

Air juga dapat menguap melalui daun-daun tanaman (transpirasi) yang dipengaruhi oleh

faktor ilkim dan faktor tanaman,yaitu :

- Jenis tanaman.

- Varietas tanaman.

- Umur tanaman.

Kebutuhan air tanaman dapat dirumuskan sebagai berikut :

ET = k . ETo

Dengan :

ET = Kebutuhan air untuk tanaman (mm/hr)

K = Koefisien tanaman,yang besarnya tergantung pada jenis,macam dan umur tanaman

ETo = Evapotranspirasi potensial (mm/hr)

1.6. Perkolasi

Perkolasi adalah gerakan air sampai ke bawah dari zona tak jenuh (antara permukaan

tanah sampai ke bawah permukaan air tanah) ke dalam daerah jenuh (daerah di bawah

permukaan air tanah). Daya perkolasi (Pp) adalah laju perkolasi maksimum yang

dimungkinkan dan besarnya dipengaruhi kondisi tanah dan muka air tanah perkolasi terjadi

saat daerah tak jenuh mencapai daya medan (field capacity).

Table Harga Perkolasi untuk Berbagai Tekstur Tanah

Jenis Tanah Perkolasi (mm/hari)Tanah Porous (Sandy Loam)

Lempung Sedang (Loam)

Liat Berat (Clay)

3 – 6

2 – 9

1 – 2

1.7. Pengolahan Tanah dan Persemaian

2.7.1.Pengolahan Tanah

Pengolahan tanah untuk tanaman padi di sawah membutuhkan lebih banyak daripada

untuk tanaman palawija. Banyaknya air yang diperlukan untuk tanaman padi,berkisar antara

250-300 mm, dengan masa pengolahan yang lamanya berkisar antara 1-1,5 bulan.

Besar air yang diperlukan untuk pengolahan tanah ditentukan dari rumus :

WP = A x S + A x d (n + 2)

Dimana :

Wp = Banyaknya air yang diperlukan pada saat pengolahan tanah (m3)

A = Luas daerah yang akan diolah (ha)

S = Tinggi air untuk pengolahan tanah (pudding water depth)

D = unit water requirement (mm), adalah jumlah evapotranspirasi dan perkolasi

N = Lama waktu yang dibutuhkan untuk pengolahan tanah

Besar air yang diperlukan untuk pengolahan tanah pada suatu hari dapat dihitung

dengan persamaan :

Wpx = A x S + (x – 1) d x 10 m3

Dimana n-hari ke (yang akan dihitung)

Pekerjaan pengolahan tanah ini dalam dua tahap, yaitu membajak dan

menggaru.Maksud membajak adalah :

1. Memperbaiki sirkulasi udara dalam tanah.

2. Membuat tanah menjadi gembur sehingga tanaman berkembang dengan baik.

Maksud menggaru adalah :

1. Menyempurnakan tanah dari bajakan sehingga tanaman berkembang dengan baik.

2. Meratakan tanah yang akan diolah.

3. Membuat tanah menjadi lebih kedap air, sehingga peresapan dapat lebih diperkecil.

2.7.2.Persemaian

Air untuk persemaian diberikan bersamaan dengan pemberian air untuk pengolahan

tanah. Persemaian harus sudah disiapkan antara 20-30 hari sebelum masa tanam padi di

sawah. Luas lahan untuk persemaian berkisar antara 3-5% dari luas lahan seluruhnya yang

akan ditanami.Tanah untuk persemaian dibajak, digaru, dan kemudian dicangkul sampai

menjadi lumpur. Pada umur 25 hari atau 3 sampai 4 minggu setelah pengolahan lahan bibit

siap untuk dipindah ke petak-petak sawah yang telah disediakan.

1.8. Curah Hujan Efektif

Di dalam memperhitungkan kebutuhan air irigasi, curah hujan diperhitungkan sebagai

penambah untuk memenuhi kebutuhan air tanaman). Jika curah hujan yang jatuh

intensitasnya rendah, maka air akan habis menguap dan tidak bisa dipergunakan untuk

pertumbuhan tanaman. Air hujan yang jatuh dan dimanfaatkan oleh tanaman untuk

memenuhi kebutuhan air konsumtifnya disebut curah hujan efektif. Jadi curah hujan efektif

ini merupakan sebagian dari curah hujan yang jatuh pada suatu daerah pada kurun waktu

tertentu.Berdasarkan pengertian diatas maka perlu dibedakan antara curah hujan efektif dan

curah hujan efektif nyata sebagai berikut :

• Curah hujan nyata adalah sejumlah curah hujan yang jatuh pada suatu daerah pada kurun

waktu tertentu.

