11026-2-882911526635

Materi Mata Kuliah Irigasi dan Bangunan Air:

1. Pendahuluan

2. Kebutuhan Air Irigasi

3. Pola Tata Tanam

4. Debit Andalan

5. Perencanaan Tata Letak Jaringan Irigasi

6. Perencanaan Bangunan Utama

7. Perencanaan Saluran

8. Perencanaan Bangunan

9. Perencanaan Petak Tersier

Air Irigasi(IR)

Air Hujan (R)

Air Bagi Pengolahan Tanah (Pd)Air Merembes (Perkolasi dan Infiltrasi P & I)

Air Bagi Tanaman (ET)

Kebutuhan Air Irigasi

(IR)

Jumlah Air Hujan (R)

Air Bagi Kebutuhan Tanaman

(ET)

Air Untuk Mengolah Tanah (Pd)

Air Yang Merembes

(P & I )


KEBUTUHAN AIR IRIGASI

Hubungan Kebutuhan Air Irigasi dengan Kebutuhan Air Tanaman

Tanaman membutuhkan air agar dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik.

Air tersebut dapat berasal dari air hujan maupun air irigasi.

Air irigasi adalah sejumlah air yang umumnya diambil dari sungai atau waduk

dan dialirkan melalui system jaringan irigasi, guna menjaga keseimbangan

jumlah air di sawah.

Keseimbangan air yang masuk dan keluar dari suatu lahan digambarkan

seperti :

Agar terjadi keseimbangan air di suatu lahan pertanian maka :

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Agus Suroso MTIRIGASI DAN BANGUNAN

AIR

Evapotranspirasi (ET)

transpirasievaporasi

Terjadi pada saat yang sama


Dirumuskan sebagai : IR = (ET + Pd + P&I) – R

Jika tidak ada hujan (R = 0), maka jumlah air irigasi IR = (ET + Pd + P&I)

Jika hujan deras (R lebih besar dari ET + PD + P&I ), pada saat ini air irigasi tidak

dibutuhkan, bahkan diperlukan pembuangan air (drainase) agar lahan tidak

tergenang air secara berlebihan.

Kelebihan maupun kekurangan air pada lahan pertanian berakibat buruk terhadap

pertumbuhan dan produksi tanaman.

Kebutuhan Air Tanaman

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

yang hilang akibat penguapan.

Penguapan bisa terjadi melalui permukaan air (evaporasi) maupun daun-daun

tanaman (transpirasi).

Bila kedua proses penguapan tersebut terjadi bersama-sama terjadilah

EVAPOTRANSPIRASI.

Dengan demikian besar kebutuhan air tanaman adalah sebesar jumlah air yang

hilang akibat proses EVAPOTRANSPIRASI.


AIR

Faktor Iklim

Temperatur udara.Kecepatan angin.Kelembaban udara.Kecerahan matahari

Didapat Eto

Faktor Tanaman

Jenis tanaman.Varitas tanaman.Umur tanaman

k didapat

Kebutuhan Air Tanaman

ET = k . ETo


Besar evaporasi sangat dipengaruhi oleh keadaan iklim, meliputi temperatur

udara, kecepatan angin, kelembaban udara dan kecerahan penyinaran matahari.

Besar transpirasi dipengaruhi oleh : keadaan iklim, jenis tanaman, varietas

tanaman dan umur tanaman, biasa disebut faktor tanaman.

Rumus Kebutuhan Air Tanaman adalah : ET = k . ETo

k = koefisien tanaman, besarnya tergantung dari jenis, varitas dan umur tanaman.

Eto = Evapotranspirasi potensial, besarnya dapat dihitung melalui berbagai rumus.

Bagan hubungan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kebutuhan air tanaman

adalah :

Koefisien Tanaman (k)

Notasi k menyatakan koefisien tanaman (sering disebut koefisien evapotranspirasi

tanaman), merupakan angka pengali untuk menjadikan evapotranspirasi potensial

(Eto) menjadi Evapotranspirasi yang sebenarnya (ET).


