LAPORAN PRAKTIKUM PENGELOLAAN AIR UNTUK PERTANIAN ACARA III PENGUKURAN KEHILANGAN AIR DI SALURAN
Disusun oleh : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Kinanthi Shinta D. Sheptian Nur C. Ganang Rudianto Danang Hartanto Inung Pinata R. Ayu Elvandari
(11899/PN) (11923/PN) (11927/PN) (11960/PN) (11977/PN) (11991/PN)
Golongan/Kelompok: A2/1 Asisten : Firmansyah Widiyawan H.
LABORATORIUM AGROHIDROLOGI
JURUSAN TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2013
ACARA III PENGUKURAN KEHILANGAN AIR DI SALURAN Abstraksi Praktikum Pengelolaan Air Untuk Pertanian Acara III, yakni “Pengukuran Kehilangan Air di Saluran Air dilaksanakan di saluran air kolam perikanan Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, UGM, Yogyakarta. Pengukuran kehilangan air adalah suatu cara untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi terjadinya kehilangan air di suatu saluran perairan. Pengukuran kehilanagn air di saluran ini menggunakan weirs tipe Thompson yang merupakan alat yang sederhana yng dapat menghasilkan pengukuran kehilangan air yang akurat. Air yang melewati lempengan weirs ini akan menunjukkan besar kecilnya debit di saluran tersebut. Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa kehilangan air di saluran air yang kecil 1 x 10-5m3/dtk adalah dan hasil pengukuran kehilangan air di saluran air pada saluran besar adalah 8,3 x 10-5m3/dtk.
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kebutuhan air tidak dapat lepas dari kehidupan sehari-hari. Sebagai komponen mutlak penopang kehidupan, maka manusia dengan berbagai macam upaya berusaha untuk memperoleh manfaat yang optimal dari pendayagunaannya serta berupaya mengendalikan untuk mencegah kerusakan dan kerugian yang mungkin ditimbulkan oleh air. Peningkatan
produksi
pangan
menuntut
adanya
peningkatan
unsur–unsur
penunjangnya, baik secara kualiatas maupun kuantitas. Areal persawahan merupakan lahan pertanian utama penghasil beras sebagai bahan pokok pangan sebagian masyarakat Indonesia, sehingga diperlukan usaha-usaha secara intensif dan ektensif untuk peningkatan produksinya, salah satunya adalah dengan mengatur pemberian air Air merupakan unsur terpenting dalam pengelolaan dan pemeliharaan pertanian. Hampir 80% dari seluruh air yang dipakai oleh semua kegiatan manusia berada pada sektor pertanian, yaitu untuk irigasi, maka penyaluran dan pemakaian air irigasi harus dilaksanakan secara lebih efisien dan efektif. Fakta di lapangan terjadi kehilangan air pada saluran irigasi, sehingga mengurangi efisiensi pengairan. Dari kenyataan diatas maka perlu dilakukan pengkajian untuk mengetahui factor-faktor penyebab kehilangan air disaluran irigasi, dan pada akhirnya diharapkan ditemukan solusi untuk mengurangi masalah tersebut. B. Tujuan Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kehilangan air di selokan/saluran.
C. Tinjauan Pustaka Air di sektor pertanian sangat besar peranannya, karena hampir setiap kegiatan di sektor pertanian membutuhkan air dalam jumlah yang besar dibanding kegiatan lain. Keberadaan air sebagai sumberdaya alam yang sangat vital bagi sektor pertanian sangat perlu diperhatikan, sehingga efisiensi penggunaan air meningkat dan kehilangan air dapat dikurangi (Pusposutardjo dan Susanto, 1993). Besarnya kehilangan air pada saluran selain dipengaruhi oleh musim, jenis tanah, keadaan dan panjang saluran juga dipengaruhi oleh karateristik saluran. Sistem penyaluran air ke areal persawahan menggunakan saluran tanah, dan mengakibatkan rendahnya efesiensi pengairan. Pendugaan besarnya kehilangan air pada saluran merupakan langkah awal dalam usaha pcmanfaatan air secara efisien (Sarnadi, 1985). Kehilangan air pada saluran-saluran irigasi (conveyance loss) meliputi komponen kehilangan air melalui evaporasi, perkolasi, perembesan (seepage) dan bocoran (leakage). Pada saluran yang dilapisi bahan kedap, kehilangan air dapat ditekan dan hanya melalui proses evaporasi yang relatif kecil. Pada saluran irigasi yang ditumbuhi rumput (aquatic weed) seperti eceng gondok (Eichornia sp.) terjadi kehilangan melalui evapotranspirasi (Chow,1998). Menurut Bithell dan Smith (2011), Untuk menghitung evapotranspirasi potensial digunakan model Pennman dengan persamaan : Etp = c [ Wx. Rn+(1-w). f(u) (ea-ed)] Dimana
Etp
= evapotranspirasi potensial (mm/hari)
W
= faktor pembobot dari suhu
Rn
= radiasi netto ekivalen evaporasi (mm/hari )
F(u)
= fungsi angin
(ea-ed) = perbedaan tekanan uap jenuh suhu rata-rata dengan tekanan uap aktual rata-rata udara (mbar) C
= faktor koreksi.
