ANALISIS KAPASITAS TAMPUNGAN EMBUNG BULAKAN UNTUK MEMENUHI KEKURANGAN KEBUTUHAN AIR IRIGASI DI KECAMATAN PAYAKUMBUH SELATAN

Transkripsi

1 ANALISIS KAPASITAS TAMPUNGAN EMBUNG BULAKAN UNTUK MEMENUHI KEKURANGAN KEBUTUHAN AIR IRIGASI DI KECAMATAN PAYAKUMBUH SELATAN Dafit Garsia, 2 Bambang Sujatmoko, 2 Rinali Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Riau 2 Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Riau Kampus Bina Wiya Jl. HR Soebrantas KM 2,5 Simpang Baru, Pekanbaru afit.garsia@gmail.com ABSTRAK Musim kemarau sering menyebabkan ratusan hektar sawah masyarakat mengalami kekeringan, itambah lagi engan berkurangnya ebit sumber air irigasi. Masalah ini bisa ialami oleh masyarakat petani i berbagai aerah termasuk i Kecamatan Payakumbuh Selatan. Sebagai alternatif pemecahan masalah jika terjai hal yang emikian aalah engan membangun embung yang imanfaatkan untuk menyimpan air i musim penghujan an igunakan i musim kemarau. Skripsi ini akan membahas tentang keterseiaan air, kebutuhan air irigasi, analisis kapasitas embung, waktu operasi bukaan pintu air, luas sawah yang bisa iairi an menghitung imensi pelimpah. Dari hasil perhitungan iperoleh ebit air yang terseia sekitar 59,33 l/t, kebutuhan air irigasi maksimum sebesar,204 l/t/ha, kapasitas tampungan maksimum embung untuk irigasi sekitar 2.577,77 m 3. Luas sawah yang bisa iairi ihitung setiap satu jam paa masing-masing bukaan pintu air setinggi 0, m, 0,5 m, 0,20 m, 0,25 m, an 0,30 m selama 0 jam an luas maksimum sawah yang bisa iairi secara berturut-turut seluas 95,424 ha, 284,876 ha, 368,494 ha, 445,99 ha an 57,042 ha paa satu jam pertama. Selanjutnya paa satu jam kesepuluh luas sawah yang bisa iairi secara berturut-turut seluas 82,966 ha, 237,896 ha, 268,727 ha, 276,084 ha an 26,4 ha. Pelimpah menggunakan mercu tipe Ogee engan tinggi mercu 7,94 m an tinggi jagaan m. Kata kunci: embung, kebutuhan air, kapasitas tampungan. ABSTRACT The ry season often causing hunres of hectares of rice fiels suffer from rought, couple with reuce ischarge of irrigation water sources. This problem can be experience by the farmers in various areas, incluing in the District of South Payakumbuh. As an alternative to solving the problem if there is such a thing is to buil a small am that is use to store water for the rainy season an use for the ry season. This paper will iscuss about availability of water, irrigation water requirements, analyze capacity small am, operating time opening the sluicegate, rice area which can be irrigate an calculate the imensions of the spillway. From the calculation of available water ischarge approximately l / t, maximum irrigation water requirement of.204 l/sec/ha, the maximum reservoir for irrigation aroun m 3. Rice area which can be irrigate calculate every hour on each opening the sluicegate as high as 0. m, 0.5 m, 0.20 m, 0.25 m, an 0.30 m for 0 hours an a maximum rice area which can be irrigate successively measuring ha, ha, ha, ha an ha in the first hour. Furthermore, at the tenth hour rice area which can be irrigate successively an area of ha, ha, ha, ha an 26.4 ha. Spillway using Ogee type summit with a summit height of 7.94 m an m high surveillance. Keywors: small am, water requirements, storage capacity.

2 PENDAHULUAN Latar Belakang Pertanian merupakan profesi yang cukup banyak igeluti oleh masyarakat Kota Payakumbuh i samping beberapa profesi yang igeluti oleh masyarakat i biang lainnya. Berasarkan ata ari Biro Pusat Statistik Kota Payakumbuh tahun 202, jumlah penuuk Kota Payakumbuh yang bekerja i biang pertanian sebanyak.404 jiwa atau sekitar 22,054%. Dalam biang pertanian salah satu faktor penentu keberhasilan alam memperoleh hasil pertanian yang memuaskan aalah cukupnya keterseiaan air. Dalam pergantian bulan i setiap tahun musim selalu berganti. Aakalanya musim kemarau an musim penghujan. Jika paa bulan tertentu beraa paa musim penghujan maka para petani tiak perlu khawatir alam memperoleh air yang cukup bagi kebutuhan tanaman mereka. Tetapi jika bulan itu beraa paa musim kemarau atau curah hujan yang turun hanya seikit maka akan terjai berkurangnya ebit air ari sumber air irigasi sehingga ebit air yang terseia tiak bisa mencukupi kebutuhan air bagi tanaman para petani. Masalah ini tiak mustahil juga bisa ialami oleh masyarakat petani i Kota Payakumbuh paa umumnya an masyarakat petani i Kecamatan Payakumbuh Selatan khususnya, terlebih bagi mereka yang bekerja i sawah yang jenis tanamannya tiak lain aalah pai yang selalu menuntut air yang lebih banyak ibaning tanaman lainnya. Sebagai salah satu alternatif pemecahan masalah alam memenuhi kekurangan kebutuhan air irigasi tersebut an mengingat terseianya sumber air baku berupa mata air bulakan i Kelurahan Limbukan Kecamatan Payakumbuh Selatan aalah engan membangun embung yang berfungsi sebagai waah penampung air, an iharapkan embung ini bisa memenuhi kekurangan kebutuhan air irigasi tersebut. Perumusan Masalah Embung bulakan ini nantinya irencanakan sebagai sumber air untuk menutupi kekurangan kebutuhan air irigasi i Kecamatan Payakumbuh Selatan, sehingga perlu ianalisis berapa kapasitas tampungan embung untuk menutupi kekurangan kebutuhan air tersebut. Tujuan an Manfaat Penelitian Aapun tujuan ari penelitian ini aalah sebagai berikut: a. Menghitung keterseiaan air. b. Menghitung kebutuhan air irigasi. c. Menganalisis kapasitas embung.. Menganalisis waktu operasi pintu air. e. Menganalisis luas sawah yang bisa iairi f. Menghitung imensi pelimpah Sebagai manfaat, tugas akhir ini iharapkan apat memberikan solusi alam memenuhi kekurangan kebutuhan air irigasi bagi masyarakat i Kecamatan Payakumbuh Selatan engan merencanakan embung untuk menampung air. TINJAUAN PUSTAKA Analisis Frekuensi Tujuan ari analisis frekuensi ata hirologi aalah mencari hubungan antara besarnya kejaian ekstrim terhaap frekuansi kejaian engan menggunakan istribusi probabilitas. Analisis frekuensi apat iterapkan untuk ata ebit sungai atau ata hujan. Data yang igunakan aalah ata ebit atau hujan maksimum tahunan, yaitu ata terbesar yang terjai selama satu tahun, yang terukur selama beberapa tahun. Metoe jenis istribusi probabilitas yang igunakan teriri ari istribusi normal, istribusi log normal, istribusi Gumbel, an istribusi log Pearson III. Parameter statisitik yang igunakan alam analisis frekuensi aalah: nilai rata-rata x, stanar eviasi (s), koefisien variasi (C v ), koefisien kemencengan (C s ), an koefisien ketajaman (C k ). Metoe jenis istribusi yang ipilih selanjutnya iuji apakah jenis istribusi yang ipilih sesuai engan ata yang aa engan cara uji Chi-kuarat an Smirnov Kolmogorov. Uji Chi-kuarat imaksukan untuk menentukan apakah persamaan istribusi 2

