ANALISA KEBUTUHAN AIR SAWAH DI KECAMATAN MARIHAT PEMATANG SIANTAR

Transkripsi

1 ANALISA KEBUTUHAN AIR SAWAH DI KECAMATAN MARIHAT PEMATANG SIANTAR LAPORAN Ditulis untuk Menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Akhir Semester VI Pendidikan Program Diploma III oleh: RAY FRANS SITANGGANG VAN HOWTEN JO PURBA NIM NIM PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014

2 ABSTRAK ANALISA KEBUTUHAN AIR SAWAH DI KECAMATAN MARIHAT PEMATANG SIANTAR Oleh: Ray F. Sitanggang ( ) dan Van Howten Jo Purba ( ) Kebutuhan air sawah ialah jumlah volume air yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan evapotranspirasi, kehilangan air, kebutuhan air untuk tanaman dengan memperhatikan jumlah air yang diberikan oleh alam melalui hujan dan kontribusi air tanah. Disamping itu, kadar air dalam tanah dapat berkurang oleh karena adanya evaporasi (penguapan lansung oleh permukaan tanah). Jadi tidak ada penambahan air oleh curah hujan atau air tanah. Absorbs tanaman pun menjadi sulit. Hal ini menyebabkan hasil tanaman tidak berkualitas. Topik bahasan ini di titik berat kan pada perhitungan kebutuhan air sawah untuk tanaman padi. Tujuan penulisan laporan ini adalah untuk mengetahui berapa kebutuhan air sawah yang dibutuhkan oleh tanaman padi pada sekisar daerah kecamatan Marihat Pematang Siantar. Daerah irigasi Marihat terletak di kecamatan Marihat Pematang Siantar. daerah ini terdapat di LU dan BT. Berdasarkan data yang telah dihitung, dapat di simpulkan bawah angka kebutuhan air sawah untuk tanaman padi pada daerah sekitar kecamatan Marihat ialah 1, 707 lt/dt.ha Kata kunci: Kebutuhan air sawah, irigasi. iii

3 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan kasih-nya memberikan pengetahuan, pengalaman, kekuatan, dan kesempatan kepada penulis, sehingga mampu,menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Penulisan Tugas Akhir ini adalah salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan pendidikan program Diploma III Politeknik Negeri Medan, dengan judul ANALISA KEBUTUHAN AIR SAWAH DI KECAMATAN MARIHAT PEMATANG SIANTAR. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis mengalami masalah dan hambatan, namun berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, maka penulisan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Atas bantuan yang penulis terima dengan ketulusan hati, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak, M. Syahruddin, S.T.,M.T., selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Bapak Abdul Basir, S.T.,M.T., selaku Pudir I Politeknik Negeri Medan; 3. Bapak Abdul Rahman, selaku Pudir II Politeknik Negeri Medan; 4. Ibu Delisma Siregar, S.T.,M.T., selaku Pudir III Politeknik Negeri Medan; 5. Bapak Ir. Samsudin Silaen, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 6. Bapak Ir. Sudarto M.T., Kepala Program Studi Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 7. Bapak Sopar Parulian Sihombing, S.T.,M.T., selaku Dosen Pembimbing, yang telah meluangkan waktu kepada penulis dalam penulisan Tugas Akhir kami dan selaku Wali Kelas SI-6D; 8. Seluruh staf pengajar Politeknik Negeri Medan yang telah berjasa dalam mendidik dan memberikan keterampilan kepada penulis; 9. Bapak Sugianto S.T., selaku Pimpinan UPT PSDA Bah Bolon dan seluruh pihak dari kantor irigasi Siantar; 10. Orangtua serta keluarga penulis yang telah memberikan dorongan moral dan material sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir; i

4 11. Tercinta Jessica Ratna Sari Simanjuntak dan Muliana Sinaga yang selalu memberikan motivasi dan dorongan kepada penulis; 12. Seluruh pihak dari Percetakan Ginta yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir; 13. Teman-teman khususnya SI-6D yang telah ikut membantu menyelesaikan laporan ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kesilapan dalam menyusun Laporan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi menyempurnakan Laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun semua pihak yang membacanya, terutama yang berkecimbung di dunia pendidikan dalam bidang Teknik Sipil. Medan, Agustus 2014 Hormat kami penulis, RAY FRANS SITANGGANG VANHOWTEN JO PURBA NIM NIM ii

5 DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRAK... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR LAMPIRAN... xii BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Pemilihan Judul... 1 B. Topik Pembahasan... 2 C. Pembatasan Masalah... 2 D. Tujuan Pembahasan... 3 E. Manfaat... 3 F. Teknik Pengumpilan dan Pengolahan Data... 3 G. Jadwal Persiapan, Pelaksanaan, dan Penulisan Tugas Akhir... 4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 5 A. Pengertian Irigasi... 5 B. Jenis jenis Irigasi... 5 C. Fungsi Iriasi... 6 D. Tujuan Irigasi... 7 E. Manfaat Irigasi... 7 vii

6 F. Evapotranspirasi... 7 G. Kebutuhan Air Sawah H. Kebutuhan Air Tanaman I. Perkolasi J. Kebutuhan Air untuk Persiapan Lahan K. Penggantian Lapisan Air (WLR) L. Curah Hujan Efektif M. Jaringan Irigasi BAB III. PEMBAHASAN A. Pekerjaan Persiapan B. Data data Perhitungan Kebutuhan Air Sawah C. Menghitung Kebutuhan Air Sawah dan Kebutuhan Pengambilan. 65 BAB IV. PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran viii

7 DAFTAR TABEL Tabel 2.1: Kebutuhan Air Irigasi Selama Persiapan Lahan Tabel 3.1: Data Curah Hujan di Pematang Siantar selama 10 Tahun Tabel 3.2: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Januari Tabel 3.3: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Februari Tabel 3.4: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Maret Tabel 3.5: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan April Tabel 3.6: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Mei Tabel 3.7: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Juni Tabel 3.8: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Juli Tabel 3.9: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Agustus Tabel 3.10: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan September Tabel 3.11: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Oktober Tabel 3.12: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Nopember Tabel 3.13: Curah Hujan Efektif RE 70% bulan Desember Tabel 3.14: Nilai RE Tabel 3.15: Data n, T, RH, Uday, Letak geografis, dan ketinggian Tabel 3.16: Nilai ea Tabel 3.17: Nilai ed Tabel 3.18: Nilai ea ed Tabel 3.19: Nilai fu Tabel 3.20: Nilai Pa Tabel 3.21: Nilai L Tabel 3.22: Nilai β Tabel 3.23: Nilai δ Tabel 3.24: Nilai ω Tabel 3.25: Nilai N Tabel 3.26: Nilai Ra Tabel 3.27: Nilai Rs viii