Laju evaporasi tetap sesungguhnya tanah dapat ditentukan baik oleh evaporasi luar atau oleh sifat penyaluran air dari tanah, tergantung dari dua sifat tersebut mana yang lebih
rendah, dan bersifat sebagai pembatas. Pada daerah irigasi dengan frekuensi irigasi yang tinggi dan berlebihan bisa menyebabkan permukaan tanah tetap basah dan tahap pertama evaporasi akan berlangsung lama, menyebabkan laju kehilangan air maksimum. Kehilangan air karena evaporasi pada saluran irigasi yang dalam biasanya lebih kecil dibandingkan dengan yang berasal dari saluran irigasi yang dangkal dengan juml;ah pemberian air total yang sama (Pudjono, 2010). Aktuil Evapotranspirasi tergantung pada hujam, tersedianya air pada tanah, masukan energy, dan kuantotas serta fungsi biomassa. Perbedaan spesies vegetasi seperti produk pertanian mempunyai perbedaan kebutuhan air tergantung pada strukturnya, terutama pada perbandingan jumlah air yang berada di bawah permukaan tanah (Masjhudi, 2012).
II. METODOLOGI Praktikum Pengelolaan Air Acara III, yaitu “Pengukuran Kehilangan Air di Saluran” dilaksanakan pada hari Selasa tanggal 12 Maret 2013 di Laboratorium Agrohidrologi, Jurusan Tanah
dan di Kolam Perikanan, Jurusan Perikanan, Fakultas
Pertanian, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Alat yang digunakan pada acara ini adalah meliputi alat ukur mistar dan meteran serta Weirs tipe Thompson. Dilakukan pada dua saluran air yaitu saluran air besar dan saluran kecil, langkah pertama yang dilakukan adalah dengan menentukan dua titik pengamatan kemudian diukur jarak antara kedua titik tersebut kira-kira 4 meter. Pada masing-masing titik pengamatan dipasang alat weirs. Pemasangan weirs dilakukan serapat mungkin dengan dinding dan dasar selokan sehingga air yang terhadang tidak bocor. Tinggi air yang mengalir diukur sebagai h (dalam meter) dari kedua weirs yang dipasang. Pengukuran tinggi air yang mengalir dari kedua titik dilakukan pada waktu yang bersamaan. Dari data kedua ketinggian air tersebut dapat dicari kehilangan air pada kedua saluran air tersebut. Penghitungan kehilangan air dapat dihitung dengan rumus : 2
Q=
8 ( k ) B tan Φ h 5 m 3 / det ik 15 2
Dengan
Q = kehilangan air di saluran (m3/detik) k = 0,87 B = lebar weirs (cm)
Φ = 90°
III.HASIL PENGAMATAN Tabel 3.1 Kehilangan Air pada Weirs Besar maupun Weirs Kecil Ulangan
Jumlah Rerata
Kehilangan Air (M3/detik) weirs besar weirs kecil 1 0,00019 0,00001 2 0,00002 0 3 0,00004 0,00002 0,00025 0,00003 0,000083 0,00001
Contoh perhitungan Q = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h )5)2 Ulangan 1 Q1 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h1 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,285 ( 1x ( 0,08)5)2 = 4,4 x 10-4 m3/s Q2 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h2 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,285 ( 1x ( 0,064 )5)2 = 2,5x 10-4 m3/s Kehilangan Air ( KA) = Q1 rata-rata – Q2 rata-rata = 4,4 x 10-4 – 2,5 x 10-4 = 1,9 x 10-4 m/s