3 yang telah ipilih apat mewakili istribusi statistik sampel ata yang ianalisis. Pengambilan keputusan uji ini menggunakan parameter χ 2, yang apat ihitung engan rumus berikut: 2 h G t Oi Ei Ei 2 () i mana : 2 χ h : nilai Chi-Kuarat terhitung G : jumlah sub kelompok O i : jumlah nilai pengamatan paa sub kelompok i E i : jumlah nilai teoritis paa sub kelompok i Uji kecocokan Smirnov-Kolmograf sering isebut juga uji kecocokan non parametrik, karena pengujiannya tiak menggunakan fungsi istribusi tertentu. Dalam uji smirnov ipilih nilai jarak penyimpangan terbesar ( maks ) kemuian nilai tersebut ibaningkan engan nilai penyimpangan kritik ( kritik ). Jika nilai maks lebih kecil ari nilai kritik maka jenis istribusi tersebut bisa iterima atau mewakili istribusi frekuensi ata yang terseia. Menghitung Debit Analan Pengukuran ebit analan ilakukan engan membagi lebar saluran menjai sejumlah pias, engan lebar apat ibuat sama atau berbea. Kecepatan aliran an kealaman air iukur i masing-masing pias, yaitu paa vertikal yang mewakili pias tersebut. Debit isetiap pias ihitung engan mengalikan kecepatan rata-rata an luas tampang alirannya. Debit saluran aalah jumlah ebit i seluruh pias. Aa bebepara metoe untuk menghitung ebit iantaranya aalah metoe tampang tengah an tampang rata-rata. Analisis Kebutuhan Air Irigasi Pertanian Kebutuhan air bagi tanaman iefinisikan sebagai tebal air yang ibutuhkan untuk memenuhi jumlah air yang hilang melalui evapotranspirasi suatu tanaman sehat, tumbuh paa areal luas, paa tanah yang menjamin cukup lengas 3 tanah, kesuburan tanah, an lingkungan hiup tanaman cukup baik sehingga secara potensial tanaman akan berprouksi baik an harga ini iberi simbol ET Crop. Evapotranspirasi Evapotranspirasi aalah penguapan ari permukaan lahan yang itumbuhi tanaman. Berkaitan engan tanaman, evapotranspirasi aalah sama engan kebutuhan air konsumtif yang iefenisikan sebagai penguapan total ari lahan an air yang iperlukan oleh tanaman. Banyak cara alam menghitung evapotranspirasi, salah satunya aalah evapotranspirasi metoe Penman moifikasi. Evapotranspirasi metoe Penman moifikasi menggunakan persamaan sebagai berikut: ET 0 cw. Rn W f u ea e...(2) ET 0 : evapotranspirasi tetapan c : faktor penyesuaian yang tergantung ari konisi cuaca siang an malam. W : suatu faktor yang tergantung ari temperatur an ketinggian R n : raiasi netto alam evaporasi ekivalen (mm/hari) f(u) : faktor yang tergantung ari kecepatan angin (e a -e ): perbeaan tekanan uap jenuh ratarata engan tekanan uap rata-rata yang sesungguhnya an inyatakan alam mbar, paa temperatur ratarata. Penggunaan konsumtif Penggunaan konsumtif aalah jumlah air yang igunakan oleh tanaman untuk proses evapotranspirasi. Aapun penggunaan konsumtif apat ihitung engan persamaan: ET C = Kc. ET 0... (3) ET C : penggunaan konsumtif (mm/hari) Kc : koefisien tanaman ET 0 : evapotranspirasi potensial (mm)