8 Tabel 3.28: Nilai Rns Tabel 3.29: Nilai T Tabel 3.30: Nilai RnL Tabel 3.31: Nilai Rn Tabel 3.32: Nilai c Tabel 3.33: Nilai Eto Tabel 3.34: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1 bulan (1 golongan) Tabel 3.35: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1 bulan (2 golongan) Tabel 3.36: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1 bulan (3 golongan) Tabel 3.37: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1 bulan (4 golongan) Tabel 3.38: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1 bulan (5 golongan) Tabel 3.39: Kebutuhan Pengambilan dengan 3 Golongan dengan Jangka Waktu Persiapan Lahan 1 Bulan Tabel 3.40: Kebutuhan Pengambilan dengan 4 Golongan dengan Jangka Waktu Persiapan Lahan 1 Bulan Tabel 3.41: Kebutuhan Pengambilan dengan 5 Golongan dengan Jangka Waktu Persiapan Lahan 1 Bulan Tabel 3.42: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1,5 bulan (1 golongan) Tabel 3.43: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1,5 bulan (2 golongan) Tabel 3.44: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1,5 bulan (3 golongan) Tabel 3.45: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1,5 bulan (4 golongan) ix

9 Tabel 3.46: Kebutuhan Air di sawah untuk Petak Tersier dengan Jangka Waktu 1,5 bulan (5 golongan) Tabel 3.47: Kebutuhan Pengambilan dengan 3 Golongan dengan Jangka Waktu Persiapan Lahan 1,5 Bulan Tabel 3.48: Kebutuhan Pengambilan dengan 4 Golongan dengan Jangka Waktu Persiapan Lahan 1,5 Bulan Tabel 3.49: Kebutuhan Pengambilan dengan 5 Golongan dengan Jangka Waktu Persiapan Lahan 1,5 Bulan x

10 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pemilihan Judul 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. 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. Saluran irigasi, merupakan infrastruktur yang mendistribusikan air yang berasal dari Bendungan/ Bendung/ Embung kepada lahan pertanian yang dimiliki oleh masyarakat. Dengan adanya saluran irigasi ini, kebutuhan akan air untuk sawah/ ladang para petani akan terjamin Dalam pengelolaan lingkungan hidup, kondisi pada saat ini menunjukkan terjadi penurunan kualitas dan daya dukung lingkungan yang signifikan. Hilangnya berbagai spesies keanekaragaman hayati juga menjadi cerminan degradasi daya dukung lingkungan. Penurunan kualitas dan daya dukung lingkungan juga dipengaruhi oleh kerusakan lingkungan global. Salah satu fenomena perubahan iklim adalah gejala pemanasan global (global warming) yang terjadi akibat bertambahnya jumlah gas buangan di atmosfir yang dihasilkan oleh kegiatan pertanian, industri, dan transportasi. Kondisi sumber daya alam dan lingkungan hidup di atas dihadapkan pada berbagai permasalahan yang meliputi aspek pemanfaatan SDA yang bersifat eksploitatif, boros dan tidak efisien (Anonim 2008). Oleh karena itu, penataan dan proses pengelolaan bangunan saluran irigasi perlu direncanakan dan disesuaikan dengan kondisi yang ramah 1

11 lingkungan. Sebagai alternatif penataan irigasi yang tetap memprioritaskan adanya penghijauan lingkungan diperlukan upaya mitigasi dan adaptasi. Adaptasi terhadap dampak perubahan iklim adalah salah satu cara penyesuaian yang dilakukan secara spontan atau terencana untuk memberikan reaksi terhadap perubahan iklim yang diprediksi atau yang sudah terjadi. Mitigasi adalah kegiatan jangka panjang yang dilakukan untuk menghadapi dampak dengan tujuan untuk mengurangi resiko atau kemungkinan terjadi suatu bencana. Irigasi dibutuhkan orang untuk beberapa fungsi. Fungsi pertama adalah untuk menambahkan air atau lengas tanah ke dalam tanah untuk memasok kebutuhan air bagi pertumbuhan tanaman. Kemudian air irigasi juga dipakai untuk menjamin ketersediaan air atau lengas apabila terjadi betatan (dry spell), menurunkan suhu tanah, pelarut garam-garam dalam tanah, untuk mengurangi kerusakan karena frost (jamur upas), untuk melunakkan lapis keras tanah (hard pan) dalam pengolahan tanah. Apabila disebutkan tentang sistem irigasi bayangan orang selalu dibawa pada suatu bangunan fisik berupa bendung, dam, ataupun saluran yang membawa air untuk mengairi tanaman. Menghitung kebutuhan air sawah berfungsi untuk mencari kebutuhan air pada sawah agar air tidak berlebihan atau kekurangan agar hasil tanaman bisa lebih bagus B. Topik Pembahasan Topik bahasan atau permasalahan yang dibahas dalam laporan Tugas Akhir ini adalah: 1. Bagaimana cara perhitungan analisa kebutuhan air sawah di kecamatan Marihat di Pematang Siantar. C. Pembatasan Masalah Pembatasan masalah yang akan dibahas penulis adalah perhitungan analisa kebutuhan air sawah di kecamatan Marihat di Pematang Siantar. 2

12 D. Tujuan Pembahasan Tujuan pembahasan dalam laporan ini adalah: Untuk mengetahui bagaimana cara perhitungan analisa kebutuhan air sawah. E. Manfaat Laporan Tugas Akhir ini diharapkan bermanfaat bagi: 1. Mahasiswa yang akan membahas hal yang sama; 2. Pihak pelaksana yang akan melaksanakan proyek yang sama; 3. Penulis sendiri untuk menambah pengetahuan dan pengalaman agar mampu melaksanakan kegiatan yang sama kelak setelah bekerja atau terjun kelapangan. Langkah-langkah pengamatan, hasil-hasil perhitungan, teknik-teknik pelaksanaan, penyimpangan-penyimpangan yang dilakukan, keunggulankeunggulannya, dan data lain yang disajikan dalam laporan Tugas Akhir ini dapat berfungsi sebagai bahan masukan dan bahan bandingan, kelak bila melakukan kegiatan yang sama. F. Teknik Pengumpulan Data dan Pengolahan Data 1. Teknik Pengumpulan Data: a. Mengadakan Studi Kepustakaan; b. Mendapatkan data atau informasi dengan cara konsultasi maupun tanya jawab langsung dengan teknisi lapangan dan dosen pembimbing; c. Prosedur pengumpulan data dilapangan adalah dengan mendapatkan surat rujukan dari PerguruanTinggi. 2. Teknik Pengolahan Data Dalam pengolahan data, penulis memaparkan cara perhitungan analisa kebutuhan air sawah di kecamatan Marihat di Pematang Siantar. Tahapan tahapan perhitungan analisa kebutuhan air sawah tersebut dipaparkan dan dijelaskan pada BAB III. 3

