LAPORAN PRAKTIKUM IRIGASI DAN DRAINASE ACARA 11 PENGUKURAN DEBIT AIR SALURAN TERBUKA DAN MENGHITUNG LAMA WAKTU IRIGASI
Nama NPM Prodi Coas Dosen
: Rahmad Setiawan : E1J013062 : Agroekoteknolo Agroekoteknologi gi : Rizky Septika Utami : Dr. Ir Sigit Sudjatm Sudjatmiko, iko, M.Sc
LABORATORIUM AGRONOMI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BENGKULU 2015 BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Air merupakan salah satu faktor penunjang kehidupan semua makhluk hidup, termasuk tanaman. Tanaman membutuhkan air agar dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik. Air yang dibutuhkan tanaman berasal dari air hujan maupun air irigasi. Kebutuhan tanaman akan air digunakan untuk mengganti air yang hilang akibat penguapan, baik penguapan yang melalui permukaan tanaman maupun permukaan tanah atau evapotranspirasi. Irigasi adalah usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian yang jenisnya meliputi irigasi air permukaan, irigasi air bawahtanah, irigasi pompa dan irigasi rawa.
Semua proses kehidupan dan kejadian di dalam tanah yang merupakan tempat media pertumbuhan tanaman hanya dapat terjadi apabila ada air, baik bertindak sebagai pelaku (subjek) atau air sebagai media (objek). Proses-proses utama yang menciptakan kesuburan tanah atau sebaliknya yang mendorong degradasi tanah hanya dapat berlangsung apabila terdapat kehadiran air. Oleh karena itu, tepat kalau dikatakan air merupakan sumber kehidupan. Usaha pengelolaan dan penyediaan air untuk menunjang kegiatan pertanian adalah bentuk diperlukan sistem irigasi yang tertata baik. Dalam suatu pengelolaan sumber daya air dengan perancangan bangunan air diperlukan suatu informasi yang menunjukan jumlah air yang akan masuk ke bangunan tersebut dalam satuan waktu yang dikenal sebagai debit aliran. Dengan adanya data debit tersebut pengendalian air baik dalam keadaan berlebih atau kurang sudah dapat diperhitungkan sebagai usaha untuk mengurangi dampak banjir pada saat debit maksimum dan kekeringan atau defisit air pada saat musim kemarau panjang. Debit adalah banyak air yang mengalir persatuan waktu. Secara matematis hal tersebut dapat diformulasikan sebagai berikut: Q=AxV Ket: Q = debit a, m3/det A = luas penampang lintang air yang mengalir. m2 V = kecepatan aliran air, m/det
1.2 Tujuan Mengetahui besar debit air yang mengalir di saluran irigasi kemumu serta menghitung waktu yang diperlukan untuk mengairi lahan sawah yang ditetapkan.. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Saluran irigasi teknis dibangun ditunjukkan dengan adanya sekat sebagai saluran tempat mengalirnta air. Untuk mengatur volume dan kecepatan air, saluran harus dibagi-bagi. Adanya kotoran dan sampah yang tertimbun juga dapat mengganggu aliran air. Saluran air juga dapat membendung jika terjadi banjir sewaktu-waktu (Wirawan,1991). 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. (Sudjarwadi 1990). Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk merancang sistem irigasi serta mengetahui potensi sumberdaya air di suatu wilayah DAS. Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumber daya air permukaan yang ada.
1. 2. 3. 4.
a.
Teknik pengukuran debit aliran langsung di lapangan pada dasarnya dapat dilakukan melalui empat katagori ( Gordon et al ., 1993): Pengukuran volume air sungai Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai. Pengukuran debit dengan menggunakan bahan kimia ( pewarna) yang dialirkan dalam aliran sungai (substance tracing method). Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukuran debit seperti weir ( aliran air lambat) atau flume ( aliran cepat). Saluran irigasi air tanah adalah bagian dari jaringan irigasi air tanah yang dimulai setelah bangunan intake / pompa sampai lahan yang diairi (PP No. 20 tahun 2006). Saluran irigasi terbagi atas 3 jenis yaitu : Saluran Primer Saluran primer adalah saluran yang membawa air dari jaringan utama ke saluran sekunder dan ke petak-petak tersier yang akan diairi. Petak tersier adalah kumpulan petak-petak kuarter, tiap petak kuarter memiliki memiliki luas kurang lebih 8 s.d. 15 ha. Sedangkan petak tersier memiliki luas antara 50 s.d. 150 ha.
