KEHILANGAN AIR AKIBAT REMBESAN KE DALAM TANAH, BESERTA PERHITUNGAN EFFISIENSINYA PADA SALURAN IRIGASI SEKUNDER REJOAGUNG I DAN II

Transkripsi

1 KEHILANGAN AIR AKIBAT REMBESAN KE DALAM TANAH, BESERTA PERHITUNGAN EFFISIENSINYA PADA SALURAN IRIGASI SEKUNDER REJOAGUNG I DAN II Oleh : Iswinarti Iswinarti59@gmail.com Program Studi Teknik Sipil Undar Jombang ABSTRAKSI Dalam pengoperasian jaringan irigasi dari sumber air utama sampai ke lahan pertanian akan mengalami kehilangan air yang salah satunya disebabkan oleh merembesnya air kedalam tanah. Kehilangan air irigasi mengakibatkan jumlah air tidak sesuai dengan kebutuhan tanam, pembagian air yang tidak merata dan jika tidak segera diatasi pada petak sawah terakhir akan mengalami kekurangan air. Karena pemakaian air irigasi yang kurang efisien dan efektif akan menurunkan hasil pertanian. Daerah irigasi Rejoagung I dan Rejoagung II merupakan lahan yang sebagian besar lahan areal sawahnya rnengalarni kekurangan air. Dari keadaan tersebut perlu kiranya dilakukan penelitian penyebab kehilangan air irigasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besar kehilangan air akibat rembesan dan nilai daya guna air. Dari penelitian kehilangan air akibat rembesan di laboratorium didapatkan besar air yang hilang akibat rembesan air kedalam tanah, yaitu : Saluran sekunder Rejoagung I ratarata : 1,18 % dan Saluran sekunder Rejoagung II rata-rata : 11,645 % Efisiensi saluran irigasi / daya guna air yaitu jumlah air yang nyata dimanfaatkan oleh tanaman dari jumlah air yang tersedia yaitu : Saluran sekunder Rejoagung I rata-rata : 87,863 % dan Saluran sekunder Rejoagung II rata-rata : 88,354 % Hasil analisa penelitian saluran Irigasi Rejoagung I dan II menunjukan adanya kehilangan air akibat rembesan air kedalam tanah yang besar. Besar kecilnya nilai kehilangan air akibat rembesan sangat dipengaruhi oleh keadaan tanah dasar dan dinding saluran, curah hujan, keadaan tanggul, pemeliharaan pintu serta bangunan ukur. Dengan didapatkanya nilai kehilangan air irigasi akibat rembesan dapat dipergunakan sebagai pedoman dalam merencanakan kebutuhan air irigasi secara tepat dan efisien, sehingga akan membantu pelaksanaan eksploitasi irigasi yang merata, dengan pola tata tanam yang teratur maka sistem irigasi dapat dikelola dengan baik. Kata Kunci : Kehilangan air, merembes kedalam tanah, nilai efesiensi. 1. PENDAHULUAN Pelaksanaan eksploitasi dan pemeliharaan jaringan irigasi mempunyai peranan penting, sebab dengan suatu eksploitasi yang baik dan benar serta kebutuhan akan air untuk irigasi tercukupi, maka pola tanam akan berhasil. Dengan demikian peningkatan produksi pangan akan terwujud. Maka jelaslah bahwa kegiatan / pelaksanaan eksploitasi dan pemeliharaan dalam suatu daerah irigasi adalah salah satu usaha pemanfaatan sumber daya air untuk meningkatkan produksi pertanian ( Sudjarwadi, 1990). Dengan keberhasilan pembangunan disektor pertanian tersebut, maka produksi pangan akan meningkat pula. 5