AIR

Dihitung dengan rumus-rumus Dirancang dengan pola tanam tertentu


Besarnya koefisien tanaman (k) erat berhubungan dengan :

- Jenis tanaman (padi, jagung, tebu).

- Varitas tanaman (Padi IR2, Padi PB5)

- Umur tanaman.

Beberapa data koefisien tanaman padi seperti berikut: (Suyono dan Takeda,hlm

62)

LokasiKoefisien tanaman bulanan

Catatan1 2 3 4 5 6

Ciujung, Cisadane, Rentang, Glapan, Sedadi, Pekalen Sampean

0.901.10

1.35 1.20 0.90 0.80Masa tumbuh

160 hari

Gambarsari, Pesanggrahan

0.55 0.90

1.12 1.27 1.20 0.80 160 hari

Solo 0.55 0.90

1.17 1.25 0.82 140 hari

Cisadane 0.60 0.80

0.85 0.85 0.85 0.85 Musim basah

Cisadane 0.60 0.80

0.85 0.85 0.85 Musim kering

Salah satu tujuan irigasi adalah membagi sejumlah air yang sama pada lahan

yang seluas mungkin. Untuk itu dilakukan berbagai macam cara. Salah satunya

adalah memperkecil kebutuhan air irigasi (IR).

Upaya memperkecil IR bisa dilakukan dengan memperkecil kebutuhan air

tanaman (ET).

Upaya memperkecil kebutuhan air tanaman (ET) hanya dapat dilakukan dengan

memperkecil koefisien tanaman (k), karena besaran evapotranspirasi potensial

(Eto) sukar dimanipulasi karena sangat berhubungan dengan keadaan iklim.

Mengubah factor koefisien tanaman (k) berarti mengubah jenis, varitas dan umur

tanaman. Yaitu dengan memilih tebu sebagai pengganti padi, mengubah waktu

tanam pada bulan tertentu.

Kegiatan mengatur jenis tanaman, varitas tanaman dan masa pertumbuhan

tanaman biasanya disebut pengaturan POLA TATA TANAM.

Dengan demikian usaha mengatur pola tata tanam dimaksudkan untuk mengubah

besar koefisien tanaman (k) agar didapat besaran ET tertentu.


AIR


Contoh : Berdasarkan perhitungan nilai Eto didapatkan hasil sepertio berikut :

Diketahui nilai rata-rata bulanan koefisien tanaman (k) jagung jenis tertentu

seperti berikut :

Jika penanaman jagung dimulai pada awal Januari, maka kebutuhan air

tanaman (ET) dapat diketahui seperti :

Jika awal penanaman diganti menjadi awal Februari maka :

Dari table di atas tampak bahwa jika awal tanam dimulai pada awal Januari, maka

besar ET bulan Februari sebesar 3.11 mm/hari. Dengan mengubah awal tanam

menjadi awal Februari, maka terjadi perubahan ET, pada bulan Februari menjadi

2.00 mm/hari.

Rumus Perhitungan ETo

Berbagai rumus telah dikembangkan untuk menghitung besaran ETo, diantaranya

rumus Blaney – Criddle, rumus Radiasi dan rumus Penman. Badan pertanian dan

pangan PBB (FAO) merekomendasikan rumus Penman untuk dipakai dalam

perhitungan ETo.

Prinsip ketiga rumus untuk menghitung Eto adalah Eto = c . ETo*

ETo sangat dipengaruhi keadaan iklim, sedangkan keadaan iklim sangat

berhubungan erat dengan letak lintang daerah.


