laporan irigasi pertanian acara 10

BAB I

PEDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Debit adalah banyak air yang mengalir persatuan waktu. Biasanya banyak air yang mengalir diukur dengan satuan liter atau m³ dan satuan waktu pengaliran adalah detik, menit, atau jam. Besarnya debit air yang mengalir terutama ditentukan oleh dua faktor, yaitu: luas penampang lintang aliran air dan kecepatan aliran air. Secara matematis hal tersebut di atas dapat diformulasikan sebagai berikut:

Q = A x V ................................................................................. (1)

Keterangan:

Q = debit air, m³/det

A = luas penampang lintang air yang mengalir (m³)

V = kecepatan aliran air, m/det(Sigit Sudjatmiko dan Sigit Mujiharjo, 2016).

Nilai V yang diperoleh dengan metoda pelampung masih merupakan nilai kasar atau nilai yang mencerminkan nilai kecepatan aliran dipermukaan. Untuk memperoleh kecepatan aliran sesungguhnya nilai V yang diperoleh dapat menggunakan rumus yang telah dipelajari pada kegiatan praktikum ke -9.

Pengertian debit adalah banyaknya air yang mengalir persatuan waktu. Satuan debit yang digunakan dalam system satuan SI adalah meter kubik per detik (m3 / detik). Menurut Harsono B (2002), debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai persatuan waktu. Dalam system SI besarnya debit dinyatakan dalam sattuan meter kubik. Debit aliran juga dapat dinyatakan dalam persamaan Q = A x v (Harsoyo, 2002).

Pengukuran debit dapat dilakukan secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung dengan menggunakan sekat ukur, dan secara tidak langsung dapat dilakukan dengan mengukur luas saluran dan mengatur aliran air. Kecepatan aliran air (V) dapat diukur dengan berbagai cara seperti menggunakan metode pelampung, current meter, atau dengan menggunakan persamaan (Hasibuan, 2009).

Pengukuran luas penampang aliran dilakukan dengan membuat profil penampang melintangnya dengan cara mengadakan pengukuran kea rah horikzonta l(lebar aliran) dan ke arah vertical (kedalamam aliran).Luas aliran merupakan jumlah luas tiap bagian (segmen) dari profil yang terbuat pada tiap bagian tersebut di ukur kecepatan alirannya. Debit aliran di segmen = ( Qi ) = Ai  x  Vi. Keterangan : Qi  : Debit aliran segmen I, Ai : Luas aliran pada segmen I, Vi : Kecepatan aliran pada segmen i (Takeda, 2007).

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.

Teknik pengukuran debit aliran langsung di lapangan pada dasarnya dapat dilakukan melalui empat katagori ( Gordon et al., 1993):

1.             Pengukuran volume air sungai

2.             Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai.

3.             Pengukuran debit dengan menggunakan bahan kimia ( pewarna) yang dialirkan dalam aliran sungai (substance tracing method).

4.             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 :

A.           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 ke petakpetaksawah. (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).

1.2         Tujuan Pratikum

Mengetahui besar debit air yang mengalir di saluran irigasi kemumu serta menghitung waktu yang diperlukan untuk mengairi lahan sawah yang ditetapkan.

BAB II

METODOLOGI

1.1         Alat dan Bahan

1.1.1   Waktu dan temat pratikum

Pratikum dilaksanakan pada tanggal, 30 April 2016 di Irigasi Kemumu, Bengkulu Utara.

1.1.2   Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum pengukuran debit air saluran terbuka dan menghitung lama waktu irigasi adalah pelampung (kayu dan gabus), current meter, stop watch, buku pratikum, dan meteran/alat pengukur panjang.

1.2         Prosedur Kerja

Dalam praktikum acara ini, dilakukan hal-hal sebagai 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 dengan jarak kisaran 20m.

3.             Pelampung dilemparkan ke sungai dengan jarak 20 m sebelah hulu titik pengamatan 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 penampang lintang aliran.