4 Perkolasi Perkolasi aalah gerakan air ke bawah ari zona tiak jenuh yang terletak i antara permukaan sampai ke permukaan air tanah (zona jenuh). Laju perkolasi apat mencapai - 3 mm/hari. Curah hujan efektif Curah hujan efektif aalah curah hujan analan yang jatuh i suatu aerah an igunakan tanaman untuk pertumbuhan. Untuk irigasi pai curah hujan efektif bulanan iambil 70% ari curah hujan minimum tengah bulanan engan perioe ulang 5 tahun (Perencanaan Jaringan Irigasi, KP-0, 986), engan persamaan sebagai berikut: R e 0,7 R( setengahbu lan) 5...(4) 5 R e : curah hujan efektif, alam mm/hari. R (setengah bulan)5 : curah hujan minimum tengah bulanan engan perioe ulang 5 tahun/mm Penggantian lapisan air Besar kebutuhan air untuk penggantian lapisan air aalah 50 mm.bulan (atau 3,3 mm/hari selama ½ bulan) selama sebulan an ua bulan setelah transplantasi. Pola tanam Pola tanam aalah suatu sistem alam menentukan jenis tanaman atau pergiliran tanaman prouksi paa suatu aerah tertentu yang isesuaikan engan perseiaan air yang aa paa perioe musim hujan an musim kemarau. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan Kebutuhan air netto selama penyiapan lahan ihitung engan persamaan: NFR = IR - R e....(5) NFR : kebutuhan air netto IR : kebutuhan air i tingkat persawahan (mm/hari) : curah hujan efektif (mm/hari) R e Kebutuhan air i sawah Kebutuhan air i sawah untuk tanaman pai ihitung engan persamaan: NFR = ET C + P + WLR - R e.. (6) NFR : kebutuhan air i sawah (mm/hari) ET C : penggunaan konsumtif (mm/hari) P : perkolasi (mm/hari) WLR : penggantian lapisan air R e : curah hujan efektif (mm/hari) Efisiensi irigasi Efisiensi irigasi aalah angka perbaningan antara jumlah air yang ikeluarkan ari pintu pengambilan engan jumlah air yang imanfaatkan Mengacu paa Direktorat Jeneral Pengairan (986) maka efisiensi irigasi iambil 90% an tingkat tersier 80%. Angka efisiensi irigasi keseluruhan tersebut ihitung engan cara mengkonversi efisiensi i masing-masing tingkat yaitu 0,9 0,9 0,8 = 0,648 65%. Guna menghitung kebutuhan air paa bangunan pengambilan igunakan persamaan i bawah ini. NFR DR Ef. primer Ef. Sekuner Ef. tersier..(7) Evaporasi Evaporasi aalah penguapan yang terjai ari permukaan air (seperti laut, anau an sungai), permukaan tanah (genangan air i atas tanah an penguapan ari permukaan air tanah yang ekat engan permukaan tanah), an permukaan tanaman (intersepsi). Banyak cara alam menentukan evaporasi, salah satunya aalah engan menggunakan persamaan yang iusulkan oleh Herbeck (962) sebagai berikut: engan: E = N u (e a - e ).(8) 4

5 0,029 N (9) 0,05 A s E : evaporasi (cm/hari) u : kecepatan angin paa jarak 2 m i atas permukaan air (m/etik) e a : tekanan uap jenuh (mbar) e : tekanan uap uara (mbar) A s : luas permukaan anau (m 2 ) Embung Embung aalah suatu cekungan yang berfungsi untuk menampung kelebihan air paa saat ebit tinggi an melepaskannya paa saat ibutuhkan. Menghitung volume wauk/embung Berasarkan ata topografi luas wauk apat icari engan persamaan sebagai berikut (Soeibyo, 988): V n h F 3 n F n F F n n (0) V n : volume genangan paa elevasi ke-n h : perbeaan tinggi antara ua kontur/elevasi F n- : luas genangan sebelum elevasi ke-n F n : luas genangan paa elevasi ke-n Setelah semua luas an volume masing-masing iketahui lalu igambarkan paa sebuah grafik hubungan antara elevasi, luas an volume wauk seperti Gambar. berikut. Gambar. Grafik hubungan antara elevasi, luas, an volume Sumber: Soeibyo, 988 Neraca air i wauk/embung Neraca air i anau atau wauk iasarkan paa persamaan kontinuitas yang merupakan hubungan antara air masuk, air keluar an jumlah tampungan. Neraca air i wauk bisa ilihat paa Gambar 2. berikut. Q P Gambar 2. Neraca air i wauk Gambar 2. menunjukkan neraca air i anau/wauk yang secara matematis apat inyatakan alam bentuk berikut: S = Q + P E I O.. () S : perubahan volume tampungan Q : aliran permukaan yang masuk ke wauk P : hujan yang masuk i wauk E : volume evaporasi ari wauk I : volume infiltrasi ari wauk ke alam tanah O : aliran keluar ari wauk Perencanaan Benungan Defenisi benungan Benungan atau am aalah konstruksi yang ibangun untuk menahan laju air menjai wauk, anau, atau tempat rekreasi. Tinggi ruang bebas (tinggi jagaan / freeboar) The Japanese National Committee on Large Dam (JANCOLD) telah menyusun stanar minimal tinggi ruang bebas seperti Tabel. Di alam stanar ini maka yang iambil sebagai permukaan air tertinggi aalah FSL (Full Supply Level) an bukan TWL (Top Water Level). I S E O 5