IV. PEMBAHASAN Pada praktikum ini dilakukan pengukuran kehilangan air di saluran. Seperti yang kita ketahui bahwa air dalam dunia pertanian merupakan sumberdaya yang sangat berharga, sehingga kehilangan air dalam kegiatan irigasi perlu diperhitungkan, karena dapat mempengaruhi efesiensi pengairan. Pengukuran kehilangan air di saluran dilakukan dengan menggunakan weirs tipe Thompson, yaitu weirs besar dengan lebar 0,28 meter dan weirs kecil dengan lebar 0,2 meter, alat ini cukup dapat memberikan pengukuran yang akurat. Pemilihan alat ini dikarenakan saluran yang ingin diamati relatif kecil. Aliran air yang melewati lempengan weirs akan menunjukkan besar kecilnya debit di tempat tersebut. Keadaan lingkungan air merupakan determinan penting dari pengelolaan irigasi. Pengelolaan irigasi yang efisien dapat dilakukan dengan mengurangi faktor-faktor yang menyebabkan hilangnya air di saluran banyak terjadi. Kehilangan air melalui penguapan di daerah beririgasi jauh lebih gawat daripada penguapan didaerah lahan kering, karena keadaan yang menunjang terjadinya evaporasi sangat ideal. Hal ini karena tanah umumnya lebih lembab, bila iklim kering, penyinaran matahari sangat insentif, dan angin sangat kencang, maka diharapkan penguapan air akan lebih besar Dari hasil perhitugan dan pengamatan didapatkan bahwa semakin panjang selokan semakin banyak pula kehilangan airnya. Dari percobaan pengukuran kehilangan air pada weirs besar adalah 8,3x10-5m3/detik, sedangkan pada pengukuran kehilangan air pada weirs kecil adalah 1x10-5m3/detik. Hal ini dikarenakan semakin lebar saluran semakin banyak pula faktor yang berpengaruh dalam hal kehilangan air, seperti terjadinya proses evaporasi, transpirasi dan rembesan pada dinding saluran. Proses transpirasi terjadi karena terdapatnya tumbuhan di dalam saluran, tumbuhan biasanya berupa tanaman rumput yang tumbuh di retakan-retakan saluran. Dari hasil tersebut dapat dikorelasikan dalam kondisi yang sama maka kehilangan air akan semakin banyak ketika saluran air yang terjadi bertambah lebar ataupun panjang dengan kata lain kehilangan air dalam kondisi sama akan berbanding lurus dengan panjang saluran. Hal ini akan sangat merugikan bila lahan petani berada didaerah yang jauh dari saluran irigasi untuk itu baik atau tidaknya pembuatan saluran dan bangunan serta pemeliharan saluran ini akan sangat berperan dalam hal meminimalkan kehilangan air
sepanjang saluran. Jika saluran relatif lebar maka luas permukaan air akan lebar juga sehingga memungkinkan proses evaporasi semakin tinggi Kehilangan air pada saluran meliputi komponen kehilangan air melalui evaporasi, perlokasi, perembesan (seepage) dan bocoran (leakage). Pada saluran yang dilapisi bahan kedap, kehilangan air dapat ditekan, dan hanya melalui proses evaporasi yang relatif kecil pengaruhnya, pada saluran irigasi yang ditumbuhi rumput (Aquatic weed) seperti eceng gondok (Echornia sp.) terjadi kehilangan melalui proses evapotranspirasi. Kehilangan air yang disebabkan karakteristik saluran menyebabkan berkurangnya jumlah air yang dimanfaatkan tanaman dan rendahnya efisiensi irigasi. Dalam usaha meningkatkan efisiensi pengairan perlu dilakukan tindakan pencegahan terjadinya kerusakan saluran secara periodik maupun dapat menggunakan bahan kedap air untuk melapisi permukaan dasar dan dinding saluran irigasi.
V. PENUTUP A. Kesimpulan Kehilangan air untuk pengukuran dengan weirs besar adalah adalah 8,3x10 -
1. 5
m3/detik, sedangkan pada pengukuran kehilangan air pada weirs kecil adalah 1x10 -
5
m3/detik.. Kehilangan air irigasi dapat dikarenakan oleh evaporasi, perkolasi,
perembesan, kebocoran saluran. 2.
Kehilangan air bila dalam kondisi yang kurang tepat maka akan berbanding lurus dengan panjang saluran.
3.
Perawatan dan pembangunan yang bagus dalam saluran irigasi akan mengurangi kehilangan air selama pengangkutan.
