BAB II DASAR TEORI 2.1 URAIAN UMUM

Transkripsi

1 BAB II DASAR TEORI. URAIAN UMUM Bedug merupaka bagua air, dimaa dalam perecaaa da pelaksaaaya melibatka berbagai disipli ilmu yag medukug, seperti ilmu hidrologi, irigasi, tekik sugai, podasi, mekaika taah, da ilmu tekik ligkuga utuk megaalisis dampak ligkuga akibat pembagua bedug tersebut. Utuk meujag proses perecaaa bedug maka berbagai teori da rumus-rumus dari berbagai studi pustaka sagat diperluka, terutama ketika pegolaha data maupu desai recaa bagua air.. ANALISIS HIDROLOGI Data hidrologi adalah kumpula keteraga atau fakta megeai feomea hidrologi (hydrologic pheomea), seperti besarya: curah huja, temperatur, peguapa, lamaya peyiara matahari, kecepata agi, debit sugai, tiggi muka air sugai, kecepata alira, kosetrasi sedime sugai aka selalu berubah terhadap waktu. Data hidrologi diaalisis utuk membuat keputusa da mearik kesimpula megeai feomea hidrologi berdasarka sebagia data hidrologi yag dikumpulka. Utuk perecaaa bedug aalisis hidrologi yag terpetig yaitu dalam meetuka debit bajir recaa da debit adala. Adapu lagkah-lagkah dalam aalisis debit tersebut adalah sebagai berikut : a. Meetuka Daerah Alira Sugai (DAS) beserta luasya. b. Meetuka luas pegaruh daerah stasiu-stasiu peakar huja. c. Meetuka curah huja maksimum tiap tahuya dari data curah huja yag ada. 6

2 d. Megaalisis curah huja recaa dega periode ulag T tahu. e. Meghitug debit bajir recaa berdasarka besarya curah huja recaa di atas pada periode ulag T tahu. f. Meghitug debit adala dimaa merupaka debit miimum sugai yag diperguaka utuk keperlua irigasi. g. Meghitug kebutuha air di sawah yag dibutuhka utuk taama. h. Meghitug eraca air yag merupaka perbadiga atara debit air yag tersedia dega debit air yag dibutuhka utuk keperlua irigasi..3 PERHITUNGAN DEBIT BANJIR RENCANA Pemiliha bajir recaa utuk bagua air adalah suatu masalah yag sagat bergatug pada aalisis statistik dari uruta kejadia bajir baik berupa debit air di sugai maupu huja. Dalam pemiliha suatu tekik aalisis peetua bajir recaa tergatug dari data-data yag tersedia da macam dari bagua air yag aka dibagu..3. Daerah Alira Sugai (DAS) Daerah alira sugai ditetuka berdasarka topografi daerah tersebut, dimaa daerah alira sugai adalah daerah yag dibatasi oleh puggugpuggug bukit di atara dua buah sugai sampai ke sugai yag ditijau. Pada peta topografi dapat ditetuka cara membuat garis imajier yag meghubugka titik yag mempuyai elevasi kotur tertiggi di sebelah kiri da kaa sugai yag ditijau. Utuk meetuka luas daerah alira sugai dapat diguaka alat plaimeter..3. Aalisis Curah Huja Recaa Dalam peetua curah huja data dari pecatat atau peakar haya didapatka curah huja di suatu titik tertetu (poit raifall). Utuk medapatka harga curah huja areal dapat dihitug dega beberapa metode : 7

3 .3.. Metode Rata-Rata Aljabar Curah huja didapatka dega megambil rata-rata hitug (arithmatic mea) dari peakara pada peakar huja areal tersebut. Cara ii diguaka apabila : Daerah tersebut berada pada daerah yag datar Peempata alat ukur tersebar merata Variasi curah huja sedikit dari harga tegahya Rumus yag diguaka pada perhituga ii adalah sebagai berikut: R = ( R +R +...+R )... (.) (Hidrologi utuk Pegaira. Ir.Suyoo Sosrodarsoo da Kesaku Takeda. hal :7) dimaa : R = curah huja maksimum rata-rata (mm) = jumlah stasiu pegamata R = curah huja pada stasiu pegamata satu (mm) R = curah huja pada stasiu pegamata dua (mm) R = curah huja pada stasiu pegamata (mm).3.. Metode Polygo Thiesse Cara ii didasarka atas cara rata-rata timbag, dimaa masig-masig stasiu mempuyai daerah pegaruh yag dibetuk dega garis-garis sumbu tegak lurus terhadap garis peghubug atara dua stasiu, dega plaimeter maka dapat dihitug luas daerah tiap stasiu. Sebagai kotrol maka jumlah luas total harus sama dega luas yag telah diketahui terlebih dahulu. Masig-masig luas lalu diambil prosetaseya dega jumlah total 00%. Kemudia harga ii dikalika dega curah huja daerah di stasiu yag bersagkuta da setelah dijumlah hasilya merupaka curah huja yag dicari. Hal yag perlu diperhatika dalam metode ii adalah sebagai berikut : Jumlah stasiu pegamata miimal tiga buah stasiu. Peambaha stasiu aka megubah seluruh jariga Topografi daerah tidak diperhitugka. 8

4 Stasiu huja tidak tersebar merata Perhituga megguaka rumus sebagai berikut: R = A. R + A. R A. R... (.) A + A A dimaa : (Hidrologi utuk Pegaira, Ir.Suyoo Sosrodarsoo da Kesaku Takeda, hal :7) R = curah huja maksimum rata-rata (mm) R, R,..., R = curah huja pada stasiu,,..., (mm) A, A,,A = luas daerah pada polygo,,..., (km ) A A A4 4 3 A3 A5 A6 A Gambar. Polygo Thiesse.3..3 Metode Isohyet Pada metode ii, dega data curah huja yag ada dibuat garis-garis yag merupaka daerah yag mempuyai curah huja yag sama (isohyet), seperti terlihat Gambar. Kemudia luas bagia di atara isohyet-isohyet yag berdekata diukur, da harga rata-rataya dihitug sebagai rata-rata timbag dari ilai kotur, kemudia dikalika dega masig-masig luasya. Hasilya dijumlahka da dibagi dega luas total daerah maka aka didapat curah huja areal yag dicari. 9

5 Metode ii ii diguaka dega ketetua : Dapat diguaka pada daerah datar maupu peguuga Jumlah stasiu pegamata harus bayak Bermafaat utuk huja yag sagat sigkat Rumus yag diguaka pada perhituga ii adalah sebagai berikut: R + R R = R3 A + + R4 A A + A R A + R A...(.3 ) dimaa: (Hidrologi Tekik, Ir.CD.Soemarto,B.I.E.Dipl.H, hal: 34) R = curah huja rata-rata (mm) R, R,..., R = curah huja stasiu,,..., (mm) A, A,.., A = luas bagia yag dibatasi oleh isohyet-isohyet (km ) 0 mm 80 mm Gambar. Metode Isohyet.3.3 Aalisis Frekuesi Dari curah huja rata-rata dari berbagai stasiu yag ada di daerah alira sugai, selajutya diaalisis secara statistik utuk medapatka pola sebara data curah huja yag sesuai dega pola sebara data curah huja rata-rata. Pada keyataaya tidak semua varia dari suatu variabel hidrologi terletak atau sama dega ilai rata-rataya. Variasi atau dispersi adalah besarya derajat dari sebara varia di sekitar ilai rata-rataya. Cara meghitug besarya dispersi disebut perhituga dispersi. 0

6 a. Stadar Deviasi (S) Rumus yag diguaka utuk meghitug stadar deviasi adalah sebagai berikut: ( X i X ) i= S =...(.4) (Hidrologi Aplikasi Metode Statistik utuk Aalisis Data. Jilid I. Soewaro, hal : 0) dimaa: S = stadar deviasi X i = ilai huja DAS ke i X = ilai rata-rata huja DAS = jumlah data b. Koefesie Skewess (C S ) Kemecega (skewess) adalah suatu ilai yag meujuka derajat ketidak simetrisa dari suatu betuk distribusi yag dihitug dega rumus sebagai berikut: C S = i= ( X X ) ( )( ) S 3 i...(.5) dimaa: C S X i (Hidrologi Aplikasi Metode Statistik utuk Aalisis Data.Jilid I. Soewaro, hal : 9) = koefesie skewess = ilai huja DAS ke i X S = ilai rata-rata huja DAS = jumlah data = stadar deviasi c. Pegukura Kurtosis Pegukura kurtosis dimaksudka utuk megukur keruciga yag mucul dari betuk kurva distribusi, dihitug dega rumus sebagai berikut:

