Drainasi Di Lahan Persawahan

8/17/2019 Drainasi Di Lahan Persawahan

http://slidepdf.com/reader/full/drainasi-di-lahan-persawahan 1/71

DRAINASI DI LAHANPERSAWAHAN

a. Definisi drainasi

Drainasi yaitu sistim pematusan /pengeringan air

disuatu tempat yang di akibatkan oleh adanya

genangan karena hujan.Saluran drainasi dapat juga dikatakan sebagai

saluran pembuang, sehingga dalam hal ini maka

air yang dibuang tidak saja air hujan tapi juga air

limbah maupun air sungai yang berlebih.



Gambar 2. Jaringan irigasi semi teknis



Gambar 3. Jaringan irigasi teknis



b. Jaringan pembuang

Jaringan pembuang dapat di bedakanmenjadi tiga yaitu:

Pembuang primer, berupa sungai-sungaialamiah yang biasanya diberi nama. Bilaada saluran-saluran pembuang primerbaru yang akan dibuat, maka saluran ituharus diberi nama tersendiri.

Pembuang sekunder, umumnya berupa

sungai atau anak sungai yang lebih kecil.Beberapa diantaranya sudah mempunyainama yang tetap bisa dipakai



Pembuang tersier adalah pembuangkategori terkecil dan akan dibagi-bagimenjadi ruas-ruas dengan debit seragam,masing-masing diberi nomor. Masing-

masing petak tersier akan mempunyainomor seri sendiri-sendiri.

Dalam tata warna peta biasanyaditentukan yaitu warna merah untuk

sungai dan jaringan pembuang garispenuh untuk jaringan yang sudah adadan garis putus-putus untuk jaringan

yang sedang direncanakan.



c. Sauran Pembuang

!istim pembuangan pada saluran drainasi didaerah persawahan terbagi menjadi duayaitu:

". Pembuang intern, yaitu pembuangan airhujan yang berada di persawahan yangdalam hal ini masih memperhitungkanadanya genangan yang ada di sawah.

#. Pembuang ekstern, yaitu pembuangan airhujan yang berada di luar persawahan.Dalam hal ini yaitu air hujan yang berada diperkampungan pedesaan.



$arakteristik saluran pembuang, harusditentukan dengan mempertimbangkanhal-hal sbb:

muka air harus cukup rendah agarkelebihan air dapat dibuang dari sawah-sawah yang terendah di petak tersier.

biaya pelaksanaan dan pemeliharaan

harus diusahakan minimum. %al iniberarti bahwa tinggi muka air harus lebihrendah dari pada tinggi medan disekitarnya.



Metode Drainage Module ini dibagi duayaitu:

". !ecara analitis

#. !ecara gra&s



Pertan!aan umpan baik

$enapa saluran pembuang dipisah-pisahkan sehingga ada pembuangtersier, sekunder dan primer

Dalam sistim irigasi apakah selalu adasaluran pembuang

'pakah boleh saluran pembuangmenyatu dengan saluran irigasi.

!ecara &sik konstruksinya apa yang

membedakan antara saluran drainasi dansaluran irigasi



Pembuang intern

a. Debit rencana

$apasitas rencana jaringan pembuang intern untuksawah dihitung dengan rumus berikut :

(d) ",*# Dm '+,#

Dengan :

(d ) debit rencana ldet/

Dm) modulus pembuang ldet.ha/

' ) luas daerah yang akan dibuang airnya, ha0ntuk menghitung pembuang rencana, Dm adalahcurah hujan 1 hari berturut-turut atau dapat jugadengan curah hujan 1 harian dengan diselangi seharitidak ada hujan, dengan periode ulang 2 tahun.



0ntuk modulus pembuang rencana, Dmadalah curah hujan 1 hari dengan periodeulang 2 tahun.

Dm ) Dn/n34,*5/ ldet.ha

Dn/ adalah pembuang permukaan untuksatuan luas dan dinyatakan sebagai :

Dn/ ) 6n/ 7 8 n96 ;7 P/ - ∆s



Dengan :

n ) jumlah hari berturut-turut

Dn/) limpasan air hujan pembuang

permukaan selama n hari, mm6n/ 7) curah hujan selama n hari berturut-turut dengan periode ulang 7 tahun, mm

96 ) pemberian air irigasi, mmhari

;7) e<apotranspirasi, mmhariP ) perkolasi, mmhari

∆s) tampungan tambahan, mm



0ntuk perhitungan modulus pembuang,komponen- komponennya dapat diambilsebagai berikut dengan mengandaikankondisi tanah rendah/ :

- Pemberian air irigasi 96 sama dengannol jika pemberian dihentikan atau- 7ampungan di sawah dengan lapisan airmaksimum "2+ mm tampungan

tambahan ∆s di akhir n hari berturut-turutmaksimum 2+ mm- Perkolasi P sama dengan nol



%arga-harga module drainasi tersebutber<ariasi tergantung pada keadaantopogra& seperti :

". Dataran rendah low land/

jika irigasi dihentikan :96 )+

jika irigasi diteruskan :96 ) ;7

berdasarkan 9rrigation Manual o=Drainage P0 "45/ 961/ ;71//diasumsikan ) 5,5 mm selama musimhujan



tampungan tambahan di sawah pada "2+mm lapisan air maksimum >! pada akhirhari berturut-turut >!-n/ diambil

maksimum 2+ mm atau >! ) #2? tinggitanaman, >! ) !no !n

dimana :

