bab ii tinjauan pustaka

 D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi Irigasi
Irigasi adalah usaha untuk mendapatkan dan mendatangkan air untuk
keperluan pertanian (sawah, ladang, kebun, tambak dsb.), membagi air secara
merata kepada daerah yang memerlukan, serta mebuang air (kelebihan) yang tidak
diperlukan
lagi setelah dipergunakan sebaik-baiknya.
2.2 Fungsi Pokok Dan Klasifikasi Jaringan Irigasi
Suatu jaringan irigasi sebetulnya mempunyai empat macam fungsi pokok
yang harus dipenuhi, yaitu :
a.
Mengambil air dari sumbernya, biasanya berasal dari mata air, sungai, danau
atau akuifer
b.
Membawa air dari bangunan pengambilan ke petak – petak (tersier)
c.
Membagikan air ke petak-petak sawah
d.
Mengalirkan kelebihan air kesaluran pemutus, yang biasanya dipakai saluran
alam atau sungai.
Secara umum jaringan irigasi dapat dibedakan menjadi tiga klasifikasi.
Pembedaan ini tidak begitu tajam, dan kadang-kadang sukar untuk menentukan
termasuk golongan mana suatu jaringan. Bahkan didalam satu jaringan, irigasi
dapat dianggap termasuk dalam berbagi klasifikasi. Tiga klasifikasi jaringan
irigasi adalah :
a.
Jaringan Irigasi Sederhana
Jaringan irigasi sederhana adalah jaringan irigasi yang mempunyai bangunan
pengambilan air dan bangunan-bangunan lainnya bersifat sementara atau tidak
permanen. Persedian air pada jaringan ini tidak diukur dan diatur.
b.
Jaringan Irigasi Semi-Teknis
Jaringan irigasi semi-teknis adalah jaringan irigasi yang mempunyai
bangunan pengambilan air yang permanen, tetapi belum terdapat bangunanbangunan pelengkap yang dapat menjalankan pembagian air secara teratur.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 1
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
c.
Jaringan Irigasi Teknis
Jaringan irigasi teknis adalah jaringan irigasi yang mempunyai pengambilan
air, saluran pembawa dan pembuang serta bangunan pelengkap lainnya, yang
digunakan untuk mengairi lahan pertanian secara teratur.
dapat
2.3
Susunan Daerah Irigasi
Susunan daerah irigasi sangat bergantung dari tujuan, sumber air, cara
pengambilan air, cara membawa air, cara pemberian air dan cara membagi bagikan airnya. Namun secara umum adalah sama dan yang berbeda adalah
bentuk-bentuk
atau jenis bangunannya. Secara umum susunan suatu daerah
irigasi, yang sering juga disebut jaringan irigasi terdiri dari dua bagian utama
yaitu:
2.3.1 Petak Irigasi
Seluruh daerah pertanian yang akan/direncanakan akan dialiri disebut petak
irigasi. Selanjutnya petak irigasi diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama,
masing-masing terdiri dari dua tingkatan, yaitu :
a. Jaringan Utama (Main System), terdiri petak primer dan petak sekunder.
b. Jaringan Tersier ( Sub System ), terdiri dari petak tersier dan petak kuarter.
2.3.1.1 Petak Primer
Petak primer terdiri dari beberapa petak sekunder yang mengambil langsung
air dari saluran primer. Petak primer dilayani oleh satu saluran primer yang
mengambil air langsung dari bangunan penyadap. Daerah di sepanjang saluran
primer sering tidak dapat dilayani dengan mudah dengan cara menyadap air dari
saluran sekunder. Apabila saluran primer melewati sepanjang garis tinggi daerah
saluran primer yang berdekatan harus dilayani langsung dari saluran primer.
2.3.1.2 Petak Sekunder
Petak sekunder terdiri dari beberapa petak tersier yang kesemuanya dilayani
oleh satu saluran sekunder. Biasanya petak sekunder menerima air dari bangunan
bagi yang terletak di saluran primer atau sekunder. Batas-batas petak sekunder ada
urnumnya berupa tanda topografi yang jelas misalnya saluran drainase. Luas petak
sukunder dapat berbeda-beda tergantung pada kondisi topografi daerah yang
bersangkutan.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 2
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Saluran sekunder pada umumnya terletak pada punggung mengairi daerah di
sisi kanan dan kiri saluran tersebut sampai saluran drainase yang membatasinya.
Saluran sekunder juga dapat direncanakan sebagai saluran garis tinggi yang
mengairi
lereng-lereng medan yang lebih rendah.
2.3.1.3 Petak Tersier dan Kuarter
Perencanaan dasar yang berkenaan dengan unit tanah adalah petak tersier,
yaitu pembagian seluruh daerah irigasi menjadi satuan-satuan areal yang kecil.
Petak ini menerima air irigasi yang dialirkan dan diukur melalui bangunan sadap
yang terletak disepanjang saluran pembawa. Di petak tersier ini pambagian
tersier
air, eksploitasi dan pemeliharaannya menjadi tanggung jawab para petani pemakai
air dibawah bimbingan pemerintah. Oleh karena itu ukuran petak ini tidak boleh
terlalu besar, agar pembagian airnya efisien. Biasanya untuk daerah pertanian
yang ditanam padi luas petak ideal adalah antara 50 – 100 ha.
Selanjutnya satu petak tersier dibagi-bagi lagi menjadi beberapa petak
kwarter dengan luas antara 8-15 ha. Petak-petak inilah yang menerima air irigasi
langsung dari saluran yang telah dibagi melalui box-box tersier/kwarter. Saluran
ini disebut saluran kwarter.
2.3.2 Bangunan Irigasi
Sesuai dengan tujuannya, untuk mendatangkan, membawa, membagi, dan
membuang kelebihan air irigasi, diperlukan prasarana dan sarana yang berbentuk
bangunan-bangunan irigasi yang disebut jaringan irigasi. Adapun bangunan irigasi
terdiri dari :
2.3.2.1 Bangunan Utama
Bangunan utama dimaksudkan sebagai penyadap dari suatu sumber air
untuk dialirkan ke seluruh daerah irigasi yang dilayani. Berdasarkan sumber
airnya, bangunan utarna dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori, (1)
bendung, (2) pengambilan bebas, (3) pengambilan dari waduk, dan (4) stasiun
pompa.
a. Bendung
Bendung adalah adalah bangunan air dengan kelengkapannya yang dibangun
melintang sungai atau sudetan yang sengaja dibuat dengan maksud untuk
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 3
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
meninggikan elevasi muka air sungai. Apabila muka air di bendung mencapai
elevasi tertentu yang dibutuhkan, maka air sungai dapat disadap dan dialirkan
secara gravitasi ke tempat-ternpat yang mernerlukannya. Terdapat beberapa jenis
bendung,
diantaranya adalah (1) bendung tetap (weir), (2) bendung gerak
(barrage) dan (3) bendung karet (inflamble weir). Pada bangunan bendung
biasanya dilengkapi dengan bangunan pengelak, peredam energi, bangunan
pengambilan, bangunan pembilas , kantong lumpur dan tanggul banjir.
b. Pengambilan bebas
Pengambilan bebas adalah bangunan yang dibuat ditepi sungai menyadap air
sungai untuk dialirkan ke daerah irigasi yang dilayani. Perbedaan dengan bendung
adalah pada bangunan pengambilan bebas tidak dilakukan pengaturan tinggi muka
air di sungai. Untuk dapat mengalirkan air secara, gravitasi muka air di sungai
harus lebih tinggi dari daerah irigasi yang dilayani.
c. Pengambilan dari waduk
Salah satu fungsi waduk adalah menampung air pada saat terjadi kelebihan
air dan mengalirkannya pada saat diperlukan. Dilihat dari kegunaannya, waduk
dapat bersifat eka guna dan multi guna. Pada urnumnya waduk dibangun memiliki
banyak kegunaan seperti untuk irigasi, pernbangkit listrik, peredam banjir,
pariwisata, dan perikanan. Apabila salah satu kegunaan waduk untuk irigasi, maka
pada bangunan outlet dilengkapi dengan bangunan sadap untuk irigasi. Alokasi
pernberian air sebagai fungsi luas daerah irigasi yang dilayani serta karakteristik
waduk.
d. Stasiun Pompa
Bangunan pengambilan air dengan pompa menjadi pilihan apabila upayaupaya penyadapan air secara gravitasi tidak memungkinkan untuk dilakukan, baik
dari segi teknik maupun ekonomis. Salah satu karakteristik pengambilan irigasi
dengan pompa adalah investasi awal yang tidak begitu besar namun biaya operasi
dan eksploitasi yang sangat besar.