• Curah hujan efektif adalah sejumlah curah hujan yang jatuh pada suatu daerah dan dapat

digunakan oleh tanaman untuk pertumbuhannya.

Dalam menghitung curah hujan efektif digunakan rumus Basic Month :

Reff = 0.70 xR 80

15mm

Dimana : R = curah hujanR80 = curah hujan dengan probabilitas 80%

1.9. Debit Andalan

Debit andalan (defendable) 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% yang ditentukan dalam ½ bulanan. 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 yang menyebabkan kinerja irigasi berkurang yang mengakibatkan pengurangan areal persawahan.Antisipasi keadaan ini perlu dilakukan dengan memasukan faktor koreksi besaran 80% - 90% untuk debit andalan.

2.10. Pergantian Lapisan Air

Pergantian lapisan air erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Beberapa saat setelah

penanaman, air yang digenangkan di permukaan sawah akan kotor dan mengandung zat tidak

lagi diperlukan tanaman, bahkan akan merusak. Air genangan ini perlu dibuang agar tidak

merusak tanaman di lahan. Saat pembuangan lapisan genangan, sampah-sampah yang ada di

permukaan air akan tertinggal, demikian pula lumpur yang terbawa dari saluran pengairan.

Air genangan yang dibuang perlu diganti dengan air baru yang bersih.Adapun ketentuan-

ketentuan dalam WLR adalah sebagai berikut :

1. WLR diperlukan saat terjadi pemupukan maupun penyiangan, yaitu 1-2 bulan dari

transplating.

2. WLR = 50 mm (diperlukan penggantian lapisan air, diasumsikan = 50 mm).

3. Jangka waktu WLR = 1,5 bulan (selama 1,5 bulan air digunakan untuk WLR)

2.10. Efesiensi Irigasi

Efisiensi adalah perbandingan debit air irigasi yang sampai dilahan pertanian dengan

debit air irigasi yang keluar dari pintu pengambilan yang dinyatakan dalam persen(%).

Kehilangan ini disebabkan karena adanya penguapan, kegiatan eksploitasi,kebocoran dan

rembesan. Untuk perencanaan dianggap sepertiga dari jumlah air yang diambil akan hilang

sebelum air itu sampai di sawah.

Sebelum sampai di petak sawah, air harus dialirkan melalui saluran-saluran induk, sekunder, dan tersier. Kehilangan air irigasi dinamakan efisiensi irigasi yang besarnya adalah perbandingan antara jumlah air yang nyata bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman di tambah perkolasi lahan dengan jumlah air yang dikeluarkan dari pintu pengambilan. Efisiensi dinyatakan dalam prosentase.

Table Harga-harga untuk Tanaman Ladang (upland crops)

Awal Peningkatan yang dapat dicapai

Jaringan irigasi utama

Petak tersier

Keseluruhan

0.75

0.65

0.50

0.80

0.75

0.65

Efisiensi berkisar antara 35% pada musim hujan sampai 60% pada musim kemarau,

penyebab rendahnya effisiensi pada musim hujan karena ketidak mampuan memberikan air

secara pasti sesuai yang dibutuhkan, akibat pertimbangan curah hujan efektif.

Dalam studi ini besarnya efisiensi irigasi pada saluran adalah sebagai beriku :

Efisiensi saluran primer sebesar 95%,

Efisiensi saluran sekunder sebesar 90%,

Efisiensi jaringan tersier sebesar 80%,

Jadi besarnya efiesiensi secara keseluruhan adalah sebesar 65% atau 0,65.

2.11. Kebutuhan Air Irigasi

Kebutuhan bersih air irigasi merupakan banyaknya air dalam liter/detik/hektar yang

dibutuhkan disawah untuk jenis tanaman tertentu serta pada tahap pertumbuhan tertentu pula.

