Perhitungan debit air.pdf

LAPORAN OBSERVASI

PRAKTIKUM PENGUKURAN DEBIT AIR SALURAN IRIGASI

Disusun Oleh:

Rizqan Alfian (20140210146)

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2015

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Air sangat dibutuhkan oleh setiap tanaman. Kebutuhan air untuk setiap luasan

lahan berbeda-beda. Air merupakan salah satu kebutuhan yang sangat penting

bagi tanaman, karena sebagian besar penyusun tubuh tanaman terdiri dari air.

Selain itu banyak proses pada tanaman yang membutuhkan air, oleh karena itu

jika tanaman kekurangan air akan menyebabkan tanaman layu bahkan mati. Untuk

menghindari hal tersebut maka diperlukan saluran irigasi jika kekurangan air atau

drainase untuk meminimalisir kelebihan air (Direktorat Jenderal Pengairan. 1986).

Irigasi adalah penambahan kekurangan kadar air tanah secara buatan dengan

cara menyalurkan air yang perlu untuk pertumbuhan tanaman ke tanah yang

diolah dan mendistribusikannya secara sistematis. Sebaliknya pemberian air yang

berlebih pada tanah yang diolah itu akan merusakkan tanaman. Jika terjadi curah

hujan yang lama yang disebabkan oleh curah hujan yang deras, maka tanah yang

diolah itu akan tergenang dan dibanjiri air, yang kadang-kadang mengakibatkan

kerusakan yang banyak. Daerah-daerah yang rendah yang kurang baik

drainasenya, selalu akan tergenang air. Pada daerah-daerah demikian, pelapukan

dan dekomposisi tanah tidak berkembang, sehingga daerah itu tidak akan menjadi

lingkungan yang baik untuk pertumbuhan padi.

Banyaknya air yang diperlukan untuk berbagai tanaman, masing-masing

daerah dan masing-masing musim adalah berlainan. Hal ini tergantung dari

beberapa faktor antara lain jenis tanaman, sifat tanah, keadaan tanah, cara

pemberian air, pengelolaan tanah, iklim, waktu tanam, kondisi saluran dan

bangunan, serta tujuan pemberian air. Oleh karena itu diperlukan perhitungan

yang tepat agar pemberian air pada lahan tidak melebihi yang dibutuhkan tanaman

untuk proses pertumbuhan dan perkembangan.

B. Tujuan

Untuk mengetahui kecepatan debit air sungai dengan berbagai luasan

penampang yang berbeda-beda dan untuk mengetahui kecukupan air bagi luasan

lahan.

2

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Debit Air

Menurut Asdak (2002) debit adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air)

yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam

satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt).

Pengukuran debit air sangat dipengaruhi oleh kecepatan arus air. Kecepatan arus

yang berkaitan dengan pengukuran debir air ditentukan oleh kecepatan gradien

permukaan, tingkat kekasaran, kedalaman, serta lebarnya perairan.

Data debit atau aliran sungai merupakan informasi yang paling penting bagi

pengelola sumberdaya air (Bazak. 1999). Debit puncak (banjir) diperlukan untuk

merancang bangunan pengendali banjir. Sementara data debit aliran kecil

diperlukan untuk perencanaan alokasi (pemanfaatan) air untuk berbagai keperluan

terutama pada musim kemarau panjang. Debit rata-rata tahunan dapat

memberikan gambaran potensi sumberdaya air yang dapat dimanfaatkan dari

suatu daerah aliran sungai.

Menurut Harsoyo (1977) Metode pengukuran debit dilakukan dengan dua

metode, yaitu pengukuran debit secara langsung dan pengukuran debit secara

tidak langsung. Dimana pengukuran ini dilakukan dengan alat dan cara yang telah

ditetapkan sebelumnya.

a. Pengukuran debit secara langsung (debit sesaat) :

Dalam pengukuran debit air secara langsung digunakan beberapa alat

pengukur yang langsung dapat menunjukkan ketersediaan air dalam pengairan

bagi penyaluran melalui jaringan-jaringan yang telah ada atau telah dibangun.

Dalam hal ini berbagai alat pengukur yang telah biasa digunakan yaitu :

1. Alat Ukur Pintu Romin

Ambang dari pintu Romin dalam pelaksanaan pengukuran dapat di naik

turunkan, yaitu dengan bantuan alat pengangkat. Pengukuran debit air dengan

pintu ukur romijin yaitu dengan menggunakan rumus:

Q= 1,71 b h3/2

Keterangan:

Q = debit air

b = lebar ambang

3

h = tinggi permukaan air

2. Sekat Ukur Thompson

Berbentuk segitiga sama kaki dengan sudut 90o dapat dipindah-pindahkan

karena bentuknya sangat sederhana (potable), lazim digunakan untuk

mengukur debit air yang relatif kecil. Penggunaan dengan alat ini dengan

memperhatikan rumus sebagai berikut:

Q = 0,0138

Keterangan:

Q = debit air

h = tinggi permukaan air

3. Alat Ukur Parshall Flume

Alat ukur tipe ini ditentukan oleh lebar dari bagian penyempitan, yang

artinya debit air diukur berdasarkan mengalirnya air melalui bagian yang

menyempit (tenggorokan) dengan bagian dasar yang direndahkan.

4. Bangunan Ukur Cipoletti

Prinsip kerja bangunan ukur Cipoletti di saluran terbuka adalah menciptakan

aliran kritis. Pada aliran kritis, energi spesifik pada nilai minimum sehingga

ada hubungan tunggal antara head dengan debit. Dengan kata lain Q hanya

merupakan fungsi H saja. Pada umumnya hubungan H dengan Q dapat

dinyatakan dengan:

Q = k . H3./2

. b

Keterangan:

Q = debit air

H = head

k dan n = konstanta ,(0/0186)

Besarnya konstanta k dan n ditentukan dari turunan pertama persamaan

energi pada penampang saluran yang bersangkutan. Pada praktikum ini

besarnya konstanta k dan n ditentukan dengan membuat serangkaian hubungan

H dengan Q yang apabila diplotkan pada grafik akan diperoleh garis hubungan

H-Q yang paling sesuai untuk masing-masing jenis bangunan ukur.