2.3.2.2 Bangunan Pembawa
Bangunan pernbawa mempunyai fungsi mernbawa / mengalirkan air dari
sumbernya menuju petak irigasi. Bangunan pembawa meliputi saluran primer,
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 4
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
saluran sekunder, saluran tersier dan saluran kwarter. Termasuk dalam bangunan
pernbawa adalah talang, gorong-gorong, siphon, tedunan dan got miring. Saluran
primer biasanya dinamakan sesuai dengan daerah irigasi yang dilayaninya.
Sedangkan
saluran sekunder sering dinamakan sesuai dengan nama desa yang
terletak pada petak sekunder tersebut. Berikut ini penjelasan berbagai saluran
yang ada dalam suatu sistern irigasi.
a. Saluran primer membawa air dari bangunan sadap menuju saluran sekunder
dan ke petak-petak tersier yang diairi. Batas ujung saluran primer adalah pada
bangunan bagi yang terakhir.
b. Saluran sekunder membawa air dari bangunan yang menyadap dari saluran
primer menuju petak-petak tersier yang dilayani oleh saluran sekunder
tersebut. batas akhir dari saluran sekunder adalah bangunan sadap terakhir.
c. Saluran tersier membawa air dari bangunan yang menyadap dari saluran
sekunder menuju petak-petak kuarter yang dilayani oleh saluran sekunder
tersebut. batas akhir dari saluran sekunder adalah bangunan boks tersier
terakhir.
d. Saluran kuarter membawa air dari bangunan yang menyadap dari boks tersier
menuju petak-petak sawah yang dilayani oleh saluran sekunder tersebut. batas
akhir dari saluran sekunder adalah bangunan boks kuarter terkahir.
2.3.2.3 Bangunan Bagi dan sadap
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 boks tersier 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.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 5
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
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.
2.3.2.4 Bangunan pengatur dan pengukur
Agar pemberian air irigasi sesuai dengan yang direncanakan, perlu
dilakukan
pengaturan dan pengukuran aliran di bangunan sadap (awal saluran
primer), cabang saluran jaringan primer serta bangunan sadap primer dan
sekunder. Bangunan pengatur muka air dimaksudkan untuk dapat mengatur muka
air sampai batas-batas yang diperlukan untuk dapat memberikan debit yang
konstan dan sesuai dengan yang dibutuhkan. Sedangkan bangunan pengukur
dimaksudkan untuk dapat memberi informasi mengenai besar aliran yang
dialirkan. Kadangkala, bangunan pengukur dapat juga berfungsi sebagai bangunan
pangatur.
2.4 Pemberian Nama, Nama Singkatan Dan Nomor
Untuk mempermudah pengenalan, eksploitasi dan pemeliharaan suatu sistem
irigasi beserta semua saluran dan bangunan yang penting dalam sistem tersebut,
maka perlu diberi nama, singkatan nama dan nomor. Nama, singkatan dan nomor
ini dikenal dengan nomenklatur, nama tersebut diberikan untuk petak, saluran dan
bangunan-bangunan yang terdapat pada jaringan irigasi.
2.4.1 Daerah Irigasi
Daerah irigasi diberi nama sama dengan wilayah atau desa yang terkenal
didaerah tersebut atau dekat bangunan utama, misalnya daerah irigasi Jatiluhur
dengan singkatan DI Jatiluhur.
Selain itu dapat pula diberi nama sesuai dengan nama sumber air dimana air
irigasi diambil, misalnya daerah irigasi Cikalong dengan nama singkatan DI
Cikalong,
karena sesuatu hal pada sungai tersebut dibangun dua atau lebih
bangunan utama, maka daerah irigasi diberi nama desa yang terkenal pada lokasi
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 6
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
banguan tersebut atau dengan diberi nomor, misalnya DI Cikalong I dan DI
Cikalong II.
Pemberian nama untuk bangunan utama, dapat diberikan sesuai dengan :
a. Nama daerah yang bersangkutan atau berdekatan
b. Nama sungai dimana bangunan tersebut dibangun, misalnya bendung
Caringin, nama Caringin diambil dari nama sungai.
2.4.2 Bangunan Bagi Dan Bangunan Sadap
Bangunan bagi dan sadap dapat diberi nama sesuai saluran dihulunya dan
notasi 1,2,3 dan seterusnya, misalnya BS 1 dan BS 2.
diberi
2.4.3 Saluran Pembawa
Saluran primer dan sekuder diberi nama sesuai dengan nama sungai, daerah
irigasi, desa atau nama kampung yang terdekat.
Saluran tersier diberi nama sesuai nama boks yang terletak di kedua ujung
saluran tersebut.
Saluran kwarter diberi nama sesuai dengan petak rotasi dan diikuti nomor
urut menurut arah jarum jam.
2.5 Skema Irigasi
Skema daerah irigasi adalah gambar susunan jaringan irigasi yang dibuat
secara sistematis tanpa skala, sehingga dapat dengan mudah memperlihatkan
susunan dan urutan seluruh bangunan yang terdapat dalam suatu jaringan irigasi.
Untuk daerah irigasi yang kecil mungkin dapat dibuatkan dalam satu skema,
sedangkan untuk daerah irigasi yang besar dapat dibuat dalam dua skema, yaitu
skema jaringan irigasi dan skema jaringan bangunan irigasi yang dibuat secara
terpisah. Berikut ini gambar 2.1 dan gambar 2.2 merupakan contoh skema
jaringan irigasi dan bangunan irigasi.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 7
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK
NEGERI BANDUNG
Saluran Primer
Saluran Sekunder
Gambar 2.1 Skema jaringan irigasi
Sumber : KP-03
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 8
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK
NEGERI BANDUNG
Gambar 2.2 Skema Bangunan irigasi
Sumber : KP-0
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 9
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2.6 Analisa Hidrologi
Bertitik tolak dari rencana Detail Desain D.I.Caringin di Kabupaten
Sukabumi, salah satu aspek yang ditelaah adalah aspek hidrologi yang mencakup
analisis
ketersediaan air, debit banjir rancangan dan keseimbangan air di lokasi
rencana bendung.
Untuk mengetahui hal-hal tersebut di atas diperlukan beberapa kegiatan
yang antara lain pengumpulan data hidrologi, analisis hujan rancangan, analisis
data klimatologi, distribusi hujan jam-jaman, desain banjir rencana, analisis
ketersediaan air dan analisis keseimbangan air.