6 Tabel. Stanar ruang bebas menurut JANCOLD No. Tinggi Benungan Benungan Benungan Beton Urugan (m) < 50,0 m 2,0 m ,0 m 3,0 m 3 > 00 2,5 m 3,5 m Sumber: Soeibyo, 988 Bangunan pelimpah Bangunan pelimpah aalah bangunan beserta instalasinya untuk mengalirkan air banjir yang masuk ke alam wauk agar tiak membahayakan keamanan benungan. Debit air yang melalui pelimpah ari benungan apat ihitung engan suatu persamaan sebagai berikut: Tabel 2. Harga-harga K an n Kemiringan permukaan hilir K n Vertikal 2,000,850 3 :,936,836 3 : 2,939,80 :,873,776 Sumber: Irigasi an Bangunan air, Gunaarma 3 / 2 Q CLH e. (2) Q : ebit air i atas mercu benungan/ebit air yang melalui pelimpah (m 3 /et) C : koefisien ebit L : panjang efektif mercu (m) H e : tinggi energi total paa mercu (m) Pengaruh kecepatan masuk apat iabaikan bila tinggi (h p ) ari pelimpah melebihi,33 H. Dengan H aalah tinggi tekan rancang tanpa tinggi kecepatan masuk. Berasarkan keaaan ini an engan tinggi tekan rancangan (yakni h p /H melebihi,33 an H e = H, untuk kecepatan masuk iabaikan), koefisien ebit C iketahui sebesar C = 4,03 Perencanaan permukaan mercu Ogee Untuk merencanakan permukaan mercu Ogee bagian hilir, US Army Corp of Engineering telah mengembangkan persamaan berikut: Y X H K H.(3) X an Y : koorinat-koorinat permukaan hilir (lihat Gambar 3) H : tinggi energi rencana i atas mercu K an n : parameter (lihat Tabel 2) n 6 Gambar 3. Bentuk-bentuk mercu Ogee (USACEWES) Sumber: KP 02, 986 Bangunan pengeluaran (outlet work) Perhitungan tinggi bukaan pintu air paa bangunan pengambilan Tinggi bukaan pintu air paa bangunan pengambilan ihitung berasarkan persamaan berikut. Q b h 2gz...(4) Q : ebit (m 3 /t) µ : koefisien ebit. Untuk bukaan i bawah permukaan air engan kehilangan energi, µ = 0,8 b : lebar bukaan pintu air (m) h : tinggi bukaan pintu air (m) g : percepatan gravitasi (9,8 m/t 2 ) z : perbeaan tinggi air i hulu engan tinggi air i hilir benungan (m).

7 METODOLOGI PENELITIAN Penelitian ilakukan i kelurahan Limbukan, Kecamatan Payakumbuh Selatan. Lokasi pembangunan embung bulakan itampilkan paa Gambar 4 berikut Lokasi pembangunan embung bulakan. Analisis ata Dari ata-ata yang iperoleh selanjutnya ianalisis sesuai engan ketentuannya. e. Bagan alir penelitian Bagan alir alam penelitian ini bisa ilihat paa Gambar 5 berikut. Ientifikasi masalah Stui literatur Pengumpulan ata Gambar 4. Peta kelurahan Limbukan an lokasi embung bulakan Sumber: Kelurahan Limbukan, Kecamatan Payakumbuh Selatan, 203 Aapun tahapan alam penelitian ini aalah sebagai berikut: a. Ientifikasi masalah Untuk apat mengatasi permasalahan secara tepat maka pokok permasalahan harus iketahui terlebih ahulu. Solusi masalah yang akan ibuat harus mengacu paa permasalahan yang terjai. b. Stui pustaka Yaitu pengumpulan literatur yang berkaitan engan penelitian ini. c. Pengumpulan ata Data-ata penukung alam penelitian ini berupa ata primer an ata sekuner. Metoe pengumpulan ata primer yaitu engan metoe observasi. Metoe ini engan survey langsung ke lapangan, agar apat iketahui konisi real i lapangan. Dari hasil survey ke lapangan iapat ata ebit aliran yang merupakan ebit analan paa saluran ari sumber mata air bulakan. Data sekuner iperoleh ari instansi-instansi terkait. Data ini teriri ari ata hirologi yaitu ata curah hujan, ata klimatologi yang teriri ari ata temperature, kelembaban, penyinaran matahari rata-rata, an kecepatan angin, ata topografi rencana embung bulakan an peta lokasi pembangunan embung bulakan. 7 Data hirologi Uji istribusi ata hujan Persamaan istribusi Curah hujan efektif Data ebit analan Curah hujan rata-rata bulanan Volume hujan Evaporasi Waktu operasi an tinggi bukaan pintu air Luas sawah yg bisa iairi Debit maksimum yang ibuang ari embung Desain benungan pelimpah Analisis an pembahasan Kesimpulan an saran Selesai Data topografi Elevasi, luas an volume embung Kapasitas tampungan Gambar 5. Bagan alir penelitian Data klimatologi Evapotranspirasi Kebutuhan air irigasi HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Analisis Frekuensi Hasil perhitungan parameter statistik iperoleh nilai stanar eviasi (s) sebesar 27,536, koefisien variansi (C v ) sebesar 0,309, koefisien skewness (C s ) sebesar 0,496, an koefisien ketajaman (C k ) sebesar 2,509, engan emikian jenis istribusi yang sesuai engan nilai-nilai parameter tersebut aalah istribusi log Pearson III.

8 Q analan (m3/t) Hasil uji Chi-kuarat iperoleh nilai Chi-kuarat terhitung (χ h 2 ) sebesar 0,667. Nilai ini lebih kecil ari batas nilai Chikuarat kritik (χ h 2 ) Cr sebesar 5,99. Seangkan ari hasil uji Smirnov Kolmogorov iperoleh nilai jarak penyimpangan terbesar ( maks. ) peluang teoritis sebesar 0,63. Nilai ini lebih kecil ari nilai penyimpangan kritik ( kritik ) sebesar 0,34. Sehingga melalui pengujian kecocokan istribusi tersebut iketahui istribusi log Pearson III bisa iterima atau mewakili istribusi frekuensi ata yang terseia. Perhitungan Keterseiaan Air Hasil survey ke lokasi penelitian iperoleh luas tampang basah saluran (A) sebesar 0,764 m 2, an kecepatan aliran rata-rata i saluran (V) sebesar 0, m/etik. Sehingga ebit air i saluran (Q) yang terseia aalah sebesar: Q = A x V = 0,764 m 2 0, m/etik = 0,5953 m 3 /etik Diperkirakan ebit analan konstan paa setiap bulan sesuai engan ebit air yang terseia sebesar 0,5953 m 3 /etik. Gambar 6. berikut aalah grafik ebit analan untuk irigasi ari bulan Januari sampai engan Desember Jan Feb Mar Aprl Mei Jun Jul Agus Sept Okt Nop Des Bulan Gambar 6. Grafik ebit analan untuk irigasi bulan Januari s/ Desember Sumber: Perhitungan, 203 Perhitungan Kebutuhan Air Sebelum menghitung kebutuhan air terlebih ahulu perlu ihitung nilai evapotranspirasi an curah hujan efektif paa setiap bulan. 8 Perhitungan evapotranspirasi metoe Penman moifikasi Dalam perhitungan evapotranspirasi metoe Penman moifikasi iukung engan menggunakan ata klimatologi. Data klimatologi yang ibutuhkan alam metoe ini yaitu ata temperatur, penyinaran matahari, kelembaban uara, an kecepatan angin. Hasil perhitungan evapotranspirasi metoe Penman mooifikasi isajikan paa Tabel 3. berikut. Tabel 3. Hasil perhitungan evapotranspirasi metoe Penman moifikasi No. Bulan Evapotranspirasi, ET 0 (mm/hari) Januari 3,536 2 Februari 3,877 3 Maret 4,007 4 April 4,83 5 Mei 3,868 6 Juni 3,90 7 Juli 4,28 8 Agustus 4,04 9 September 3,869 0 Oktober 3,545 November 3,6 2 Desember 3,280 Sumber: Perhitungan, 203 Berasarkan hasil perhitungan yang iasajikan paa Tabel 3, iperoleh evapotranspirasi terbesar terjai paa bulan April sebesar 4,83 mm/hari an evapotranspirasi terkecil terjai paa bulan Desember yaitu sebesar 3,280 mm/hari. Perhitungan curah hujan efektif Curah hujan efektif (R e ) ihitung menggunakan curah hujan persetengah bulanan engan perioe ulang 5 tahun. Metoe istribusi yang igunakan alam menghitung curah hujan kala ulang 5 tahun persetengah bulan ari bulan Januari sampai engan bulan Desember aalah engan metoe istribusi log Pearson III Hasil perhitungan curah hujan efektif isajikan paa Tabel 4. berikut.