b. Saluran Sekunder Saluran sekunder adalah saluran yang membawa air dari saluran primer ke petakpetak tersier yang dilayani oleh saluran sekunder tersebut. c. Saluran Tersier Saluran tersier adalah saluran yang membawa air dari bangunan sadap tersier dari jaringan utama ke dalam petak tersier saluran kuarter. Saluran kuarter membawa air dari boks bagi kuarter melalui bangunan sadap tersier atau parit sawah k e petakpetak sawah. (Herliyani at al , 2012) Lahan sawah dengan irigasi teknis yaitu jaringan irigasi dimana saluran pemberi terpisah dari saluran pembuang agar penyediaan dan pembagian air ke dalam lahan sawah tersebut dapat sepenuhnya diatur dan diukur dengan mudah. Biasanya lahan sawah irigasi teknis mempunyai jaringan irigasi yang terdiri dari saluran primer dan sekunder serta bangunannya dibangun dan dipelihara oleh pemerintah. Ciri-ciri irigasi teknis: Air dapat diatur dan diukur sampai dengan saluran tersier serta bangunan permanennya. Lahan sawah yang memperoleh pengairan dari sistem irigasi, baik yang bangunan penyadap dan jaringan-jaringannya diatur dan dikuasai dinas pengairan PU maupun dikelola sendiri oleh masyarakat. Kadar air tanah yang lebih rendah pada tanah sawah yang diolah sempurna disebabkan oleh porositas tanah lebih tinggi, sehingga kehilangan air lebih banyak (Notohadiprawiro, T. 1992) Pengaruh air irigasi pada tanah yang dialirinya dapat bersifat netral, implementer, memperkaya ataupun memiskinkan. Air irigasi bersifat netral yaitu didapatkan pada tanah-tanah yang menerima pengairan dari air yang berasal dan memlalui daerah aliran yang memiliki jenis tanah yang sama dengan tanah yang dialiri. Sifat suplementer dijumpai pada tanah yang telah kehilangan unsur-unsur hara akibat pencucian dan mendapatkan unsur-unsur hara lain dari air irigasi. Air irigasi bersifat memperkaya tanah apabila kandungan unsur hara akibat dari
pengairan lebih besar jumlahnya daripada unsure hara yang hilang karena paen, drainase atau pengairan. Pencucian unsur hara dari permukaan kompleks adsorpsi dan larutan tanah oleh air irigasi bersifat memiskinkan tanah ( Suyana et al , 1999).
BAB III METODOLOGI 3.1 Waktu Dan Tempat Praktikum ini dilaksanakan pada tanggal 02 Mei 2015. Pukul 10.00 WIB. Bertempat di Arga Makmur . Bengkulu Utara. 3.2 Alat Dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum pengukuran debit air saluran terbuka dan menghitung lama waktu irigasi adalah pelampung, current meter, stop watch, dan meteran/alat pengukur panjang. 3.3 Prosedur Kerja Dalam praktikum acara ini, dilakukan hal-hal seb agai berikut: 1. Dipilih bagian saluran irigasi Kemumu yang sudah dekat dengan sawah. Dipilih lokasi yang lurus dengan perubahan lebar sungai, dalam air dan gradien yang kecil. 2. Ditetapkan dua buah titik (patok) tempat pengamatan den gan jarak 50 – 100 m. 3. Pelampung dilemparkan ke sungai dengan jarak 10 – 20 m sebelah hulu titik engamatan pertama. 4. Waktu tempuh pelampung antara dua titik pengamatan tersebut di atas dicatat dengan menggunakan stop watch. 5. Kecepatan aliran dapat diperoleh dengan membagi jarak tempuh dengan waktu tempuh pelampung antara dua titik pengamatan. 6. Selain dengan pelampung, hal ini dapat di ukur dengan menggunakan alat current meter yang disediakan. 7. Dipilih kedalaman tertentu dari saluran irigasi, ukur kecepatan alirannya pada berbagai kedalaman sesuai dengan kondisi di lapang. 8. Untuk mengukur luas penampang lintang aliran air, maka bagian penampang aliran tersebut dibagi atas beberapa bagian (sesuai dengan lebar dan kondisi dasar aliran air). Tujuan pembagian ini adalah untuk memperoleh hasil perhitungan yang mendekati luas sebenarnya. 9. Jumlah luas dari bagian-bagian tesebut merupakan luas pen ampang lintang aliran. 10. Pengukuran kecepatan aliran air dilakukan sebanyak lima kali.