2 JURNAL INTAKE---- Vol. 7, Nomor, Oktober ISSN Daerah irigasi Rejoagung berada di wilayah administrasi Kabupaten Jombang, disebelah selatan Kota Jombang yang meliputi beberapa Kecamatan. Secara kedinasan termasuk Cabang Dinas Pengairan Wilayah Peterongan Jombang. Daerah irigasi Rejoagung memperoleh sumber utama dari Kali Putih melalui dam Rejosari yang berlokasi di desa Rejoagung, Kecamatan Ngoro, Kabupaten Jombang. Dari dam Rejosari satu-satunya ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan air pada areal sawah pertanian seluar ±.8 Ha. Air yang dilepas dari dam Rejosari dialirkan melalui saluran induk Rejoagung dan saluran pembawa sekunder Rejoagung I dan II dengan panjang seluruhnya ± 34 km. Didalam pengoperasian seluruh jaringan saluran pembawa yang ada, tidak mustahil akan terjadi kehilangan-kehilangan air baik pada saluran primer, saluran sekunder maupun saluran tersier. Besaran kehilangan air baik pada saluran primer, saluran sekunder maupun saluran tersier ini antar daerah tidak akan sama di karenakan kondisi tanah, iklim lokal, tanaman dan curah hujan yang berbeda. Kondisi ini akan sangat berpengaruh pada pembagian air ke petak-petah sawah yang ada. Faktor yang menyebabkan kehilangan air disaluran baik pada saluran primer, saluran sekunder maupun saluran tersier sampai dengan lahan pertanian disebabkan diantaranya yaitu oleh rembesan kedalam tanah. Saluran irigasi yang berbeda pada daerah yang bersuhu tinggi dengan kondisi saluran yang tidak terpelihara serta terletak diatas tanah dengan gradiasi jelek, air yang melewati saluran tersebut akan banyak mengalami kehilangan sehingga banyak air yang terbuang sia-sia. Sebaliknya saluran pembawa yang terpelihara dengan baik dengan lapisan pasangan pada lantai dasar saluran maupun dinding dari saluran, perkiraan kehilangan air akan dapat ditekan seminimal mungkin. Kehilangan air akibat penguapan (Evaporasi) tidak diteliti karena saluran pembawa pada daerah irigasi Rejoagung sebagian besar terletak dipinggir jalan yang banyak tertutup atau terhalang oleh rerimbunan pohon dan berada di tengah-tengah pemukiman penduduk, sehingga penyinaran sinar matahari banyak terhalang. Dengan demikian kemungkinan kehilangan air pada daerah irigasi Rejoagung banyak terjadi akibat merembesnya air ke dalam tanah.. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN Penelitian dilakukan dengan tujuan sebagai berikut : a. Untuk mengetahui besarnya kehilangan air akibat merembesnya air ke dalam tanah pada saluran sekunder pada daerah irigasi Rejoagung I dan Rejoagung II. b. Untuk memperoleh prosentase efisiensi irigasi yaitu jumlah air yang dapat di manfaatkan tanaman dari debit air yang tersedia atau di berikan. 3. KAJIAN PUSTAKA Berdasarkan penelitian sebelunya, Agus Susanto (010) didalam tulisanya bahwa kehilangan air akibat rembesan didaerah Irigasi Sentul, untuk saluran primer kehilangan air akibat rembesan : 0,16% dan untuk saluran sekunder kehilangan akibat rembesan : 16,65%. 3.1 Hubungan Antara Debit Air Dengan Kemiringan Saluran Kemiringan aliran dari saluran irigasi didapat dari pengukuran dengan pesawat waterpass yaitu menentukan beda tinggi antara dua titik pada permukaan air dengan mengambil tuasan tertentu panjang saluran. Dengan didapatkannya beda tinggi antara dua titik tersebut, kemudian dibagi dengan panjang saluran / ruasan akan didapatkan kemiringan muka air yang akan digunakan untuk kecepatan aliran. H L 6

3 S S Kemiringan aliran H Beda tinggi antara dua titik (m) L Panjang saluran / luasan saluran (rn) Dengan menggunakan rumus manning akan diperoleh nilai kecepatan aliran. Hasil perkalian kecepatan aliran dengan luas penampang basah adalah debit saluran. S 1 x R /3 x S 1/ n V Kecepatan aliran (m/dt) N Angka kekasaran manning S Kemiringan aliran saluran R A/p A ½ x a x t x L A Luas penampang basah saluran (m ) A Alas (m) t Tinggi (m) L Jarak (m) R Jari-jari hidrolis (m) P Keliling basah saluran (m) P b + h + sisi miring b + h + h 1 + m b Lebar dasar saluran (m) m Kemiringan talut h tinggi air (m) (Q) V X A Q Debit saluran (m 3 /dt) V Kecepatan aliran (m/dt) A Luas penampang basah (m ) Tabel 3.1. Nilai koefisien kekasaran (n) No Dinding Saluran Kondisi Saluran Harga n 1 Pasangan Batu Plester sementara pasir 0,01 Tanah Rata dalam 0,00 keadaan baik 3 Tanah Dalam keadaan 0,05 biasa 4 Tanah Jelek 0,035 7