9 Pai Pai Pai Tabel 4. Curah hujan efektif tanaman pai 5 Re No. Bulan harian (mm/hari) I 9,636 Januari II 8,282 I 7,804 2 Februari II 8,477 I 7,487 3 Maret II 0,498 I,3 4 April II,43 I 7,66 5 Mei II 4,6 I 4,676 6 Juni II 4,627 Berasarkan Tabel 4, curah hujan efektif yang paling tinggi yaitu paa bulan April sekitar,3 mm/hari paa lima belas hari pertama an sekitar,43 mm/hari paa lima belas hari keua. Sehingga penyiapan lahan untuk penanaman pai pertama ilakukan paa bulan April, sebab alam penyiapan lahan iperlukan air yang lebih banyak. 5 Re No. Bulan harian (mm/hari) I 4,336 7 Juli II 5,34 I 5,204 8 Agustus II 6,895 I 4,409 9 September II 5,749 I 0,8 0 Oktober II 6,906 I,45 November II,072 I 7,037 2 Desember II 0,266 Sumber: Perhitungan, 203 Perhitungan kebutuhan air irigasi Pai yang itanam merupakan varietas unggul engan lahan mempunyai tekstur berat tanpa retak. Waktu penyiapan lahan selama 30 hari, sehingga alam satu tahun bisa tiga kali tanam masing-masing engan tiga bulan tanam an satu bulan penyiapan lahan. Pola tanam yang igunakan aalah pai-pai-pai. Hasil perhitungan kebutuhan air irigasi isajikan paa Tabel 5. Berikut. Pola Tanam Penyiapan Lahan Penyiapan Lahan Penyiapan Lahan Bulan April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Januari Februari Maret Tabel 5. Kebutuhan air paa tanaman pai ET 0 P R e WLR ETc NFR c c 2 c rt mm/hari mm/hari mm/hari mm/hari mm/hari mm/hari l/t/ha 2, LP LP LP 2,066 0,952 0,70 4,83 2 2,43,0 LP LP 2,066 0,636 0,3 2 7,7,7,0,0,0 4,255 0,789 0,40 3, ,6,7,05,0,08 4,78 3,77 0, ,68,7,05,05,05 4,06 3,30 0,557 3, ,63,7 0,95,05,00 3,90 2,984 0,53 2 4,34 0,00 0,95 0,48,98-0,354 0,000 4, ,3 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0, ,2 LP LP LP,967 6,763,204 4, ,9,0 LP LP,967 5,072 0, ,4,7,0,0,0 4,256 3,547 0,632 3, ,75,7,05,0,08 4,79 2,30 0, ,8,7,05,05,05 3,722-2,759 0,000 3, ,9,7 0,95,05,00 3,545 0,339 0,06 2,5 0,00 0,95 0,48,733-7,42 0,000 3,6 2 2, ,00 0,00 0,000 0,000 0, ,04 LP LP LP,45 4,43 0,786 3, ,27, LP LP,45,84 0,2 2 9,64,7,0,0,0 3,890-2,046 0,000 3, ,28,7,05,0,08 3,89-0,763 0, ,8,7,05,05,05 4,070-0,033 0,000 3, ,48,7 0,95,05,00 3,877-0,900 0, ,49 0,00 0,95 0,48,923-3,564 0,000 4, , ,00 0,00 0,000 0,000 0,000 Sumber : Perhitungan, 203 9