13 G. Jadwal Persiapan, Pelaksanaan dan Penulisan Laporan Tugas Akhir Sesuai dengan ketentuan dari Politeknik Negeri Medan, setiap mahasiswa semester VI (enam) diharuskan menulis Tugas Akhir selama 4 minggu dengan ketentuan harus memenuhi 152 Jam dimulai sejak tanggal 12 Mei 2014 s/d tanggal 07 Juni Adapun jadwal dari penulisan tugas akhir ini sampai pengumpulan tugas akhir ini adalah: NO. KEGIATAN Persiapan 1 Survei objek TA (Data PKL, Studi Kasus, Perencanaan, Riset Terapan): mendapatkan topik/ judul TA. 2 Mendapatkan Dosen Pembimbing TA dari KPS 3 Bimbingan penulisan proposal TA 4 Mendapatkan izin tempat pengambilan data. Bimbingan untuk pelaksanaan TA dari Dobing 5 B. Pelaksanaan: 6 Bimbingan untuk pengumpulan data 7 Pengumpulan data (ke lokasi PKL, Lab, Bengkel, atau lokasi lain) 8 Bimbingan untuk pengolahan data 9 Pengolahan data 10 C. Pelaporan: 11 Bimbingan untuk penulisan bab I 12 Penulisan bab I (Pendahuluan) 13 Koreksi & Perbaikan penulisan bab I (Pendahuluan) 14 Bimbingan untuk penulisan bab II & III 15 Penulisan bab II (Tinjauan Umum Proyek) 16 Penulisan bab III (Tinjauan Pustaka) Koreksi & Perbaikan penulisan bab II & III 17 Bimbingan utk penulisan bab IV & V 18 Penulisan bab IV (Pembahasan) 19 Penulisan bab V (Simpulan dan Saran) 20 Koreksi & Perbaikan penulisan bab IV & V 21 Koreksi & Perbaikan penulisan bab V & Lampiran 22 Bimbingan tahap akhir (penyempurnaan LTA) 23 Penyempurnaan Laporan Tugas Akhir MINGGU KE

14 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian 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. 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. Saluran irigasi, merupakan infrastruktur yang mendistribusikan air yang berasal dari Bendungan/ Bendung/ Embung kepada lahan pertanian yang dimiliki oleh masyarakat. Dengan adanya saluran irigasi ini, kebutuhan akan air untuk sawah/ ladang para petani akan terjamin. 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. Pemberian air irigasi yang efisien selain dipengaruhi oleh tatacara aplikasi, juga ditentukan oleh kebutuhan air guna mencapai kondisi air tersedia yang dibutuhkan tanaman. B. Jenis - jenis Irigasi 1. Irigasi Permukaan Irigasi Permukaan merupakan sistem irigasi yang menyadap air langsung di sungai melalui bangunan bendung maupun melalui bangunan 5

15 pengambilan bebas (free intake) kemudian air irigasi dialirkan secara gravitasi melalui saluran sampai ke lahan pertanian. Di sini dikenal saluran primer, sekunder, dan tersier. Pengaturan air ini dilakukan dengan pintu air. Prosesnya adalah gravitasi, tanah yang tinggi akan mendapat air lebih dulu. 2. Irigasi Lokal Sistem ini air distribusikan dengan cara pipanisasi. Di sini juga berlaku gravitasi, di mana lahan yang tinggi mendapat air lebih dahulu. Namun air yang disebar hanya terbatas sekali atau secara lokal. 3. Irigasi dengan Penyemprotan Penyemprotan biasanya dipakai penyemprot air atau sprinkle. Air yang disemprot akan seperti kabut, sehingga tanaman mendapat air dari atas, daun akan basah lebih dahulu, kemudian menetes ke akar. 4. Irigasi Tradisional dengan Ember Di sini diperlukan tenaga kerja secara perorangan yang banyak sekali. Di samping itu juga pemborosan tenaga kerja yang harus menenteng ember. 5. Irigasi Pompa Air Air diambil dari sumur dalam dan dinaikkan melalui pompa air, kemudian dialirkan dengan berbagai cara, misalnya dengan pipa atau saluran. Pada musim kemarau irigasi ini dapat terus mengairi sawah. 6. Irigasi Tanah Kering dengan Terasisasi Di Afrika yang kering dipakai sistem ini, terasisasi dipakai untuk distribusi air. C. Fungsi Irigasi Fungsi Irigasi bagi masyarakat petani maupun untuk masyarakat umum adalah sebagai berikut: 1. Memasok kebutuhan air tanaman; 2. Menjamin ketersediaan air apabila terjadi betatan (dry spell) terjadinya hari-hari tanpa hujan; 6

16 3. Menurunkan suhu tanah; 4. Melunakkan lapis keras pada saat pengolahan tanah. D. Tujuan Irigasi Irigasi bertujuan untuk membantu para petani dalam mengolah lahan pertaniannya, terutama bagi para petani di pedesaan yang sering kekurangan air. Tujuan Irigasi juga dapat di jabarkan sebagai berikut: 1. Meningkatkan Produksi Pangan terutama beras; 2. Meningkatkan efisiensi dan efektifitas pemanfaatan air irigasi; 3. Meningkatkan intensitas tanam; 4. Meningkatkan dan memberdayakan masyarakat desa dalam pembangunan jaringan irigasi pedesaan. E. Manfaat Irigasi Irigasi sangat bermanfaat bagi pertanian, terutama di pedesaan. Dengan irigasi, sawah dapat digarap tiap tahunnya, dapat dipergunakan untuk peternakan, dan keperluan lain yang bermanfaat. F. Evapotranspirasi 1. Evaporasi Evaporasi (penguapan) merupakan peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara (Sosrodarsono, 1976: 57). Evaporasi merupakan faktor penting dalam studi tentang pengembangan sumber-sumber daya air. Evaporasi sangat mempengaruhi debit sungai, besarnya kapasitas waduk, besarnya kapasitas pompa untuk irigasi, penggunaan konsumtif (consumptive use) untuk tanaman,dll. Air akan menguap dari tanah, baik tanah gundul atau yang tertutup oleh tanaman dan pepohonan, pada permukaan yang tidak tembus air seperti atap dan jalan raya, air bebas mengalir. Laju evaporasi atau penguapan akan berubah-ubah menurut warna dan sifat pemantulan 7