Dalam pelaksanaan pengukuran-pengukuran debit air secara langsung

dengan pintu ukur romijin, sekat ukur tipe cipoletti dan sekat ukur tipe

4

Thompson biasanya lebih mudah karena untuk itu dapat memperhatikan

daftar debit air yang tersedia.

b. Pengukuran debit air secara tidak langsung

1. Pelampung

Menurut Harsoyo (1977) terdapat dua tipe pelampung yang digunakan

yaitu: (1) pelampung permukaan, dan (2) pelampung tangkai. Tipe pelampung

tangkai lebih teliti dibandingkan tipe pelampung permukaan. Pada permukaan

debit dengan pelampung dipilih bagian sungai yang lurus dan seragam, kondisi

aliran seragam dengan pergolakannya seminim mungkin. Pengukuran

dilakukan pada saat tidak ada angin. Pada bentang terpilih (jarak tergantung

pada kecepatan aliran, waktu yang ditempuh pelampung untuk jarak tersebut

tidak boleh lebih dari 20 detik) paling sedikit lebih panjang dibanding lebar

aliran. Kecepatan aliran permukaan ditentukan berdasarkan rata-rata yang

diperlukan pelampung menempuh jarak tersebut. Sedang kecepatan rata-rata

didekati dengan pengukuran kecepatan permukaan dengan suatu koefisien yang

besarnya tergantung dari perbandingan antara lebar dan kedalaman air.

Koefisien kecepatan pengaliran dari pelampung permukaan sebagai berikut :

Keterangan:

B = lebar permukaan aliran

H = kedalaman air

Vm = kecepatan rata – rata

Vs = kecepatan pada permukaan

Dalam pelepasan pelampung harus diingat bahwa pada waktu pelepasannya,

pelampung tidak stabil oleh karena itu perhitungan kecepatan tidak dapat

dilakukan pada saat pelampung baru dilepaskan, keadaan stabil akan dicapai 5

detik sesudah pelepasannya. Pada keadaan pelampung stabil baru dapat dimulai

pengukuran kecepatannya. Debit aliran diperhitungkan berdasarkan kecepatan

rata-rata kali luas penampang. Pada pengukuran dengan pelampung,

dibutuhkan paling sedikit 2 penampang melintang. Dari 2 pengukuran

B/H 5’ 10’ 15’ 20’ 30’ 40’

Vm/Vs 0,98 0,95 0,92 0,90 0,87 0,85

5

penampang melintang ini dicari penampang melintang rata-ratanya, dengan

jangka garis tengah lebar permukaan air kedua penampang melintang yang

diukur pada waktu bersama-sama disusun berimpitan, penampang lintang rata-

rata didapat dengan menentukan titik-titik pertengahan garis-garis horizontal

dan vertikal dari penampang itu, jika terdapat tiga penampang melintang, maka

mula-mula dibuat penampang melintang rata-rata antara penampang melintang

rata-rata yang diperoleh dari penampang lintang teratas dan terbawah. Debit

aliran kecepatan rata-rata:

Q = C . Vp Ap

Keterangan:

Q = debit aliran

C = koefisien yang tergantung dari macam pelampung yang digunakan

Vp = kecepatan rata – rata pelampung

Ap = luas aliran rata – rata

2. Pengukuran dengan Current meter

Alat ini terdiri dari flow detecting unit dan counter unit. Aliran yang

diterima detecting unit akan terbaca pada counter unit, yang terbaca pada

counter unit dapat merupakan jumlah putaran dari propeller maupun langsung

menunjukkan kecepatan aliran, aliran dihitung terlebih dahulu dengan

memasukkan dalam rumus yang sudah dibuat oleh pembuat alat untuk tiap –

tiap propeller. Pada jenis yang menunjukkan langsung, kecepatan aliran yang

sebenarnya diperoleh dengan mengalihkan factor koreksi yang dilengkapi pada

masing-masing alat bersangkutan. Propeler pada detecting unit dapat berupa :

mangkok, bilah dan sekrup. Bentuk dan ukuran propeler ini berkaitan dengan

besar kecilnya aliran yang diukur.

Debit aliran dihitung dari rumus :

Q = V x A

dimana :

V = Kecepatang aliran

A = Luas penampang

Dengan demikian dalam pengukuran tersebut disamping harus mengukur

kecepatan aliran, diukur pula luas penampangnya. Distribusi kecepatan

6

untuk tiap bagian pada saluran tidak sama, distribusi kecepatan tergantung

pada :

Bentuk Saluran

Kekasaran Saluran dan

Kondisi Kelurusan Saluran

Dalam penggunaan current meter pengetahuan mengenai distribusi

kecepatan ini amat penting. Hal ini bertalian dengan penentuan kecepatan

aliran yang dapat dianggap mewakili rata-rata kecepatan pada bidang

tersebut. Dari hasil penelitian “United Stated Geological Survey” aliran air

di saluran (stream) dan sungai mempunyai karakteristik distribusi kecepatan

sebagai berikut:

a. Kurva distribusi kecepatan pada penampang melintang berbentuk

parabolic.

b. Lokasi kecepatan maksimum berada antara 0,05 s/d 0,25 h kedalam air

dihitung dari permukaan aliran.

c. Kecepatan rata-rata berada ± 0,6 kedalaman dibawah permukaan air.

d. Kecepatan rata-rata ± 85 % kecepatan permukaan.

e. Untuk memperoleh ketelitian yang lebih besar dilakukan pengukuran

secara mendetail kearah vertical dengan menggunakan integrasi dari

pengukuran tersebut dapat dihitung kecepatan rata-ratanya. Dalam

pelaksanaan kecepatan rata-rata nya.

Pengukuran luas penampang aliran dilakukan dengan membuat profil

penampang melintangnya dengan cara mengadakan pengukuran kearah

horizontal (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 in

7

Untuk dapat menentukan debit air maka harus mengetahui satuan ukuran

volume dan satuan ukuran waktu terlebih dahulu, karena debit air berkaitan erat

dengan satuan volume dan satuan waktu.

Perhatikan konversi satuan waktu berikut :

1 jam = 60 menit, 1 menit = 60 detik, 1 jam = 3.600 detik, 1 menit = 1/60 jam, 1

detik = 1/60 detik, 1 jam = 1/3.600 detik.