7 C K ( X X ) 4 i i= =...(.6) 4 S (Hidrologi Aplikasi Metode Statistik utuki Aalisis Data. Jilid I. Soewaro, hal : 30) dimaa: C K = koefisie kurtosis X i = ilai huja DAS ke-i X S = ilai rata-rata huja DAS = jumlah data = stadar deviasi d. Koefisie Variasi (C V ) Koefisie Variasi adalah ilai perbadiga atara deviasi stadar dega ilai rata-rata hitug suatu distribusi. Perhituga koefisie variasi diguaka rumus berikut: S C V =... (.7) X dimaa: C V X (Hidrologi Aplikasi Metode Statistik utuki Aalisis Data. Jilid I. Soewaro, hal : 9) = koefisie variasi = ilai rata-rata huja DAS Dari ilai-ilai di atas, kemudia dilakuka pemiliha jeis sebara yaitu dega membadiga koefisie distribusi dari metode yag aka diguaka Pemiliha Jeis Sebara Ada berbagai macam distribusi teoritis yag semuaya dapat dibagi mejadi dua yaitu distribusi diskret da distribusi kotiyu. Yag termasuk distribusi diskret adalah biomial da poisso, sedagka yag termasuk distribusi kotiyu adalah Normal, Log Normal, Gamma, Beta, Pearso da Gumbel. Utuk memilih jeis sebara, ada beberapa macam distribusi yag serig dipakai yaitu :

8 a. Distribusi Normal Dalam aalisis hidrologi distribusi ormal serig diguaka utuk megaalisis frekwesi curah huja, aalisis stastistik dari distribusi curah huja tahua, debit rata-rata tahua. Rumus yag diguaka dalam perhituga: Xt = X + z Sx Di maa : Xt X = curah huja recaa skala ulag T tahu = curah huja maksimum rata-rata Sx = stadar deviasi = Σ( X z = faktor frekuesi ( Tabel. ) X ) Tabel. Faktor Frekuesi Normal P ( z ) Z P ( z ) Z 0,00-3,09 0,6 0,4 0,005 -,58 0,7 0,5 0,0 -,33 0,8 0,84 0,0 -,05 0,85,04 0,03 -,88 0,9,8 0,04 -,75 0,95,64 0,05 -,64 0,96,75 0, -,8 0,97,88 0,5 -,04 0,98,05 0, -0,84 0,99,33 0,3-0,5 0,995,58 0,4-0,5 0,999 3,09 0,5 0 (Sumber : CD Soemarto,999) Distribusi tipe ormal, mempuyai koefisie kemecega (Coefficiet of skewess) atau C S = 0 b. Distribusi Log Normal Distribusi Log Normal, merupaka hasil trasformasi dari distribusi Normal, yaitu dega megubah varia X mejadi ilai logaritmik varia X. Distribusi ii dapat diperoleh juga dari distribusi Log Pearso Tipe III, apabila ilai koefisie kemecega C S = 0. 3

9 Rumus yag diguaka dalam perhituga metode ii adalah sebagai berikut: Xt = X + Kt. Sx dimaa: Xt = Besarya curah huja yag mugki terjadi pada periode ulag T tahu Sx = Stadar deviasi = Σ( X X ) X = Curah huja rata-rata Kt = Stadar variabel utuk periode ulag T tahu ( Tabel. ) Tabel. Stadar Variabel ( Kt ) T Kt T Kt T Kt -,86 0, ,34-0, 5,0 00 3,45 3 0,7 30,7 0 3,53 4 0,44 35,4 0 3,6 5 0,64 40, ,70 6 0,8 45, ,77 7 0,95 50, ,84 8,06 55, ,9 9,7 60, ,97 0,6 65 3,0 80 4,03, , ,09, , ,4 3, , 0 4,4 4, ,8 40 4,33 5, , ,4 (Sumber : Sri Harto, BR, Dipl, H. Hidrologi Terapa) Distribusi tipe Log Normal, mempuyai koefisie kemecega (Coefficiet of skewess) atau C S = 3 C V + C V 3. Syarat lai distribusi sebara Log Normal C K = C V C V C V C V + 3 c. Distribusi Gumbel I Distribusi Tipe I Gumbel atau Distribusi Extrim Tipe I diguaka utuk aalisis data maksimum, misalya utuk aalisis frekwesi bajir. Rumus yag diguaka dalam perhituga adalah sebagai berikut: 4

10 Xt = X + (Yt - Y) Sx S dimaa : Xt = curah huja recaa dalam periode ulag T tahu (mm) X = curah huja rata-rata hasil pegamata (mm) Yt = reduced variabel, parameter Gumbel utuk periode T tahu Y = reduced mea, merupaka fugsi dari bayakya data () S = reduced stadar deviasi, merupaka fugsi dari bayakya data () Sx = stadar deviasi = (Xi - X) - Xi = curah huja maksimum (mm) = lamaya pegamata Tabel.3 Reduced Mea (Y) ,495 0,4996 0,5035 0,507 0,5 0,58 0,557 0,58 0,50 0,5 0 0,536 0,55 0,568 0,583 0,596 0,53 0,58 0,588 0,5343 0, ,5363 0,537 0,5380 0,5388 0,5396 0,54 0,54 0,548 0,544 0, ,5463 0,544 0,5448 0,5453 0,5458 0,5468 0,5468 0,5473 0,5477 0, ,5485 0,5489 0,5493 0,5497 0,550 0,5504 0,5508 0,55 0,555 0, ,55 0,554 0,557 0,553 0,5533 0,5535 0,5538 0,554 0,5543 0, ,5548 0,555 0,555 0,5555 0,5557 0,5559 0,556 0,5563 0,5565 0, ,5569 0,557 0,557 0,5574 0,5576 0,5578 0,558 0,558 0,5583 0, ,5586 0,5587 0,5589 0,559 0,559 0,5593 0,5595 0,5596 0,8898 0, ,56 (Sumber : CD Soemarto,999) Tabel.4 Reduced Stadard Deviatio (S) ,9496 0,9676 0,9833 0,997,0095,006,036,04,0493,0565 0,068,0696,0754,08,0864,095,096,004,047,08 30,4,59,93,6,55,85,33,339,363,388 40,43,436,458,48,499,59,538,557,574,59 50,607,63,638,658,667,68,696,708,7,734 60,747,759,77,78,793,803,84,84,834,844 70,854,863,873,88,89,898,906,95,93,93 5

11 80,938,945,953,959,967,973,98,987,994,00 90,007,03,06,03,038,044,046,049,055,06 00,065 (Sumber : CD Soemarto,999) Tabel.5 Reduced Variate (Yt) Periode Ulag (tahu) Reduced Variate 0,3665 5,4999 0,50 0, , , , , , , , ,90 (Sumber : CD Soemarto,999) Distribusi Tipe I Gumbel, mempuyai koefisie kemecega (Coefficiet of skewess) atau C S =,39. d. Distribusi Log Pearso Tipe III Distribusi Log Pearso Tipe III atau Distribusi Extrim Tipe III diguaka utuk aalisis variable hidrologi dega ilai varia miimum misalya aalisis frekwesi distribusi dari debit miimum (low flows). Perhitugaya adalah sebagai berikut: Log x Nilai rata-rata : LogX = Stadar deviasi : Sx = Koefisie kemecega : Cs = (Log x LogX ) i= ( LogXi LogX ) ( )( ) S 6

12 Logaritma debit dega periode ulag yag dikehedaki dega rumus: Log Q = LogX + G.Sx G = ( LogXi LogX ) ( )( ) Si 3 3 dimaa: LogXt LogX = Logaritma curah huja dalam periode ulag T tahu (mm) = rata-rata LogX = Jumlah pegamata Cs = Koefisie Kemecega Utuk meetuka koefisie kemecega (Cs) Distribusi Log Pearso III dapat dilihat pada Tabel.6 Distribusi Log Pearso Tipe III, mempuyai koefisie kemecega (Coefficiet of skewess) atau C S 0. Setelah pemiliha jeis sebara dilakuka maka prosedur selajutya yaitu mecari curah huja recaa periode ulag, 5, 0, 5, 50 da 00 tahu Uji Keselarasa Distribusi a. Uji Chi-Kuadrat Uji keselarasa distribusi ii diguaka pegujia Chi-kuadarat yag dimaksudka utuk meetuka apakah persamaa distribusi peluag yag telah dipilih dapat mewakili dari distribusi statistik sample data yag diaalisis. Rumus yag diguaka adalah: X G ( ) = i= Ef Of Ef...(.8) (Hidrologi Aplikasi Metode Statistik utuk Aalisis Data. Jilid I. Soewaro, hal : 34) dimaa: X G Of Ef = harga Chi-Kuadrat = jumlah sub-kelompok = frekwesi yag terbaca pada kelas yag sama = frekwesi yag diharapka sesuai pembagia kelasya. 7