4 JURNAL INTAKE---- Vol. 7, Nomor, Oktober ISSN Sumber : Imam Subarkah (1980), Hidrologi untuk Perencanaan Bangunan Air. 3. Kehilangan Air Pada Saluran Irigasi Dalam mengalirkan air irigasi dari sumber air (sungai, waduk) sampai ke lahan pertanian akan mengalami kehilangan - kehilangan air sehingga berkurangnya debit air yang dibutuhkan. Besar kehilangan air irigasi tidak sama antar daerah karena dipengaruhi kondisi tanah, iklim lokal, tanaman dan curah hujan yang berbeda dan berpengaruh terhadap pembagian air ke sawah melalui saluran irigasi Sebab Kehilangan Air Irigasi Kehilangan-kehilangan yang diperhitungkan di dalam pelaksanaan eksploitasi ada 3 tingkatan yaitu : - Kehilangan ditingkat tersier, termasuk kehilangan air di sawah, saluran kwarter dan saluran tersier. - Kehilangan air di tingkat sekunder. - Kehilangann air di tingkat primer. Kehilangan air irigasi dapat berjumlah besar tergantung dari keadaan tanggul atau dinding saluran dan pemeliharaan pintu dan bangunan ukur. 3.. Akibat Kehilangan Air Irigasi Bagi Lahan Pertanian Adanya kehilangan air mengakibatkan terjadinya pemborosan penggunaan air irigasi dengan berkurangya debit air sedikit demi sedikit. Dengan demikian pembagian air tidak merata terutama untuk petak terakhir akan mengalami kekurangan air dan tidak sesuai dengan kebutuhan air, ini berakibat ketidak tepatan dalam perencanaan kebutuhan air bagi lahan petanian. a). Waktu pengaliran air dari jaringan utama sampai ke lahan pertanian menjadi lama dan tidak efesien serta tidak tepat saat diperlukan. Dengan demikian dapat terjadi kelambatan pada pengolahan tanah bagi tanaman. b). Keadaan tanggul saluran akan cepat memburuk dikarenakan oleh rembesan atau bocoran ke dalam tanah terus - menerus sebagai akibat tekanan air yang kuat. c). Lahan pertanian akan menerima air irigasi yang tidak sebanding dengan kebutuhan, sehingga sistem irigasi tidak bisa dikelola dengan baik dan pola tanam kurang teratur. d). Jarak antara lahan dan bangunan sadap mempengaruhi jumlah air yang diterima. Jika debit air tidak sebanding dengan kebutuhan tanaman, pembagian air yang tidak sebanding dengan kebutuhan tanaman, pembagian air yang tidak merata akibat kehilangan air akan menurunkan hasil produksi pertanian. 3.3 Infiltrasi (rembesan) Infiltrasi merupakan proses masuknya air ke dalam tanah melalui permukaan tanah, sehingga besarnya infiltrasi ini dipengaruhi oleh keadaan lapisan permukaan tanah. Apabila air tersebut terus turun dari zone tidak jenuh ke zone jenuh disebut perkolasi. Air yang menginfiltrasi pertama-tama diabsorbsi untuk meningkatkan kelembaban tanah. Selebihnya akan turun ke permukaan air tanah dan mengalir ke samping. Dalam keadaan tertentu, infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan penyerapan maksimum tanah yang bersangkutan. 8