10.         Pengukuran kecepatan aliran air diulang sebanyak 3 kali setiap pelampung.

11.         Dihitung berapa waktu yang dibutuhkan untuk mengairi sawah (luasan diukur dilapangan) dengan volume 200 mm.

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1         Hasil Pengamatan

Tabel 1. Pengamatan saluran sekunder secara manual:

Keterangan:

Jeluk = 45 cm

Kanan = 44 cm

Kiri = 43 cm

Lebar = 168 cm

Panjang = 20 m

Tinggi air = 42 cm

gambar penampang saluran irigasi:

L .kanan

T L

P                                                                      

 

L. kiri

Ulangan	Jenis Pelampung	Jarak Tempuh (m)	KecepatanAliran (m/det)	Waktu Tempuh (det)	Luas Penampang (m2)	Debit (m3/det)
1	Kayu	10	0.34	29	33.6	11.4
	Gabus	10	0.31	32	33.6	10.4
2	Kayu	10	0.31	32	33.6	10.4
	Gabus	10	0.29	34	33.6	9.7
3	Kayu	10	0.34	29	33.6	11.4
	Gabus	10	0.34	29	33.6	11.4
Rata – rata		10	0.32	30.83	33.6	10.78

Tabel 2. Pengamatan pada saluran sekunder dengan menggunakan alat (current meter).

Metode 3 titik	KecepatanAliran (m/det)			Kedalaman (m)	Lebar (m)	Luas Penampang(m2)	Debit (m3/det)
	Aliran Tengah	Tepi atas kiri	Tepi atas kanan
T1	0.7	0.5	0.6	0.45	1.68	0.756	0.53	0.38	0.45
T2	0.7	0.6	0.7	0.45	1.68	0.756	0.53	0.45	0.53
T3	0.6	0.6	0.6	0.45	1.68	0.756	0.45	0.45	0.45
Rata – rata					1.68	0.756	0.50	0.43	0.48

Pengamatan pada Saluran Tersier (saluran yang membagi ke lahan pertanian)

Volume: 200 mm

Luas sawah = 1 ha

Asumsi :Tanaman :padi

Kondisi :vegetatif 1 dan vegetatif 2

ET₀ = 3

Kc = 1.4

v   ET_C      = ET₀x Kc

= 3 x 1.4 = 4.2 mm

v   Kebutuhan air tanaman per hari

1 ha x 4.2 mm = 10⁴ m² x 0.0042 = 42 m³

v   A         = p x l

            =  2000 cm x 168 cm

            = 336000 cm² = 33.6 m²

v   Q         = A x V= 33.6 m² x 0.2 m/s

            =6.72 m³/s

v   Waktu yang dibutuhkan untuk mengairi lahan 1 ha :

42 m³ / 6.72 m³/s =  6.25s / 60 s = 0.10 menit.

3.2 Pembahasan

Pengukuran debit air pada saluran terbuka yang dilaksanakan pada hari sabtu, 30 April 2016 di kemumu, Bengkulu Utara. Pada pengukuran debit air di saluran sekunder (manual dan current meter) dan saluran tersier. Pengukuran debit air menggunakan alat Current meter dengan menggunakan metode 3 titik, metode ini digunakan pada kecepatan arus yang tidak normal (non parabolik), contohnya dapat digunkan untuk sungai yang banyak terdapat tanaman air yang tumbuh.

Pengukuran pada saluran sekunder secara manual dengan metode pelampung diukur mengunakan bahan kayu dengan jarak tempuh 10m membutuhkan waktu 29 detik pada ulangan pertama, 32 detik ulangan kedua dan 29 detik ulangan ketiga, dengan demikian rataan pada ketiga percobaan tersebut dalam menempuh jarak 10m pelampung kayu membutuhkan waktu 30 detik. Pelampung pembanding yang digunakan selanjutnya adalah berbahan gabus. Percobaan yang sama pelampung gabus untuk menempuh jarak 10m pada ulangan yang pertama memerlukan waktu 32 detik, ulangan kedua 34 detik dan yang ketiga 29 detik maka rataan waktunya 31.7 detik. Selanjutnya kedua rataan tersebut diratakan kembali sehingga kecepatan rata-rata sebesar 0.32 m/s dengan luas penampang sebesar 33.6 m diperoleh rataan debit air sebesar 10.78m³/secon. Hal ini berarti dalam satu detik saluran primer mengeluarkan air sebanyak 10780 liter. Hasil ini merupakan perhitungan debit permukaan. Teori yang ada bahwa debit air yang berada pada saluran irigasi memiliki perbedaan antar kedalaman.