13 Tabel.6 Distribusi Log Pearso III utuk Koefisie Kemecega Cs Periode Ulag (tahu) Kemecega Peluag (%) (CS) ,5 0, 3,0-0,396 0,40,80,78 3,5 4,05 4,970 7,50,5-0,360 0,58,50,6 3,048 3,845 4,65 6,600, -0,330 0,574,840,40,970 3,705 4,444 6,00,0-0,307 0,609,30,9,9 3,605 4,98 5,90,8-0,8 0,643,38,93,848 3,499 4,47 5,660,6-0,54 0,675,39,63,780 3,388 6,990 5,390,4-0,5 0,705,337,8,706 3,7 3,88 5,0, -0,95 0,73,340,087,66 3,49 3,66 4,80,0-0,64 0,758,340,043,54 3,0 3,489 4,540 0,9-0,48 0,769,339,08,498,957 3,40 4,395 0,8-0,3 0,780,336,998,453,89 3,3 4,50 0,7-0,6 0,790,333,967,407,84 3,3 4,05 0,6-0,099 0,800,38,939,359,755 3,3 3,960 0,5-0,083 0,808,33,90,3,686 3,04 3,85 0,4-0,066 0,86,37,880,6,65,949 3,670 0,3-0,050 0,84,309,849,,544,856 5,55 0, -0,033 0,83,30,88,59,47,763 3,380 0, -0,07 0,836,9,785,07,400,670 3,35 0,0 0,000 0,84,8,75,054,36,576 3,090-0, 0,07 0,836,70,76,000,5,48 3,950-0, 0,033 0,850,58,680,945,78,388,80-0,3 0,050 0,830,45,643,890,04,94,675-0,4 0,066 0,855,3,606,834,09,0,540-0,5 0,083 0,856,6,567,777,955,08,400-0,6 0,099 0,857,00,58,70,880,06,75-0,7 0,6 0,857,83,488,663,806,96,50-0,8 0,3 0,856,66,488,606,733,837,035-0,9 0,48 0,854,47,407,549,660,749,90 -,0 0,64 0,85,8,366,49,588,664,800 -, 0,95 0,844,086,8,379,449,50,65 -,4 0,5 0,83,04,98,70,38,35,465 -,6 0,54 0,87 0,994,6,66,00,6,80 -,8 0,8 0,799 0,945,035,069,089,097,30 -,0 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990,995,000 -, 0,330 0,75 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907 0,90 -,5 0,360 0,7 0,77 0,793,798 0,799 0,800 0,80-3,0 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667 0,668 (Sumber : CD Soemarto, 999). 8

14 Adapu prosedur pegujia Chi-kuadrat adalah sebagai berikut : Urutka data pegamata dari yag terbesar ke yag terkecil atau sebalikya Hitug jumlah kelas yag ada yaitu Nc = +,33 l () Dalam pembagia kelas disaraka agar dalam masig-masig kelas terdapat miimal tiga buah data pegamata. Tetuka derajat kebebasa (DK) = G-P- (ilai P = utuk distribusi ormal da biomial, utuk distribusi poisso da Gumbel ilai P = ) Hitug Nilai Ef = jumlah data ( )/Jumlah kelas Tetuka ilai Of utuk masig-masig kelas Jumlah G Sub-group utuk meetuka ilai Chikuadrat ( Ef Of Ef ) Didapat ilai X, harus < X C riticl yag di dapat dari Tabel.7 Jika setelah diuji dega Chi-kuadrat pemiliha jeis sebara memeuhi syarat distribusi, maka curah huja recaa dapat dihitug. Adapu kriteria peilaia hasilya adalah sebagai berikut :. Apabila peluag lebih besar dari 5% maka persamaa distribusi teoritis yag diguaka dapat diterima.. Apabila peluag lebih kecil dari % maka persamaa distribusi teoritis yag diguaka dapat diterima. 3. Apabila peluag atara %-5%, maka tidak mugki megambil keputusa, maka perlu peambaha data. 9

15 Tabel.7 Nilai Kritis utuk Distribusi Chi Kuadrat Derajat Kepercayaa Dk 0,995 0,99 0,975 0,95 0,05 0,05 0,0 0,005 0, , , , ,84 5,04 6,635 7,879 0,00 0,00 0,0506 0,03 5,99 7,378 9,0 0, ,077 0,5 0,6 0,35 7,85 9,348,345, ,07 0,97 0,484 0,7 9,488,43 3,77 4, ,4 0,554 0,83,45,070,83 5,086 6, ,676 0,87,37,635,59 4,449 6,8 8, ,989,39,69,67 4,067 6,03 8,475 0,78 8,344,646,8,733 5,507 7,535 0,09,955 9,735,088,7 3,35 6,99 9,03,666 3,589 0,56,558 3,47 3,940 8,307 0,483 3,09 5,88,603 3,053 3,86 4,575 9,675 4,9 4,75 6,757 3,074 3,57 4,404 5,6,06 3,337 6,7 8, ,565 4,07 5,009 5,89,36 4,736 7,688 9,89 4 4,075 4,660 5,69 6,57 3,685 6,9 9,4 3,39 5 4,60 5,9 6,6 7,6 4,996 7,488 30,578 3,80 6 5,4 5,8 6,908 7,96 6,96 8,845 3,000 34,67 7 5,697 6,408 7,564 8,67 7,587 30,9 33,409 35,78 8 6,65 7,05 8,3 9,390 8,869 3,56 34,805 37,56 9 6,844 7,633 8,907 0,7 30,44 3,85 36,9 38,58 0 7,434 8,60 9,59 0,85 3,40 34,7 37,566 39,997 8,034 8,897 0,83,59 3,67 35,479 38,93 4,40 8,643 9,54 0,98,338 33,94 36,78 40,89 4, ,60 0,96,689 3,09 36,7 38,076 4,638 44,8 4 9,886 0,856,40 3,848 36,45 39,364 4,980 45, ,5,54 3,0 4,6 37,65 40,646 44,34 46,98 6,6,98 3,844 5,379 38,885 4,93 45,64 48,90 7,808,879 4,573 6,5 40,3 43,94 46,963 49,645 8,46 3,565 5,308 6,98 4,337 44,46 48,78 50, , 4,56 6,047 7,708 4,557 45,7 49,588 5, ,787 4,953 6,79 8,493 43,773 46,979 50,89 53,67 (Sumber : CD Soemarto, 999) b. Uji Smirov-Kolmogorov Pegujia kecocoka sebara dega cara ii diilai lebih sederhaa dibadig dega pegujia dega cara Chi-Kuadrat. Dega membadigka kemugkia (probability) utuk setiap variat, dari distribusi empiris da teoritisya, aka terdapat perbedaa ( ) tertetu (Soewaro, 995). Apabila harga max yag terbaca pada kertas probabilitas kurag dari kritis utuk suatu derajat yata da bayakya variat tertetu, maka dapat 0

16 disimpulka bahwa peyimpaga yag terjadi disebabka oleh kesalahakesalaha yag terjadi secara kebetula (Soewaro, 995). Rumus : α = P P max ( x) P ( xi) cr Tabel.8 Nilai Delta Kritis utuk Uji Keselarasa Smirov Kolmogorof α 0, 0, 0,05 0,0 5 0,45 0,5 0,56 0,67 0 0,3 0,37 0,4 0,49 5 0,7 0,30 0,34 0,00 0 0,3 0,6 0,9 0,36 5 0, 0,4 0,7 0,3 30 0,9 0, 0,4 0,9 35 0,8 0,0 0,3 0,7 40 0,7 0,9 0, 0,5 45 0,6 0,8 0,0 0,4 50 0,5 0,7 0,9 0,3 >50,07/,/,36/,693/ (Sumber : CD Soemarto, 999) Perhituga Curah Huja Recaa Tujua peghituga curah huja recaa adalah utuk medapatka curah huja periode ulag tertetu yag aka diguaka utuk mecari debit bajir recaa. Utuk meghitug curah huja recaa megguaka parameter pemiliha distribusi curah huja Plotig Data Curah Huja ke Kertas Probabilitas Plotig data distribusi frekwesi dalam kertas probabilitas bertujua utuk mecocoka ragkaia data dega jeis sebara yag dipilih, dimaa kecocoka dapat dilihat dega persamaa garis yag membetuk garis lurus. Hasil plotig juga dapat diguaka utuk meaksir ilai tertetu dari data baru yag kita peroleh. Misal jika hasil hasil distribusi yag kita peroleh adalah distribusi Log Pearso tipe III, maka perhituga plotig data sebagai berikut :