AIR

Bulan Jan Feb mar Apr MeiEto (mm/hari) 4.42 4.45 3.21 3.86 3.68

Umur pertumbuhan (bulan) 1 2 3(k) 0.45 0.70 0.40

Bulan Jan Feb mar Apr MeiEto (mm/hari) 4.42 4.45 3.21 3.86 3.68(k) 0.45 0.70 0.40ET = k . ETo 1.91 3.11 1.28

Bulan Jan Feb mar Apr MeiEto (mm/hari) 4.42 4.45 3.21 3.86 3.68(k) 0.45 0.70 0.40ET = k . ETo 2.00 2.25 1.54


Perbedaan dari ketiga rumus tadi ialah dalam penerapan besaran c dan ETo*,

yang berhubungan dengan macam data iklim yang dipergunakan.

Perhitungan ETo* membutuhkan data-data iklim yang benar-benar terjadi di suatu

tempat (data terukur).

Rumus Penman membutuhkan data terukur :

- Temperature udara ( t )

- Kecepatan angina ( u )

- Kelembaban relative (RH)

- Kecerahan matahari (n/N)

- Letak lintang.

Pada daerah tertentu bisa jadi tidak semua data terukur bisa didapat,

sehinggarumus Penman tidak bisa dipakai dan sebagai gantinya digunakan rumus

lainnya seperti rumus Blaney Cridle yang membutuhkan data terukur lebih sedikit.

Secara umum perbedaan kebutuhan data terukur yang dibutuhkan untuk

menghitung ETo* adalah :

Rumus Data terukur yang dibutuhkanBlaney- Criddle Letak lintang (LL), Suhu udara ( t )Radiasi Letak lintang (LL), temperature udara ( t ), dan kecerahan matahari (n.N)Penman Letak lintang (LL), temperature udara ( t ), kecerahan matahari (n / N)

kecepatan angina ( u ), kelembaban ralatif (RH)

Untuk menyesuaikan perbedaan hasil perhitungan ETo*, sehubungan dengan

berbedanya data iklim terukur, maka masing-masing rumus mempunyai angka

koreksi yaitu c.

Besaran c ditetapkan berdasarkan perkiraan keadaan iklim dari daerah yang

ditinjau, dengan demikian penetapan harga c juga berbeda-beda dariketiga rumus

tadi.

Perbedaan penetapan angka koreksi c adalah :

Rumus Keadaan iklim yang diperkirakan guna penetapan cBlaney - Criddle Kelembaban relatf (RH), kecepatan angin ( u ), kecerahan matahari (n/N)


AIR


Radiasi Kelembaban relatf (RH), kecepatan angin ( u )Penman Perbedaan kecepatan angin siang dan malam

Bila diasumsikan bahwa makin banyak data iklim yang diperkirakan, maka kurang

teliti hasil perhitungannya. Dari sini tampak bahwa rumus Penman merupakan

rumus yang paling teliti. Karena rumus Penman menggunakan banyak data iklim

terukur.

Rumus Penman Modifikasi

Rumus Penman adalah seperti berikut :

ETO = c × ET∗¿ ¿

dengan

ET∗= w (0 ,75 Rs − Rn1 ) + (1 − w ) f (u) (ea − ed )

dimana:

w = faktor yang berhubungan dengan temperatur (T) dan elevasi daerah. Untuk

daerah Indonesia dengan elevasi antara 0 - 500 m, hubungan harga T dan w

seperti pada Tabel 1.

Rs = radiasi gelombang pendek dalam satuan evaporasi (mm/hari)

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

Ra = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir (angka angot)

yang dipengaruhi oleh letak lintang daerah. Harga Ra seperti (Tabel 2).

Rn1 = radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari)

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

f(t) = fungsi suhu (Tabel 1)

f(ed) = fungsi tekanan uap

= 0,34 - 0,44 . (ed)

f(n/N) = fungsi kecerahan

= 0,1 + 0,9 n/N

f(u) = fungsi dari kecepatan angin pada ketinggian 2 m dalam satuan (m/dt)

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

U = kecepatan angin (m/dt)

(ea-ed)= perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap yang sebenarnya

ed = ea . Rh


AIR


RH = kelembaban udara relatif (%)

ea = tekanan uap jenuh (mbar) (Tabel 1).

ed = tekanan uap sebenarnya (mbar)

c = angka koreksi Penman yang memasukkan harga perbedaan kondisi cuaca

siang dan malam. Harga C tertera pada Tabel 3.