B. Saran Sebaiknya pengukuran weirs digunakan pada sungai yang aliran airnya konstan. Meskipun alirannya lambat maupun cepat jika alirannya konstan maka pengukuran dapat dilakukan dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA Bithell,S.L and Smith,S. 2011. The method for estimating crop irrigation volumes for the tidall limestone aquifer. Departement of Resources, Darwin Northern Territory Government. Chow, V.T.1998. Hidrolika Saluran Terbuka. Erlangga, Jakarta. Masjhudi,S.H. 2012. Peningkatan Efisiensi Irigasi Untuk Berkelanjutan Manfaat Potensi Sumberdaya Air. . Diakses pada tanggal 17 Maret 2013. Pudjono. 2010, Pengaruh pemasangan bangunan peninggi muka air (subweir) terhadap gerusan yang terjadi di hilir bendung. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Malang. Pusposutardjo,S. dan S. Susanto.1993. Perspektif Dari Pengembangan Manajemen Sumber Daya Air dan Irigasi untuk Pembangunan Pertanian.Liberty. Yogyakarta. Syarnadi, Akhmad. 1985. Penelitian Kehilangan Air dan Perembesan Air Pada Saluran Daerah Pengairan Wai Seputih, Lampung Tengah. Fakultas Pasca Sarjana. Institut Pertanian.
LAMPIRAN A. Perhitungan 1. WEIRS BESAR h1 rata-rata = 0,08 + 0,07+ 0,07 3 = 0,0733 h2 rata-rata = 0,064 + 0,068 + 0,067 3 = 0,06633 Q = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h )5)2 Ulangan 1 Q1 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h1 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,285 ( 1x ( 0,08)5)2 = 4,4 x 10-4 m3/s Q2 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h2 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,285 ( 1x ( 0,064 )5)2 = 2,5x 10-4 m3/s Kehilangan Air ( KA) = Q1 rata-rata – Q2 rata-rata = 4,4 x 10-4 – 2,5 x 10-4 = 1,9 x 10-4 m/s Ulangan 2 Q1 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h1 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,285 ( 1x ( 0,07)5)2 = 3,2x 10-4 m3/s Q2 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h2 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,285 ( 1x ( 0,068 )5)2 = 3x 10-4 m3/s Kehilangan Air ( KA) = Q1 rata-rata – Q2 rata-rata = 3,2x 10-4 – 3 x 10-4 = 2 x 10-5 m/s
Ulangan 3 Q1 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h1 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,285 ( 1x ( 0,07)5)2 = 3,2x 10-4 m3/s Q2 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h2 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,285 ( 1x ( 0,067 )5)2 = 2,8x 10-4 m3/s Kehilangan Air ( KA) = Q1 rata-rata – Q2 rata-rata = 4,4 x 10-4 – 2,8 x 10-4 = 4 x 10-5 m/s 2. WEIRS KECIL h1 rata-rata = 0,049 + 0,048 + 0,05 3 = 0,049 h2 rata-rata = 0,047 + 0,047 + 0,047 3 = 0,047 Q = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h )5)2 Ulangan 1 Q1 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h1 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,25 ( 1x ( 0,049 )5)2 = 1,1 x 10-4 m3/s Q2 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h2 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,25 ( 1x ( 0,047 )5)2 = 1 x 10-4 m3/s Kehilangan Air ( KA) = Q1 rata-rata – Q2 rata-rata =1,1 x 10-4 m3/s - 1 x 10-4 m3/s = 1 x 10-5 m3/s
Ulangan 2 Q1 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h1 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,25 ( 1x ( 0,048 )5)2 = 1 x 10-4 m3/s Q2 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h2 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,25 ( 1x ( 0,047 )5)2 = 1 x 10-4 m3/s Kehilangan Air ( KA) = Q1 rata-rata – Q2 rata-rata ==1 x 10-4 m3/s - 1 x 10-4 m3/s = 0 m3/s Ulangan 3 Q1 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h1 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,25 ( 1x ( 0,05 )5)2 = 1,2 x 10-4 m3/s Q2 rata-rata = 8/15 (k) √ B ( tan 900/2 ( h2 )5)2 = 8/15 (0.87) √ 0,25 ( 1x ( 0,047 )5)2 = 1 x 10-4 m3/s Kehilangan Air ( KA) = Q1 rata-rata – Q2 rata-rata =1,2 x 10-4 m3/s - 1 x 10-4 m3/s = 2 x 10-5 m3/s B. Soal : Diketahui bahwa pada saluran dengan penjang 4 meter mengalami kehilangan air (ΔQ=Q1Q2) pada weirs besar sebesar 0,00083 m3/detik dan weirs kecil sebesar 0,00001 m3/detik. Hitung kehilangan air jika diketahui panjang saluran 1000 meter ? a. Weirs besar ΔQ2 = ΔQ1 x L2 4 =0,000083x1000 4 = 0,02075 m3/s
b. Weirs kecil ΔQ2 = ΔQ1 x L2 4 =0,00001x1000 4 = 0,0025 m3/s