17 Persamaa utuk mecari besarya probabiltas Log Pearso Tipe III p' ( x) = a. γ ( b) X c a b e X c a (.9) (Megeal Dasar-dasar Hidrologi, Ir. Joyce Martha W da Ir. Way Adidarma,Dipl.H, hal :4) dimaa: p (x) = peluag varia X x = variabel acak kotiu Cs.σ a = parameter skala, a = b = parameter betuk utuk a > 0, b = Cs utuk a < 0, a b = a. Cs c = parameter letak, c = µ - a.b γ(u) = 0 e x x u dimaa : e =,788 dx µ = X = rata-rata hitug Persamaa Garis lurus Hasil Plotig Log Pearso Tipe III Hasil plotig dari distribusi Log Peraso tipe III terhadap variat X dalam kertas probabilitas membetuk persamaa garis sebagai berikut: Yt = Y + k. Sx (.0) (Megeal Dasar-dasar Hidrologi, Ir. Joyce Martha W da Ir. Wai Adidarma, Dipl.H, hal :5) dimaa: Yt = ilai Log dari X kala ulag T tahu Y = rata-rata hitug dari Log X Sx = stadar deviasi k = koefisie distribusi (dilihat dari Tabel fugsi dari kala ulag, P(x) da Cs)

18 Tabel.9 Nilai koefisie distribusi k Periode Ulag (tahu) (Cs) Peluag (%) ,5 0, 3,0-0,396 0,40,80,78 3,5 4,05 4,970 7,50,5-0,360 0,58,50,6 3,048 3,845 4,65 6,600, -0,330 0,574,84,40,970 3,705 4,444 6,00,0-0,307 0,609,30,9,9 3,605 4,98 5,90,8-0,8 0,643,38,93,848 3,499 4,47 5,660,6-0,54 0,675,39,63,780 3,388 3,990 5,390,4-0,5 0,705,337,8,706 3,7 3,88 5,0, -0,95 0,73,340,087,66 3,49 3,66 4,80,0-0,64 0,758,340,043,54 3,0 3,489 4,540 0,9-0,48 0,769,339,08,498,957 3,40 4,395 0,8-0,3 0,780,336,998,453,89 3,3 4,50 0,7-0,6 0,790,333,967,407,84 3,3 4,05 0,6-0,099 0,800,38,939,359,755 3,3 3,960 0,5-0,083 0,808,33,90,3,686 3,04 3,85 0,4-0,066 0,86,37,880,6,65,949 3,670 0,3-0,050 0,84,309,849,,544,856 3,55 0, -0,033 0,830,30,88,59,47,763 3,380 0, -0,07 0,836,9,785,07,400,670 3,35 0,0 0,000 0,84,8,75,054,36,576 3,090-0, 0,07 0,836,70,76,000,5,48 3,950-0, 0,033 0,850,58,680,945,78,388,80-0,3 0,050 0,853,45,643,890,04,94,675-0,4 0,066 0,855,3,606,834,09,0,540-0,5 0,083 0,856,6,567,777,955,08,400-0,6 0,099 0,857,00,58,70,880,06,75-0,7 0,6 0,857,83,488,663,806,96,50-0,8 0,3 0,856,66,448,606,733,837,035-0,9 0,48 0,854,47,407,549,660,749,90 -,0 0,64 0,85,8,366,49,588,664,800 -, 0,95 0,844,086,8,379,449,50,65 -,4 0,5 0,83,04,98,70,38,35,465 -,6 0,54 0,87 0,994,6,66,97,6,80 -,8 0,8 0,799 0,945,035,069,087,097,30 -,0 0,307 0,777 0,895 0,959 0,980 0,990,995,000 -, 0,330 0,75 0,844 0,888 0,900 0,905 0,907 0,90 -,5 0,360 0,7 0,77 0,793 0,798 0,799 0,800 0,80-3,0 0,396 0,636 0,660 0,666 0,666 0,667 0,667 0,668 (Sumber : CD Soemarto, 999) 3

19 .3.4 Itesitas Curah Huja Itesitas curah huja adalah ketiggia curah huja yag terjadi pada suatu kuru waktu dimaa air tersebut berkosetrasi. Aalisis itesitas curah huja ii dapat diproses dari data curah huja yag telah terjadi pada masa lampau. Di bawah ii aka dikemukaka perhituga debit bajir sugai dega daerah pegalira yag kecil. Yaki cara pemikira da cara perhituga curah huja jagka waktu yag pedek. Curah huja jagka pedek diyataka dalam itesitas per-jam. Yag disebut itesitas curah huja (mm/jam) a. Meurut Dr. Mooobe Rumus yag dipakai : I = R4 4 * 4 t / 3..(.) (Perbaika da Pegatura Sugai, Dr.Ir.Suyoo Sosrodarsoo da Dr.Masateru Tomiaga,hal : 3) dimaa: I = itesitas curah huja (mm/jam) R 4 = curah huja maksimum dalam 4 jam (mm) t = lamaya curah huja (jam) b. Meurut Sherma Rumus yag diguaka : a I = b t (.) (logi) (logt) (logt logi) i= i= i= a = (logt) (logt) i= i= (Hidrologi Tekik, Ir.CD.Soemarto,B.I.E.Dipl.H, hal : 5) i= (logi) (logt) (logt logi) i= i= i= b = (logt) (logt) i= i= (logt) 4

20 dimaa: I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira. = bayakya pasaga data i da t c. Meurut Talbot Rumus yag dipakai meurut Talbot adalah sebagai berikut: a I = ( t + b) dimaa:...(.3) (Hidrologi Tekik, Ir.CD.Soemarto,B.I.E.Dipl.H, hal : 5) I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira. = bayakya pasaga data i da t a = b = j= j= ( i. t) ( i) ( i ) ( i. t) () i j= ( i ) () i j= j= j= ( i. t) ( i. t) ( i ) () i j= j= j= j= i= d. Meurut Ishiguro Rumus yag diguaka adalah sebagai berikut: a I =....(.4) t + b (Hidrologi Tekik, Ir.CD.Soemarto,B.I.E.Dipl.H, hal : 5) 5

21 dimaa: I = itesitas curah huja (mm/jam) t = lamaya curah huja (meit) a,b = kostata yag tergatug pada lama curah huja yag terjadi di daerah alira = bayakya pasaga data i da t a = b = j= j= ( i. ( i) t ) j= j= ( i ) ( i. t ) () i ( i ) () i j= j= j= ( i. t ) ( i. t ) ( i ) () i j= j= j= j=.3.5 Aalisis Debit Bajir Recaa Metode yag diguaka utuk meghitug debit bajir recaa sebagai dasar perecaaa kostruksi bedug adalah sebagai berikut :.3.5. Metode Rasioal Perhituga Metode rasioal megguaka rumus sebagai berikut : Q =. α. r. A...(.5) 3,6 (Perbaika da Pegatura Sugai, Dr.Ir.Suyoo Sosrodarsoo da Dr.Masateru Tomiaga, hal : 34) dimaa: Q = debit bajir recaa (m 3 /det) α = koefisie pegalira r = itesitas huja selama t jam (mm/jam) r = /.3 R4 4 0, 347 = R4 / 3 4T T T = l w 6

22 T = waktu kosetrasi ( jam ) H w = 0 l 0,6 ( m / det) H w = 7 l 0,6 ( Km / jam) w = waktu kecepata perambata (m/det atau km/jam) l = jarak dari ujug daerah hulu sampai titik yag ditijau (km) A = luas DAS (km ) H = beda tiggi ujug hulu dega titik tiggi yag ditijau (m) Koefisie pegalira (α) tergatug dari beberapa faktor atara lai jeis taah, kemiriga, luas da betuk pegalira sugai. Sedagka besarya ilai koefisie pegalira dapat dilihat pada Tabel.0. Tabel.0. Koefisie Pegalira Kodisi Daerah Pegaliara Koefisie Pegalira (α) Daerah peguuga berlereg terjal 0,75 0,90 Daerah perbukita 0,70 0,80 Taah bergelombag da bersemak-semak 0,50 0,75 Taah datara yag digarap 0,45 0,65 Persawaha irigasi 0,70 0,80 Sugai di daerah peguuga 0,75 0,85 Sugai kecil di datara 0,45 0,75 Sugai yag besar dega wilayah pegalira lebih 0,50 0,75 dari seperduaya terdiri dari datara (Sumber : Bajir Recaa Utuk Bagua Air, Ir.Joesro Loebis, M.Eg.).3.5. Metode Weduwe Rumus dari Metode Weduwe adalah sebagai berikut : Qt = α.β. q A...(.6) (Bajir Recaa Utuk Bagua Air, Ir.Joesro Loebis, M.Eg. hal: IV-3) 7