2.6.1 Curah Hujan Rata-Rata
Dari beberapa stasiun hujan yang berpengaruh dan digunakan, harus
ditentukan suatu harga sebagai harga rata-rata suatu kawasan yang mewakili suatu
daerah pengaliran. Untuk menentukan curah hujan rata-rata ini digunakan cara
rata-rata aritmatik karena jumlah pos pengamatan yang terbatas (hanya ada dua),
selain itu dari data curah hujan, curah hujan rata-rata dari tiap stasiun nilainya
hampir sama, rumus yang digunakan sebagai berikut :
𝑅1+𝑅2+ ……………………………..+𝑅𝑛
𝑅̅ =
=
𝑛
∑𝑛
1 𝑅𝑖
𝑛
………………..(2.1)
Dimana : 𝑅̅ = Curah hujan rata-rata kawasan
Ri = Curah hujan pengamatan ke i
n
= Jumlah pengamatan
2.6.2 Air yang tersedia
Ketersedian air perlu ditinjau dari dua aspek, yaitu aspek kuantitas dan
aspek kualitas. Aspek kuantitas adalah menyangkut jumlah air yang tersedia dan
dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan irigasi, sedangkan aspek kualitas
menyangkut kecocokan air bagi tanaman.
2.6.2.1 Kuantitas Air
Perhitungan debit andalan bertujuan untuk menentukan areal daerah irigasi
yang dapat diairi. Perhitungan ini menggunakan cara analisis water balance dari
Dr.F.J. Mock (Mock, 1973) berdasarkan atas daur hidrologi. Metoda Mock
dikembangkan untuk menghitung debit bulanan rata-rata. Data-data yang
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 10
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
dibutuhkan dibutuhkan dalam perhitungan debit dengan metoda Mock ini adalah
data klimatologi, luas dan penggunaan lahan dari Catchment area.
Pada prinsipnya, metoda Mock memperhitungkan volume air yang masuk,
keluar, dan yang disimpan dalam tanah (soil storage). Volume air yang masuk
adalah hujan. Air yang keluar adalah infiltrasi, perkolasi dan yang dominan adalah
akibat evapotranspirasi. Perhitungan evapotranspirasi menggunakan metode
Pennmann.
Sementara soil storage adalah volume air yang disimpan dalam pori pori tanah, sehingga kondisi tanah menjadi jenuh. Secara keseluruhan,
perhitungan debit dengan metoda Mock ini mengacu pada water balance, dimana
volume air total yang ada di bumi adalah tetap, hanya sirkulasi dan distribusinya
yang bervariasi.
Proses perhitungan yang dilakukan dalam metode Mock dijelaskan dalam
gambar berikut ini :
Perhitungan
Evapotranspirasi Potensial (Metode Penman)
Perhitungan Evapotranspirasi Aktual
Perhitungan Water Surplus
Base Flow, Direct run off dan Storm Run Off
Gambar 2.3 Bagan Alir Perhitungan Debit dalam Metode Mock
2.6.2.1.1 Perhitungan Evaporasi Potensial
Evapotranspirasi potensial adalah evapotranspirasi yang mungkin
terjadi pada kondisi air yang tersedia berlebihan. Faktor penting yang
mempengaruhi evapotranspirasi potensial adalah tersedianya air yang cukup
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 11
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
banyak. Jika jumlah air selalu tersedia secara berlebihan dari yang diperlukan oleh
tanaman selama proses transpirasi, maka jumlah air yang ditranpirasikan akan
relatif lebih besar dibandingkan apabila tersedianya air di bawah keperluan.
Metode Mock menggunakan rumus empiris dari Penman untuk
menghitung evapotranspirasi potensial. Rumus empiris Penman memperhitungkan
banyak data klimatologi yaitu temperatur, radiasi matahari, kelembaban, dan
kecepatan
angin sehingga hasilnya relatif lebih akurat. Perhitungan evaporasi
potensial Penman didasarkan pada keadaan bahwa keadaaan bahwa agar terjadi
evaporasi diperlukan panas.
Menurut Penman, besarnya evapotranspirasi potensial diformulasikan
sebagai berikut :
……………….…..(2.2)
dengan :
H = energi budget,
H = R (1-r) (0,18 + 0,55 S) – B (0,56 – 0,092 √𝑒𝑑 ) (0,10 + 0,9 S) .................(2.3)
D = panas yang diperlukan untuk evapotrasnpirasi, dan
D = 0,35 ( ea − ed ) (k + 0,01w)
dimana :
A
= slope vapour pressure curve pada temperatur rata-rata, dalam
mmHg/ oF
B
= radiasi benda hitam pada temperatur rata-rata, dalam mmH2O/hari
ea
= tekanan uap air jenuh (saturated vapour pressure) pada temperatur
rata-rata, dalam mmHg
Besarnya A, B, ea tergantung pada temperatur rata-rata. Hubungan temperatur
rata-rata dengan parameter evapotranspirasi ini ditabelkan pada Tabel 2.1.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 12
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Tabel 2.1 Hubungan Temperatur Rata-Rata dengan parameter Evapotranspirasi A, B, ea
(Sumber : Mock, 1973)
R = radiasi matahari, dalam mm/hari. Besarnya tergantung letak lintang
dan nilainya berubah-ubah menurut bulan, seperti Tabel 2.2 berikut
ini
Tabel. 2.2 Nilai Radiasi Matahari pada permukaan Horizontal di luar Atmosfir, dalam mm/hari
(Sumber : Mock, 1973)
r = koefisien refleksi, yaitu perbandingan antara radiasi elektromagnetik
(dalam sembarang rentang nilai panjang gelombang yang ditentukan)
yang dipantulkan oleh suatu benda dengan jumlah radiasi yang terjadi,
dan dinyatakan dalam persentasi.
r=
Radiasi elektromagnetik yang dipantulkan
Jumlah radiasi yang terjadi
x100%…………..(2.4)
Selain dengan menggunakan rumus di atas, nilai r dapat diambil dari Tabel 2.3
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 13
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Tabel. 2.3 Koefisien Refleksi (r)
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Permukaan
Rata-rata permukaan bumi
Cairan salju yang jatuh diakhir
musim masih segar
Spesies tumbuhan padang pasir
dan daun berbulu
Koefisien Refleksi [r]
45%.
40 - 85%
30 - 40%
Rumput tinggi dan kering
Permukaan padang pasir
Tumbuhan hijau yang
membayangi seluruh tanah
Tumbuhan muda yang
membayangi sebagian tanah
31 - 33%
24 - 28%
24 - 27%
Hutan musiman
Hutan yang menghasilkan buah
Tanah gundul kering
Tanah gundul lembab
Tanah gundul basah
Pasir basah-kering
Air bersih, elevasi matahari 45°
Air bersih, elevasi matahari 20°
15 - 20%
10 - 15%
12 - 16%
10 - 12 %
8 - 9%
9 - 18%
5%.
14%.
15 - 24%
S
= rata-rata persentasi penyinaran matahari bulanan, dalam persen (%)
ed
= tekanan uap air sebenarnya (actual vapour pressure), dalam mmHg.
ea x h
h
= kelembaban relatif rata-rata bulanan, dalam persen (%)
k
= koefisien kekasaran permukaan evaporasi (evaporating
surface).untuk permukaan air nilai k = 0,50 dan untuk permukaan
vegetasi nilai k = 1,0
W = kecepatan angin rata-rata bulanan, dalam km/jam
Setelah disubtitusi ke dalam persamaan-persamaan di atas, maka menghasilkan
rumus empiris sebagai berikut :
E=
𝐴(0,18+0,55𝑠)
𝐴−0,27
x R(1-r) -
𝐴𝐵(0,56−0,092√𝑒𝑑)
𝐴−0,27
x (0,1 + 0,9S) +
0,27𝑥0,35(𝑒𝑎−𝑒𝑑)
𝐴−0,27
x
(k + 0,01w)
jika,
F1 =
𝐴(0,18+0,55𝑠)
F2 =
𝐴𝐵(0,56−0,092√𝑒𝑑)
𝐴−0,27
𝐴−0,27
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 14
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
F3 =
0,27𝑥0,35(𝑒𝑎−𝑒𝑑)
𝐴−0,27
:
maka
E= F1 x R(1-r) – F2 x (0,1 + 0,9S) + F3 x (k + 0,01w)
Dan jika :
E1 = F1 x R(1-r)
E2 = F2 x (0,1 + 0,9S)
E3 = F3 x (k + 0,01w)
bentuk yang sederhana dari persamaan evapotranspirasi potensial menurut
Maka
Penman adalah :
E = E1 – E2 + E3 ……………….…..(2.5)
Formulasi inilah yang dipakai dalam metoda Mock untuk menghitung
besarnya evapotranspirasi potensial dari data-data klimatologi yang lengkap
(temperatur, lama penyinaran matahari, kelembaban relatif dan kecepatan angin).