10 Elevasi (m) Berasarkan hasil perhitungan kebutuhan air paa tanaman pai seperti yang isajikan paa Tabel 5. i atas maka iapat kebutuhan air maksimum beraa paa bulan Agustus paa lima belas hari pertama yaitu sebesar,204 l/t/ha. Perhitungan Luas an Volume Embung Luas genangan embung ihitung per-elevasi engan menggunakan bantuan software AutoCa berasarkan peta topografi. Hasil perhitungan luas an volume embung isajikaan paa Tabel 6. berikut. Tebel 6. Perhitungan luas an volume aerah genangan Elevasi Luas h Volume Volume kumulatif (m) (m 2 ) (m) (m 3 ) (m 3 ) () (2) (3) (4) (5) 546 0,000 0,000 0, ,935 62,32 62, ,264 35,779 44, , ,744 48, , , , , , , ,432 68, , , , , , , , , , , , , ,396 Sumber : Perhitungan, 203 Berasarkan hasil perhitungan ari Tabel 6, apat ibuat suatu kurva lengkung kapasitas embung yang merupakan hubungan antara elevasi, luas genangan an volume kumulatif genangan paa embung yang itampilkan paa Gambar 7. berikut Luas genangan (m 2 ) Volume kumulatif genangan (m 3 ) Gambar 7. Kurva lengkung kapasitas embung Sumber: Perhitungan, 203 Berasarkan kurva lengkung kapasitas embung, titik perpotongan antara volume genangan an luas genangan embung beraa paa elevasi +554 m, berasarkan hasil perhitungan luas an volume aerah genangan yang isajikan paa Tabel 6. volume kapasitas tampungan maksimum embung sampai paa elevasi +554 m aalah 3.438,753 m 3 engan luas genangan 9.633,79 m 2. Dasar embung beraa paa elevasi +546 m, sehingga kealaman embung paa volume kapasitas tampungan maksimum aalah 8 meter. Perhitungan Evaporasi Evaporasi engan metoe transfer massa Perhitungan evaporasi iperlukan untuk menentukan besar penguapan yang terjai paa wauk/embung. Metoe yang igunakan aalah metoe transfer massa engan menggunakan persamaan yang iusulkan oleh Herbeck (962). Hasil perhitungan evaporasi isajikan paa Tabel 7. berikut. Tabel 7. Hasil perhitungan evaporasi No. Bulan Evaporasi, E (mm/hari) Januari 0,88 2 Februari 0,5 3 Maret 0,40 4 April 0, 5 Mei 0,6 6 Juni 0, Elevasi (m) Volume Luas

11 Tabel 7. Hasil perhitungan evaporasi (sambungan) No. Bulan Evaporasi, E (mm/hari) 7 Juli 0,49 8 Agustus 0,56 9 September 0,3 0 Oktober 0,35 November 0,45 2 Desember 0,097 Sumber: Perhitungan, 203 Berasarkan hasil perhitungan yang iasajikan paa Tabel 7, iperoleh evaporasi terbesar terjai paa bulan Januari sebesar 0,88 mm/hari an evaporasi terkecil terjai paa bulan Desember yaitu sebesar 0,097 mm/hari. Perhitungan Volume Hujan Paa Wauk Perhitungan volume hujan iperlukan untuk menentukan besarnya volume air yang masuk paa wauk/embung isebabkan oleh hujan yang turun. Dalam menentukan besarnya volume air yang masuk paa wauk/embung karena hujan, yaitu tinggi curah hujan ikalikan engan luas wauk. Besar volume air yang masuk paa wauk karena hujan ihitung paa setiap bulan. Hasil perhitungan volume hujan paa wauk isajikan paa Tabel 8 berikut. Analisis Kapasitas Tampungan Embung Direncanakan elevasi maksimum sawah yang bisa iairi aalah +553 meter, sehingga elevasi minimum asar pintu air aalah paa +553 meter, maka volume kapasitas tampungan maksimum embung yang bisa igunakan untuk mengairi sawah aalah sebagai berikut: V = Volume paa elevasi +554 m - Volume paa elevasi +553 m V = 3.438,753 m ,576 m 3 V = 2.577,77m 3 Kebutuhan air irigasi maksimum iperoleh sebesar,204 l/t/ha (Tabel.5). Nilai kebutuhan air untuk pemenuhan air irigasi ianggap tetap terseia terusmenerus sepanjang tahun yaitu,204 l/t/ha. Luas sawah yang bisa iairi itentukan engan mevariasikan tinggi bukaan pintu air yang ihitung per-satu jam selama 0 jam ari bulan Januari sampai engan bulan Desember. Tinggi bukaan pintu air icoba engan bukaan setinggi 0, m, 0,5 m, 0,20 m, 0,25 m an 0,3 m engan lebar pintu air irencanakan sebesar 0,7 m. Hasil perhitungan luas sawah yang bisa iairi engan masing-masing tinggi bukaan pintu air isajikan paa Tabel 9 sampai engan Tabel 3 berikut. Tabel 8. Perhitungan volume hujan paa wauk Bulan Curah Luas hujan Volume Embung rata-rata (m 2 (m 3 /hari) ) (mm/hari) Januari 8,0 9633,79 57,76 Februari 7, ,79 43,984 Maret 7, ,79 5,949 April 9, ,79 82,079 Mei 6, ,79 22,59 Juni 4, ,79 89,32 Juli 5, ,79 06,77 Agustus 5, ,79 09,058 September 6, ,79 28,9 Oktober 7,4 9633,79 45,345 November 9, ,79 87,04 Desember 8, ,79 75,46 Sumber: Perhitungan, 203