Tabel 1 Hubungan antara T, ea, w dan f(t)T

0 Cea

Mbar W F(t)

24.00 29.50 0.735 15.4025.00 31.69 0.745 15.6526.00 33.62 0.755 15.9027.00 35.66 0.765 16.1028.00 37.81 0.775 16.3028.60 39.14 0.781 16.4229.00 40.06 0.785 16.50

Tabel 2 Angka Angot (Ra) (mm/hari) (Untuk Daerah Indonesia, antara 50 LU sampai 100 LS)

Bulan Lintang Utara Lintang Selatan5 4 2 0 2 4 6 8 10

Januari 13.0 14.3 14.7 15.0 15.3 15.5 15.8 16.1 16.1Pebruari 14.0 15.0 15.3 15.5 15.7 15.8 16.0 16.1 16.0Maret 15.0 15.5 15.6 15.7 15.7 15.6 15.6 15.5 15.3April 15.1 15.5 15.3 15.3 15.1 14.9 14.7 14.4 14.0Mei 15.3 14.9 14.6 14.4 14.1 13.8 13.4 13.1 12.6Juni 15.0 14.4 14.2 13.9 13.5 13.2 12.8 12.4 12.6Juli 15.1 14.6 14.3 14.1 13.7 13.4 13.1 12.7 11.8Agustus 15.3 15.1 14.9 14.8 14.5 14.3 14.0 13.7 12.2September 15.1 15.3 15.3 15.3 15.2 15.1 15.0 14.9 13.3Oktober 15.7 15.1 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 14.6Nopember 14.8 14.5 14.8 15.1 15.3 15.5 15.8 16.0 15.6Desember 14.6 14.1 14.4 14.8 15.1 15.4 15.7 16.0 16.0

Tabel 3 Angka Koreksi ( c ) Bulanan Untuk Rumus Penman

Bulan C Bulan C

Januari 1.04 Juli 0.90

Peruari 1.05 Agustus 1.00

Maret 1.06 September 1.10


AIR


April 0.90 Oktober 1.10

Mei 0.90 Nopember 1.10

Juni 0.90 Desember 1.10


AIR


Perhitungan Evapotranspirasi Metode Pennman Modifikasi- Nama Stasiun :

Babulu Darat Kalsel

- Posisi Geografis :01

40

14 Ls

Satuan

B U L A N No. U R A I A N

Keterangan Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

1 Temp. rata² bulanan oC data27.2

9 26.9

7 27.2

5 26.8

1 26.7

4 26.9

5 27.1

8 26.9

7 26.4

1 26.6

0 26.9

0 26.9

5

2 Ea m bar tabel 36.0

9 35.2

5 36.0

9 35.2

5 34.8

3 35.2

5 35.6

6 35.2

5 34.4

2 34.4

2 35.2

5 35.2

5

3 Kelembaban relatif, RH % data88.5

5 87.2

0 92.4

0 87.1

8 88.2

6 88.1

0 96.5

4 89.2

7 89.3

1 87.3

5 98.2

1 87.4

8

4 Ed m barEa(RH/

100)31.9

6 30.7

4 33.3

5 30.7

3 30.7

4 31.0

6 34.4

3 31.4

7 30.7

4 30.0

7 34.6

2 30.8

4

5 (Ea-Ed) m bar hitung 4.13 4.51 2.74 4.52 4.09 4.19 1.23 3.78 3.68 4.35 0.63 4.41

6 Kecepatan Angin. U km/hari data646.

08 573.

86 661.

23 364.

20 381.

13 423.

47 432.

03 646.

08 206.

23 145.