Besarnya evapotranspirasi potensial ini dinyatakan dalam mm/hari. Untuk
menghitung besarnya evapotranspirasi potensial dalam 1 bulan maka dikalikan
dengan jumlah hari dalam bulan itu.
2.6.2.1.2 Perhitungan Evapotranspirasi Aktual
Jika dalam evapotranspirasi potensial air yang tersedia dari yang
diperlukan oleh tanaman selama proses transpirasi berlebihan, maka dalam
evapotranspirasi aktual ini jumlah air tidak berlebihan atau terbatas.
Evapotranspirasi aktual dipengaruhi oleh proporsi permukaan luar yang tertutupi
tumbuhan hijau (exposed surface) pada musim kemarau. Besarnya exposed
surface (m) untuk tiap daerah berbeda. F.J. Mock mengklasifikasikan menjadi tiga
daerah dengan masingmasing nilai exposed surface seperti pada Tabel 2.4 berikut.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 15
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Tabel. 2.4 exposed surface (m)
Selain exposed surface evapotranspirasi aktual juga dipengaruhi oleh
jumlah hari hujan (n) dalam bulan yang bersangkutan. Menurut Mock, rasio
antara selisih evapotranspirasi potensial dan evapotranspirasi aktual dipengaruhi
oleh exposed surface (m) dan jumlah hari
hujan, seperti ditunjukkan dalam
formulasi berikut :
……………….…..(2.6)
Etl = Ep - ΔE……………….…..(2.7)
dimana :
ΔE = Selisish Ep dan Etl (mm/hari)
Ep
= Evaporasi potensial (mm/hari)
Etl = Evaporasi terbatas (mm/hari)
m
= Prosentase lahan yang tidak tertutup vegetasi
10 – 40% untuk lahan yang tererosi
30 – 50% untuk lahan pertanian yang diolah
n
= Jumlah hari hujan
Dari formulasi di atas dapat dianalisis bahwa evapotranspirasi potensial akan
sama dengan evapotranspirasi aktual (atau ΔE = 0) jika:
a. Evapotranspirasi terjadi pada hutan primer atau hutan sekunder. Dimana daerah
ini memiliki harga exposed surface (m) sama dengan 0
b. Banyaknya hari hujan dalam bulan yang diamati pada daerah itu sama dengan
18 hari
Jadi evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi potensial yang
memperhitungkan faktor exposed surface dan jumlah hari dalam bulan yang
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 16
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
bersangkutan. Sehingga evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang
sebenarnya terjadi atau actual evapotranspiration, dihitung sebagai berikut :
Eactual = Ep − ΔE ……………….…..(2.8)
2.6.2.1.3 Perhitungan Water Surplus
Water surplus didefinisikan sebagai air hujan (presipitasi) yang telah
mangalami evapotranspirasi dan mengisi tampungan tanah (soil storage, disingkat
SS). Water surplus ini berpengaruh langsung pada infiltrasi atau perlokasi dan
total run off yang merupakan komponen debit. Persamaan water surplus (SS)
adalah sebagai berikut:
WS = (P – Ea) + SS ……………….…..(2.9)
Tampungan kelembaban tanah (soil moisture storage, disingkat SMS)
terdiri dari kapasitas kelembaban tanah (soil moisture capacity, disingkat SMC),
zona infiltrasi, limpasan permukaan tanah dan tampungan tanah (soil storage,
disingkat (SS).
Gambar 2.4 Komponen Water Surplus
Besarnya soil storage capacity (SMC) tiap daerah tergantung dari tipe
tanaman penutup lahan (land covery) dan tipe tanahnya.
Dalam metoda Mock, tampungan kelembaban tanah dihitung sebagai
berikut :
SMS = ISMS + (P – Ea) ……………….…..(2.10)
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 17
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Dimana :
ISMS = initial soil moisture storage (tampungan kelembaban tanah
awal), merupakan soil moisture capacity (SMC) bulan
sebelumnya
P – Ea = presipitasi yang telah mengalami evapotranspirasi
Asumsi yang dipakai oleh F.J.Mock adalah air akan memenuhi SMC
terlebih dahulu sebelum water surplus tersedia untuk infiltrasi dan perlokasi yang
lebih dalam atau melimpas langsung (direct run off). Ada dua keadaan untuk
menentukan
SMC, yaitu:
1. SMC = 200 mm/bulan, jika P – Ea ≥ 0
Artinya soil moisture storage (tampungan tanah lembab) sudah mencapai
kapasitas maksimumnya atau terlampaui sehingga air tidak disimpan dalam
tanah lembab. Ini berarti soil storage (SS) sama dengan nol dan besarnya water
surplus sama dengan P – Ea
2. SMC = SMC bulan sebelumnya + (P – Ea), jika P – Ea < 0
Untuk keadaan ini, tampungan tanah lembab (soil moisture storage) belum
mencapai kapasitas maksimum, sehingga ada air yang disimpan dalam tanah
lembab. Besarnya air yang disimpan ini adalah P – Ea. Karena air berusaha untuk
mengisi kapasitas maksimumnya, maka untuk keadaan ini tidak ada water surplus.
Selanjutnya WS ini akan mengalami infiltrasi dan melimpas di permukaan (run
off). Besarnya infiltrasi tergantung pada koefisien infiltrasi.
2.6.2.1.4 Perhitungan Base flow, Direct Off dan Storm run off
Air hujan yang mengalami evapotranspirasi dan disimpan dalam tanah
lembab selanjutnya akan melimpas di permukaan (surface run off) dan mengalami
perkolasi. Berikutnya menurut Mock, besarnya infiltrasi adalah water surplus
(WS) dikalikan dengan koefisien infiltrasi (if), atau
Infiltrasi (i) = WS x if ……………….…..(2.11)
Koefisien infiltrasi ditentukan oleh kondisi porositas dan kemiringan
daerah pengaliran. Lahan yang bersifat poros umumnya memiliki koefisien yang
cenderung besar. Namun jika kemiringan tanahnya terjal, dimana air tidak sempat
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 18
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
mengalami infiltrasi dan perkolasi ke dalam tanah, maka koefisien infiltrasinya
bernilai kecil.
Infiltrasi terus terjadi sampai mencapai zona tampungan air tanah (ground
storage, disingkat GS)
water
a. Infiltrasi (i), makin besar infiltrasi maka ground water storage makin
besar pula, begitu pula sebaliknya
b. Konstanta resesi aliran bulanan.
Konstanta resesi aliran bulanan (monthly flow recession constant)
disimbolkan dengan K adalah proporsi dari air tanah bulan lalu yang
masih ada bulan sekarang. Nilai K ini cenderung lebih besar pada bulan
basah.
c. Ground water storage bulan sebelumnya (GSom)
Nilai ini diasumsikan sebagai konstanta awal, dengan anggapan bahwa
water balance merupakan siklus tertutup yang ditinjau selama rentang
waktu menerus tahunan tertentu. Dengan demikian maka nilai asumsi awal
bulan pertama tahun pertama harus dibuat sama dengan nilai bulan
terakhir tahun terakhir.