23 t 0,5 = 0,5LQ I 0,5 0 + (( t + )( t + 9)) A β = 0 + A q = R 67,65 40 t +,45 4, α = βq + 7 dimaa: Qt = debit bajir recaa (m 3 /det) = curah huja maksimum (mm/hari) R α = koefisie pegalira β = koefisie peguraga daerah utuk curah huja DAS q = debit persatua luas (m 3 /det.km ) t = waktu kosetrasi (jam) A = luas daerah pegalira (km ) L = pajag sugai (km) I = Gradie sugai atau meda yaitu kemiriga rata-rata sugai (0% bagia hulu dari pajag sugai tidak dihitug. Beda tiggi da pajag diambil dari suatu titik 0, L dari batas hulu DAS). Adapu syarat dalam perhituga debit bajir dega Metode Weduwe adalah sebagai berikut : A = Lluas daerah pegalira < 00 Km t = /6 sampai jam Lagkah kerja perhituga Metode Weduwe : Hitug A, L da I dari peta garis tiggi DAS, substitusika kedalam persamaa Buat harga perkiraa utuk Q da guaka persamaa di atas utuk meghitug besarya t, q, α da β. Setelah besarya t, q, α da β didapat kemudia dilakuka iterasi perhituga utuk Q. 8

24 Ulagi perhituga sampai dega Q = Q atau medekati ilai tersebut Metode Haspers Utuk meghitug besarya debit dega Metode Haspers diguaka persamaa sebagi berikut : Rumus Haspers: Qt = α.β. q A......(.7) dimaa: Qt = debit bajir recaa (m 3 /det) q = debit persatua luas (m 3 /det.km ) (Bajir Recaa Utuk Bagua Air, Ir.Joesro Loebis, M.Eg. hal: IV-3) Koefisie Ruoff (α) α = + 0,0 f + 0,75 f 0,7 0,7 Koefisie Reduksi (β) t + 3,7 x0 = + β t + 5 0,4t Waktu Kosetrasi (t) t = 0, L 0,8 I -0,3 Itesitas Huja a. Utuk t < jam 3 / F x t * R4 Rt = t + 0,0008* (60 R b. Utuk jam t < 9 jam * 4 t R Rt = t + c. Utuk 9 jam t 30 jam Rt = 0,707* R4 t )( t) dimaa t dalam jam da Rt, R4 (mm) 9

25 Huja Maksimum (q) R q = 3,6 * t dimaa t dalam (jam),q (m 3 /km /sec) Adapu lagkah-lagkah dalam meghitug debit pucak adalah sebagai berikut : a. Meetuka besarya curah huja sehari (Rh recaa) utuk periode ulag recaa yag dipilih. b. Meetuka α, utuk daerah alira sugai c. Meghitug A, L,I, F utuk daerah alira sugai d. Meghutug ilai t (waktu kosetrasi) e. Meghitug β, Rt, q da Qt = α β q A Metode FSR Jawa Sumatera Utuk meghitug debit bajir recaa dega Metode FSR Jawa Sumatra diguaka: Q = GF. MAF....(.8) (Bajir Recaa Utuk Bagua Air, Ir. Joesro Loebis, M.Eg.) MAF = 8,0 6. (AREA) V. APBAR,445. SIMS 0,7. (+LAKE) -0,85 V =,0 0,075 Log ( AREA ) APBAR = PBAR. ARF SIMS = H / MSL MSL = 0,95. L LAKE = Luas DAS di hulu bedug Luas DAS total dimaa: Q = debit bajir recaa (m 3 /dt) GF = Growth factor (Tabel.) AREA = luas DAS (km ) PBAR = huja 4 jam maksimum merata tahua (mm) ARF = faktor reduksi (Tabel.) SIMS = ideks kemiriga 30

26 H = beda tiggi atara titik pegamata dega ujug sugai tertiggi (m) MSL = pajag sugai sampai titik pegamata (km) L = pajag sugai (km) LAKE = idek daau MAF = debit maksimum rata-rata tahua (m 3 /dt) Tabel. Faktor Reduksi (ARF) DAS (km ) ARF - 0 0, , ,5 0,03 log A (Sumber : Bajir Recaa Utuk Bagua Air, Ir. Joesro Loebis, M.Eg.) Tabel. Growth Factor (GF) Retur Period Luas cathmet area (km ) T < >500 5,8,7,4,,9,7 0,56,54,48,49,47,37 0,88,84,75,70,64,59 50,35,30,8,0,03,95 00,78,7,57,47,37,7 (Sumber : Bajir Recaa Utuk Bagua Air, Ir. Joesro Loebis, M.Eg) Metode Passig Capacity Metode Passig Capacity yaitu meghitug debit bajir recaa dega memperhatika keadaa sugai juga tiggi muka air da megguaka data peampag sugai yag ada. Rumus yag diguaka yaitu : Q = A x V R = A P * * / 3 / V = R i...(.9) dimaa: V = kecepata recaa (m/det) ( Stadart Perecaaa Irigasi KP-03, hal 5 ) 3

27 = koefisie kekasara Maig (det/m /3 ) R = jari-jari hidrolis (m) i = kemiriga salura A = luas peampag basah (m ) P = kelilig basah (m).4 PERHITUNGAN NERACA AIR Perhituga eraca air dilakuka utuk megecek apakah air yag tersedia cukup memadai utuk memeuhi kebutuha air irigasi atau tidak. Perhituga eraca air ii pada akhirya aka meghasilka kesimpula megeai : Pola taam akhir yag aka dipakai utuk jariga irigasi yag sedag di recaaka Peggambara akhir daerah proyek irigasi. Ada tiga usur pokok dalam perhituga eraca air yaitu:. Kebutuha Air. Tersediaya Air 3. Neraca Air Utuk mehitug eraca air diguaka berbagai parameter yag dapat dilihat pada Tabel.3 Tabel.3. Parameter Perhituga Neraca Air Bidag Parameter yg dihitug Neraca Air Evaporasi da Curah Meteorologi huja Kebutuha air Agroomi da Pola taam irigasi Taah Koefisie taama Jariga irigasi Efisiesi irigasi Topografi Daerah layaa Debit adala Debit miimum Hidrologi Debit adala persetegah bula periode 5 th kerig bagua utama (Sumber : Stadar Perecaaa Irigasi, KP-0, 986) Kesimpula Jatah debit kebutuha Luas daerah irigasi Pola taam Pegatura rotasi 3

28 .4. Aalisis Kebutuha Air Meurut jeisya ada dua macam pegertia kebutuha air, yaitu:.4.. Kebutuha Air utuk Taama Kebutuha air utuk taama (Cosumtive Use) yaitu bayakya air yag dibutuhka taama utuk membuat jarig taama (batag da dau) da utuk diuapka (evapotraspirasi), perkolasi, curah huja, pegolaha laha, da pertumbuha taama. Rumus yag diguaka adalah sebagai berikut: Ir = ET c + P Re +WLR...(.0) (Buku Petujuk Perecaaa Irigasi, PU Pegaira, Hal 5) dimaa: Ir = kebutuha air (mm/hari) E = evaporasi (mm/hari) T = traspirasi (mm) P = perkolasi (mm) B = ifiltrasi (mm) W = tiggi geaga (mm) Re = huja efektif (mm/hari) Berikut adalah pejelasa megeai beberapa factor yag mempegaruhi besarya kebutuha air.. Evapotraspirasi Besarya evapotraspirasi dihitug dega megguaka metoda Pema yag dimodifikasi oleh Nedeco/Prosida seperti diuraika dalam PSA 00. Evapotraspirasi dihitug dega megguaka rumus-rumus teoritis empiris dega meperhatikaa faktor-faktor meteorologi yag terkait seperti suhu udara, kelembaba, kecepata agi da peyiara matahari. Evapotraspirasi taama yag dijadika acua adalah rerumputa pedek (albedo = 0,5). Selajutya utuk medapatka harga evapotaraspirasi harus dikalika deag koefisie taama tertetu. Sehigga evapotraspirasi sama dega evapotraspirasi potesial hasil perhituga Pema x crop factor. Dari 33