17 permukaan (albedo) dan hal lain juga akan berbeda untuk permukaan yang langsung tersinari oleh matahari dan yang terlindungi dari sinar matahari. Besarnya faktor meteorologi yang mempengaruhi besarnya evaporasi adalah sebagai berikut (Soemarto, 1986: 43): a. Radiasi matahari Evaporasi merupakan konversi air ke dalam uap air. Proses ini terjadi hampir tanpa berhenti di siang hari dan kerap kali juga di malam hari. Perubahan dari keadaan cair menjadi gas ini memerlukan energi berupa panas latent untuk evaporasi. Proses evaporasi akan sangat aktif jika ada penyinaran langsung dari matahari. b. Angin Jika air menguap ke atmosfir maka lapisan batas antara permukaan tanah dan udara menjadi jenuh oleh uap air sehingga proses evaporasi berhenti. Agar proses tersebut berjalan terus lapisan jenuh harus diganti dengan udara kering. Pergantian itu hanya dimungkinkan jika ada angin. Jadi, kecepatan angin memegang peranan penting dalam proses evaporasi. c. Kelembaban (humiditas) relatif Faktor lain yang mempengaruhi evaporasi adalah kelembaban relatif udara. Jika kelembaban relatif naik, maka kemampuan udara untuk menyerap air akan berkurang sehingga laju evaporasinya akan menurun. Penggantian lapisan udara pada batas tanah dan udara dengan udara yang sama kelembaban relatifnya tidak akan menolong untuk memperbesar laju evaporasi. Ini hanya dimungkinkan jika diganti dengan udara yang lebih kering. d. Suhu (temperatur) Energi sangat diperlukan agar evaporasi berjalan terus. Jika suhu udara dan tanah cukup tinggi, proses evaporasi akan berjalan lebih cepat dibandingkan jika suhu udara dan tanah rendah karena adanya energi panas yang tersedia. Karena kemampuan udara untuk menyerap uap air akan naik jika suhunya naik, maka suhu udara 8

18 mempunyai efek ganda terhadap besarnya evaporasi, sedangkan suhu tanahdan air hanya mempunyai efek tunggal. 2. Transpirasi Hanya sebagian kecil air saja yang terserap oleh sistem akar tumbuh-tumbuhan yang tetap berada dalam jaringan pohon, sesungguhnya semuanya dilepaskan ke atmosfer sebagai uap melalui transpirasi. Proses ini merupakan suatu fase penting dari siklus (daur) hidrologi karena merupakan mekanisme utama dengan mana hujan yang jatuh di permukaan tanah dikembalikan ke atmosfer (Linsley, 1989: 145). Proses transpirasi berjalan terus hampir sepanjang hari di bawah pengaruh sinar matahari. Pada malam hari pori-pori daun (yang terletak di bagian bawah daun), yang disebut stomata tanaman, menutup, yang menyebabkan terhentinya proses transpirasi dengan drastis (Soemarto, 1986: 44). 3. Evapotranspirasi Transpirasi (penguapan melalui tanaman) dan evaporasi (proses penguapan air bebas) (Suhardjono, 1994: 11) dari permukaan tanah bersama-sama disebut evapotranspirasi atau kebutuhan air (consumptiveuse). Jika air yang tersedia dalam tanah cukup banyak, maka evapotranspirasi itu disebut evapotranspirasi potensial. Evapotranspirasi adalah faktor dasar untuk menentukan kebutuhan air dalam rencana irigasi dan merupakan proses yang penting dalam siklus hidrologi (Sosrodarsono, 1976: 60). Jumlah kadar air yang hilang dari tanah oleh evapotranspirasi tergantung kepada (Soemarto, 1986: 44): a. Adanya persediaan air yang cukup (hujan dan lain-lain); b. Faktor-faktor iklim seperti suhu, kelembaban dan lain-lain; c. Tipe dan cara kultivasi tumbuh-tumbuhan tersebut. Sesuai dengan faktor iklim yang mempengaruhi besar evapotranspirasi, berikut ini disajikan gambaran data iklim yang diperlukan untuk perhitungan evapotranspirasi di daerah Indonesia (Suhardjono, 1994: 30): 9

19 a. Suhu udara rata-rata bulanan (t) Suhu udara merupakan data terpenting yang harus tersedia bila akan menggunakan rumus Blaney-Criddle, Radiasi maupun Penman. Rata-rata suhu bulanan di Indonesia berkisar antara C dan tidak terlalu berbeda dari bulan yang satu dengan bulan yang lain. b. Kelembaban relatif rata-rata bulanan (RH) Kelembaban relatif atau Relative Humidity (RH) (bersatuan %) merupakan perbandingan antara tekanan uap air dengan uap air jenuh. Data pengukuran di Indonesia, menunjukkan besarnya kelembaban relatif antara 65% sampai 85%. Hal tersebut menempatkan Indonesia sebagai daerah dengan tingkat kelembaban yang relatif tinggi. Pada musim penghujan (Oktober Maret) kelembaban relatif rata-rata lebih tinggi daripada musim kemarau (April September). c. Kecepatan angin rata-rata bulanan (u) Data kecepatan angin diukur berdasar tiupan angin pada ketinggian 2.00 m diatas permukaan tanah. Data kecepatan angin dari delapan daerah di Indonesia menunjukkan kecepatan angin rata-rata bulanan berkisar antara 0,5 4,5 mm/det atau sekitar 15 km/jam (1 km/hr = 0,0116 m/det sedangkan 1 km/jam = 0,2778 m/det). d. Kecerahan matahari rata-rata bulanan (n/n) Data pengukuran kecerahan matahari (satuan %), dibutuhkan pada penggunaan rumus Radiasi dan Penman. Kecerahan matahari merupakan perbandingan antara n dengan N atau disebut rasio keawanan. Nilai n merupakan jumlah jam nyata matahari bersinar cerah dalam sehari. Besarnya n sangat berhubungan dengan keadaan awan, makin banyak awan makin kecil nilai n. Sedangkan nilai N merupakan jumlah jam potensial matahari yang bersinar dalam sehari. Untuk daerah di sekitar khatulistiwa besar N adalah sekitar 12 jam setiap harinya, dan tidak jauh berbeda antara bulan yang satu dengan bulan yang lainnya. Harga rata-rata bulanan kecerahan matahari (n/n) di beberapa daerah di Indonesia berkisar antara %. Di musim 10