19 155.

20 162.

37

Kecepatan Angin. U m/det hitung 0.12 0.11 0.13 0.07 0.07 0.08 0.08 0.12 0.04 0.03 0.03 0.03

7 f(u) km/hari hitung 0.30 0.30 0.30 0.29 0.29 0.29 0.29 0.30 0.28 0.28 0.28 0.28

8 W - tabel 0.76

7 0.76

3 0.76

7 0.76

3 0.76

1 0.76

3 0.76

5 0.76

3 0.75

9 0.75

9 0.76

3 0.76

3

9 (1-W) mm/hari hitung0.23

3 0.23

7 0.23

3 0.23

7 0.23

9 0.23

7 0.23

5 0.23

7 0.24

1 0.24

1 0.23

7 0.23

7

10 Ra mm/hari tabel 15.2 15.6 15.7 15.2 14.3 13.7 13.9 14.7 15.3 15.3 15.2 15.0

12 Penyinaran Matahari, n/N % data34.7

7 36.9

0 36.5

3 33.3

0 44.7

7 57.1

5 55.5

3 69.8

5 62.5

2 56.4

2 56.6

2 28.2

9

13 (0,25+0,54n/N) - hitung 0.44 0.45 0.45 0.43 0.49 0.56 0.55 0.63 0.59 0.55 0.56 0.40

14 Rs=Ra(0,25+0,54 n/N) mm/hari hitung 6.63 7.01 7.02 6.53 7.01 7.65 7.64 9.19 8.96 8.46 8.45 6.02

15 Rns=(1-A)Rs ,A=0,25 mm/hari hitung 4.97 5.26 5.27 4.90 5.26 5.74 5.73 6.89 6.72 6.34 6.34 4.52

16 f(t) tabel 16.1

4 16.0

6 16.1

4 16.0

6 16.0

2 16.0

6 16.1

0 16.0

6 15.9

8 15.9

8 16.0

6 16.0

6

17 f(Ed) hitung 0.09 0.10 0.09 0.10 0.10 0.09 0.08 0.09 0.10 0.10 0.08 0.10

18 f(n/N) hitung 0.41 0.43 0.43 0.40 0.50 0.61 0.60 0.73 0.66 0.61 0.61 0.35

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Agus Suroso MTIRIGASI DAN BANGUNAN AIR


19 Rn1=f(t) f(Ed) f(n/N) hitung 0.61 0.67 0.59 0.62 0.77 0.94 0.79 1.09 1.02 0.96 0.79 0.54

20 C tabel 1.10 1.10 1.00 0.90 0.90 0.90 0.90 1.00 1.10 1.10 1.10 1.10

25ETo=C [W.(Rns - Rn1) + (1-W).f(u).(Ea-Ed)

mm/hari hitung 3.67 3.85 3.78 3.54 3.66 3.92 3.86 4.69 4.60 4.41 4.27 3.35

26 ETo =(20) x bulanmm/bln hitung

113.6

107.8

117.0

106.3

113.6

121.7

119.5

145.5

138.0

136.6

128.2

103.8

Data Klimatologi , Stasiun : Babulu Darat, Posisi geografil : 01˚40’14” LS

No. Data Klimatologi Satuan Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Rerata

1 Suhu oC 27.29 26.97 27.25 26.81 26.74 26.95 27.18 26.97 26.41 26.60 26.90 26.95 26.92

2 Kelembaban relatif % 88.55 87.20 92.40 87.18 88.26 88.10 96.54 89.27 89.31 87.35 98.21 87.48 89.99

3 Penyinaran Matahari

% 34.77 36.90 36.53 33.30 44.77 57.15 55.53 69.85 62.52 56.42 56.62 28.29 47.72



4 KecepatanAngin

Km/hari

646.08 573.86 661.23 364.20 381.13 423.47 432.03 646.08 206.23 145.19 155.20 162.37 399.76


Documents

11026-2-882911526635