29 harga evapotraspirasi yag diperoleh, kemudia diguaka utuk meghitug kebutuha air bagi pertumbuha dega meyertaka data curah huja efektif. berikut: Rumus evapotraspirasi Pema yag telah dimodifikasi adalah sebagai E Eto = + δ L xδ + δ q sh lo + e e ( H H ) A...(.) dimaa: Eto = idek evaporasi yag besarya sama dega evapotraspirasi dari rumput yag dipotog pedek (mm/hr) e H sh = jariga radiasi gelombag pedek (Logly/day) = {,75{0,9 cos Ώ + 0,5 r x 0 - }} x α a h sh x 0 - = { a ah x f(r) } x α a h sh x 0 - = a ah x f(r) α = albedo (koefisie reaksi), tergatug pada lapisa permukaa yag ada utuk rumput = 0,5 Ra = α a h x 0 - f H e sh = = radiasi gelombag pedek maksimum secara teori (Logly/day) = jariga radiasi gelombag pajag (Logly/day) = 0,97 α Tai 4 x (0,47 0,770 ed x{ 8/0( r) } f ( Tai) xf ( Tdp) xf ( m) 4 ( Tai) αtai = (Tabel Pema) = efek dari temperatur radiasi gelombag pajag m = 8 ( r) f (m) = m/0 = efek dari agka yata da jam peyiara matahari terag maksimum pada radiasi gelombag pajag r = lama peyiara matahari relatif Eq = evaporasi terhitug pada saat temperatur permukaa sama dega temperatur udara (mm/hr) = 0,35 (0,50 + 0,54 µ) x (ea ed) 34

30 = f (µ) x PZ wa ) sa - PZ wa µ = kecepata agi pada ketiggia m di atas taah PZ wa L δ = ea = tekaa uap jeuh (mmhg) = ed = tekaa uap yag terjadi (mmhg) = paas late dari peguapa (logly/miutes) = kemiriga tekaa uap air jeuh yag berlawaa dega dega kurva temperatur pada temperatur udara (mmhg/ 0 C) = kostata Bowe (0,49 mmhg/ 0 C), kemudia dihitug Eto. catata : Logly/day = kal/cm hari. Perkolasi Perkolasi adalah meresapya air ke dalam taah dega arah vertikal ke bawah, dari lapisa tidak jeuh. Besarya perkolasi dipegaruhi oleh sifat-sifat taah, kedalama air taah da sistem perakaraya. Koefisie perkolasi adalah sebagai berikut : a. Berdasarka kemiriga : - laha datar = mm/hari - laha mirig > 5% = 5 mm/hari b. Berdasarka tekstur : - berat (lempug) = mm/hari - sedag (lempug kepasira) = -3 mm/hari - riga = 3 6 mm/hari 3. Koefisie Taama (K c ) Besarya koefisie taama (K c ) tergatug dari jeis taama da fase pertumbuha. Pada perhitugai ii diguaka koefisie taama utuk padi dega varietas uggul megikuti ketetua Nedeco/Prosida. Harga-harga koefisie taama padi da palawija disajika pada Tabel.3. sebagai berikut. 35

31 Tabel.3. Koefisie Taama Utuk Padi da Palawija Meurut Nedeco/Prosida Bula Padi Palawija Varietas Biasa Varietas Uggul Jagug Kacag Taah 0,50,0,0 0,50 0,50,00,0,7 0,59 0,5,50,3,33 0,96 0,66,00,40,30,05 0,85,50,35,5,0 0,95 3,00,4 0,00 0,95 0,95 3,50, 0,95 4,00 0,00 0,55 4,50 0,55 (Sumber : Dirje Pegaira, Bia Program PSA 00, 985) 4. Curah Huja Efektif (Re) a. Besarya Curah Huja Efektif Curah huja efektif adalah bagia dari curah huja total yag diguaka oleh akar-akar taama selama masa pertumbuha. Besarya curah huja efektif dipegaruhi oleh :. Cara pemberia air irigasi (rotasi, meerus atau berselag). Laju peguraga air geaga di sawah yag harus ditaggulagi 3. Kedalama lapisa air yag harus dipertahaka di sawah 4. Cara pemberia air di petak 5. Jeis taama da tigkat ketahaa taama terhadap kekuraga air Curah huja efektif (R 80 ) dihitug dari data curah huja rata-rata setegah bulaa yag selajutya diurutka dari data terkecil higga terbesar. Rumus : R 80 = R - 0,84.Sd dimaa : R 80 = curah huja efektif: R = curah huja bulaa rata-rata ( mm ) 36

32 Sd = stadard deviasi = (Xi - X) - b. Koefisie Curah Huja Efektif Besarya koefisie curah huja efektif utuk taama padi dapat dilihat pada Tabel.4. Tabel.4 Koefisie Curah Huja Utuk Padi Bula Gologa ,50 0,36 0,8 0, 0,09 0,07 0,06,00 0,70 0,53 0,35 0,6 0, 0,8,50 0,40 0,55 0,46 0,36 0,9 0,4,00 0,40 0,40 0,50 0,46 0,37 0,3,50 0,40 0,40 0,40 0,48 0,45 0,37 3,00 0,40 0,40 0,40 0,40 0,46 0,44 3,50 0,40 0,40 0,40 0,40 0,40 0,45 4,00 0,00 0,0 0,7 0,30 0,3 0,33 4,50 0,3 0,0 0,4 0,7 5,00 0,0 0,6 0,0 5,50 0,08 0,3 6,00 0,07 (Sumber : Dirje Pegaira, Bia Program PSA 00, 985) Sedagka utuk taama palawija besarya curah huja efektif ditetuka dega metode curah huja bulaa yag dihubugka dega curah huja ratarata bulaa serta evapotraspirasi taama rata-rata bulaa. 37

33 Tabel.5 Koefisie Curah Huja Rata-rata Bulaa dega ET Taama Palawija Ratarata Bulaa da Curah Huja Mea Bulaa Curah Huja mea,5 5 37,5 50 6, ,5 00,5 5 37,5 50 6, ,5 00 Bulaa/mm mm ET taama Curah Huja rata-rata bulaa/mm Rata-rata Bulaa/mm Sumber : Ref. FAO, Kebutuha Air utuk Pegolaha Laha a. Pegolaha Laha utuk Padi Kebutuha air utuk pegolaha atau peyirama laha meetuka kebutuha miimum air irigasi. Faktor-faktor yag meetuka besarya kebutuha air utuk pegolaha taah, yaitu besarya pejeuha, lamaya pegolaha (periode pegolaha) da besarya evaporasi da perkolasi yag terjadi. Meurut PSA-00, waktu yag diperluka utuk pekerjaa peyiapa laha adalah selama satu bula (30 hari). Kebutuha air utuk pegolaha taah bagi taama padi diambil 00 mm, setelah taam selesai lapisa air di sawah ditambah 50 mm. Jadi kebutuha air yag diperluka utuk peyiapa laha da utuk lapisa air awal setelah taam selesai seluruhya mejadi 50 mm. Sedagka utuk laha yag tidak ditaami (sawah bero) dalam jagka waktu,5 bula diambil 300 mm. Utuk memudahka perhituga agka pegolaha taah diguaka Tabel koefisie Va De Goor da Zijlstra pada Tabel.6 berikut ii. 38

34 Tabel.6 Koefisie Kebutuha Air Selama Peyiapa Laha Eo + P T = 30 hari T = 45 hari mm/hari S = 50 mm S = 300 mm S = 50 mm S = 300 mm 5,0,,7 8,4 9,5 5,5,4 3,0 8,8 9,8 6,0,7 3,3 9, 0, 6,5,0 3,6 9,4 0,4 7,0,3 3,9 9,8 0,8 7,5,6 4, 0,, 8,0 3,0 4,5 0,5,4 8,5 3,3 4,8 0,8,8 9,0 3,6 5,,, 9,5 4,0 5,5,6,5 0,0 4,3 5,8,0,9 0,5 4,7 6,,4 3,,0 5,0 6,5,8 3,6 (Sumber : Buku Petujuk Perecaaa Irigasi, 986) b. Pegolaha Laha utuk Palawija Kebutuha air utuk peyiapa laha bagi palawija sebesar 50 mm selama 5 hari yaitu 3,33 mm/hari, yag diguaka utuk meggarap laha yag ditaami da utuk meciptaka kodisi lembab yag memadai utuk persemia yag baru tumbuh. 6. Kebutuha Air utuk Pertumbuha Kebutuha air utuk pertumbuha padi dipegaruhi oleh besarya evapotraspirasi taama (Etc), perkolasi taah (p), peggatia air geaga (W) da huja efektif (Re). Sedagka kebutuha air utuk pemberia pupuk padi taama apabila terjadi peguraga air (sampai tigkat tertetu) pada petak sawah sebelum pemberia pupuk. 39