20 kemarau harga (n/n) lebih tinggi dibanding di musim hujan. Dalam teknik irigasi pada umumnya digunakan 4 rumus untuk menghitung besarnya evapotranspirasi yang didasarkan atas korelasi antara evapotranspirasi yang diukur dengan faktor-faktor meteorologi yang mempengaruhinya, yaitu Thornthwaite, Blaney-Criddle, Penman, Turc-Langbein-Wundt (Soemarto, 1986: 59). Besarnya evapotranspirasi potensial dapat dihitung dengan menggunakan Metode Penman. Prosedur perhitungan Eto berdasar rumus Penman Modifikasi adalah sebagai berikut: 1) Mencari data temperatur rata-rata bulanan (t); 2) Berdasar nilai (t) cari besaran (ea), (W), (1-W) dan f(t) dengan Tabel 3.15; 3) Mencari data kelembaban relatif (RH) pada Tabel 3.15; 4) Berdasar nilai (ea) dan (RH) cari (ed); 5) Cari letak lintang daerah yang ditinjau ubah dalam bentuk derajat; 6) Berdasar letak lintang cari nilai (Ra) dengan Tabel 5.2; 7) Cari data kecerahan matahari (n/n); 8) Berdasar nilai (Ra) dan (n/n) cari besaran (Rs) dihitung; 9) Berdasar nilai (n/n) cari f(n/n); 10) Cari data kecepatan angin rata-rata bulanan (u); 11) Berdasar nilai (u) cari f(u) dengan Tabel 3.19; 12) Hitung besar Rn1 = f(t).f(ed).f(n/n); 13) Cari besarnya angka koreksi (c) dengan Tabel 5.1; 14) Berdasar besaran nilai W, (1-W), Rs, Rn1, f(u), ea, dan ed yang telah didapat maka et0 dapat dicari dengan rumus: ET0 = c[w.rn + (1-w).F(u).(ea-ed)] (1) Keterangan: c = angka koreksi Penman; w = faktor yang berhubungan dengan suhu (t) dan elevasi daerah; Rs = radiasi gelombang pendek (mm/hr); 11

21 Ra = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir (angka angot), tergantung letak lintang daerah (mm/hr); n = lama kecerahan matahari yang nyata (tidak terhalang awan) dalam 1 hari (jam); N = lama kecerahan matahari yang mungkin dalam 1 hari (jam) Rn1 = radiasi bersih gelombang panjang (mm/hr); T4 = fungsi suhu; (n/n) = fungsi kecerahan; f(u) = fungsi kecepatan angin pada ketinggian 2 m di atas permukaan tanah (m/dt); (ea ed) = perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap yang sebenarnya; Ed = tekanan uap jenuh; Ea = tekanan uap sebenarnya; RH = kelembaban udara relatif (%). Untuk keadaan iklim Indonesia dimana RH cukup tinggi dan kecepatan angin antara rendah dan sedang, besaran c tersebut berkisar antara 0,86 sampai dengan 1,10. G. Kebutuhan Air Sawah 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 pada umumnya diambil dari sungai atau waduk dan dialirkan melalui sistem jaringan irigasi, guna menjaga keseimbangan jumlah air di lahan pertanian (Suhardjono, 1994: 6). Besarnya kebutuhan air di sawah dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut (KP- 01, 1986: 157): 1. Penyiapan lahan; 2. Penggunaan konsumtif; 3. Perkolasi; 4. Pergantian lapisan air; 12

22 5. Curah hujan efektif. Pendugaan kebutuhan air di sawah dilakukan berdasarkan jenis tanaman, persamaan netto kebutuhan air (Netto Farm Requirement) dengan Metode Standar Perencanaan Irigasi yaitu dengan persamaan sebagai berikut: NFR padi = LP + ET + WLR + P Re padi (2) NFR plw = ET Re plw (3) NFR tebu = ET Re tebu (4) dengan : NFR padi = netto kebutuhan air padi sawah (mm/hr); NFR plw = netto kebutuhan air palawija (mm/hr); NFR tebu = netto kebutuhan air tebu (mm/hr); LP = kebutuhan air untuk persiapan lahan (mm/hr); ET = kebutuhan air untuk tanaman (mm/hr); WLR =(Water Level Requirement) kebutuhan air untuk penggantian lapisan air (mm/hr); P = perkolasi (mm/hr); Re padi = curah hujan efektif untuk padi sawah (mm/hr); Re plw = curah hujan efektif untuk palawija (mm/hr); Re tebu = curah hujan efektif untuk tebu (mm/hr). (Anonim/KP-01, 1986: 157) Perhitungan kebutuhan air disawah untuk petak tersier. a. Dengan rotasi teknis Kebutuhan pengambilan pada waktu tertentu dihitung dengan menjumlah besarnya kebutuhan air semua golongan. Efisiensi irigasi total pada pembahasan diambil 65% b. Tanpa rotasi teknis Kebutuhan pengambilan dihitung dengan cara membagi kebutuhan bersih air di sawah NFR dengan seluruh efisiensi irigasi. 13

23 H. Kebutuhan Air Tanaman Kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan untuk mengganti air yang hilang akibat penguapan. Air dapat menguap melalui permukaan air maupun melalui daun-daun tanaman. Besar penguapan air permuakaan (evaporasi) sangat erat berhubungan dengan faktor iklim yaitu (Suhardjono, 1994: 11): 1. Suhu udara; 2. Kecepatan angin; 3. Kelembaban udara; 4. Kecerahan penyinaran matahari. Sedangkan besarnya air yang menguap melalui daun-daun tanaman (transpirasi), disamping dipengaruhi oleh keadaan iklim, juga erat berhubungan dengan faktor tanaman, yaitu: a. Jenis tanaman; b. Varitas (macam) tanaman; c. Umur pertumbuhan tanaman. Dengan demikian besar kebutuhan air tanaman adalah sebesar jumlah air yang hilang akibat proses evapotranspirasi(suhardjono, 1994: 11). Kebutuhan air tanaman dapat dirumuskan sebagai berikut: Eo = 1,1 ETo (5) dengan: Eo = kebutuhan air untuk tanaman (mm/hr); 1,1 = koefisien tanaman, yang besarnya tergantung pada jenis, macam, dan umur tanaman; ETo = evapotranspirasi potensial (mm/hr). 14

24 I. Perkolasi Perkolasi adalah gerakan air ke bawah dari zone tidak jenuh (antara permukaan tanah sampai ke permukaan air tanah) ke dalam daerah jenuh (daerah di bawah permukaan air tanah) (Soemarto, 1986: 80). Laju perkolasi sangat bergantung kepada sifat-sifat tanah (Anonim/KP 01, 1986: 165). Laju perkolasi lahan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain: 1. Tekstur tanah Tanah dengan tekstur halus mempunyai angka perkolasi kecil, sedang tekstur yang kasar mempunyai angka perkolasi yang besar. 2. Permeabilitas tanah Permeabilitas tanah merupakan gaya untuk merembes lewat ruang antar butir tanah. Permeabilitas tanah besar daya daya perkolasi besar, sedangkan permeabilitas tanah kecil perkolasi tanah kecil. 3. Tebal lapisan tanah bagian atas Semakin tipis lapisan tanah bagian atas, semakin kecil daya perkolasinya. 4. Letak permukaan air tanah Lindungan tumbuh-tumbuhan yang padat menyebabkan daya infiltrasi (proses masuknya air hujan ke dalam lapisan permukaan tanah dan turun ke permukaan air tanah) semakin besar, yang berarti daya perkolasi juga besar(anonim, 2008: VI-9). J. Kebutuhan Air Untuk Penyiapan Lahan Kebutuhan air untuk penyiapan lahan umumnya menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu proyek irigasi. Pada umumnya jumlah air yang dibutuhkan untuk penyiapan lahan dapat ditentukan berdasarkan kedalaman serta porositas tanah di sawah. Untuk tanah bertekstur berat tanpa retak-retak, kebutuhan air untuk penyiapan lahan diambil 200 mm. Ini termasuk air untuk penjenuhan dan pengolahan tanah. Pada permulaan transplantasi tidak akan ada lapisan yang tersisa di sawah. Setelah transplantasi selesai, lapisan air di sawah akan ditambah 50 mm. Secara keseluruhan, ini berarti bahwa lapisan air yang 15