Konversi satuan volume :

1 liter = 1 dm³ = 1.000 cm³ = 1.000.000 mm³ = 0.001 m³

1 cc = 1 ml = 1 cm

Persamaan debit air yang diperoleh adalah :

Q = A × K × U m3/detik

Keterangan :

Q = debit aliran (m3/detik)

U = kecepatan pelampung

K = koefisien pelampung

A = luas penampang basah

B. Irigasi

Irigasi adalah usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang

pertanian yang jenisnya meliputi irigasi air permukaan, irigasi air bawah tanah,

irigasi pompa dan irigasi rawa (Susanto. 2006). Semua proses kehidupan dan

kejadian di dalam tanah yang merupakan tempat media pertumbuhan tanaman

hanya dapat terjadi apabila ada air, baik bertindak sebagai pelaku (subjek) atau

air sebagai media (objek). Proses-proses utama yang menciptakan kesuburan

tanah atau sebaliknya yang mendorong degradasi tanah hanya dapat berlangsung

apabila terdapat kehadiran air. Oleh karena itu, tepat kalau dikatakan air

merupakan sumber kehidupan (Bustomi. 2000).

Irigasi berarti mengalirkan air secara buatan dari sumber air yang tersedia

kepada sebidang lahan untuk memenuhi kebutuhan tanaman. Dengan demikian

tujuan irigasi adalah mengalirkan air secara teratur sesuai kebutuhan tanaman

pada saat persediaan lengas tanah tidak mencukupi untuk mendukung

pertumbuhan tanaman, sehingga tanaman bisa tumbuh secara normal (Lenka.

8

1991). Pemberian air irigasi yang efisien selain dipengaruhi oleh tatacara aplikasi,

juga ditentukan oleh kebutuhan air guna mencapai kondisi air tersedia yang

dibutuhkan tanaman (sudjarwadi. 1990).

Adapun fungsi irigasi yaitu :

a. memasok kebutuhan air tanaman

b. menjamin ketersediaan air apabila terjadi betatan

c. menurunkan suhu tanah

d. mengurangi kerusakan akibat frost (pembekuan)

e. melunakkan lapis keras pada saat pengolahan tanah

Tujuan irigasi yaitu sebagai berikut :

a. Irigasi bertujuan untuk membantu para petani dalam mengolah lahan

pertaniannya, terutama bagi para petani di pedesaan yang sering

kekurangan air.

b. Meningkatkan produksi pangan terutama beras

c. Meningkatkan efisiensi dan efektifitas pemanfaatan air irigasi

d. Meningkatkan intensitas tanam

e. Meningkatkan dan memberdayakan masyarakat desa dalam pembangunan

jaringan irigasi perdesaan.

Irigasi sangat bermanfaat bagi pertanian, terutama di pedesaan. Dengan

irigasi, sawah dapat digarap tiap tahunnya, dapat dipergunakan untuk peternakan,

dan keperluan lain yang bermanfaat.

Macam-macam irigasi, yaitu :

a. Irigasi Permukaan

Irigasi Permukaan terjadi di mana air dialirkan pada permukaan lahan. Di

sini dikenal alur primer, sekunder dan tersier. Pengaturan air ini dilakukan

dengan pintu air. Prosesnya adalah gravitasi, tanah yang tinggi akan

mendapat air lebih dulu.

b. Irigasi curah

Irigasi curah atau siraman (sprinkle) menggunakan tekanan untuk

membentuk tetesan air yang mirip hujan ke permukaan lahan pertanian.

Disamping untuk memenuhi kebutuhan air tanaman. Sistem ini dapat pula

digunakan untuk mencegah pembekuan, mengurangi erosi angin,

9

memberikan pupuk dan lain-lain. Pada irigasi curah air dialirkan dari sumber

melalui jaringan pipa yang disebut mainline dan sub-mainlen dan ke beberapa

lateral yang masing-masing mempunyai beberapa mata pencurah (sprinkler)

(Prastowo, 1995).

c. Irigasi pompa

Pompa Irigasi digunakan bila Muka Air berada jauh dari lahan pertanian

yang diusahakan. Menaikan Muka air selain dengan membangun konstruksi

bagunan bendung dan mengalirkannya melalui saluran memang sangat tepat

namun pembiayaan pembangunan juga sangat tinggi. Penggunaan pompa-

pompa irigasi dapat mengatasi hal tersebut. Namun peyediaan dan

pengoperasian pompa mekanis berbahan bakar minyak juga memerlukan

biaya operasi dan pemeliharaan yang tinggi pula dan mereka belum tahu

bagaimana menggunakan mesin-mesin penggerak untuk pompa-pompa irigasi

dengan baik, apalagi memelihara mesin-mesin itu supaya tetap dapat terawat

dengan baik. Maka penggunaan pompa irigasi sederhana tanpa menggunakan

BBM dapat menjadi alternatifnya.

d. Irigasi tetes

Irigasi tetes adalah metode irigasi yang menghemat air dan pupuk dengan

membiarkan air menetes pelan-pelan ke akar tanaman, baik melalui

permukaan tanah atau langsung ke akar, melalui jaringan katup, pipa dan

emitor.

Kegiatan menyiram tanaman di musim kemarau bagi sebagian petani

tradisional menjadi rutinitas yang cukup merepotkan. Mulai dari mengambil

air dari sumbernya, mengangkutnya ke kebun, hingga menyiramkannya satu

per satu pada setiap tanaman, merupakan aktivitas yang melelahkan. Namun

bagi petani yang "melek" teknologi kegiatan menyiram tanaman menjadi hal

yang mudah dan praktis, tinggal putar kran maka semua tanaman pun akan

tersiram secara merata. Salah satu cara mempermudah rutinitas penyiraman

tersebut adalah dengan sistem irigasi tetes (drip irrigation). Sistem irigasi ini

menggunakan air sedikit sekali yang langsung mengalirkan air ke tanaman-

tanaman secara terus menerus sesuai kebutuhan. Irigasi jenis ini terbukti

berhasil menyuburkan tanaman di daerah pertanian Israel yang kering.