Besarnya kebutuhan air di lahan tergantung dari jenis tanaman, diperoleh dengan persamaan

sebagai berikut :

a. Untuk tanaman padi saat masa tanam

NFR = IR - Reff

b. Untuk tanaman padi saat masa tanam

NFR = ET + IR + WLR + P – Reff

c. Untuk tanaman palawija

NFR = ET + P – Reff

dengan :

NFR = Kebutuhan air di sawah {1 mm/hari x (10.000/24) x 60 x 60 = 1 1/dt/ha}.

ET = Kebutuhan air tanaman (mm/hari).

IR= Kebutuhan air untuk pengolahan tanah (mm/hari).

WLR = Kebutuhan air untuk pembibitan (mm/hari).

P = Perkolasi (mm/hari).

Reff = Curah hujan efektif (mm).

Sedangkan kebutuhan air irigasi total yang diukur dalam pintu pengambilan atau

intake dinyatakan dengan rumus :

DR = (NFR . A)

ER

dengan :

DR = kebutuhan air irigasi pada pintu pengambilan atau Intake (m3/dt).

ER = efisiensi irigasi.

Air irigasi umumnya diambil dari sungai atau waduk dan dialirkan melalui sistem

jaringan irigasi guna menjaga keseimbangan jumlah air dilahan pertanian. Jumlah kebutuhan

air guna memenuhi kebutuhan air irigasi dapat dicari dengan langkah-langkah sebagai

berikut:

1. Menghitung evapotranspirasi potensial.2. Menghitung penggunaan konsumtif tanaman.3. Memperkirakan laju perkolasi lahan yang dipakai.4. Memperkirakan kebutuhan air untuk penyiapan lahan (pengolahan lahan dan persemaian).5. Menghitung kebutuhan air di sawah.6. Menentukan Efisiensi Irigasi.7. Menghitung kebutuhan air di intake.

Kebutuhan Air Irigasi

Besarnya kebutuhan air irigasi dipengaruhi oleh beberapa faktor,seperti :

-Penyiapan lahan.

-Penggunaan konsumtif.

-Perkolasi.

-Pergantian lapisan air.

-Curah hujan efektif.

Pendugaan kebutuhan air di sawah dilakukan berdasarkan jenis tanaman,persamaan netto kebutuhan air (Netto Farm Requirement) dengan metode standar perencanaan jaringan irigasi,yaitu dengan persamaan sebagai berikut :

NFR Padi = LP + ETc + WLR + P – Re Padi

Dengan :

NFR padi = netto kebutuhan air padi di sawah (mm/hr)

LP = kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm/hr)

ETc = kebutuhan air untuk tanaman

WLR = (Water Level Requirement) kebutuhan air untuk penggantian lapisan air (mm/hr)

P = perkolasi

Re padi = curah hujan efektif untuk padi (mm/hr)

Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan

Kebutuhan air untuk penyiapan lahan dipengaruhi oleh evaporasi,kejenuhan tanah,perkolasi dan jangka waktu untuk penyiapan lahan.untuk menghemat pemakaian air irigasi pada saat penyiapan lahan,maka dilakukan :

2. Penyiapan lahan tidak dilakukan secara serentak.

3. Saat penyiapan lahan untuk tanaman padi musim hujan,biasanya cukup menunggu turunnya hujan sehingga air hujan dapat digunakan seefektif mungkin dan pada saat penyiapan lahan untuk padi biasanya kondisi tanah masih lembab.

Kebutuhan air untuk penyiapan lahan dapat dihitung engan metode Van de Goor dan Zijlstra (1968) :

Eo = 1,1 x ETO

IR =M . ekeK−1

Dengan :

IR = kebutuhan air untuk pengolahan lahan (mm/hr)

M = kebutuhan air untuk mengganti air yang hilang akibat evaporasi dan perkolasi di sawah

yang telah di jenuhkan (mm/hr)

M = Eo + P

Eo = evaporasi air terbuka yang diambil 1.1 Eto selama pengolahan lahan (mm/hr)

K = (M . T) / S

T = jangka waktu penyiapan lahan (hari)

S = air yang dibutuhkan untuk penjenuhan ditambah dengan 50 mm berdasarkan dari tekstur

tanah.