25 diperlukan menjadi 250 mm untuk penyiapan lahan dan untuk lapisan air awal setelah transplantasi selesai. Bila lahan dibiarkan bero selama jangka waktu yang lama (2,5 bulan atau lebih), maka lapisan air yang diperlukan untuk penyiapan lahan diambil 300 mm, termasuk yang 50 mm untuk penggenangan setelah transplantasi. Untuk tanah-tanah ringan dengan laju perkolasi yang lebih tinggi, hargaharga kebutuhan air untuk penyiapan lahan bisa diambil lebih tinggi lagi. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan sebaiknya dipelajari dari daerah-daerah di dekatnya yang kondisi tanahnya serupa dan hendaknya didasarkan pada hasil-hasil penyiapan di lapangan (Anonim/KP-01, 1986: 159). Pekerjaan penyiapan lahan untuk daerah irigasi yang luas dapat diselesaikan sekitar 30 sampai 45 hari sebelum tanam dimulai. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan dipengaruhi oleh evaporasi, kejenuhan tanah, perkolasi dan jangka waktu untuk penyiapan lahan. Untuk menghemat pemakaian air irigasi pada saat penyiapan lahan, maka dilakukan hal-hal sebagai berikut (Wirosoedarmo, 1985: 87): 1. Penyiapan lahan tidak dilakukan secara serentak; 2. Saat penyiapan lahan untuk tanaman padi musim hujan, biasanya menunggu cukup turunnya hujan sehingga air hujan dapat digunakan seefektif mungkin dan pada saat penyiapan lahan untuk padi gadu biasanya kondisi tanah masih lembab. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan dapat dihitung dengan metode yang dikembangkan oleh Van de Goor dan Zijlstra (1968) dengan persamaan sebagai berikut (KP-01, 1986: 160): IR=Me^k/(e^k-(1)) (6) dengan: IR = kebutuhan air untuk pengolahan lahan (mm/hr); M = kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evapotranspirasi dan perkolasi di sawah yang sudah dijenuhkan (mm/hr). 16

26 M= Eo + P (7) dengan: P = perkolasi; k = (M. T) / S T = jangka waktu penyiapan lahan (hari); S = kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50 mm, yakni = 250 mm seperti sudah diterangkan sebelumnya; e = bilangan eksponensial (2,71828). Berikut diperlihatkan kebutuhan air irigasi selama penyiapan lahan yang dihitung menurut rumus di atas. Tabel 2.1 Kebutuhan air irigasi selama penyiapan lahan E0+P T = 30 hari T = 45 hari mm/hari S = 250mm S = 300mm S = 250mm S = 300mm 5 11,1 12,7 8,4 9,5 5,5 11,4 13 8,8 9,8 6 11,7 13,3 9,1 10,1 6, ,6 9,4 10,4 7 12,3 13,9 9,8 10,8 7,5 12,6 14,2 10,1 11, ,5 10,5 11,4 8,5 13,3 14,8 10,8 11,8 9 13,6 15,2 11,2 12,1 9, ,5 11,6 12, ,3 15, ,9 10, ,2 12,4 13, ,5 12,8 13,6 17

27 K. Penggantian Lapisan Air (WLR) Penggantian lapisan air sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah dan dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan air yang terputus akibat kegiatan di sawah dengan ketentuan sebagai berikut. 1. Setelah pemupukan diusahakan menjadwalkan dan mengganti lapisan air menurut kebutuhan; 2. Jika tidak ada penjadwalan semacam itu, lakukan penggantian sebanyak 2 kali, masing-masing 50 mm (atau 3,3 mm/hari selama setengah bulan) selama sebulan dan dua bulan setelah transplantasi. Pergantian lapisan air hanya diperlukan untuk tanaman padi, sedangkan pada tanaman palawija, proses ini tidak diperlukan. L. Curah Hujan Efektif Untuk irigasi padi curah hujan efektif bulanan diambil 70% dari curah hujan minimum tengah bulanan dengan periode ulang 5 tahun Re= 0,7 x (1/15R) (8) Dimana : Re = Curah hujan efektif (mm/hari); R = Curah hujan minimum tengah bulanan dengan periode ulang 5 tahun. M. Jaringan Irigasi Jaringan irigasi terdiri dari petak-petak tersier, sekunder dan primer yang berlainan antara saluran pembawa dan saluran pembuang terdapat juga bangunan utama, bangunan pelengkap, yang dilengkapi keterangan nama luas dan debit. Petak tanah yang memperoleh air irigasi adalah petak irigasi. Sedangkan kumpulan petak irigasi yang merupakan satu kesatuan yang mendapat air irigasi melalui saluran tersier yang sama disebut petak tersier. Petak tersier menduduki menduduki fungsi sentral, luasnya sekitar Ha, kadang-kadang sampai 150 Ha. Pemberian air pada petak tersier 18

28 diserahkan pada petani. Jaringan yang mengalirkan air ke sawah disebut saluran tersier dan kuarter. Untuk membawa air dari sumbernya hingga ke petak sawah diperlukan saluran pembawa. Saluran-saluran ini terdiri dari saluran primer, sekunder, tersier, dan kuarter. Dengan saluran pembuang, air tidak tergenang pada petak sawah sehingga tidak berakibat buruk. Kelebihan air ditampung dalam suatu saluran pembuang tersier dan kuarter dan selanjutnya dialirkan ke jaringan pembuang primer. Jaringan irigasi dengan pembuang dipisahkan sehingga keduanya berjalan sesuai dengan fungsinya masing-masing. Dalam hal-hal khusus dibuat sistem tabungan saluran pembawa dan pembuang. Keuntungan sistem gabungan adalah pemanfaatan air lebih ekonomis dan biaya lebih murah. Kelemahannya adalah saluran semacam ini lebih sulit diatur dan dieksploitasi, lebih cepat rusak dan menampakkan pembagian air yang tidak merata. Saluran-saluran dapat dilengkapi bermacam-macam bangunan yang berfungsi untuk mempermudah pengaturan air yang berada pada saluran yang lebih kecil atau pada petak sawah. Pada jaringan irigasi terdapat bangunan-bangunan pelengkap yang terdiri dari: 1. Tanggul-tanggul untuk melindungi daerah irigasi dari banjir. Biasanya dibangun disepanjang tepi sungai sebelah hulu bendung atau sepanjang saluran primer; 2. Kisi-kisi penyaring untuk mencegah tersumbatnya bangunan (pada sipon atau gorong-gorong); 3. Jembatan dan jalan penghubung dari desa untuk keperluan penduduk. Selain bagunan utama dan pelengkap terdapat bangunan pengontrol yang terdiri dari bangunan bagi, sadap, bagi sadap, bangunan terjun, talang, got miring. Sebelum diambil keputusan, terlebih dahulu dicek apakah apakah daerah ini tidak mungkin diari selamanya atau hanya untuk sementara saja. 19