10

Prinsip dasar irigasi tetes adalah memompa air dan mengalirkannya ke

tanaman dengan perantaraan pipa-pipa yang dibocorkan tiap 15 cm

(tergantung jarak antartanaman). Penyiraman dengan sistem ini biasanya

dilakukan dua kali sehari pagi dan petang selama 10 menit. Sistem tekanan

air rendah ini menyampaikan air secara lambat dan akurat pada akar-akar

tanaman, tetes demi tetes.

Keuntungannya dengan sistem ini sedikit menggunakan air, air tidak

terbuang percuma, dan penguapan pun bisa diminimalisir. Irigasi tetes

tampaknya bisa dijadikan pilihan cerdas untuk mengatasi masalah kekeringan

atau sedikitnya persediaan air di lahan-lahan kering

11

III. BAHAN dan ALAT

A. Waktu dan Tempat

Observasi pengukuran debit air saluran irigasi dilakukan pada tanggal 19

Desember 2015 pada pukul 07:30 pagi sampai dengan pukul 11:30 siang.

Observasi ini dimulai dari tempat pemberhentian pertama yaitu Bendungan

Kamijoro yang berada Di Pedukuhan Kamijoro, Desa Sendangsari, Kecamatan

Pajangan, Kabupaten Bantul, D.I.Yogyakarta, Kemudian dilanjutkan ke tempat

kedua yaitu bendungan Makam Bulan. Pemberhentian ketiga yaitu Bendungan

Pasar Pijenan yang terletak di Pedukuhan Gesikan, Desa Wijirejo, Kecamatan

Pandak, Kabupaten Bantul, D.I. Yogyakarta dan tempat pemberhentian terakhir

yaitu Bendungan Gejlik Pintu yang merupakan saluran sekunder dari Bendungan

Pijenan.

B. Bahan dan Alat

1. Stop Watch

2. Roll Meter

3. Botol Pelampung

4. Alat tulis (Pena/pensil)

5. Alat hitung (kalkulator)

6. Buku

7. Curent Meter

C. Metode Praktikum

Metode yang digunakan dalam observasi berupa praktikum pengukuran

debit air saluran air irigasi yang dilakukan pada dua tempat yaitu saluran irigasi di

bendungan Pasar Pijenan sebagai saluran induk dan saluran air irigasi Gejlik pitu

sebgai saluran sekunder dengan menggunakan dua metode yaitu dengan

menggunakan alat current meter dan pelampung dari botol yang sebelumnya

ditentukan jarak alirannya. Cara menggunakan current meter yaitu dengan

mencelupkan batang besi yang terdapat baling-baling sehingga didapatkan

kecepatan alirannya. Sedangkan dengan menggunakan botol pelampung yaitu

dengan membiarkan botol pelampung bergerak yang mengikuti kecepatan aliran

sungai dalam kurun waktu tertentu. Data yang diperoleh yaitu bentuk penampang

irigasi, lebar penampang, ketinggain penampang basah, ketinggian penampang

12

kering, total ketinggian saluran, luas penampang basah, waktu putaran current

meter, jumlah putaran current meter, kecepatan aliran dari alat current meter,

panjang sungai yang ditentukan dan waktu. Sehingga dengan menggunakan rumus

maka didapatkan debit air yang akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan air

untuk penanaman oleh petani.

A. Prosedur kerja

Dengan menggunakan currentmeter:

1. Batang besi yang tedapat baling-balingnya dicelupkan diair irigasi yang

akan dihitung debitnya, pastikan baling-baling tercelup air dan bergerak,

2. Baling-baling akan bergerak dan currentmeter akan menunjukkan data

waktu berputar, jumlah putaran dan kecepatan aliran, cata masing data,

3. Mengukur lebar sungai dan kedalaman sungai dengan menggunakan roll

meter,

4. Menghitung luas penampang dan debit irigasi.

Dengan menggunakan cara manual atau pelampung:

1. Memilih saluran irigasi terbuka dengan penampang yang lurus,

2. Menentukan jarak aliran dengan menggunakan meteran,

3. Mengisi air pada botol dengan ukuran 250 ml kira-kira 1/8 dari isi botol

4. Setelah mengisi air, masukkan botol kedalam saluran,

5. Membiarkan botol mengalir mengikuti arus air,

6. Saat botol dititik awal dari jarak, maka mulai pula menghitung waktu

botol mengalir dengan menggunakan stopwatch,

7. Menghentikan waktu stopwatch saat botol dititik akhir,

8. Mengulangi prosedur kerja nomor 5-7 sebanyak tiga kali agar didapatkan

waktu yang konstan,

9. Kemudian waktu dirata-rata, menghitung luas penampang dan

menghitung debit air sesuai dengan data yang didapatkan.

13

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Perhitungan

Perhitungan debit air dilakukan pada saluran primer Pijenan dan saluran

sekunder pijenan (Gejlig Pitu) dengan menggunakan karam meter dan manual dengan

botol pelampung.

1. Saluran Pijenan (Primer)

Mengairi : 2300,5 hektar

2,7 meter

2 meter 1,5 meter

Bentuk penampang irigasi : persegi panjang

Lebar penampang : 2,7m

Ketinggian penampang basah : 150 cm atau 1,5 m

Ketinggian penampang kering: 50 cm

Total ketinggian saluran : 2 m

Luas penampang basah : ketinggian penampang basah x lebar

= 1,5m x 2,7m = 4,05 m2

Alat ukur : current meter

Waktu putaran current meter : 1 menit (60 detik)

Jumlah putaran current meter : 1922 kali

Kecepatan aliran : 1,8507 m/menit

Debit air

Rumus debit aliran dengan pengukuran menggunakan Current meter :

Q = V . A

Keterangan:

V = Kecepatang aliran (m/s)

14

A = Luas penampang (m2)

Debit = Kecepatan aliran x Luas penampang basah

=

=

=

= 0,125 m3/ detik

= 125,0 lt/detik

Jadi, Saluran Induk Pijenan digunakan untuk mengairi 2300,5 Ha sawah, maka

saluran tersebut dapat mengairi sawah sebanyak 125,0 lt/detik : 2300,5 Ha =

0,0543lt/detik/Ha.