11. Dihitung berapa waktu yang dibutuhkan untuk mengairi sawah (luasan diukur dilapangan) dengan volume 200 mm. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Saluran Primer Pengukuran Debit Air MetodePelampung di Saluran Irigasi Induk Ulang an 1
2 3
JenisPelamp ung
JarakTem puh (m)
KecepatanAli ran (m/det)
WaktuTem puh (det)
LuasPenamp ang (m2)
Debit (m3/d et)
Gabus
10
0,526
19
0,394
0,207
Kayu
10
0,526
19
0,394
0,207
Gabus
10
0,588
17
0,394
0,231
Kayu
10
0,625
16
0,394
0,246
Gabus Kayu
10 10
0,555 0,666
18 15
0,394 0,394
0,218 0,262
10
0,581
17,333
0,394
0,228
Rata - rata
Pengukuran Debit Air Metode Kipas (Current meter) BagianAliran
20 % 50 % 60 % 80 % 100 % Rata - rata
KecepatanAliran (m/det) 0,7 0,7 0,7 0,7 0,5 0,66
Kedalaman (m) 0,136 0,34 0,408 0,54 0,68 0,4208
Saluran Skunder ( Saluran Bangun Bagi )
Nama alat bangun : oriface H = 56 cm h =0 b = 39 cm t = 10 cm A =bxt = 39 cm x 10 cm
Lebar (m) 0,58 0,58 0,58 0,58 0,58 0,58
LuasPenampang (m2) 0,394 0,394 0,394 0,394 0,394 0,394
Debit (m3/det) 0,2758 0,2758 0,2758 0,2758 0,197 0,26004
= 390 cm = 3,9 m
Saluran Tersier ( Saluran yang membagi ke lahan petani ) Asumsi :Luas sawah = 1 ha Tanaman :padi Kondisi :vegetatif 1 dan vegetatif 2 ET0 = 4 Kc = 1,2 ETC = ET0x Kc = 4 x 1,2 = 4,8 mm Kebutuhan air tanaman per hari 1 ha x 4,8 mm = 10000 m2 x 0,0048 m = 48 m3 A =pxl = 26 cm x 53 cm = 1378 cm2 = 0,1378 m2 = 0,14 m2 Q =AxV = 0,14 m2 x 0,2 m/s =0,028 m3/s Waktu yang dibutuhkan untuk mengairi lahan 1 ha : 48 m3 / 0,028 m3/s = 1714,28 s / 60 s = 28 menit.
4.2
Pembahasan Pengukuran pada saluran induk dalam praktikum ini digunakan dua metode, metode pertama dengan metode pelampung dan metode current meter. Metode pelampung digunakan dengan dua pelampung dengan bahan yang berbeda. Praktik dalam pengujian metode ini dilakukan pada jarak 10 m. Pengukuran dengan metode ini diulang tiga kali untuk masing masing bahan kemudian dirataan sehingga diharapkan akan mengetahui gambaran debit air yang ada dalam saluran irigasi primer tersebut. Pengukuran dengan metode pelampung diukur mengunakan bahan kayu dengan jarak tempuh 10m membutuhkan waktu 19 detik pada ulangan pertama, 16 detik ulangan kedua dan 15 detik ulangan ketiga, dengan demikian rataan pada ketiga percobaan tersebut dalam menempuh jarak 10m pelampung kayu membutuhkan waktu 16,5 detik. Pelampung pembanding yang digunakan selanjutnya adalah berbahan gabus. Percobaan yang sama pelampung gabus untuk menempuh jarak 10m pada ulangan yang pertama memerlukan waktu 19 detik, ulangan kedua 17 detik dan yang ketiga 18 detik maka rataan waktunya 18 detik. Selanjutnya kedua rataan tersebut diratakan kembali sehingga kecepatan rata-rata sebesar 0,58 m/s dengan luas penampang sebesar
0,394 m diperoleh rataan debit air sebesar 0,228 m3/secon. Hal ini berarti dalam satu detik saluran primer mengeluarkan air sebanyak 228 liter. Hasil ini merupakan perhitungan debit permukaan. Teori yang ada bahwa debit air yang berada pada saluran irigasi memilki perbedaan antar kedalaman. Pengukuran debit air yang selanjutnya adalah berdasarkan kedalaman. Hal ini sesuai teori yang ada bahwa semakin dalam air maka kecepatan dan debitnya berkurang. Pengukuran ini dilakukan dengan alat current meter pada 5 titik kedalaman. Berdasarkan pengukuran ini diketahui pada kedalaman 20% air tersebut memilki kecepatan 0,7 