29 Jika sudah pasti tidak bisa ditanami, daerah ditandai pada peta. Daerah semacam ini dapat digunakan sebagai pemukiman, pedesaan, dan daerah lai selain persawahan/perkebunan. Dalam pembagian petak tersier dan kuarter harus diperhatikan keadaan lapangan dan batas-batas alam yang ada misalnya saluran-saluran lama, Sungai, Jalan raya, Kereta Api dan sebagainya. Perencanaan jaringan irigasi mempertimbangkan faktor-faktor seperti medan lapangan, ketersediaan air dan lain-lain. Sebelum merencanakan suatu daerah irigasi terlebih dahulu harus diadakan penyelidikan mengenai jenis-jenis tanah pertanian yang akan dikembangkan, bagian yang akan dilewati jaringan irigasi (kontur, sungai, desa, dan lainnya). Keseluruhan proses tersebut harus mempertimbangkan faktor ekonomis dan dampak setelah serta sebelum pelaksanaan proyek. Dasar tiap-tiap sistem adalah membawa air irigasi ke tempat yang mungkin diairi. Daerah yang tidak dapat diari dapat digunakan sebagai daerah non persawahan misalnya perumahan. Sistem yang direncanakan harus mudah dimengerti dan memperhatikan faktor pemberian air serta pemanfaatan daerah yang lebih efektif. Data yang dibutuhkan untuk daerah perencanaan daerah irigasi adalah keadaan topografi, gambaran perencanaan atau pelaksanaan jaringan utama, kondisi hidrometeorologi untuk menentukan kebutuhan air irigasi atau pembuangan, serta daerah-daerah tergenang atau kering. Saluran irigasi direncanakan dengan mempertimbangkan garis kontur, sistem irigasi menggunakan sistem grafitasi, yaitu air mengalir karena gaya tarik bumi dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah. Sebagai contoh, saluran pembawa biasanya dibuat sejajar searah dengan kontur yang akan mengalirkan air dari puncak bagian atas menuju ke bawah melalui lembah kontur. 20

30 1. Gambaran Daerah Rencana Sistem jaringan irigasi yang akan direncanakan digambar terlebih dahulu. Hal penting dalam penggambaran adalah pengetahuan tentang peta. Degan pertolongan peta dapat diketahui daerah irigasi rencana, letak tempat-tempat, jalan kereta, aliran sungai dan lain-lain. Tahapan dalam perencanaan adalah pendahuluan dan tahap perencanaan akhir. Dalam peta tergambar garis kontur daerah ini. Dari garis kontur terlihat bahwa topografi daerah tidak terlalu datar. Pada beberapa daerah terdapat cekungan-cekungan dan bukit-bukit. Elevasi tertinggi adalah 110 dan elevasi terendah adalah 92,5. Pada daerah ini terdapat satu sungai besar yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber air pada daerah irigasi. Daerah tepi sungai adalah daerah yang potensial untuk daerah persawahan sehingga darah ini sebagian besar digunakan untuk petak tersier. Jenis tanah daerah ini adalah loam yang sangat baik untuk pertumbuhan tanaman. Petak yang diambil sebagai percontohan adalah petak tersier. Petak ini kemudian digambar detail dengan skala 1 : Lay Out Jaringan Irigasi Lay Out jaringan irigasi adalah suatu cara yang membedakan bagian-bagian yang terdapat dalam irigasi bentuknya serupa Lay Out Map. Lay Out Map berisi skema jaringan irigasi. Tujuan pembuatan skema jaringan irigasi adalah mengetahui jaringan irigasi, bangunan irigasi, serta daerah-daerah yang diairi meliputi luas, nama dan debit. Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan: a. Bangunan utama (head work); b. Sistem saluran pembawa (irigasi); c. Sistem saluran pembuang (drainase); d. Primer unit, sekunder unit, tersier unit; e. Lokasi bangunan irigasi; f. Sistem jalan; 21

31 g. Non irigated area (lading); h. Non irigatable area (tidak dapat dialiri) Misalnya: 1) daerah dataran tinggi; 2) rawa (daerah yang tergenang). Saluran pembawa adalah saluran yang membawah air irigasi dari bangunan utama ke petak-petak sawah. Ada empat macam saluran pembawa, yaitu saluran primer, sekunder, tersier, dan kuarter. Prinsip pembuatan saluran primer adalah direncanakan bedasarkan titik elevasi tertinggi dari daerah yang dapat dialiri. Jika daerah yang dialiri diapit oleh dua buah sungai, maka saluran dibuat mengikuti garis prmisah air. Saluran sekunder direncanakan melalui punggung kontur. Selain saluran pembawa, pada daerah irigasi harus terdapat saluran pembuang. Saluran pembuang dibuat untuk menampung buangan (kelebihan) air dari petak sawah. Sistem pembuangan ini disebut sistem drainase. Tujuan sistem drainase adalah mengeringkan sawah, membuang kelebihan air hujan, dan membuang kelebihan air irigasi. Saluran pembuangan di buat di lembah kontur. Dasar perencanaan lahan untuk jaringan irigasi adalah unit tersier. Petak tersier adalah petak dasar disuatu jaringan irigasi yang mendapatkan air irigasi dari suatu bangunan sadap tersier dan dilayani suatu suatu jaringan tersier. Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan dalam pembuatan Lay Out tersier adalah: a) Luas petak tersier; b) Batas-batas petak; c) Bentuk yang optimal; d) Kondisi medan; e) Jaringan irigasi yang ada; f) Eksploitasi jaringan. 22