Dari ketiga faktor di atas, Mock merumuskan sebagai berikut :
GS = {0,5x(1+ K)xi} +{KxGSom} ……………….…..(2.12)
Seperti telah dijelaskan, metoda Mock adalah metoda untuk memprediksi
debit yang didasarkan pada water balance. Oleh sebab itu, batasan-batasan water
balance ini harus dipenuhi. Salah satunya adalah bahwa perubahan ground water
storage ( ΔGS ) selama rentang waktu tahunan tertentu adalah nol, atau (misalnya
untuk 1 tahun) :
𝑘𝑒 12
∑𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛
𝑖=𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛 𝑘𝑒 1 ΔGS = 0……………….…..(2.13)
Perubahan ground water storage (ΔGS ) adalah selisih antara ground
water storage bulan yang ditinjau dengan ground water storage bulan
sebelumnya. Perubahan ground water storage ini penting bagi terbentuknya aliran
dasar sungai (base flow, disingkat BF). Dalam hal ini merupakan selisih antara
Infiltrasi dengan perubahan ground water storage, dalam bentuk persamaan :
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 19
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
BF = i - ΔGS ……………….…..(2.14)
Jika pada suatu bulan ΔGS bernilai negatif (terjadi karena GS bulan yang
ditinjau lebih kecil dari bulan sebelumnya), maka base flow akan lebih besar dari
nilai infiltrasinya. Karena water balance merupakan siklus tertutup dengan
perioda tahunan tertentu (misalnya 1 tahun) maka perubahan ground water
storage (ΔGS ) selama 1 tahun adalah nol. Dari persamaan di atas maka dalam 1
tahun jumlah base flow akan sama dengan jumlah infiltrasi.
Selain base flow, komponen debit yang lain adalah direct run off (limpasan
langsung)
atau surface run off (limpasan permukaan). Limpasan permukaan
berasal dari water surplus yang telah mengalami infiltrasi. Jadi direct run off
dihitung dengan persamaan :
DRO = WS – i ……………….…..(2.15)
Setelah base flow dan direct run off, komponen pembentuk debit yang lain
adalah Storm run off, yaitu limpasan langsung ke sungai yang terjadi selama hujan
deras. Storm run off ini hanya beberapa persen saja dari hujan. Storm run off
hanya dimasukkan ke dalam total run off, bila presipitasi kurang dari nilai
maksimum soil moisture capacity. Menurut Mock, Storm run off dipengaruhi oleh
percentage factor, disimbolkan dengan PF. Percentage factor adalah persen hujan
yang menjadi limpasan. Besarnya PF oleh Mock disarankan 5 % - 10 %, namun
tidak menutup kemungkinan untuk meningkat secara tidak beraturan hingga
mencapai 37,3 %.
Dalam perhitungan debit ini, Mock menetapkan bahwa:
a. Jika presipitasi (P) > maksimum soil moisture capacity maka nilai Storm
run off = 0
b. Jika P < maksimum soil muisture capacity maka Storm run off adalah
jumlah curah hujan dalam satu bulan yang bersangkutan dikali percentage
factor seperti persamaan di bawah ini.
SRO = P x PF ……………….…..(2.16)
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 20
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Dengan demikian maka total run off (TRO) yang merupakan komponenkomponen pembentuk debit sungai (stream flow) adalah jumlah antara base flow,
direct run off dan Storm run off seperti persamaan di bawah ini.
TRO = BF + DRO + SRO ……………….…..(2.17)
Total run off ini dinyatakan dalam mm/bulan. Maka jika TRO ini dikalikan
dengan Catchment area (luas daerah tangkapan air) dalam km2 dengan suatu
konversi tertentu akan didapatkan besaran debit dalam m3 / det .
angka
2.6.2.2
Kualitas Air
Untuk keperluan irigasi, terutama bagi tanaman, air yang tersedia dari suatu
sumber, tidak selamanya langsung dapat dimanfaatkan. Seperti halnya bila air
tersebut mempunyai salinitas yang tinggi, air yang terlalu asam atau terlalu basa,
air yang tercemar dan sebagainya, justru akan mengganggu pertumbuhan
tanaman. Pengolahan tanah yang baik, pemberian pupuk yang tepat dan
pemakaian bibit unggul dalam usaha pertanian, baru akan memberikan hasil yang
baik, apabila disertai dengan pemberian air yang berkualitas baik atau paling
tidak air yang tidak merusak bagi tanaman. Untuk menilai sifat dan kualitas air
perlu diketahui konsentrasi total, serta konsentrasi bahan-bahan tertentu yang
terkandung dalam air irigasi. Kadar garam total merupakan kriteria yang
terpenting. Sedangkan keasaman tanah yang disebabkan oleh air irigasi masih
dapat di atasi dengan pemberian kapur secukupnya. Dalam penelitian kualitas air
irigasi untuk kepentingan usaha tani, maka perlu dikaji kandungan zat-zat pada
air irigasi tersebut yang berpengaruh negatif pada tanah dan tanaman.
Zat-zat yang sangat berpengaruh pada pertumbuhan tanaman adalah ;
a) Zat atau unsur garam yang terlarut dalam air dan dapat menghambat
pertumbuhan tanaman, yaitu kadar garam total yang dinyatakan dalam satuan
ppm atau sebagai DHL (daya hantar listrik) dalam satuan mhos/cm.
b) Unsur Natrium ( Na+ ) yang terkandung dalam air irigasi dan tanah dalam
bentuk yang dapat dipertukarkan. Unsur Na+ ini dalam kadar yang relatif
tinggi dibandingkan dengan kation-kation lain dapat mengakibatkan
perubahan sifat fisik dan kimiawi dalam tanah.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 21
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
c) Unsur Boron yang terkandung dalam air yang merupakan salah satu bahan
peracunan (phitotoxic) dalam kadar yang relatif tinggi, adalah sangat
menghambat pertumbuhan tanaman.
Kebutuhan Air Irigasi
2.6.3
Kebutuhan air irigasi adalah banyaknya air yang dibutuhkan oleh suatu
jenis tanaman untuk dapat tumbuh dengan baik selama masa hidupnya. Besar
kebutuhan ini sangat tergantung dari jenis dan masa pertumbuhan tanaman.
Kebutuhan air untuk tanaman dapat diketahui dengan penyelidikan-penyelidikan
langsung
di lapangan dengan pembuatan suatu eksperimen, investigasi, diadakan
penelitian dan pengukuran-pengukuran secara langsung di lapangan. Selain itu
dapat pula dilakukan dengan memperhitungkan faktor-faktor iklim dengan
mempergunakan rumus (emperical formula). Besar kebutuhan air sawah untuk
padi, ditentukan oleh faktor-faktor di bawah ini.
a. penyiapan lahan,
b. penggunaan konsumtif,
c. perkolasi,
d. penggantian lapisan air,
e. curah hujan efektif.
Secara umum besar kebutuhan air tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut

Kebutuhan air di sawah untuk padi :
NFR = ETc + P + WLR – Re ……………….…..(2.18)

Kebutuhan air pengambilan di sumber :
𝐷𝑅 =
𝑁𝐹𝑅
𝑒
……………….…..(2.19)
Dimana : ETc = penggunaan konsumtif ( evapotranspirasi ) (mm/hari)
P = perkolasi (mm)
WL = penggantian lapisan air(mm)
Re = curah hujan efektif (mm)
E = efisiensi irigasi keseluruhan
Dr = kebutuhan pengambilan (l/dt/ha)
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 22
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2.6.3.1 Penyiapan Lahan
Kebutuhan air untuk penyiapan lahan umumnya menentukan kebutuhan
maksimum air irigasi pada suatu proyek irigasi. Faktor-faktornya sebagai berikut :
a. Tekstur dan struktur tanah sawah.
b. Pengaruh terhadap pemakaian tanah sebelumnya.
c. Dalamnya rencana galian tanah sawah pada saat proses pengolahan tanah.