5 Kecepatan infiltrasi yang berubah-ubah umumnya disebut laju infiltrasi. Maksimum yang terjadi pada suatu kondisi tertentu disebut kapasitas infiltrasi. Kapasitas infiltrasi berbeda-beda menurut kondisi tanah, struktur tanah, tumbuhtumbuhan, suhu dan juga dipengaruhi oleh kelembaban tanah dan udara yang terdapat dalam tanah. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Daya Infiltrasi a). Kapasitas infiltrasi menurun saat hujan. b). Kadar air dalam tanah, pengembangan tanah berbutir halus akibat tergenang air mengakibatkan daya infiltrasinya akan mengecil. c). Pemampatan oleh curah hujan, gaya pukulan butiran air hujan terhadap permukaan tanah akan mengurangi daya infiltrasi d). Tumbuh-tumbuhan, lindungan tumbuhan padat cenderung menaikkan daya infiltrasi 3.4 Perkolasi Perkolasi merupakan proses mengalirnya air ke bawah secara gravitasi dari lapisan tanah ke lapisan dibawahnya, sehingga mencapai permukaan air tanah pada lapisan jenuh air (Daerah di bawah permukaan air tanah). Besarnya perkolasi akan mempengaruhi keseimbangan kandungan air lapisan tanah.kecepatan perkolasi maksimum yang dimungkinkan besarnya dipegaruhi kondisi tanah daerah zone tidak jenuh antara permukaan tanah dengan muka air tanah yang disebut daya/kapasitas perkolasi. Jika daya perkolasi kecil maka akan timbul muka air tabah yang terbentuk adanya lapisan demi kedap air. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perkolasi 1. Tekstur tanah Tanah dengan tekstur halus mempunyai angka perkolasi yang rendah, sedang tekstur kasa mempunyai harga perkolasi yang besar.. Permeabilitas tanah Harga perkolasi dipengaruhi oleh permeabilitas tanah. Untuk permeabilitas yang besar tanah juga mempunyai perkolasi yang besar pula begitu juga sebaliknya. 3.5 Efisiensi Pada Saluran Irigasi Didalam mengalirkan air dari sumber air dari sumber dirinya (sungai, sumber, waduk) ke sawah, terjadi kehilangan air dikarenakan - Percepatan ke dalam tanah - Bocoran melalui tanggul - Penguapan - Hasil pengurusan Irigasi, air masuk kesaluran pembuang melalui pintu-pintu yang rusak dan sebagainya. Efisiensi saluran irigasi merupakan perbandingan antara jumlah air yang bermanfaat bagi tanaman yang diusahakan dengan jumlah air yang tersedia/diberikan. 3.6 Hubungan Antara Debit Debit Air Dengan Efisiensi 9

6 JURNAL INTAKE---- Vol. 7, Nomor, Oktober ISSN Dari hasil perhitungan debit dan kehilangan air akibat rembesan melalui dasar saluran dan rembesan melalui dinding saluran digunakan dalam perhitungan efisiensi saluran dalam persen Ef Q yang bermanfaat x 100% Q yang tersedia R (%) 100% - Ef (%) Dimana Ef Efisiensi saluran R Rembesan 3.7 Peningkatan Efisiensi Saluran Irigasi Untuk meningkatkan daya guna air / efisiensi saluran irigasi dapat dicapai dengan - Mengurangi kehilangan air karena peresapan - Mengurangi kehilangan air karena kebocoran - Memberi penyuluhan kepada para petani mengenai penggunaan air - Penyempuranaan pengurusan (management) terhadap jaringan utama 4. METODE PENELITIAN Metode Penelitian yang dipakai dalam menentukan kehilangan air pada saluran irigasi daerah irigasi Rejoagung khususnya saluran irigasi sekunder Rejoagung I dan II adalah : 1. Membandingkan debit saluran yang berdasarkan pengukuran kemiringan aliran dengan hasil pengukuran kecepatan air antar lokasi, dengan bentuk potongan melintang yang sama dari kedua nilai tersebut digunakan dalam perhitungan kehilangan air yang mewakili seluruh panjang saluran pada kondisi saluran yang sama.. Menghitung besar rembesan tanah berdasarkan dengan Constant Head Test dan Falling Head Test di laboratorium. Saluran irigasi dengan pasangan lantai tidak diadakan penelitian karena dianggap tidak terjadi rembesan. 4.1 Lokasi Penelitian Berdasarkan kriteria penelitian yang telah diuraian yang berkenaan dengan pemilihan lokasi saluran jaringan irigasi sekunder Rejoagung I dan II. Dua saluran sekunder pada daerah irigasi Rejoagung I. 1. Saluran sekunder BRA I BRA I 5 desa Kauman Kecamatan Ngoro dengan panjang ruas saluran ± m.. Saluran sekunder BRA I 6 BRA I 8 desa Kertorejo Kecamatan Ngoro dengan panjang ruas saluran ±.150 m. 3. Empat saluran sekunder pada daerah irigasi Rejoagung II. - Saluran sekunder BRA II BRA II 4 desa Ngoro Kecamatan Ngoro dengan panjang ruas saluran ± m. - Saluran sekunder BRA II 4 BRA II 6 desa Ngondek Kecamatan Mojowarno dengan panjang ruas saluran ± m. - Saluran sekunder BRA II 9 BRA II 11 desa Jogoroto Kecamatan Jogoroto dengan panjang ruas saluran ±.836 m. - Saluran sekunder BRA II 1 BRA II 14 desa Ngumpul Kecamatan Jogoroto dengan panjang ruas saluran ± m. 30