32 3. Batas-batas untuk perencanaan lahan untuk daerah irigasi a. Batas alam Batas alam yaitu meliputi: 1) Topografi (puncak gunung); 2) Sungai; 3) Lembah. b. Batas Administrasi Untuk perencanaan detail jaringan pembawa dan pembuang diperlukan peta topografi yang akurat dan bisa menunjukkan gambarangambaran muka tanah yang ada. Peta topografi tersebut bisa dieroleh dari hasil pengukura topografi atau dari foto udara. Peta tersebut mencakup informasi yang berhubungan dengan: 1) Garis kontur dengan interval; 2) Batas petak yang akan dicat; 3) Tata guna tanah, saluran pembuang dan jalan yang sudah ada serta bangunannya; 4) Tata guna tanah administratif. Garis kontur pada peta menggambarkan medan daerah yang akan direncanakan. Topografi suatu daerah akan menentukan Lay Out serta konfigurasi yang paling efektif untuk saluran pembawa atau saluran pembuang. Dari kebanyakan tipe medan Lay Out yang cocok digambarkan secara sistematis. Tiap peta tersier yang direncanakan terpisah agar sesuai dengan batas alam dan topografi. Dalam banyak hal biasanya dibuat beberapa konfigurasi Lay Out jaringan irigasi dan pembuang. Klasifikasi tipe medan sehubungan dengan perencanaan daerah irigasi: 1) Medan terjal kemiringan tanah 2 % a) Medan terjal dimana tanahnya sedikit mengandung lempun rawan erosi karena aliran yang tidak terkendali. Erosi terjadi jika kecepatan air pada saluran lebih batas ijin.hal ini menyebabkan berkurangnya debit air yang lewat, sehingga luas daerah yang 23

33 dialiri berkurang. Lay Out untuk daerah semacam ini dibuat dengan dua alternatif; b) Kemiringan tercuram dijumpai dilereng hilir satuan primer; c) Sepasang saluran tersier menggambil air dari saluran primer di kedua sisi saluran sekunder; d) Saluran tersier pararel dengan saluran sekunder pada satu sisi dan memberikan airnya ke saluran kuarter garis tinggi, melalui boks bagi kedua sisinya. 2) Medan gelombang, kemiringan 0,25-2,3% Kebanyakan petak tersier mengambil airnya sejajar dengan saluran sekunder yang akan merupakan batas petak tersier pada suatu sisi. Batas untuk sisi yang lainnya adalah saluran primer. Jika batasbatas alam atau desa tidak ada, batas alam bawah akan ditentukan oleh trase saluran garis tinggi dan saluran pembuang. Umumnya saluran yang mengikuti lereng adalah saluran tersier. Biasanya saluran tanah dengan bangunan terjun di tempat-tempat tertentu. Saluran kuarter akan memotong lereng tanpa bangunan terjun dan akan memberikan air karena bawah lereng. Kemungkinan juga untuk memberikan air ke arah melintang dari sawah satu ke sawah yang lain. 3) Medan berombak, kemiringan tanahnya 0,25-2% umumnya kurang dari 1% Saluran tersier diatur letaknya di kaki bukit dan memberikan air dari salah satu sisi. Saluran kuarter yang mengalir paralel atau dari kedua sisi saluran kuarter yang mungkin mengalir ke bawah punggung medan. Saluran pembuang umumnya merupakan saluran pembuang alami yang letaknya cukup jauh dari saluran irigasi. Saluran pembuang alami biasanya akan dilengkapi sistem punggung medan dan sistem medan. Situasi dimana saluran irigasi harus melewati saluran pembuang sebaiknya harus dihindari. 24

34 4) Medan sangat datar, kemiringan tanah 0,25% Bentuk petak irigasi direncanakan dengan memperhatikan halhal sebagai berikut: a) Bentuk petak sedapat mungkin sama lebar dan sama panjang karena bentuk yang memanjang harus dibuat saluran tersier yang panjang akan menyulitkan pemeriksaan pemberian air dan pemeliharaan juga menyebabkan banyaknya air yang hilang karena rembesan ke dalam tanah dan bocoran keluar saluran; b) Petak yang panjang dengan saluran tersier ditengah-tengah petak tidak memberi cukup kesempatan pada air untuk meresap kedalam tanah karena jarak pengangkut yang terlalu pendek; c) Tiap petak yang dibuat harus diberi batas nyata dan tegas agar tidak terjadi keraguan dalam pemberian air; d) Tiap bidang tanah dalam petak harus mudah menerima dan membuang air yang sudah tidak berguna lagi; e) Letak petak berdekatan dengan tempat-tempat pintu pengambilan. Maksudnya agar pemeriksaan pemberian air pada intake tersier mudah dijalani petugas. 25

35 BAB III PEMBAHASAN A. Perhitungan Kebutuhan Air Sawah Langkah-langkah untuk menghitung kebutuhan air sawah adalah sebagai berikut: 1. Pengumpulan data-data yang diperlukan, sebagai berikut: a) Curah Hujan; b) Temperatur Udara; c) Kelembaban Udara; d) Penyinaran Matahari; e) Kecepatan Angin. 2. Analisa frekuensi curah hujan; 3. Hitung curah hujan efektif bulanan; 4. Hitung Evapotranspirasi(ETo); 5. Hitung kebutuhan air untuk petak tersier; 6. Hitung pengambilan bersih air disawah. B. Data-data Perhitungan Kebutuhan Air Sawah 1. Data Curah Hujan (mm) Tabel 3.1 Data Curah Hujan unit di Pematang Siantar selama 10 tahun BULAN TAHUN JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGST SEPT OKT NOV DES

36 2. Curah Hujan Efektif (Re 70%) Tabel 3.2 Curah Hujan Efektif (Re 70%) bulan Januari TAHUN JANUARI 1 2 M GUMBEL VELDBOCK HAZEN Re70%(Gumbel) = 64,65 mm/setengah bulan Re70%(VELDBOEK) = 65,91 mm/setengah bulan Re70%(HAZEN) = 66,75 mm/setengah bulan Rata-rata = 65,77 mm/setengah bulan Re = Re yang paling mendekati rata-rata di bagi 15, 65,91/ 15 = 4,394 mm/hari 27

37 Tabel 3.3 Curah Hujan Efektif (Re 70%) bulan Februari TAHUN FEBRUARI 1 2 M GUMBEL VELDBOCK HAZEN Re70%(Gumbel) = 40,85 mm/setengah bulan Re70%(VELDBOEK) = 43,19 mm/setengah bulan Re70%(HAZEN) = 44,75 mm/setengah bulan Rata-rata = 42,93 mm/setengah bulan Re = Re yang paling mendekati rata-rata di bagi 15, 43,19 / 15 = 2,879 mm/hari 28

38 Tabel 3.4 Curah Hujan Efektif (Re 70%) bulan Maret TAHUN MARET 1 2 M GUMBEL VELDBOCK HAZEN Re70%(Gumbel) = 70,15 mm/setengah bulan Re70%(VELDBOEK) = 75,01 mm/setengah bulan Re70%(HAZEN) = 78,15 mm/setengah bulan Rata-rata = 74,47 mm/setengah bulan Re = Re yang paling mendekati rata-rata di bagi 15, 75,01 / 15 = 5,001 mm/hari 29