2.12. Sistem Pemberian Air

Sistem pembagian air di Indonesia yang biasa digunakan pada umunya adalah sistem irigasi secara terus-menerus (continuous flow).Sistem pembagian air terbagi dalam beberapa sistem,yaitu :

1. Rotasi

Rotasi merupakan sistem pemberian air ke lahan sawah dengan level tertentu kemudian pemberian air berikutnya dilakukan pada periode tertentu kepada lahan yang lain agar dapat mencukupi kebutuhan air pada tanaman yang diakibatkan kurangnya debit air untuk mencukupi kebutuhan air pada lahan.

2.Terus-menerus

Sistem irigasi terus menerus (continuous flow) dilakukan dengan memberikan air kepada tanaman dan dibiarkan tergenang mulai beberapa hari setelah tanam hingga beberapa hari menjelang panen. Penggunaan sistem ini, dengan mempertimbangkan : penerimaan respon yang baik pada waktu pemupukan, menekan pertumbuhan gulma, dan menghemat tenaga untuk pengolahan tanah.

3.Giliran

Irigasi bergilir (rotational irrigation) merupakan teknik irigasi dimana pemberian air dilakukan pada suatu luasan tertentu untuk periode tertentu, sehingga areal tersebut menyimpan air yang dapat digunakan hingga periode irigasi berikutnya dilakukan.

4. Golongan

Sistem irigasi golongan merupakan sistem pemberian irgasi dengan cara menggolongkan suatu lahan yang ditanam dengan berbagai jenis tanaman tertentu yang dalam sistem pemberian airnya di golongkan sesuai dengan kebutuhan tanaman yang berbeda-beda.

2.13. Perencanaan Sistem Jaringan

2.13.1. Bangunan Irigasi

Keberadaan bangunan ingasi diperlukan untuk menunjang pengambilan dan pengaturan air irigasi Beberapa jenis bangunan irigasi yang sering dijurnpai dalam praktek irigasi antara lain :

- Bangunan utama,

- Bangunan bagi,

- Bangunan bagi/sadap,

- Bangunan sadap,

- Bangunan box tersier,

- Bangunan box quarter,

- Bangunan ukur.

Keterangan bangunan jaringan irigasi khususnya bangunan utama

Bangunan utama dimaksudkan sebagai penyadap dari suatu sumber air untuk dialirkan

ke seluruh daerah irigasi yang dilayani.

Bangunan Utama

Bendung

Tanggul penutup,

Pelimpah,

Penguras.

Free Intake

Kantong Lumpur,

Pelimpah,

Penguras.

Bangunan bagi merupakan bangunan yang terletak pada saluran primer,sekunder dan

tersier yang berfungsi untuk membagi air yang dibawa oleh saluran yang

bersangkutan.Khusus untuk saluran tersier dan kuarter bangunan bagi ini masing-masing

disebut bokstersier dan boks kuarter. Bangunan sadap tersier mengalirkan air dari saluran

primer atau sekunder menuju saluran tersier penerima.Dalam rangka penghematan bangunan

bagi dan sadap dapat digabung menjadi satu rangkaian bangunan.

Bangunan bagi pada saluran-saluran besar pada umumnya mempunyai 3 (tiga)

bagian utama, yaitu :

a). Alat pembendung, bermaksud untuk mengatur elevasi muka air sesuai dengan tinggi

pelayanan yang direncanakan.

b). Perlengkapan jalan air melintasi tanggul, jalan atau bangunan lain menuju saluran cabang.

Konstruksinya dapat berupa saluran terbuka ataupun gorong-gorong.Bangunan ini dilengkapi

dengan pintu pengatur agar debit yang masuk saluran dapat diatur.

c). Bangunan ukur debit, yaitu suatu bangunan yang dimaksudkan untuk mengukur besarnya

debit yang mengalir.

Bangunan ukur perlu direncanakan,pada saat membangun bangunan sadap (awal saluran

primer), cabang saluran jaringan primer serta bangunan sadap primer dan sekunder agar

aliran irigasi sesuai dengan yang direncanakan. Bangunan ukur dimaksudkan untuk dapat

memberi informasi mengenai besar aliran yang dialirkan yang terkadang dapat berfungsi

sebagai bangunan pengatur.