2. Saluran Gejlig Pitu; SalSek (Saluran Sekunder) Pijenan Kanan

Mengairi : 625 hektar

2 meter

1,2 meter 0,9 meter

Bentuk penampang irigasi : persegi panjang

Lebar penampang : 2 m


Ketinggian penampang kering: 30 cm atau 0,3 m

Total ketinggian saluran : 1,2 m

Luas penampang basah : ketinggian penampang basah x lebar

= 0,9 m x 2 m = 1,8 m2

Alat ukur : current meter

Waktu putaran current meter : 5 detik

Jumlah putaran current meter : 0,6 putaran

Kecepatan aliran : 0,0926 m/detik

15

Debit air

Rumus debit aliran dengan pengukuran menggunakan Current meter :

Q = V . A

Keterangan :

V = Kecepatang aliran (m/s)

A = Luas penampang (m2)

Debit = Kecepatan aliran x Luas penampang basah

= 0,0926 m/detik x 1,8 m2

= 0,16668 m3/ detik

= 166,68 lt / detik

Alat ukur : manual dengan menggunakan pelampung botol dan meteran

Botol Pelampung

Aliran sungai

Titik awal 15 meter titik akhir

Panjang sungai yang ditentukan: 15 meter

Waktu pelampung bergerak

T1 = 24,6 detik,

T2 = 24,5 detik,

T3 = 22,6 detik,

Rerata T = 71,7 detik / 3

= 23,9 detik

Nilai = Bagian botol aqua yang tercelup air : penampang basah

= 10 cm : 90 cm = 0,11

Nilai Konstanta Pelampung (C) = [ √ ]

= 1 – (0,116 √ 0,1

= 1 – (0,116. 0,94. 0,1)

16

= 1 – 0,0109

= 0,989

Debit air

Rumus debit aliran dengan pengukuran menggunakan pelampung (botol aqua

bekas) :

Q = C x V x A

Keterangan:

Q = debit aliran (detik)

C = Konstanta pelampung

V = kecepatan pelampung didapat dari rumus

V = S / t, yaitu jarak dibagi rata-rata waktu

A = luas penampang (m2)

Debit = {

} x konstanta

= { } x 0,989

= { } x 0,989

= 1, 129 m3/detik x 0,989

= 1,116 m3/detik

= 1116 lt/detik

Jadi, Saluran Sekunder Pijenan Kanan digunakan untuk mengairi 625 Ha sawah,

maka saluran tersebut dapat mengairi sawah yang dihitung dengan Current meter

166,68 lt / detik : 625 Ha = 0,266 lt/detik/Ha dan dengan pelampung sebanyak 1116

lt/detik : 625 Ha = 1,7856 lt/detik/Ha.

3. Saluran Gejlig Pitu; SalSek (Saluran Sekunder) Pijenan Tengah

Mengairi : 324 ha

1,2 meter

1,2 meter 0,8 meter

17

Bentuk penampang Irigasi : Persegi panjang

Lebar penampang : 1,2 m




Luas penampang basah : Ketinggain penampang basah x lebar

= 0,8 m x 1 m = 0,8 m2

Alat ukur : manual dengan menggunakan pelampung botol dan meteran

Botol Pelampung

Aliran sungai


Panjang sungai yang ditentukan: 10 m

Waktu

T1 = 16,10 detik,

T2 = 14,95 detik,

T3 = 16,81 detik,

Rerata T= 47,86 detik / 3

=15,95 detik

Nilai = Bagian botol aqua yang tercelup air : penampang basah

= 10 cm : 80 cm = 0,125


= 1 – (0,116 √ 0,1)

= 1 – (0,116. 0,93. 0,1)

= 1 – 0,0107

= 0,989

Debit Air

18


bekas) :

Q = C x V x A

Keterangan:






Debit = {

} x konstanta

= { } x 0,989

= { } x 0,989

= 0,5015 m3/detik x 0,989

= 0,4959 m3/detik

= 495,9 lt/detik

Jadi, Saluran Sekunder Pijenan Tengah digunakan untuk mengairi 324 Ha

sawah, maka saluran tersebut dapat mengairi sawah sebanyak 495,9 lt/detik : 324 Ha =

1,530 lt/detik/Ha.

4. Saluran Gejlig Pitu; salsek (saluran Sekunder) pijenan Kiri

Bentuk penampang Irigasi : Persegi panjang

3 meter

1,1 meter 0,5 meter

Lebar penampang : 3 m



19


Luas penampang basah : Ketinggain penampang basah x lebar = 0,5 m x 3 m =

1,5 m2

Alat ukur : manual dengan menggunakan pelampung botol dan

meteran

Botol Pelampung

Aliran sungai


Panjang sungai yang ditentukan: 15 m

Waktu

T1= 21,73 detik,

T2= 23,78 detik,

T3= 22,07 detik,

Rerata T= 67,58 detik / 3

= 22,52 detik

Nilai = Bagian botol pocari sweet yang tercelup air : penampang basah

= 5 cm : 50 cm = 0,1


= 1 – (0,116 √ 0,1)

= 1 – (0,116. 0,948. 0,1)

= 1 – 0,0109

= 0,989

Debit Air


bekas) :

Q = C x V x A

Keterangan:


20





Debit = {

} x konstanta

= { } x 0,989

= { } x 0,989

= 0,9991 m3/detik x 0,989

= 0,9881 m3/detik

= 988,1 lt/detik

B. Pembahasan

Pada observasi dalam rangka praktikum perhitungan debit air irigasi yang

dilakukan pada tanggal 19 Desember 2015, yang dilakukan di beberapa bendungan

yaitu, Bendungan Kamijoro, Bendungan Makam Bulan, Bendungan Pasar Pijenan dan

Bendungan Gejlik Pitu telah di dapatkan data perhitungan saluran air irigasi dari dua

bendungan yaitu bendungan saluran utama berupa Bendungan Pijenan dan Bendungan

Gejlik Pitu.

a. Bendungan Kamijoro

Bendungan Kamijoro terletak di Pedukuhan kamijoro, tepatnya di Desa

Sendangsari, Kecamatan Pajangan, Kabupaten Bantul, D.I.Yogyakarta. Bendungan ini

merupakan Bendungan Primer atau Saluran Induk Utama yang mengaliri air yang

diambil dari Kali Progo atau Sungai Progo menuju ke bendungan Makam Bulan dan

bendungan Gejlik Pitu untuk memenuhi kebutuhan sumber daya air bagi tanaman yang

dibudidayakan di 4 kecamatan yakni Pandak, Srandakan, Sanden, dan Kretek yang

memiliki 11 desa. Saluran irigasi dari bendungan ini dapat mengaliri area dengan luas

sekitar 2300,5 ha.