12 Bulan Tabel 9. Luas sawah yang bisa iairi engan waktu operasi pintu air, T = 0 jam an tinggi bukaan, h = 0,0 m Luas sawah yang bisa iairi (ha) jam ke- I II III IV V VI VII VIII IX X Januari 95,424 93,945 92,490 9,060 89,655 88,275 86,98 85,586 84,278 82,995 Februari 95,424 93,942 92,484 9,052 89,644 88,260 86,90 85,567 84,256 82,970 Maret 95,424 93,944 92,488 9,058 89,65 88,270 86,92 85,579 84,27 82,986 April 95,424 93,95 92,502 9,079 89,679 88,305 86,954 85,628 84,326 83,048 Mei 95,424 93,937 92,475 9,038 89,625 88,237 86,873 85,534 84,29 82,928 Juni 95,424 93,929 92,459 9,04 89,594 88,99 86,828 85,48 84,59 82,86 Juli 95,424 93,933 92,467 9,026 89,60 88,28 86,85 85,508 84,89 82,895 Agustus 95,424 93,934 92,468 9,028 89,62 88,220 86,854 85,5 84,93 82,900 September 95,424 93,938 92,478 9,042 89,63 88,244 86,882 85,544 84,230 82,94 Oktober 95,424 93,942 92,485 9,053 89,645 88,262 86,904 85,569 84,259 82,973 November 95,424 93,952 92,504 9,082 89,683 88,309 86,960 85,635 84,333 83,056 Desember 95,424 93,949 92,500 9,074 89,674 88,297 86,945 85,68 84,34 83,035 Rata-rata 95,424 93,94 92,484 9,050 89,642 88,258 86,898 85,563 84,252 82,966 Sumber: Perhitungan, 203 Bulan Tabel 0. Luas sawah yang bisa iairi engan waktu operasi pintu air, T = 0 jam an tinggi bukaan, h = 0,5 m Luas sawah yang bisa iairi, ha jam ke- I II III IV V VI VII VIII IX X Januari 284, , , , , ,7 252, , ,73 237,944 Februari 284, , , , ,95 257, , , , ,903 Maret 284, , , , , , , , ,70 237,930 April 284, , ,77 268, ,97 257, , , , ,029 Mei 284, , , , , ,65 252, ,55 242,67 237,835 Juni 284, ,23 273, ,90 262, , , , , ,726 Juli 284, ,29 273, , ,86 257,62 252,49 247, , ,782 Agustus 284, , , ,2 262, , , , , ,789 September 284, , , , , , ,54 247,53 242, ,856 Oktober 284, , , ,25 262,97 257,69 252, , , ,908 November 284, , , , , , , , , ,043 Desember 284, , ,73 268, , , , , ,77 238,009 Rata-rata 284, ,23 273, , ,92 257, , , ,67 237,896 Sumber: Perhitungan, 203 Tabel. Luas sawah yang bisa iairi engan waktu operasi pintu air, T = 0 jam an tinggi bukaan, h = 0,20 m Luas sawah yang bisa iairi, ha Bulan jam ke- I II III IV V VI VII VIII IX X Januari 368, , , ,828 32,436 30,35 299, , , ,796 Februari 368, , , ,808 32,4 30, , , ,65 268,737 Maret 368, , ,47 332,82 32,428 30, , ,99 278, ,775 April 368, , , ,868 32,49 30, , , ,84 268,92 Mei 368, , , ,776 32,368 30, , ,83 278, ,639 Juni 368, , , ,725 32,299 30,42 299, ,69 278, ,480 Juli 368, , , ,75 32,334 30,86 299, , , ,56 Agustus 368, , , ,755 32,339 30,92 299, ,76 278, ,57 September 368, , , ,786 32,38 30, , , ,59 268,669 Oktober 368, , , ,8 32,44 30, , , , ,745 November 368, , , ,875 32,500 30, , , , ,94 Desember 368, , , ,858 32,478 30, , , , ,890 Rata-rata 368, ,36 344,46 332,805 32,407 30, ,43 288, , ,727 Sumber: Perhitungan, 203 2

13 Bulan Tabel 2. Luas sawah yang bisa iairi engan waktu operasi pintu air, T = 0 jam an tinggi bukaan, h = 0,25 m Luas sawah yang bisa iairi, ha jam ke- I II III IV V VI VII VIII IX X Januari 445,99 425,04 404, , ,85 345,79 327, , , ,79 Februari 445,99 425, , , ,78 345, ,32 309, , ,098 Maret 445,99 425,0 404,46 384, , , , , , ,5 April 445,99 425,03 404, , , , , ,76 292, ,350 Mei 445,99 424, , , , , , ,48 292,33 275,963 Juni 445,99 424, , ,25 364, , , ,25 292,2 275,745 Juli 445,99 424,98 404,40 384, , ,68 327,54 309, ,29 275,856 Agustus 445,99 424, , ,29 364, , ,63 309, ,23 275,870 September 445,99 424, ,43 384, ,74 345, ,25 309,45 292, ,005 Oktober 445,99 425, , , , , ,39 309,53 292, ,09 November 445,99 425, , , , , , , , ,378 Desember 445,99 425, , , ,87 345,86 327, , ,69 276,309 Rata-rata 445,99 425, , , , ,74 327, ,52 292,42 276,084 Sumber: Perhitungan, 203 Bulan Tabel 3. Luas sawah yang bisa iairi engan waktu operasi pintu air, T = 0 jam an tinggi bukaan, h = 0,30 m Luas sawah yang bisa iairi (ha) jam ke- I II III IV V VI VII VIII IX X Januari 57, , , , , , ,45 309, ,89 26,536 Februari 57, , , , , , , , ,724 26,429 Maret 57, , , , , ,87 336,2 309,72 284,787 26,500 April 57, , , , , , , , ,020 26,764 Mei 57, , , , , , ,96 309,53 284,566 26,250 Juni 57, , ,49 422, , , , ,30 284,3 260,96 Juli 57, , ,78 422, , ,60 335, , ,44 26,09 Agustus 57, , ,82 422, , , ,88 309, ,458 26,27 September 57, , ,27 422, , ,74 335, , ,65 26,306 Oktober 57, ,79 453, , , , , , ,737 26,444 November 57, , ,36 422,60 392, , ,36 309, ,053 26,80 Desember 57, ,86 453, , , , , , ,972 26,709 Rata-rata 57, , , , ,62 363, , , ,709 26,4 Sumber: Perhitungan, 203 Luas sawah yang bisa iairi seperti yang isajikan paa Tabel 9 sampai engan Tabel 3 aalah luas sawah yang bisa iairi setiap hari. Luas sawah yang bisa iairi sama i setiap hari paa masingmasing bulan. Tabel i atas menunjukkan bahwa semakin tinggi bukaan pintu air maka semakin luas sawah yang bisa ilayani, an alam setiap satu jam luas sawah yang bisa iairi semakin kecil. Dalam setiap jam luas sawah yang iairi berangsur menjai seikit, ini isebabkan kemampuan ebit air yang ikeluarkan ari pintu pengambilan untuk untuk memenuhi kebutuhan irigasi berkurang karena ketinggian muka air ihulu benungan (h 0 ) setiap jam selalu berkurang paa saat pintu air ioperasikan 3 (iasumsikan h 0 berkurang setiap jam). Setelah pintu air itutup maka air paa embung akan naik kembali an seperti itu seterusnya. Analisis Tinggi Muka Air i Atas Mercu Pelimpah Pelimpah igunakan untuk membuang kelebihan air yaitu paa saat volume embung melebihi kapasitas tampungan maksimumnya. Sebagaimana yang telah ihitung sebelumnya, kealaman air paa kapasitas maksimum embung aalah 8 meter. Lebar mercu pelimpah benungan irencanakan 2 meter, sehingga untuk menentukan tinggi pelimpah perlu ihitung tinggi muka air i atas mercu.