m/s dan debit 0,2758 m3/s. Titik pengukuran yang kedua pada kedalaman 50%, hasil pengukuran menunjukkan kecepatan dan debit air yang sama yaitu 0,7 m/s dan debit 0,2758 m3/s, hal ini berarti pada kedalaman 50% belum ada hambatan pada aliran air. Pengamatan yang ketiga dilakukan pada kedalaman 60% menunjukkan hasil ukur yang sama dengan pengukuran kecepatan dan debit air pada dua titik sebelumnya. Titik pengukuran 80% kecepan air irigasi hasil pengukuran belm menunjukkan perubahan masih dengan kecepatan 0,7 m/s dan debit 0,2758 m3/s, hal ini berarti tidak ada halangan aliran mulai kedalaman 80% hingga permukaan. Titik terakhir yang diamati adalah kecepatan dasar, pada pengukuran ini kecepatannya sebesar 0,6 m/s, hal ini menunjukkan bahwa pada dasar saluran irigasi primer terdapat hambatan aliran. Berdasarkan nilai kecepatan dasar maka debit air pada dasar adalah sebesar 0,197m3/s. Untuk memperoleh gambaran yang mendekati nilai debit air yang sebenarnya maka dilakukan perataan terhadap 5 hasil hitung debit air tersebut dengan rataaan 0,260 m3/s. Pengamatan yang kedua dilakukan pada saluran irigasi sekunder. Pengamatan pada saluran ini difokuskan pada besarnya pintu oriface. Hasil pengukuran menunjukkan besar ukuran oriface adalah 3,9 m2. Hal ini berarti dalam pengaliran air akan terjadi sebesar 39 liter. Pengamatan pada saluran tersier akan memfokuskan pada kebutuhan waktu untuk memenuhi kebutuhan tanaman. Contoh yang digunakan menunjukkan komoditi padi pada fase vegetatif 1 dan vegetatif 2. Perhitungan ini pada dasarnya untuk menentukan waktu sehingga kita dapat meng efisenkan pengunaan air. Hasil hitung diperoleh waktu yang dibutuhkan hanya 28 menit untuk mengairi sawah pada tanaman padi dengan nilai kc dan ET0. Dengan demikian pengunaan air yang perlu di alirkan hanya selama 28 menit, jika melebihi waktu tersebut maka air yang dselebihnya hanya sia-sia terbuang. Pengetahuan ini penting bagi petani. Hal ini ditinjau pada jumlah air yang semakin lama jumlahnya berkurang dan tidak nenentu. Pengetahuan semacam ini tentu jika disosialisasikan pada petani akan menambah efisiensi air dan tidak akan terjadi defisit air selama proses budidaya dilahan.
BAB V PENUTUP 5.1
Kesimpulan Debit air pada pengukuran dengan metode sederhana menunjukkan setiap detiknya irigasi primer mampu menyuplai air sebanyak 228 liter. Hasil pengukuran mengunakan current meter menujukkan bahwa perdetik saluran primer akan mengalirkan 260 liter air. Perbedaan debit ini terjadi dimungkinkan karena ketidak sesuaian prosedur pengukuran atau alat yang digunakan. Nilai debit air yang sebenarnya paling mendekati adalah hasil current meter, sebab pada pengukurannya eror hanya sedikit terjadi, sedangkan metode pelampung banyak terjadi kesalahan baik dari segi lingkungan maupun teknisnya. Kebutuhan waktu pengairan sebenarnya bergantung pada komoditi dan jenis tanahnya. Prinsip dasar yang perlu kita anut bahwa penghitungan waktu ini erat kaitanya dengan efisiensi air. Hal ini diperhatikan dengan pertimbangan bahwa jumlah air setiap musim tanam tidak sama maka untuk membagi air yang seefisien mungkin perlu pengetahuan tentang lama waktu pengairan. 5.2 Saran Para praktikan diharapkan mengikuti praktikum dengan serius dan memperhatikan setiap intruksi yang diberikan dosen atau co.assisten dan tidak sibuk dengan urusan sendiri.