Bendungan Kamijoro sebagai pintu pengambilan sendiri mengambil air dari

sungai Progo dengan cara pengambilan lansung atau yang disebut dengan intake. Pada

saat observasi diketahui bahwa bendungan ini sedang tidak dapat digunakan

dikarenakan curah hujan yang terlalu tinggi yang menyebabkan di Kali Progo banjir

sehingga ditakutkannya air yang akan diambil dari pintu pengambilan bendungan akan

21

membawa butiran pasir yang dapat mengendap di sepanjang saluran irigasi sehingga

menyebabkan sedimen pasir yang lama-kelamaan akan semakin tinggi dan akhirnya

volume penyimpanan air di bendungan ini semakin lama akan semakin menyusut

dikarenakan tingginya sedimen yang terbentuk dari butiran pasir yang terbawa oleh air

dari sungai Progo. Pada praktikum kali ini fungsi saluran induk atau primer dari

bendungan Kamijoro digantikan oleh bendungan Pijenan sebagai saluran induk untuk

mengalirkan air menuju bendungan Gejlik Pitu untuk mencukupi kebutuhan air tanaman

di setiap masing-masing desa yang akan dialiri oleh air irigasi dari bendungan ini.

Di desa yang dialiri oleh air irigasi dari bendungan Kamijoro ini memiliki pola

tanam dan musim tanam sesuai dengan ketersediaan air yang telah disediakan pada

setiap musimnya. Pada musim tanam 1, umumnya para petani disarankan untuk

menanam tanaman padi dikarenakan musim tanam 1 ini dilakukan pada bulan Oktober

atau November yang mana merupakan awal dari musim penghujan sehingga dapat

memenuhi kebutuhan air dari tanaman padi pada musim ini. Musim tanam 2 dilakukan

pada bulan Februari dan petani masih tetap bisa menanam tanaman padi dikarenakan

kebutuhan air tanaman padi masih tetap dapat tercukupi oleh air irigasi dan adanya

penambahan air dari curah hujan yang masih terjadi pada bulan ini. Pada musim tanam

3 dilakukan pada bulan Juni atau awal dari musim kemarau. Pada musim tanam 3 ini

para petani disarankan untuk lebih menanam tanaman yang tahan akan kurangnya

kecukupan air dikarenakan ketersidaan air semakin sedikit yang disebabkan kurangnya

intensitas curah hujan yang mengakibatkan ketersediaan air menurun. Tanaman

palawija yang dapat ditanam oleh petani pada musim ini dapat berupa tanaman kacang-

kacangan, jagung, tebu dan bero serta tanaman yang bersifat tahan dalam kodisi

kekurangan air lainnya.

b. Bendungan Makam Bulan

Bendungan makam bulan ini merupakan saluran sekunder yang terletak sejauh 2

km dari bendungan kamijoro sebagai saluran primer atau saluran induk. Bendungan

irigasi makam bulan memiliki bentuk penampang berupa trapesium. Pada saat obsevasi,

diketahui jika bendungan makam bulan ini belum dapat dibuka untuk mengaliri air

irigasi menuju ke bendungan ketiga atau tersier yaitu berupa bendungan Gejlik Pitu

yang selanjutnya akan mengairi tanaman budidaya warga. Pintu irigasi dari bendungan

makam bulan sendiri ditutup dikarenakan bendungan kamijoro yang merupakan saluran

22

induk untuk menyuplai air ke bendungan ini belum dapat dibuka untuk mengairi air

yang disebabkan oleh sungai progo yang meluap dikuatirkan akan membawa butiran

pasir sehingga mengakibatkan sedimentasi pasir, tidak hanya pada area bendungan

kamijoro tetapi juga dapat mengakibatkan sedimen di sekitar area benndungan makam

bulan yang menerima suplai air dari bendugan kamijoro. Apabila bendungan makam

bulan dibuka untuk mengaliri air irigasi menuju bendungan gejlik pitu dikuatirkan akan

menyebabkan masalah yang sama di sepanjang aliran sungainya akan terjadi

sedimentasi oleh pasir sehingga akan menurunkan kapasitas penyimpanan air pada

bendungannya. Oleh karena benudngan primer kamijoro dan bendungan sekunder

makam bulan belum dapat mengairi air irigasi menuju bendungan gejlik pitu maka

digunakanlah atau dibukalah pintu irigasi dari bendungan primer atau saluran induk

Pijenan sebagai penambah (suplisi) air irigasi menuju bendungan gejlik pitu.

c. Bendungan Pijenan

Bendungan pijenan adalah salah satu saluran primer atau saluran induk yang

berfungsi sebagai penambah air irigasi menuju bendungan gejlik pitu apabila saluran air

primer dari bendungan kamijoro tidak dapat mengairi air irigasi menuju bendungan

makam bulan dan gejlik pitu. Bendungan ini terletak di Pedukuhan Gesikan, Desa

Wijirejo, Kecamatan Pandak, Kabupaten Bantul, D.I.Yogyakarta. Saluran ini

mendapatkan air dari sungai bedog yang difungsikan untuk mengairi 4 kecamatan.

Pada observasi kali ini, saluran induk pijenan dapat dibuka untuk mengairi air

menuju bendungan gejlik pitu sehingga dapat dilakukan pengukuran untuk mengetahui

besarnya debit air dari bendungan gejlik pitu ini. Metode yang digunakan untuk

mengukur debit air pada bendungan gejlik pitu ini yaitu dengan metode pengukuran

debit air secara tidak langsung dengan menggunakan alat pengukur current meter. Hasil

yang didapatkan dari pengukuran jumlah putaran dengan waktu putaran selama 1 menit

(60 detik) adalah sebanyak 1922 kali dengan kecepatan aliran sebesar 1,8507 m/menit.