Untuk perhitungan kebutuhan air irigasi selama penyiapan lahan, digunakan
metoda yang dikembangkan oleh Van de Goor dan Zijlstra . Metoda ini
didasarkan
pada laju air konstan dalam l/dt. selama periode penyiapan lahan dan
menggunakan persamaan di bawah ini.
𝐼𝑅 =
Dimana :
𝑀.𝑒 𝑘
……………….…..(2.20)
(𝑒 𝑘 −1)
IR = kebutuhan air pengerjaan lahan ditingkat persawahan,
mm/hari.
M = kebutuhan air untuk mengganti/mengkompensasi kehilangan
air akibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang sudah
dijenuhkan.
M = Eo + P , mm/hari. ……………….…..(2.21)
Dimana :
Eo = evaporasi air terbuka yang diambil 1,1 ETo selama
penyiapan lahan, mm/hari
P = perkolasi.
T = jangka waktu penyiapan lahan.
S = kebutuhan air untuk penjenuhan 250 mm.
Tabel 2.5 Menunjukan besarnya kebutuhan air irigasi selama
penyiapan lahan yang dihitung menurut rumus di atas.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 23
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Tabel 2.5 Kebutuhan air selama penyiapan lahan
Sumber : modul irigasi
2.6.3.2 Curah Hujan Efektif
Hujan efektif adalah curah hujan yang jatuh selama masa pertumbuhan
tanaman yang dapat dipergunakan untuk memenuhi air konsumtif bagi tanaman.
Untuk irigasi padi, curah hujan efektif bulanan diambil 70% dari curah hujan
minimum tengah bulanan dengan periode ulang 5 tahun. Perhitungan curah hujan
efektif menggunakan metode empiris
Re = 0,7 x 1/15 R(setengah bulan)5. ……………….…..(2.22)
Dimana : Re = curah hujan efektif, mm/hari.
R(setengah bulan)5 = curah hujan minimum tengah bulanan dg periode ulang 5th’ mm
Menurut Harza Engineering Comp. Int. besar curah hujan efektif dapat
diambil berdasarkan R80, yaitu besar curah hujan yang sama atau lebih besar dari
curah hujan tersebut terjadinya 8 dari 10 tahun kejadian. Sedangkan untuk
palawija diambil R50 yaitu besar curah hujan yang sama atau lebih besar dari curah
hujan tersebut terjadinya 5 dari 10 tahun kejadian. Untuk menentukan besar R80
dan R50 ini digunakan kertas probabilitas Gumbel, yaitu hubungan antara log. Tr
dan curah hujan yang dinyatakan dengan persamaan di bawah ini.
Tr =
𝑁+1
𝑚
……………….…..(2.23)
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 24
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Dimana : Tr = periode ulang.
N = lama periode pengamatan, tahun.
m = peringkat data.
2.6.3.3
Penggunaan Konsumtif
Penggunaan konsumtif adalah kehilangan air yang disebabkan oleh
evapotranspirasi (evaporasi dan transpirasi ). Secara umum ada dua cara untuk
menentukan besar kebutuhan air, yaitu dengan pengukuran langsung di lapangan
dan dengan perhitungan pendekatan. Cara pengukuran langsung dengan
melakukan
percobaan lapangan merupakan cara yang terbaik, karena diukur
secara langsung sesuai dengan kebutuhan tanaman yang bersangkutan. Dua faktor
yang dapat diukur secara langsung, yaitu faktor evapotranspirasi dan perkolasi.
Bila dilakukan dengan perhitungan, terlebih dahulu ditentukan harga
evapotranspirasi pada tanaman acuan ( ETo ), Selanjutnya besar evapotranspirasi
tanaman dimaksud ( misalnya padi ), adalah evapotranspirasi tanaman acuan
dikalikan dengan koefisien tanaman. Pada KP-01 besarnya ETo dihitung dengan
menggunakan metode Penman yang dimodifikasi oleh Food and Agriculture
Organization (FAO). ETo dihitung dengan menggunakan rumus-rumus teoritis
empiris dengan memperhatikan faktor-faktor meteorologi, yaitu suhu maksimum,
suhu minimum, kelembaban udara, kecepatan angin dan penyinaran matahari.
ETc = kc x ETo……………….…..(2.24)
Dimana : ETc = evapotranspirasi tanaman, mm/hari.
ETo = evapotranspirasi tanaman acuan, mm/hari.
Kc = koefisien tanaman.
a. Evapotranspirasi dan Perkolasi
Evapotranspirasi dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain temperatur,
kelembaban udara, penyinaran matahari, kecepatan angin, pelaksanaan pemberian
air, jenis tanaman dan tahapan masa pertumbuhannya, presipitasi dsb. Sedangkan
Perkolasi dipengaruhi antara lain oleh tekstur tanah, permeabilitas tanah, tebal
lapisan atas tanah dan letak permukaan airtanah.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 25
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Cara Langsung.
Salah satu cara pengukuran evapotranspirasi dan perkolasi secara langsung
adalah dengan menggunakan metoda lysimeter, yaitu kotak (box) yang terbuat
dari bahan kedap air (logam atau seng) dengan ukuran panjang, lebar dan tinggi
masing-masing 1 m. Kotak ini ditanam ditengah sawah dengan bagian yang
masuk kedalam tanah setinggi 80 cm. Besar evapotranspirasi diperoleh dengan
mengukur perubahan muka air di dalam lysimeter setiap hari. Dalam pengukuran
biasanya digunakan dua jenis lysimeter, yaitu lysimeter dengan alas tertutup dan
lysimeter
tanpa alas.

Cara Perhitungan Pendekatan.
Dalam hal ini yang dapat ditentukan adalah besar evapotranspirasi untuk
tanaman acuan (ETo) yaitu rerumputan pendek. Ada beberapa cara yang dapat
digunakan untuk menghitung evapotranspirasi ini, tergantung dari data yang
tersedia, salah satunya adalah dengan mengggunakan Metode Penman yang
dimodifikasi. Berikut ini rumus-rumus perhitungan dengan Metode Penman yang
dimodifikasi
ETo = c [ W . Rn + ( 1-W) . f(u) . (ea - ed) ] ................................................. (2.25)
ed = ea . H .................................................................................................. (2.26)
f(u) = 0,27 ( 1 + 0,01 U ) ........................................................................... (2.27)
Rn = Rns - Rn1 .......................................................................................... (2.28)
Rns = ( 1 - ∝ ) Rs ....................................................................................... (2.29)
Rn1 = f(T) . f(ed) . f(n/N) .......................................................................... (2.30)
f(ed ) = 0,34 - 0,04√ed ............................................................................... (2.31)
f(n/N) = 0,1 + 0,9 (n/N) ............................................................................ (2.32)
Rs = ( 0,25 + 0,50 n/N ) Ra ........................................................................ (2.33)
Dimana :
ETo = evapotranspirasi tanaman acuan, mm/hari.
C
= faktor penyesuaian untuk mengkompensasi efek kondisi
cuaca siang dan malam.
W
= faktor penyesuaian sehubungan dengan kondisi temperatur.
Rn
= radiasi netto sesuai dengan evaporasi ekivalen, mm/hari.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 26
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
= fungsi berhubungan dengan kecepatan angin.
ea
= tekanan uap jenuh, mbar.
ed
= tekanan uap udara rata-rata aktual.