Tabel beberapa jenis alat ukur debit

Tipe alat ukur Mengukur dengan Kemampuan mengatur

Ambang Lebar

Parshal Flume

Cipoletti

Romijn

Crump de Gruyter

Constan Head Orifice

Bangunan Sadap pipa sederhana

Aliran atas

Aliran atas

Aliran atas

Aliran atas

Aliran bawah

Aliran bawah

Aliran bawah

Tidak

Tidak

Tidak

Ya

Ya

Ya

Ya

2.13.2 .Bangunan Pelengkap dalam Saluran

bangunan pelengkap berfungsi sebagai pelengkap bangunan-bangunan irigasi,serta

berfungsi untuk memperlancar para petugas dalam eksploitasi dan pemeliharaan.Bangunan

pelengkap dapat juga dimanfaatkan untuk pelayanan umum.Jenis-jenis bangunan pelengkap

antara lain :

- Bangunan terjun,

- Bangunan syphone,

- Bangunan talang,

- Bangunan gorong,

- Bangunan jembatan,

- Bangunan got miring,

- Bangunan standard frofil.

2.13.3. Layout Jaringan Irigasi Daerah Rencana

Lay Out jaringan irigasi adalah suatu cara yang membedakan bagian-bagian yang

terdapat dalam irigasi bentuknya serupa Lay Out Map. Lay Out Map berisi skema jaringan

irigasi. Tujuan pembuatan skema jaringan irigasi adalah mengetahui jaringan irigasi,

bangunan irigasi, serta daerah-daerah yang diairi meliputi luas, nama dan debit.

1. Bangunan utama (head work)

2. Sistyem saluran pembawa (irigasi)

3. Sistem saluran pembuang (drainase)

4. Primer unit, sekunder unit, tersier unit.

5. Lokasi bangunan irigasi

6. Sistem jalan

7. Non irigated area (lading)

8. Non irigatable area (tidak dapat dialiri)

 Misalnya :

1 .daerah dataran tinggi

2. rawa (daerah yang tergenang)

Tata warna peta adalah :

-  Biru untuk jaringan irigasi

-  Merah untuk jaringan pembuang

-  Cokelat untuk jaringan jalan

- Kuning untuk daerah yang tidak dialiri

-  Hijau untuk perbatasan Kabupaten, Kecamatan, desa dan kampung

-  Merah untuk tata nama bangunan

-  Hitam untuk jalan kereta api

Skala Lay Out Map

General Lay Out Map dan Topographic map adalah 1 : 5000

Skema irigasi adalah 1 : 10000

Skema unti tersier adalah 1 : 5000 atau 1 : 2000

Standarisasi jaringan ukuran gravitasi :

Ukuran petak tersier 50 – 100 Ha

Ukuran petak kuartier adalah 8 – 15 Ha

Panjang saluran tersier adalah 1500 km

Panjang saluran kuartier adalah 500 km

Jarak saluran kuartier ke pembuangan adalah 300 km

Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam pembuatan Lay Out tersier adalah :

1. Luas petak tersier

2. Batas-batas petak

3. Bentuk yang optimal

4. Kondisi medan

5. Jaringan irigasi yang ada

6. Eksploitasi jaringan

Batas-batas untuk perencanaan lahan untuk daerah irigasi

1. Batas alam

Topografi (puncak gunung)

Sungai

Lembah

2. Batas Administrasi

Untuk perencanaan detail jaringan pembawa dan pembuang diperlukan peta topografi

yang akurat dan bisa menunjukkan gambaran-gambaran muka tanah yang ada.Peta tersebut

mencakup informasi yang berhubungan dengan :

Garis kontur dengan interval

Batas petak yang akan dicat

Tata guna tanah, saluran pembuang dan jalan yang sudah ada serta bangunannya

Tata guna tanah administratif

Garis kontur pada peta menggambarkan medan daerah yang akan direncanakan.

Topografi suatu daerah akan menentukan Lay 0ut serta konfigurasi yang paling efektif untuk

saluran pembawa atau saluran pembuang. Dari kebanyakan tipe medan Lay Out yang cocok

digambarkan secara sistematis. Tiap peta tersier yang direncanakan terpisah agar sesuai

dengan batas alam dan topografi. Dalam banyak hal biasanya dibuat beberapa konfigurasi

Lay Out jaringan irigasi dan pembuang.

Klasifikasi tipe medan sehubungan dengan perencanaan daerah irigasi :

1. medan terjal kemiringan tanah 2 %

 medan terjal dimana tanahnya sedikit mengandung lempun rawan erosi karena aliran

yang tidak terkendali. Erosi terjadi jika kecepatan air pada saluran lebih batas ijin.hal ini

menyebabkan berkurangnya debit air yang lewat, sehingga luas daerah yng dialiri berkurang.