14 Debit terbesar yang harus ibuang paa saat pintu air itutup selama 4 jam (24 jam - 0 jam = 4 jam) aalah paa saat bukaan pintu air setinggi 0,0 meter yaitu sebesar 0,4 m 3 /etik Nilai Q yang iperoleh i atas imasukkan ke alam persamaan (2) untuk menghitung tinggi energi total i atas mercu pelimpah. Pelimpah ianggap cukup tinggi maka pengaruh kecepatan masuk apat iabaikan an koefisien ebit, C = 4,03 2 / 3 3 0,4m / et H e 0,0585m 0, 06m 4,03 2m Karena kecepatan masuk iabaikan maka tinggi energi total (H e ) sama engan tinggi muka air rencana i atas mercu pelimpah, H = 0,07 m, sehingga apat ihitung tinggi pelimpah (P) sebagai berikut. P = H H e P = 8 m 0,06 m P = 7,94 m Jai tinggi pelimpah benungan aalah 7,94 m. Berasarkan Tabel, untuk tinggi benungan < 50 m jika benungan terbuat ari beton maka tinggi ruang bebas untuk benungan aalah,0 m sehingga tinggi benungan aalah tinggi air paa kapasitas maksimum embung itambah engan tinggi ruang bebas benungan maka iapat tinggi benungan, H b = 8,0 m +,0 m = 9,0 m Perencanaan Permukaan Mercu Ogee Untuk merencanakan permukaan mercu Ogee bagian hilir igunakan rumus ari persamaan (3). Direncanakan kemiringan permukaan hulu aalah vertikal. Untuk kemiringan permukaan hulu vertikal berasarkan Tabel 2. nilai K = 2,0 an nilai n =,85, sehingga persamaan permukaan Ogee bagian hilir menjai: 4 Y X H K H, 850 Y X 2,0 H H,850 X Y 0,5H,850 H Y 0,5H Y 0,5X X X,85,85 X,85 n,850 H Y 0,5 2H Y 0,5X,85 H 0,85 0,85 H 0,85 H Y 0,85,850 Direncanakan kemiringan permukaan hilir aalah :. Maka iapat garis singgung antara lengkung an kemiringan :, m = / =. Dari perhitungan tinggi air rencana i atas mercu benungan, H aalah sebesar 0,06 m, sehingga persamaan permukaan Ogee bagian hilir menjai:,85 0,85 Y 0,5X H Y 0,5X,85 Y 5,4644X 0,06,85 0,85 Selanjutnya menentukan koorinat antara garis lengkung an garis lurus engan kemiringan :. / 0,85 / 0,85 m X 0, 066m 0,925 0,925 0,85 0,85 H 0,06 iambil X = 0,07 m Y 5,4644X Y,85 5,4644 0,07,85 Y 0,0399m iambil Y = 0,04 m

15 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Dari hasil penelitian analisis kapasitas embung bulakan untuk memenuhi kekurangan kebutuhan air irigasi i kecamatan Payakumbuh Selatan apat iambil beberapa kesimpulan sebagai berikut.. Dari hasil pengukuran langsung ke lapangan ebit analan yang terseia sekitar 59,53 l/t. 2. Kebutuhan air irigasi maksimum sekitar,204 l/t/ha. 3. Kapasitas maksimum embung bulakan yang igunakan untuk irigasi aalah sekitar 2.577,77 m 3 beraa antara elevasi +553 an +554 meter. 4. Semakin tinggi bukaan pintu air maka semakin luas sawah yang bisa ilayani, an alam setiap satu jam luas sawah yang bisa iairi semakin kecil isebabkan kemampuan ebit air yang ikeluarkan ari pintu pengambilan untuk untuk memenuhi kebutuhan irigasi berkurang karena ketinggian muka air ihulu benungan (h 0 ) setiap jam selalu berkurang paa saat pintu air ioperasikan. 5. Tinggi muka air rencana i atas mercu pelimpah, H aalah 0,06 m 6. Pelimpah menggunakan mercu tipe Ogee engan tinggi mercu 7,94 m an tinggi jagaan m. Anonim. Irigasi an Bangunan Air. Penerbit Gunaarma, Jakarta. Dinas Pekerjaan Umum KP-0 Perencanaan Jaringan Irigasi. Dinas Pekerjaan Umum KP-02 Bangunan Utama. Dinas Pekerjaan Umum KP-04 Bangunan Pelengkap. Payakumbuh Dalam Angka 202, Kerjasama Baan Perencana Pembangunan Daerah Kota Payakumbuh engan Baan Pusat Statistik Kota Payakumbuh. Soeibyo. 2003, Teknik Benungan. PT Pranya Paramita, Jakarta. Sujarwai Pengantar Teknik Irigasi. Universitas Gajah Maa, Yogyakarta. Suripin Sistem Drainase Perkotaan yang Berkelanjutan. Ani Offset, Yogyakarta. Triatmojo, Bambang Hirologi Terapan. Beta Offset, Yogyakarta. Saran Agar embung bulakan ini nantinya bisa berfungsi sesuai engan yang iharapkan maka perlu ilakukan pemeliharaan yang berkelanjutan an perhatian ari masyarakat serta pemerintah setempat. DAFTAR PUSTAKA Alexaner an Harahab, Syarifuin Perencanaan Embung Tambakboyo Kabupaten Sleman D.I.Y (Design of Tambakboyo Small Dam Sleman D.I.Y Area). Teknik Sipil Universitas Diponegoro, Semarang. 5