35 .4.. Kebutuha Air utuk Irigasi Kebutuha air utuk irigasi yaitu kebutuha air yag diguaka utuk meetuka pola taama utuk meetuka tigkat efisiesi salura irigasi sehigga didapat kebutuha air utuk masig-masig jariga. Perhituga kebutuha air irigasi ii dimaksudka utuk meetuka besarya debit yag aka dipakai utuk megairi daerah irigasi. Setelah sebelumya diketahui besarya efisiesi irigasi. Besarya efisiesi irigasi tergatug dari besarya kehilaga air yag terjadi pada salura pembawa dari mulut bedug sampai petak sawah. Kehilaga air tersebut disebabka karea peguapa, perkolasi, kebocora da sadap liar. a. Pola Taama da Perecaa Tata Taam Pola taam adalah suatu pola peaama jeis taama selama satu tahu yag merupaka kombiasi uruta peaama. Recaa pola da tata taam dimaksudka utuk meigkatka efisiesi pegguaa air, serta meambah itesitas luas taam. Suatu daerah irigasi pada umumya mempuyai pola taam tertetu, tetapi bila tidak ada pola yag biasa diguaka pada daerah tersebut direkomedasika pola taama padi-padi-palawija. Pemiliha pola taam ii didasarka pada sifat taama huja da kebutuha air. a. Sifat taama padi terhadap huja da kebutuha air Pada waktu pegolaha memerluka bayak air Pada waktu pertumbuhaya memerluka bayak air da pada saaat berbuga diharapka huja tidak bayak agar buga tidak rusak da padi baik. b. Palawija Pada waktu pegolaha membutuhka air lebih sedikit daripada padi Pada pertumbuha sedikit air da lebih baik lagi bila tidak turu huja. Setelah diperoleh kebutuha air utuk pegolaha laha da pertumbuha, kemudia dicari besarya kebutuha air utuk irigasi berdasarka pola taam da recaa tata taam dari daerah yag bersagkuta. 40

36 Cotoh Pola Taam Okt Nov Des Ja Feb Mrt Apr Mei Ju Jul Ags Sep Uraia I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II I II Masa Taam I Padi (00%) LP LP PD- PD- PD- PD- PD- PD- Masa Taam II Padi (00%) LP LP PD- PD- PD- PD- PD- PD- Masa Taam III Palawija (00%) LP PLW PLW PLW PLW PLW PLW Kebutuha Air (lt/det/ha) A,, 7,70 8,9 6,55 6,44 0,44-0,7,7,7 5,45 6,69 8,87 8,77 6,7,90 3,33-0,84,59 4,93 5,90 5,73 3,37,4 S = Sawah = A*0,6 0,3 0,3 0,89 0,96 0,76 0,75 0,05-0,08 0,4 0,4 0,63 0,78,03,0 0,73 0, 0,39-0,0 0,30 0,57 0,68 0,66 0,39 0,3 T = Sekuder = S *,5 0,5 0,5,03, 0,87 0,86 0,06-0,09 0,6 0,6 0,73 0,89,8,7 0,84 0,5 0,44-0, 0,35 0,66 0,79 0,76 0,45 0,5 S = Primer = T *, 0,7 0,7,4,3 0,97 0,95 0,07-0,0 0,7 0,7 0,8 0,99,3,30 0,93 0,8 0,49-0, 0,38 0,73 0,87 0,85 0,50 0,7 Luas Areal irigasi = 538,5 ha Q Kebutuha (m 3 /det) 0,60 0,60 4,4 4,46 3,5 3,47 0,00 0,00 0,63 0,63,93 3,60 4,78 4,7 3,37 0,00,79 0,00,39,66 3,7 3,08,8 0,6 Q Tersedia (m 3 /det) 6,98 6,98,68,68,4,4 5,36 5,36 7,07 7,07 4,48 4,48,08,08 9,36 9,36 8,40 8,40 5,63 5,63 4,68 4,68 4,6 4,6 Surplus (m 3 /det) 6,34 6,34 0,97 9,49 8,85 8,93 5,36 5,36 6,44 6,44 3,46, 9,07 9,4 7,30 9,36 6,60 8,40 4,35 3,5,3,4,98 3,98 Defisit (m 3 /det) 4

37 b. Efisiesi Irigasi Besarya efisiesi irigasi tergatug dari besarya kehilaga air yag terjadi pada salura pembawa, mulai dari bedug sampai petak sawah. Kehilaga air tersebut disebabka karea peguapa, perkolasi, kebocora da sadap liar. Besarya agka efisiesi tergatug pada peelitia lapaga pada daerah irigasi. Pada perecaaa jariga irigasi, tigkat efisiesi ditetuka meurut kriteria stadar perecaaa yaitu sebagai berikut : Kehilaga air pada salura primer adalah 7,5,5 %, diambil 0% Faktor koefisie,0. Kehilaga air pada salura sekuder adalah 7,5 5,5 %, diambil 5% Faktor koefisie,5. Kehilaga air pada salura tersier diambil 5% Faktor koefisie,5..4. Aalisis Debit Adala Perhituga debit adala bertujua utuk meetuka areal persawaha yag dapat diairi. Perhituga ii megguaka cara aalisis water balace dari Dr. F. J. Mock berdasarka data curah huja bulaa, jumlah hari huja, evapotraspirasi da karakteristik hidrologi daerah pegalira. Prisip perhituga ii adalah bahwa huja yag jatuh di atas taah (presipitasi) sebagia aka hilag karea peguapa (evaporasi), sebagia aka hilag mejadi alira permukaa (direct ru off) da sebagia aka masuk taah (ifiltrasi). Ifiltrasi mula-mula mejeuhka permukaa (top soil) yag kemudia mejadi perkolasi da akhirya keluar ke sugai sebagai base flow. Perhituga debit adala meliputi :. Data curah huja Rs = curah huja bulaa (mm) = jumlah hari huja. 4

38 . Evapotraspirasi Evapotraspirasi terbatas dihitug dari evapotraspirasi potesial metode Pema. de / Eto = ( m / 0 ) x ( 8 ) de = ( m / 0 ) x ( 8 ) x Eto Etl = Eto de dimaa : de = selisih evapotraspirasi potesial da evapotraspirasi terbatas. Eto = evapotraspirasi potesial. Etl = evapotraspirasi terbatas M = prosetase laha yag tidak tertutup vegetasi. = 0 40 % utuk laha yag tererosi. = % utuk laha pertaia yag diolah. 3. Keseimbaga air pada permukaa taah Rumus megeai air huja yag mecapai permukaa taah, yaitu : S = Rs Et SMC() = SMC (-) + IS () WS = S IS dimaa: S = kaduga air taah Rs = curah huja bulaa Et = evapotraspirasi terbatas IS = tampuga awal/soil Storage (mm) IS () = tampuga awal/soil Storage bula ke- (mm) SMC = kelembaba taah/soil Storage Moisture atara mm SMC () = kelembaba taah bula ke SMC (-) = kelembaba taah bula ke (-) WS = water suplus/volume air berlebih 43

39 4. Limpasa (ru off) da tampuga air taah (groud water storage) V () = k.v (-) + 0,5.(-k). I () dv = V () V (-) dimaa: V () = volume air taah bula ke- V (-) = volume air taah bula ke-(-) k = faktor resesi alira air taah diambil atara 0-,0 I = koefisie ifiltrasi diambil atara 0-,0 Harga k yag tiggi aka memberika resesi yag lambat seperti pada kodisi geologi lapisa bawah yag sagat lulus air. Koefisie ifiltrasi ditaksir berdasarka kodisi porositas taah da kemiriga daerah pegalira. Laha yag porus mempuyai ifiltrasi lebih tiggi dibadig taah lempug berat. Laha yag terjal meyebabka air tidak sempat berifiltrasi ke dalam taah sehigga koefisie ifiltrasi aka kecil. 5. Alira sugai Alira dasar = ifiltrasi perubaha volume air dalam taah B () = I dv () Alira permukaa = volume air lebih ifiltrasi D (ro) = WS I Alira sugai = alira permukaa + alira dasar Ru off = D (ro) + B() Debit = alira sugai xluasdas satu bula(detik)...(.).4.3 Naraca Air Dari hasil perhituga eraca air, kebutuha pegambila yag dihasilkaya utuk pola taam yag dipakai aka dibadigka dega debit adala utuk tiap setegah bula da luas daerah yag bisa diairi, luas daerah irigasi, jatah debit air da pola pegatura rotasi. Apabila debit sugai melimpah, 44