Pengukuran debit air yang selanjutnya masih saluran sekunder tapi mnggunakan alat current meter dengan metode 3 titik (T1, T2, dan T3). T1 dengan KecepatanAliran (m/det) pada Aliran Tengah0.7, tepi atas kiri 0.5, dan Tepi atas kanan0.6, dengan Luas Penampang0.756m² dan di dapat nilai Debit (m³/det)air aliran tengah 0.53, tepi atas kiri 0.38 dan sedangkan tepi atas kanan 0.45. Untuk nilai T2  dengan KecepatanAliran (m/det) pada Aliran Tengah 0.7, tepi atas kiri 0.6,Tepi atas kanan 0.7 dan Luas Penampang0.756 m². Nilai debit air aliran tengah 0.53, tepi atas kiri 0.45dan sedangkan tepi atas kanan 0.53. sedangkan  untuk nilai T3 dengan Luas Penampang0.756 m², pada nilai KecepatanAliran (m/det) Tengah 0.6, tepi atas kiri 0.6, Tepi atas kanan 0.6 dan dapat nilai debitnya adalah 0.45.

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 0.10 menit atau 6 detik untuk mengairi sawah pada tanaman padi dengan nilai kc dan ET₀. Dengan demikian pengunaan air yang perlu di alirkan hanya selama 6 detik, jika melebihi waktu tersebut maka air yang diselebihnya 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 IV

KESIMPULAN

Debit air pada pengukuran dengan metode sederhana menunjukkan setiap detiknya irigasi sekunder mampu menyuplai air sebanyak 10.780 liter. Hasil pengukuran mengunakan current meter menujukkan bahwa perdetik saluran sekunder mengalir sama. 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 kaitannya 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.

DAFTAR PUSTAKA

Gordon, Judit R.1993. A Diagnostic Approach to Organizational Behavior Boston: Allyn and Bacon.

Harsoyo, Bangun. 2002. Pengelolaan Air Irigasi. Dinas Pertanian Jawa Timur.

Hasibuan, A 2009. Efisiensi Air Irigasi dan Drainase pada Tanaman Padi Sawah. Jurnal Agrikultura. 2 (4) : 22-34

Herliyani at al, 2012. Identifikasi Saluran Primer Dan Sekunder Daerah Irigasi Kunyit Kabupaten Tanah Laut. Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Banjarmasin. Jurnal Intekna, Tahun Xii, No. 2: 132 - 139  

Kartasapoetra, Ir. A.G. dan Sutedjo Mulyani. 1986. Teknologi Pengairan Pertanian. Penerbit Bina Aksar: Jakarta.

Notohadiprawiro, T. 1992. Sawah Dalam Tata Guna Lahan. Fakultas Pertanian UPN. Yogyakarta.

Sudjarwadi, 1990. Teori dan Praktek Irigasi. Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik, UGM, Yogyakarta.

Sudjatmiko, S. dan S. mujiharjo. 2016. Penuntun Pratikum Irigasi dan Drainase. Fakultas Pertanian Unib: Bengkulu.

Suyana, at al.1999. Evaluasi Sumbangan Hara dan Kualitas Air dari Irigasi Bengawan Solo. Laporan Penelitian. LembagaPenelitian Universitas Negeri Sebelas Maret. Surakarta.

Takeda S 2007. Water Management in The Field. Kyoto: Kyoto University Press

Wirawan. 1991. Pengembangan dan Pemanfaatan Lahan Sawah Irigasi, hal 141- 167. dalam E. Pasandaran (edt). Irigasi di Indonesia Strategi danPengembangan. LP3ES. Jakarta.