Bentuk penampang basahnya berupa persegi panjang dengan lebar 2 m dan tinggi

penampang basah 90 cm atau 0,9 m serta penampang keringnya setinggi 30 cm atau 0,3

m dengan total ketinggian sebesar 1,2 m, didapatkan pula luas penampang basahnya

yaitu sebsar 1,8 m2. Dari data pengukuran dengan menggunakan metode alat current

meter ini didapatkan besarnya debit air yang mengalir dari bendungan pijenan ini yaitu

sebesar 125,0 lt/detik. Saluran Induk Pijenan digunakan untuk mengairi 2300,5 Ha

23

sawah, maka saluran tersebut dapat mengairi sawah sebanyak 125,0 lt/detik : 2300,5

Ha = 0,0543 lt/detik/Ha.

d. Bendungan Gejlik Pitu

Bendungan gejlik pitu ini merupakan saluran sekunder yang menampung air

irigasi yang berasal dari saluran induk bendungan pijenan. Bandungan ini memiliki

pintu pengambilan air irigaasai sesuai dengan namanya yaitu sebanyak 7 pintu. Dari 7

pintu yang terdapat di bendungan gejlik pitu ini hanya 3 pintu saja untuk dihitung debit

airnya yang digunakan untuk memenuhi kebuthan air tanaman warga. Adapaun ketiga

pintunya yaitu:

1) Pintu pengambilan air gejlik pitu kanan

Pada observasi perhitungan debit air didaptkan hasil atau data dari penggunaan

alat current meter yaitu waktu putaran selama 5 detik dengan jumlah putaran sebanyak

0,6 putaran dan kecepatan aliran sebesar 0,0926 m/detik. Bentuk penampangnya berupa

persegi panjang dengan lebar penampang 2 m dan ketinggian penambang basahnya

sebesar 90 cm atau 0,9 m dan tinggi penampang kering sebesar 30 cm atau 0,3 m serta

didapatkan total ketinggian penampang sebesar 1,2 m dan luas penampangnya 1,8 m2.

Dari data yang didapatkan dari alat ukur current meter tersebut didaptkan perhitungan

debit air sebesar 166,68 lt /detik.

Pada metode perhitungan dengan menggunakan botol apung haruslah terlebih

dahulu ditentukan panjang sungai sebagai acuan pemberhentian botol dengan panjang

sekitar 15 meter dengan rerata botol apung bergerak 23,9 detik dan dicari nilai konstanta

botol apung senilai 0,11 dan nilai konstanta pelampungnya (C) 0,989 detik. Dari data

tersebut maka didapatkan debit air yang mengalir yaitu 1116 lt/detik.

Jadi, Saluran Sekunder Pijenan Kanan digunakan untuk mengairi 625 Ha sawah,

maka saluran tersebut dapat mengairi sawah yang dihitung dengan Current meter

166,68 lt / detik : 625 Ha = 0,266 lt/detik/Ha dan dengan pelampung sebanyak 1116

lt/detik : 625 Ha = 1,7856 lt/detik/Ha. Namun, terdapat hasil yang berbeda jauh dengan

menggunakan metode yang berbeda, karena disebabkan kedua alat memiliki tingkat

kestabilan yang berbeda.

2) Pintu pengambilan air gejlik pitu tengah

Dari pengamatan diketahui bahwa bentuk penampang irigasi dari pintu

pengambilan air gejlik pitu tengah berupa persegi panjang dengan lebar penampang

24

yaitu 1,2 m dan ketinggian penampang basahnya 80 cm atau 0,8 m dan ketinggian

penampang keringnya yaitu 40 cm atau 0,4 m dan total ketinggian penampang yaitu 1,2

m serta luas penampang basahnya yaitu 0,8 m2. Dari perhitungan yang telah dilakukan

dengan menggunakan metode botol apung yang sudah ditentukan panjang titik awal

hingga titik akhir botol apung yaitu 10 m dengan rerata waktu sebesar 15,95 detik dan

dicari nilai konstanta pelampungnya yaitu dengan nilai 0,125 dan nilai konstanta

pelampung (C) 0,989, sehingga didapatkan besarnya debit air yang mengalir yaitu

sebesar 495,9 lt/detik.

3) Pintu pengambilan air gejlik pitu kiri

Dari hasil pengamatan didapatkan data berupa bentuk penampang dari bendungan

gejlik pitu kiri ini berupa persegi panjang dengan lebar 3 m dan ketinggian penampang

basahnya sebesar 50 cm atau 0,5 m dan tinggi penampang keringnya yaitu 60 cm atau

0,6 m sehingga seluruh total ketinggiannya yaitu 1,1 m dengan luas penampang

basahnya 1,5 m2. Metode yang digunakan untuk menghitung debit air di pintu

pengambilan ini adalah metode botol apung yang ditentukan panjang titik awal menuju

titik akhirnya sepanjang 15 m dan didapatkan rerata waktu dari 3 percobaan

penghanyutan botol apung sebesar 22,52 detik. Karena menggunakan botol aqua maka

harus dicari nilai konstanta pelampungnya yaitu dengan nilai 0,1 dan Nilai Konstanta

Pelampung (C) 0,989. Sehingga dari data tersebut didapatkan debit air yang mengalir

yaitu 988,1 lt/detik.

Dari semua data perhitungan yang telah diperoleh diketahui bahwa adanya

ketidaksesuaian hasil perhitungan antara debit air masukkan yang lebih kecil dan debit

air keluarannya yang lebih besar. Namun, perbedaan hasil perhitungan debit air diantara

kedua bendungan tersebut tidaklah terlalu signifikan. Hal ini diduga dikarenakan pada

saat perhitungan saluran induk pijenan hanya digunakan metode perhitungan

mengguanakan alat current meter sedangkan ketiga saluran sekunder gejlik pitu

menggunakan metode perhitungan botol pelampung dan hanya saluran skunder pintu

pengambilan gejlik pitu kanan yang menggunakan dua metode perhitungan debit air,

sehingga dengan adanya perbedaan cara, dimana botol pelampung memiliki nilai

konstanta dan tingkat kestabilan yang berbeda-beda yang tidak didaptkan oleh metode

pengukuran dengan menggunakan alat current meter sehingga terjadi perbedaan debit

air antara bendungan pijenan dan gejlik ptiu.