40 maka luas daerah irigasi adalah tetap karea luas maksimum daerah layaa da proyek yag aka direcaaka sesuai dega pola taam yag dipakai. Jika debit sugai kurag maka terjadi kekuraga debit, maka ada tiga piliha yag perlu dipertimbagka sebagai berikut : Luas daerah irigasi dikuragi. Melakuka modifikasi pola taam. Rotasi tekis/gologa..5 ANALISIS HIDROLIS BENDUNG DAN BANGUNAN PELENGKAP Aalisis hidrolis bedug meliputi tubuh bedug itu sediri da baguabagua pelegkap sesuai dega tujua bedug. Perhituga struktur bedug dimulai dega aalisis salura yaitu salura iduk/primer, pitu romij, salura katog lumpur, salura peguras katog lumpur da salura itake. Dari salura itake ii dapat diketahui elevasi muka air pegambila, dimaa elevasi ii diguaka sebagai acua dalam meetuka tiggi mercu bedug. Setelah elevasi mercu diketahui maka aalisis struktur bedug dapat dihitug, yaitu meetuka lebar bedug, kolam olak, latai muka, bagua pembilas..5. Pemiliha Tipe Bedug Faktor-faktor yag perlu dipertimbagka dalam pemiliha tipe bedug adalah : Sifat da kekuata taah dasar. Jeis material yag diagkut oleh alira sugai. Keadaa/kodisi daerah alira sugai di bagia hulu, tegah da hilir. Tiggi muka air bajir maksimum yag perah terjadi. Kemudaha eksploitasi da pemeliharaa. Efisiesi biaya pelaksaaa. Adapu alteratif pemiliha tipe bagua utama/bedug Kedugbasir, yaitu : Bedug Tetap. Bedug Gerak. Bedug Karet. 45

41 a. Bedug Tetap Bedug tetap adalah suatu bagua air melitag sugai dega kostruksi bagua tetap yag berfugsi utuk meaikka muka air sugai agar dapat diguaka utuk megairi sawah tertiggi pada daerah pegairaya. Keutugaya :. Operasi da pemeliharaaya lebih murah da mudah.. Stabilitasya besar karea memafaatka berat sediri dari bagua bedug tersebut. 3. Taha terhadap kodisi alam. Kerugiaya :. Pembuataya mahal.. Diperluka bagua taggul peaha bajir yag tiggi akibat backwater. 3. Taah dasar yag baik utuk keduduka podasi agar tidak terjadi peurua taah dasar. Gambar.3 Skema Bedug Tetap, Itake Kiri dega Katog Lumpur. Keteraga :. Mercu bedug.. Pilar. 46

42 3. Pitu peguras bedug. 4. Pitu pegambila. 5. Latai muka. 6. Latai olaka. 7. Lembah sayap. 8. Didig tegak. 9. Katog lumpur. 0. Pitu pegambila salura.. Pitu peguras katog lumpur. b. Bedug Gerak Bedug gerak adalah bagua air yag melitag sugai dega pitu yag dapat dibuka da ditutup berfugsi sebagai pelimpah air pada waktu terjadi bajir besar serta utuk meiggika muka air tertetu pada bagua pegambila. Keutugaya :. Pegguaa Bedug Gerak yaitu debit bajir bisa melalui bedug tapa memberika tambaha keaika tiggi muka air ke hulu (backwater) yag besar.. Dapat megotrol muka air utuk pemasuka kebutuha irigasi. 3. Kapasitas lolosya lebih besar daripada bedug tetap. Kerugiaya :. Biaya operasioal lebih mahal da lebih sulit karea harus ada pegotrola secara ruti, selai itu durabilitas da ketahaa meghadapi kodisi meda yag ada belum perah teruji. Pegguaa bedug gerak dapat dipertimbagka jika :. Kemiriga dasar sugai kecil / relatif datar. Peiggia dasar sugai akibat kostruksi bedug tetap tidak dapat diterima karea ii aka mempersulit pembuaga air atau membahayaka pekerjaa sugai yag telah ada akibat meiggiya muka air. 3. Debit tidak dapat di lewatka dega ama dega bedug tetap. 4. Podasi pilar utuk pitu harus kuat. 47

43 Bedug gerak harus memiliki miimum bukaa agar bagua itu tetap berfugsi jika pitu yag lai rusak. Ada beberapa tipe pitu : a. Pitu sorog, diguaka utuk bukaa kecil dega tiggi maksimum 3 m da lebar 3m. Jika dimesi lebih besar maka bisa diguaka pitu sorog rol yaitu pitu Stoey dega roda yag tidak dipasag di pitu tetapi pada keragka terpisah da pitu rol biasa yag dipasag lagsug pada pitu, hal ii dimaksudka agar alat-alat agkurya tidak terlalu berat utuk meaggulagi gaya gesek pada Spoey. b. Pitu ragkak yaitu pitu sorog/rol yag terdiri dari pitu yag tidak salig berhubuga yag dapat dituruka atau diagkat, keutuga alat agkat lebih riga. c. Pitu segme atau radial memiliki keutuga yaitu tidak ada gaya geseka yag harus diperhitugka. c. Bedug Karet Bedug karet adalah bagua yag bila muka air bajir mecapai elevasi tertetu sesuai dega yag direcaaka maka aka megempis secara otomatis dalam waktu 5-30 meit. Dega demikia air bajir yag datag dega tiba-tiba aka melimpah di atas taggul. Keutugaya :. Waktu pelaksaaa lebih murah.. Pegoperasiaya lebih mudah terutama utuk pegedalia bajir. 3. Bedug dapat membuka secara peuh. 4. Taha lama. 5. Dapat dipasag pada betag yag cukup lebar sehigga meghemat kebutuha air. Kerugiaya :. Tidak bisa megatur tiggi muka air secara akurat.. Tidak bisa melimpahka debit secara akurat. 3. Harga koefisie pelimpah debit dapat berubah dega perubaha betuk apabila bedug dikembagka sempura/sebagia/kosog. 4. Harga baguaya sagat mahal. 48

44 .5. Pemiliha Lokasi Bedug Faktor yag meetuka dalam pemiliha lokasi bedug yaitu : Keadaa topografi daerah yag aka diairi sedemikaia rupa sehigga seluruh daerah recaa tersebut dapat terairi secara gravitasi. Peempata lokasi bedug yag tepat dilihat dari segi hidraulik da agkuta sedime sehigga alira ke itake tidak megalami gaggua da agkuta sedime yag masuk ke itake dapat terhidari. Utuk mejami alira lacar masuk itake, salah satu syaratya yaitu bedug harus terletak di tikuga luar alira atau di bagia sugai yag lurus da harus di hidari peempata bedug di tikuga sebelah dalam alira. Bedug harus ditempatka di lokasi dimaa taah podasiya cukup baik sehigga bagua aka stabil. Beda tiggi eergi di atas bedug dibatasi 6 m.5.3 Salura Primer Utuk meetuka dimesi salura primer terlebih dahulu harus diketahui elevasi salura primer, dimaa elevasi air di salura primer ditetuka sebagai berikut: Elevasi sawah terjauh da tertiggi yag aka diairi. Tiggi geaga air di sawah. Jumlah kehilaga eergi : - dari salura tersier ke sawah. - dari salura sekuder ke tersier. - dari salura primer ke sekuder. - akibat kemiriga salura. - kehilaga eergi di salura pegambila atau sadap. Dimesi salura dihitug dega rumus sebagai berikut: Q = V. A A = ( b + m. h)h P = b + * h m + 49

45 R = A P / 3 / V = k * R * i...(.3) ( Stadar Perecaaa Irigasi KP-03, hal 5 ) Gambar.4 Potoga Melitag Dimesi Salura Primer dimaa : V = kecepata recaa (m/det) K = koefisie Stickler (m /3 /det) R = jari-jari hidrolis (m) i = kemiriga salura A = luas peampag basah (m ) P = kelilig basah (m) m = kemiriga talud salura h = kedalama air (m) b = lebar dasar salura (m) Tabel.7 Harga K (koefisie Strickler) Jeis salura K(m /3 /dt) A. Salura taah Salura Pembuag Salura Tersier Salura Primer & Sekuder Qp < m 3 /dt m 3 /dt <Qp <5 m 3 /dt