2. medan gelombang, kemiringan 0,25-2,3%

kebanyakan petak tersier mengambil airnya sejajar dengan saluran sekunder yang akan

merupakan batas petak tersier pada suatu sisi. Batas untuk sisi yang lainnya adalah saluran

primer. Jika batas-batas alam atau desa tidak ada, batas alam bawah akan ditentukan oleh

trase saluran garis tinggi dan saluran pembuang. Umumnya saluran yang mengikuti lereng

adalah saluran tersier. Biasanya saluran tanah dengan bangunan terjun di tempat-tempat

tertentu. Saluran kuarter akan memotong lereng tanpa bangunan terjun dan akan memberikan

air karena bawah lereng. Kemungkinan juga untuk memberikan air ke arah melintang dari

sawah satu ke sawah yang lain.

3. Medan berombak, kemiringan tanahnya 0,25-2% umumnya kurang dari 1%

Saluran tersier diatur letaknya di kaki bukit dan memberikan air dari salah satu sisi.

Saluran kuarter yang mengalir paralel atau dari kedua sisi saluran kuarter yang mungkin

mengalir ke bawah punggung medan. Saluran pembuang umumnya merupakan saluran

pembuang alami yang letaknya cukup jauh dari saluran irigasi. Saluran pembuang alami

biasanya akan dilengkapi sistem punggung medan dan sistem medan.

4. medan sangat datar, kemiringan tanah 0,25%

2.13.4. Skema Jaringan Irigasi

2.13.5. Petak Tersier Percontohan

Perencanaan jaringan irigasi tersier harus sedemikian sehingga pengelolaan air dapat

dilaksanakan dengan baik. Untuk mendapatkan hasil perencanaan yang baik prlu diperhatikan

hal sebagai berikut :

1. Petak Tersier Ideal

Petak tersier ideal adalah petak yang masing-masing pemilik sawahnya memiliki

pengambilan sendiri dan dapat membuang kelebihan air langsung ke jaringan

pembuang. Para petani dapat mengangkut hasil pertanian dan peralatan mesin atau ternaknya

dari dan kesawah melalui jalan petani yang ada.

2. Ukuran Petak Tersier dan Kuarter

Ukuran optimum suatu petak tersier adalah 50-100 ha.Ukuran ini dapat ditambah

sehingga 15 ha, jika keadaan topogrfi memaksa. Di petak tersier yang berukuran kecil,

efisiensi irigasi akan lebih tinggi karena :

·         Diperlukan titik pembagi yang lebih

·         Saluran-saluran yang lebih pendek menyebabkan kehilangan air yang kecil

·         Lebih sedikit petani yang terlibat kerja sama lebih baik

·         Pengaturan air yang lebih baik sesuai dengan kondisi tanaman

·         Perencanaan lebih fleksibel sehubungan dengan batas-batas desa

Kriteria umum untuk pengembangan petak tersier :

Ukuran petak tersier                                                      : 5-100 hektar

Ukuran petak kuarter                                                     : 8-15 hektar

Panjang saluran tersier                                                  : 1500 meter

Panjang saluran kuarter                                                 : 500 meter

Jarak antara saluran kuarter dan pembuang                   : 300 meter

3. Batas Petak

Batas petak yang berdasarkan pada kondisi topografi,harus diatur sebaik mungkin, agar

satu petak tersier terletak dalam satu daerah administrative agar eksploitasi dan pemeliharaan

jaringan serta agar dapat mempermudah pengawasan jaringan irigasi yang lebih

baik,sehingga dapat dihindari konflik-konflik yang bisa terjadi akibat perselisihan yang dapat

dihindari.

Jika ada dua desa di petak tersier yang sangat luas maka dianjurkan untuk membagi

petak-petak tersebut menjadi dua petak subtersier yang berdampingan sesuai dengan daerah

desa masing-masing.

Batas-batas petak kuarter biasanya akan berupa saluran irigasi dan pembuangan kuarter

yang memotong kemiringan medan dan saluran irigasi serta pembuangan kuarter yang

memotong kemiringan medan. Jika mungkin batas ini bertepatan dengan batas-batas hak

milik tanah.