H
= kelembaban udara.
U
= kecepatan angin pada ketinggian 2 m di atas muka tanah.
Rn1
= radiasi gelombang panjang netto.
f(u)
Rns
= radiasi gelombang pendek netto.
Rs
= radiasi matahari.
∝
= koefisien refleksi.
f(T)
= efek temperatur terhadap radiasi gelombang panjang.
f(ed)
= efek tekanan uap terhadap radiasi gelombang panjang.
f(n/N)
= efek perbandingan penyinaran matahari aktual dan
maksimum.
Ra
= ekstra terestrial.
Berikut ini tabel-tabel variable yang terdapat pada perhitungan evapotranspirasi :
Tabel.2.6 Faktor penyesusaian akibat perbedaan kecepatan angin siang dan malam (c)
Sumber : modul irigasi
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 27
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Tabel 2.7 Nilai - Nilai Faktor Penyesuaian Efek Radiasi Terhadap ETo pada Beda temperatur dan
Elevasi
Sumber : Modul Irigasi
Tabel 2.8 Tekanan Uap Jenuh ( ea ), dalam mbar, Sebagai Fungsi Temperatur.
Sumber : Modul Irigasi
Tabel 2.9.Efek Temperatur f(T) Terhadap Radiasi Gelombang Panjang ( Rn1 ).
Sumber : Modul Irigasi
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 28
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Tabel 2.10 Kemungkinan Lama Penyinaran Matahari Rata-Rata Maksimum ( N ).
Sumber : Modul Irigasi
Tabel 2.11 Radiasi Ekstra Terestrial ( Ra ), dalam mm/hari
Sumber : Modul Irigasi
Tabel 2.12 Radiasi Ekstra Terestrial ( Ra ), dalam mm/hari (lanjutan).
Sumber : Modul Irigasi
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 29
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Tabel 2. 13 Faktor Koreksi Kecepatan Angin Terhadap Ketinggian 2 m Di atas Muka Tanah.
Tinggi
Pengukuran
Faktor Koreksi
0.5
1
1.5
2
3
4
5
6
10
1.35
1.15
1.06
1
0.93
0.88
0.85
0.83
0.54
Sumber : Modul Irigasi
2.6.3.4 Koefisien Tanaman
Koefisien tanaman diberikan untuk menghubungkan evapotranspirasi (ETo)
dengan evapotranspirasi tanaman acuan (ETtanaman) dan dipakai dalam rumus
Penman.
Harga-harga koefisien tanaman padi diberikan pada Tabel 2.14
Tabel 2.14 Harga-Harga Koefisien Tanaman (kc) Untuk Padi
Nedeco/Prosida
Bulan
FAO
Varietas
Varietas
Varietas
Varietas
Biasa
Unggul
Biasa
Unggul
0.5
1.2
1.2
1.10
1.10
1
1.2
1.27
1.10
1.10
1.5
1.32
1.33
1.10
1.05
2.0
1.40
1.30
1.10
1.05
2.5
1.35
1.30
1.10
0.95
3.0
1.24
0
1.05
0
3.5
1.12
0.95
4.0
0
0
Sumber : Modul Irigasi
2.6.3.5 Penggantian Lapisan Air
Setelah pemupukan, dijadwalkan penggantian lapisan air menurut kebutuhan.
Jika tidak ada penjadwalan semacam itu, lakukan penggantian sebanyak dua kali,
masing-masing 50 mm ( atau 3,3 mm/hari, selama 0,5 bulan ), sebulan dan dua
bulan setelah transplantasi.
2.6.3.6 Efisiesi Irigasi
Sebelum sampai kepetak-petak sawah, dari sumbernya air diangkut melalui
jaringan irigasi (saluran pembawa), sehingga disepanjang perjalanannya akan
mengalami kehilangan. Oleh karena itu supaya besar kebutuhan di sawah tetap
terpenuhi, maka besar kebutuhan/ pengambilan air disumbernya harus
diperhitungkan termasuk faktor kehilangan di jalan ini, yang disebut efisiensi
irigasi.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 30
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Bila tidak diperhitungkan secara khusus, bedasarkan kriteria perencanaan irigasi
maka besar efisiensi ini dapat diambil sebagai berikut :
di jaringan tersier
: 80 %
di jaringan
sekunder : 90 %
di Jaringan primer
: 90 %, sehingga efisiensi keseluruhan sama dengan 65 %.
2.6.3.7 Perhitungan Kebutuhan Air Di Sawah
Untuk menghitung besar kebutuhan air sepanjang tahun, terlebih dahulu
ditentukan pola tanam, yaitu pola pengaturan jadwal penanaman dan jenis
tanaman
yang akan digunakan pada daerah irigasi yang akan dikembangakan
tersebut.
Setelah semua faktor kebutuhan air ditentukan, selanjutnya dilakukan
perhitungan besar kebutuhan air sesuai dengan pola tanam yang telah ditetapkan
di atas.
2.7
Neraca Air
Untuk mengetahui luasnya daerah irigasi yang dapat dikembangkan, atau
seberapa besar kemampuan debit yang tersedia untuk mengairi irigasi yang akan
dikembangkan, maka debit yang tersedia diperbandingkan dengan besar
kebutuhan air keseluruhan (di sumber), yang disebut neraca air. Dengan nereca air
kita dapat menentukan pola tanam yang tepat sesuai dengan kebutuhan dan
ketersedian air.
2.8
Perencanaan Saluran
2.8.1 Saluran
Menurut fungsinya, sistem saluran dalam suatu jaringan terbagi menjadi dua
kelompok, yaitu saluran pembawa dan pembuang. Sedangkan masing-masing
kelompok terbagi
lagi menjadi beberapa tingkatan, yaitu saluran primer,
sekunder, tersier dan kuarter. Akan tetapi secara umum dasar perencanaannya
adalah sama, yaitu tergantung dari debit yang akan diangkut. Bedanya untuk
saluran pembawa berdasarkan debit kebutuhan irigasi, sedangkan saluran
pembuang berdasarkan debit banjir rencana.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 31
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Faktor yang perlu diperhitungkan dalam perencanaan dimensi saluran sebagai
berikiut :
a. macam material yang membentuk tubuh saluran, untuk menentukan
koefisien kekasarannya,
b. kecepatan aliran maksimum dan minimum yang dihasilkan agar tidak terjadi
pengendapan dan penggerusan,
c. kemiringan dasar saluran dan dinding saluran,
d. tinggi jagaan (freebord),
e. penampang yang paling efisien.
Penampang melintang dan memanjang dari suatu saluran dapat ditentukan
berdasarkan trase, kapasitas dan permukaan air yang dibutuhkan. Keekonomisan
pun menjadi salah satu faktor penentu kriteria perencanaan, bagi dari segi
pelaksanaan maupun pemeliharaannya. Biaya pemeliharaan akan semakin murah
jika pengendapan dan penggerusan lumpur kecil.
Sebelum menghitung dimensi saluran terlebih dahulu menghitung debit
rencana saluran dengan rumus di bawah ini.
Q=
𝑐.𝑁𝐹𝑅.𝐴
𝑒
……………….…..(2.34)
Dimana : Q = debit rencana
c = koefisien pengurangan karena sistem golongan
NFR = kebutuhan bersih (netto) air disawah, l/dt/ha
A = luas daerah yang akan dialiri, ha
e = efisiensi irigasi
Rumus yang digunakan untuk perencanaan saluran DI Caringin ini
mengguanakan Rumus Debit di bawah ini.