25

Dengan bedanya debit masukkan dan debit keluaran, saluran ini digunakaan untuk

memenuhi kebutuhan air di 4 kecamatan yakni Pandak, Srandakan, Sanden, dan Kretek

yang memiliki 11 desa dengan luas area 2300,5 ha. Air yang digunkan sebagai air

irigasi haruslah mencukupi kebutuhan air tanaman dari ke- 4 kecamatan tersebut. .

Adapun sebelas desa tersebut yakni Desa Trimurti, Poncosari (Kecamatan Srandakan),

Caturharjo (Kecamatan Pandak), Murtigading, Gadingsari, Gadingharjo, Srigading

(Kecamatan Sanden), Tirtomulyo, Donotirto, Tirtohargo Dan Tirtosari (Kecamatan

Kretek) dengan luas area 2300,5 hektar

Air yang tersedia didapatkan dari Q kebutuhan tanaman dibagi Q debit atau Q

bendung. Dari masing-masing saluran yaitu Saluran Induk Pijenan dengan air irigasi

mengalir sebanyak 125,0 lt/detik. Pada Saluran Sekunder Gejlik Pintu atau Salsek

Pijenan Kanan dengan air irigasi mengalir sebanyak 166,68 lt / detik dengan

menggunakan current meter dan 1116 lt/detik dengan menggunakan pelampung. Pada

Saluran Sekunder Gejlik Pintu atau Salsek Pijenan Tengah dengan air irigasi mengalir

sebanyak 495,9 lt/detik dengan menggunakan pelampung. Pada Saluran Sekunder

Gejlik Pintu atau Salsek Pijenan kiri dengan air irigasi mengalir sebanyak 988,1 lt/detik

dengan menggunakan pelampung.

Sedangkan untuk kebutuhan air pada bulan Desember ini yang termasuk musim

tanam pertama yaitu tanaman padi untuk 2300,5 ha x kebutuhan air (1,5) = 3450 lt/det.

Dari saluran tersebut tidak dapat memenuhi kebutuhan air tanaman sehingga terjadi

kekurangan air. Namun, untuk menambah kebutuhannya maka dibutuhkan suplisi dari

Bendungan Kamijoro namun tidak mengalir karena ditutup. Jika Bendungan Kamijoro

di alirkan maka akan lebih dari >3000 lt/ det debit air yang keluar sedangkan untuk

kebutuhan air 3450 lt/det. Kurangnya air dapat dipenuhi karena saat ini sedang musim

hujan maka dapat dipenuhi oleh suplisi dari air hujan yang dihitung setiap terjadi hujan

turun.

26

V. PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil observasi dalam rangka praktikum pengukuran debit air yang

dilakukan pada tanggal 19 Desember 2015, dapat disimpulkan bahwa:

1. Debit air adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu

penampang melintang sungai per satuan waktu yang dinyatakan dalam satuan

meter kubik per detik ( m3/dt)

2. Sistem irigasi yang terdapat di Bantul memiliki saluran induk utama berupa

Bendungan Kamijoro dan saluran induk penambah berupa Bendungan Pijenan

dan saluran induk Makam Bulan merupakan saluran sekunder sedangkan

Bendungan Gejlik pitu merupakan saluran tersier dari Bendungan Kamijoro dan

sekunder dari Bendungan Pijenan.

3. Setiap saluran dari pintu pengambilan memiliki kecepatan dan luas penampang

yang berbeda-beda yang menyebabkan perbedaan besarnya debit air yang

dikeluarkan, namun hal ini dikarenakan setiap saluran mengairi lahan dengan

luas lahan yang berbeda-beda pula.

4. Debit air yang mengalir pada setiap saluran irigasi di Bantul ini tidak memenuhi

kebutuhan air tanaman yaitu sebesar 3450 lt/det. Hal itu disebabkan karena

bendungan kamijoro dalam kondisi terpenuhi oleh sedimentasi. Tetapi

kekurangan tersebut dapat dipenuhi dengan adanya suplisi dari air hujan yang

turun.

B. SARAN

Dengan terus meningkatnya tinggi sedimentasi pasir yang ada di setiap

bendungan mengakibatkan kemampuan bendungan dalam menyimpan air menjadi

rendah sehingga air yang dapat disimpan lebih sedikit. Apabila kondisi ini terus

menerus terjadi maka akan menyebabkan pendistribusian air dari saluran menuju

saluran sekunder dan seterusnya akan menjadi berkurang sehingga kebutuhan air

tanaman tidak dapat tercukupi pada waktu mendatang. Sebaiknya untuk kelancaran

bendungan dalam menyimpan air demi terlaksananya kecukupan air irigasi untuk

tanaman warga maka dapat dijaga dan selalu dikontrol kebersihan saluran irigasi dan

dapat juga melakukan pengangkatan pasir yang telah menjadi sedimen di dalam

bendungan agar kemampuan penyimpanan air dapat lebih optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, Chay. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gajah Mada

University Press. Yogyakarta.

Bazak, N.N., 1999. Irrigation Engineering. Tata McGraw-Hill Publishing Company

Limited, New Delhi.

Direktorat Jenderal Pengairan Departemen Pekerjaan Umum Republik Indonesia, 1986,

Standart Perencanaan Irigasi, Kriteria Perencencanaan (KP-01, KP-07).

Fuad Bustomi, 2000. Simulasi Tujuh Teknik Pemberian Air Irigasi Untuk Padi di

Sawah dan Konsekuensi Kebutuhan Air Satu Masa Tanam. Tesis Program Pasca

sarjana Program Studi Teknik Sipil UGM, Yogyakarta

Harsoyo. 1977. Pengelolaan Air Irigasi. Dinas Pertanian Jawa timur.

Lenka, D. 1991. Irrigation and Drainage. Kalyani Publishers, New Delhi.

Prastowo, H. 1995. Kriteria Pembangunan Irigasi Sprinkler dan Drip Fateta. IPB.

Bogor.

Sudjarwadi. 1990. Teori dan Praktek Irigasi. Pusat Antara Universitas Ilmu Teknik,

UGM, Yogyakarta.

Susanto, E. 2006. Teknik Irigasi dan Drainase. USU Press, Medan.

LAMPIRAN

Documents

Perhitungan debit air.pdf