7 4. Alur Penelitian Mekanisme atau alur dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 4.1 Pengukuran Kecepatan Aliran air (v) dengan Pelampung Perhitungan Debit Air Pengukuran Kemiringan Muka Air (s) dengan Pesawat Waterpass Efisiensi Saluran Pembawa Pengukuran Koefisiensi di Laboratorium Perhitungan Kehilangan Air Akibat Rembesan Gambar 4.1 Alur Metode Penelitian 5 Analisa Data dan Hasil Pembahasan 5.1 Menentukan Debit Saluran Contoh : perhitungan debit pada saluran sekunder BRA I - BRA I 5 Gambar 5.1 Penampang Saluran Perhitungan luas bagian penampang basah. A 1 A (0,40 x 0,40) (0,40 + 0,55) + 0,08 m 0,95 m A 3 (0,55 + 0,47) + 1,0 31

8 JURNAL INTAKE---- Vol. 7, Nomor, Oktober ISSN A 4 (0,47 + 0,36) + 1 m 0,415 m A 5 P 5+ 0,40 + 0, m R,59 5,91 (0,36 + 0,36) A 5 + 0,40 + 0, (1) 5 + 0,40 + 0,36. 1,414 5,91 m 0,065 m,59 m R 0,658 m S 0, V x 0,658 /3 x 0,0003 0,5 0,01 0,864 m/dt Debit (Q) 0,864 x,59,185 m 3 /det Dengan cara perhitungan yang sama, debit aliran pada lokasi lain dalam bentuk tabel Menentukan Kehilangan Air Akibat Rembesan di Laboratorium Besarnya nilai kehilangan air akibat rembesan didasarkan pada percobaan Constant head test untuk rembesan melalui dasar saluran (lihat table 5.) dan nilai dari percobaan Falling head test untuk rembesan melalui dinding saluran (lihat table 5.3). Dari nilai kehilangan air setiap satuan panjang (m) dikalikan dengan panjang saluran yang ada dianggap telah mewakili kehilangan air akibat rembesan pada saluran irigasi tersebut. 5.3 Efisiensi Saluran Irigasi Dari hasil perhitungan debit dan kehilangan air akibat rembesan melalui dasar saluran digunakan perhitungan efisiensi saluran dalam persen. Cotnoh perhitungan efisiensi saluran irigasi pada saluran sekunder BRA I BRA I 5 Debit inflow (Q terukur) m 3 /dt 3

9 Debit kehilangan air akibat rembesan 0,537 m 3 /dt Debit air yang dimanfaatkan 1,6353 m 3 /dt Efisiensi saluran Q inflow Q hilang Q inflow 1,6353 x 100% 86,484 % 1,889 Ketika kehilangan air akibat rembesan 100% - 84,484% 13,156 % Dari hasil perhitungan diambil efisiensi saluran rata-rata tabel perhitungan (lihat Tabel 5.4 dan Tabel 5.5) 6. Kesimpulan Besar kecilnya nilai kehilangan air akibat rembesan sangat dipengaruhi oleh keadaan tanah dasar dan dinding saluran, curah hujan, keadaan tanggul, pemeliharaan pintu serta bangunan ukur. Berdasarkan hasil dan analisa di laboratorium dapat disimpulkan bahwa kehilangan air pada saluran pembawa daerah irigasi Rejoagung khususnya saluran Sekunder Rejoagung I sebesar 1,18% dan saluran Sekunder Rejoagung II kehilangan air akibat rembesan sebesar 11,645%. Efisiensi saluran irigasi pada saluran sekunder Rejoagung I sebesar 87,863% dan saluran sekunder Rejoagung II sebesar 88,354% dengan maksud dari debit air yang dimanfaatkan pada saluran sekunder Rejoagung I sebesar 87,863% dan saluran sekunder Rejoagung II sebesar 88,354%. 7. Daftar Pustaka - Direktorat Jenderal Pengairan, 1984, Program Training Proyek Irjat - Direktorat Jenderal Pengairan, Dinas Pekerjaan Umum,1986, Kriteria Perencanaan Saluran KP 05, Dir. Irigasi,, Galang Persada Bandung - Dinas Pekerja Umum Pengairan Daerah,1991, Pegangan Juru Pengairan Tentang O&P - Direktorat Jenderal Pengairan, 1995, Pelatihan Operasi dan Pemeliharaan Proyek Irigasi, - Soemarto, 1987, Hidrologi Teknik, Usaha Nasional Surabaya Indonesia - Suyono S Kensaku Takeda, 1985, Hidrologi Untuk Pengairan, Pradnya Paramita Jakarta - Imam Subarkah, 1980, Hidrologi Untuk Perencanaan Bangunan Air, Idea Dharma Jakarta 33