Q = V.A……………….…..(2.35)
Dimana : Q = debit, m3 / dt
A = luas penampang basah, m3
V = kecepatan aliran, m/dt
Kecepatan aliran menggunakan Rumus Stickler :
𝑉 = 𝑘. 𝑅 2/3 . 𝐼1/2 ……………….…..(2.36)
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 32
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
𝐴
R = 𝑃……………….…..(2.37)
Dimana : k = koefisien kekasaran Stickler, m1/3/dt
P = keliling basah, m
R = jari-jari hidrolis, m
I = kemiringan dasar
Pada setiap saluran harus diberi tinggi jagaan tinggi jagaan berguna untuk :
a. Menaikan muka air di atas tinggi muka air maksimum
b. Mencegah kerusakan tanggul saluran
Meningginya muka air sampai di atas tinggi yang telah direncanakan bisa
disebabkan oleh penutupan pintu secara tiba-tiba disebelah hilir, variasi ini akan
bertambah dengan membesarnya debit. Meningginya muka air dapat pula
diakibatkan oleh pengaliran air buangan ke dalam saluran. Untuk tinggi jagaan
ditentukan berdasarkan debit saluran. Berikut Tabel 2.15 Tinggi Jagaan.
Tabel 2.15 Tinggi Jagaan.
Sumber : KP-03
2.9 Perencanaan Bangunan Bagi dan Sadap
Peran bangunan air dalam jaringan irigasi sangat penting guna
mengoptimalisasi saluran irigasi yang telah ada. Didasarkan hal tersebut maka
perencanaan bangunan irigasi menjadi penting untuk dilaksanakan.
2.9.1 Alat Pengukur Debit
Pada Perencanaan Saluran Induk DI Caringin, digunakan alat pengukur debit
yaitu pintu ukur romijn. Pintu ukur romijn tidak hanya digunakan sebagai alat
ukur debit saja tetapi digunakan juga sebagai pengatur muka air.

Perencanaan hidrolis
Q = 2/3.Cd.√2/3𝑔.be.h11.5……………….…..(2.38)
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 33
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Dimana :
Q
= debit, m3/dt.
Cd = koefisien debit
g
= percepatan gravitasi, m/dt2
be
= lebar mercu, m
h1
= kedalaman air hulu, terhadap ambang ukur, m
koefisien debit
Cd = 0,93 + 0,10 H1/L dan H1 = h1 + v12/2g……………….(2.39)
Dimana : h1 = tinggi energi hulu di atas meja, m.
v1 = kecepatan di hulu alat, m/dt.
Berikut Gambar 2.5 tampak samping dan Gambar 2.6 tampak depan dari pintu
Romijn :
Gambar 2.5 Pintu ukur romijn
Sumber : KP 04
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 34
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
Gambar 2.6 Sketsa Isometris romijn
Sumber : KP 04
2.9.2 Bangunan Pengatur Tinggi Muka Air
Pada Perencanaan Saluran Induk DI Caringin, digunakan bangunan pengatur
tinggi muka air yaitu pintu sorong.

Perencanaan hidrolis
Q μ a b √2𝑔𝑧……………….…..(2.40)
Dimana : Q = debit, (m3/dt)
K = faktor aliran tenggelam
μ = koefisien debit (0.8)
a = bukaan pintu, m
b = lebar pintu, m
g = percepatan gravitasi, m/dt2
z = kehilangan tinggi tekanan,(0.2 m)
2.10 Bangunan Silang
Dalam jaringan irigasi sering dijumpai kondisi persilangan antara jaringan
irigasi dengan bangunan lain seperti jalan raya, jalan kereta api, atau sungai.
Untuk mengatasi hal ini maka diperlukan suatu bangunan silang, sehingga
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 35
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
bangunan-bangunan tersebut tetap sesuai dengan fungsinya masing-masing dan
tidak saling mengganggu. Bangunan silang terdapat berbagai macam berikut ini
penjelasan berbagai macam bangunan silang.
2.10.1
Talang
Bangunan talang adalah bangunan persilangan yang dibuat untuk melintasi
saluran irigasi dengan saluran pembuangan alam, sungai, cekungan, jalan, dan
lain-lain. (Mawardi, 2007)
Perhitungan dimensi talang sama seperti perhitungan dimensi saluran yaitu
menggunakan
Rumus 2.35 dan Rumus 2.36.
2.10.2
Gorong-Gorong
Bangunan gorong-gorong adalah salah satu banguan air pada persilangan untuk
menyalurkan air yang lewat dari satu sisi jalan ke sisi jalan yang lain atau untuk
mengalirkan air pada persilangan dua buah saluran dengan tinggi muka air yang
berbeda pada kedua saluran tersebut (Mawardi, 2007).
Pada gorong-gorong aliran bebas, benda-benda yang hanyut dapat lewat
dengan mudah, akan tetapi biaya pembuatannya pada umumnya mahal
dibandingkan dengan gorong-gorong tenggelam. Rumus yang digunakan untuk
perhitungan gorong-gorong sama seperti perhitungan dimensi saluran lihat Rumus
2.35 dan Rumus 2.36.
2.11 Kehilangan Energi Akibat Bangunan
Dalam perencanaan bangunan silang di sepanjang saluran yang terpenting
adalah pembatasan kehilangan energi. Dalam jaringan saluran kehilangan energi
ini harus dipertahankan sekecil mungkin, karena sekali energi ini diturunkan tidak
mungkin untuk menaikannya kembali. Secara umum ada tiga jenis kehilangan
energi :
a. Kehilangan energi akibat gesekan.
b. Kehilangan energi akibat peralihan.
c. Kehilangan energi akibat belokan.
2.11.1
Kehilangan Akibat Gesekan
Kehilangan energi akibat gesekan dapat dihitung dengan persamaan di
bawah ini.
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 36
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
ΔHf =
𝐿 𝑋 𝑉2
𝑅 𝑋 𝐶2
.......................................... (2.41)
Dimana
:
ΔHf = kehilangan energi akibat gesekan (m)
V
= kecepatan aliran di dalam bangunan
L
= panjang bangunan (m)
R
= jari-jari hidrolis (m)
A
= luas penampang basah (m2)
` P = keliling basah (m)
C = koefisien Chezy = k x R1/6
k = koefisien kekasaran Strickler
2.11.2
Kehilangan Energi Peralihan
Untuk peralihan dalam saluran terbuka, kehilangan energi dihitung dengan
persamaan di bawah ini.
𝛥𝐻𝑚 = 𝜉𝑚
𝛥𝐻𝑘 = 𝜉𝑘
(𝑉𝑎−𝑉1)2
2𝑔
(𝑉2−𝑉𝑎)2
2𝑔
.................................(2.42)
.................................(2.43)
Dimana :
ΔHm
= kehilangan energi pada pemasukan (m)
ΔHk
= kehilangan energi pada pengeluaran (m)
𝜉𝑚, 𝜉𝑘 = faktor kehilangan energi yang tergantung pada bentuk hidrolis
peralihan
v1, v2
= kecepatan aliran di saluran hulu dan hilir, (m/dt)
g
= kecepatan gravitasi, (m/dt2)
2.11.3
Kehilangan Energi Pada Gorong-Gorong Aliran Penuh
Untuk gorong-gorong pendek, L < 20 m, seperti yang biasa direncanakan
dalam jaringan irigasi menggunakan rumus di bawah ini.
Q = µ x A x (2xgxZ)0.5...............................(2.44)
Dimana :
Q = debit (m3/detik)
µ = koefisien debit, lihat Tabel 2.16
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 37
D3 TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
A = luas penampang (m2)
g = percepatan gravitasi (m/detik2)
z = kehilangan energi pada gorong-gorong (m)
Berikut
ini Tabel 2.16
Tabel 2.16 Harga-Harga µ Dalam Gorong-Gorong Pendek
Sumber : KP-04
Imam Nurhibam, dan Rico Cokro Triadi, Perencanaan Saluran Induk…… II - 38