BAB IIIDATA DAN ANALISA

3.1. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial

Perhitungan Evapotranspirasi Kota Tebing Tinggi dengan ketinggian 30 meter diatas permukaan laut dengan koordinat 3’ 19” – 3’ 21” Lintang Utara.Data klimatologi diambil dari stasiun Kwala Begumit.

Langkah – langkah perhitungan evapotranspirasi cara penman Modifikasi pada (bulan januari) sebagai berikut : 1. Suhu rerata (t) = 26.68 oC 2. Kelembaban relative (RH)= 84.77 % 3. Kecepatan Angin (u) = 0.95 m/dt 4. Penyinaran Matahari (n) = 54.00 % 5. Nilai tekanan uap rerata nyata (ea) pada temperature t = 26.68 oC diperoleh 34.70 mbar (hasil interpolasi) 6. Tekanan uap jenuh rerata (ed) didapat dengan :

Ed = ea . (RH / 100) = 34.70 . (84.77 /100)

= 29.42 mbar 7. Letak lintang lokasi Tebing Tinggi = 3’ 19” – 3’ 21” LU maka nilai Ra adalah sebesar 14,50 mm/hari. 8. Nilai w pada elevasi daerah Tebing Tinggi 30 meter dengan t = 26.68 oC dengan interpolasi didapat w sebesar 0.760. 9. Dengan nilai t = 26.68 oC maka nilai f(t) = 16.0010.Dengan nilai ed = 29.41 mbar diperoleh f(ed) sebesar = 0.101 mbar11. Nilai f(n/N) diperoleh :

F(n/N) = 0.1 + 0.9 . n/N = 0,1 + 0.9 .54 %

= 0.586

12. Nilai f(u) diperoleh :

F(u) = 0,27 (1 + 0,864*u)

= 0,27 (1+ 0,864*0,95)

= 0,49 m/dt

13. Nilai Rn1 diperoleh :

Rn1 = f(t) . f(ed) . f(n/N)

= 16 .0.101 . 0.586

= 0.950 mm/hari

Rs = (0,25 + 0,54 n/N) . Ra

= (0.25 + 0,54 . 54/100) . 14,50

= 7,853 mm/hari

14. Eto* = (w*(0,75.Rs – Rn1) + (1 – w)*f(u)*(ea-ed))

= (0.760 * (0,75 . 7,853 – 0.950) + (1 – 0,760) *(0,49)* (5,28)

= 4,38 mm/hari

15. Dengan demikian besarnya Eto dengan faktor c yang didapat pada bulan januari yaitu :

Eto = c . Eto*

= 1,1 . 4,38

= 4,82 mm/hari

Dengan demikian untuk bulan-bulan berikutnya.Hasil perhitungan sampai bulan desember dapat dilihat pada tabel analisa Evaporasi Potensial Metode Penmann Modifikasi.

Perhitungan penyiapan lahan untuk bulan Januari :

1. Evapotranspirasi Potensial (ETo) = 38.98 mm/hari

2. Nilai Eo diperoleh dengan :

Eo = 1,1 . ETo

= 1,1 . 4,82

= 5,30 mm/hari

3. Perkolasi = 3 mm/hari

4. Nilai kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air (M) diperoleh dengan :

M = P + Eo

= 3 + 5,30

= 8,30 mm/hari

5. Jangka waktu untuk penyiapan lahan (T) = 30 hari

6. Kebutuhan air penjenuhan (S) = 300 mm/hari

7. Nilai koefisien diperoleh dengan :

K = M . (T/S)

= 8,30 . (30/300)

= 0,830

8. Bilangan natural (e) = 2,718

9. Hitung kebutuhan air untuk penyiapan lahan (PL) dengan :

PL = M . ek

(ek−1)

= 8,30.2,7180,721

2,7180,721−1

= 14,72 mm/hari

= 441,60 mm/bulan

Dengan demikian juga untuk bulan-bulan berikutnya.Hasil perhitungan sampai bulan Desember dapat dilihat pada table

3.3. Perhitungan Curah Hujan Efektif3.4. Perhitungan Debit Andalan3.5. Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi3.6. Perhitungan Keseimbangan Air (Water Balance)3.7. Perhitungan Saluran Irigasi3.8. Perhitungan Bangunan Pelengkap