!n ) allawable fooding water

!no= existing genangan

P-1/ ) +



Pada daerah terjal sloping area/

961/ ;71/ ) 5,5 mm

>!1/ ) "++ mmP1/ ) mm1 hari atau 1mmhari

Pada dataran tinggi upland/

961/ ;71/ )+ mm

>!1/ ) + mm

P1/ ) 5+ ? dari curah hujan yang terjadi



0ntuk modulus pembuang rencana dipilihcurah hujan 1 hari dengan kalaulang 2tahun untuk lahan pertanian sehingga

modulus pembuang adalah :

Dm ) D-1/1 3 4,*5 ltdet.ha/

Dalam hal ini D-1/ : limpasan pembuangpermukaan selama 1 hari mm/



b. "#$uus pembuang rencana unit areadrainage module/

". 0ntuk saluran

(i ) βi D1/ 'i/134,*5

) βi. DM. 'i

dimana (i ) debit pembuang rencana dari suatuarea 'i ltdet/

βi. ) =aktor reduksi untuk luas daerah 'i, untuk

luas maksimum petak tersier "2+ ha, maka βi. )" D1/2 ) modul drainasi untuk kejadian hujan 1hari berturut-turut dengan kala ulang 2 tahun

'i ) luas daerah ha/



0ntuk bangunan-bangunan drainasi

(i ) βi D1/#+ 'i/13 4,*5

Dalam hal ini D1/#+ ) modul drainasi untuk

kejadian hujan 1 hari berturut-turut

dengan kala ulang #+ tahun



!ecara @ra&s, komponen penentu dari cara ini :

96 sisa air irigasi/ 6A/7 P ;7 dan >!

Prosedurnya adalah sbb:

". komulati= semua komponen

#. Digambar pada kertas gra&k dengan sumbu:tdhati/ dan sumbu C: d mm/

1. hitung drainage module

DM ) tg α) dtd mmhr/ ) d."+5td.#5.*+.*+ltdetha/



%#nt#& s#a

Dari analisa data curah hujan, jumlah curahhujan 1 hari dengan periode ulang 61/2 ditetapkan #++ mm

urah hujan per hari adalah "5+ mm, 12 mmdan #2mm . ;<apotranspirasi ;7diandaikan * mmhari

Maka :

D1/ ) #++ 81 + * +/- 2+ ) "1# mm

Dm ) D1/134,*5/

) "1#134,*5/ ) 2,+ ldet.ha



"5+

12#2

D u r a h

h u j a n

D a l a m

m m

h a r i

Eaktu dalam hari

+5+4+

"#+"*+

#++

#5+

"5+"F2

"F2 #++∆s)2+ mmn;7)"4"2+

"1#

nDm)"1#mm

" # 1

D u r a h

h u j a n

k o m

u l a t i =

∆sma3

pembuangan

P)96)+Dm) "1#134,*5/ ) 2,+

Eaktu dalam hari



Dimensi saluran.

Perbandingan lebar-kedalaman untuk saluranpembuang intern dengan potongan melintangtrapesium dapat diandaikan sbb:

n ) bh ) 1Di mana :

n ) perbandingan lebar kedalaman

b ) lebar dasar

h ) kedalaman air rencanam ) kemiringan talut




$enapa dalam perencanaan salurandrainasi perlu ditentukan debit disainnya,apa yang akan terjadi bila tidak

memperhitungkan debit disain. Dalam perencanaan drainasi modul

masih memerlukan tampungantambahan , kenapa coba jelaskan



Pembuang Ekstern

a. Debit RencanaDebit puncak untuk daerah yang akan dihitung

airnya sampai seluas "++ km# dihitung denganrumus Der Eeduwen.

(p ) α. β. G.'Dengan :(p) debit puncak m1det α ) koe&sien limpasan air hujanβ ) koe&sien pengurangan luasan hujan

G ) curah hujan, m1dt.km#

' ) luas daerah yang akan dibuangairnya,km#



$emiringan minimum talut saluranpembuang

$edalaman galian D $emiringan min, talutm/ hor<ert/

D≥ ",+ ",+

",+H D≤ #,+ ",2DI #,+ #,+



Debit rencana dihitung sbb:

(d ) +,""* α 6"/2 '+,#

Di mana(d ) debit rencana, ldet

α ) koe&sien limpasan air hujan

' )luas daerah yang akan dibuang

airnya, ha

6"/2 ) curah hujan harian rencana

dengan periode ulang 2 th, mm



%arga-harga koe&sien limpasan air hujan α untukperhitungan (d

Penutup tanah $elompok hidrologi tanah

D

%utan lebat +,*+ +,F+ %utan tidak lebat +,*2 +,F2 7anaman ladang +,F2 +,4+ daerah terjal/



$elompok : tanah yang memiliki lajuin&ltrasi rendah jika tanah itu dalamkeadaan jenuh sama sekali, dan terutamaterdiri dari tanah-tanah yang mampu

menahan gerak turun air, atau tanahbertekstur sedang sampai halus $elompok D : air hujan bisa melimpas

cepat/, tanah yang memiliki laju in&ltrasi

sangat rendah jika dalamkeadaan jenuhsama sekali, dan terutama terdiri daritanah keras dengan potensimengembang yang tinggi



b. 'emiringan $asar sungai rencana

Pada saluran pembuang alamiah yangdigunakan untuk membawa kelebihan air dari

luar daerah, biasanya: -kemiringan dasar makin mengecil ke arah hilir.!aluran itu harus dibagi-bagi menjadi bagian-bagian tertentu guna menentukan kemiringanrencana.

-Berdasarkan kemiringan ini direncanakan dasarair rendah.-;le<asi dasar sungai diperoleh dari pengukuranpertama di sepanjang sungai tersebut.



Perhitungan untuk masing-masing bagiandibuat sbb:

7entukan beda ele<asi terkecil antara ele<asisawah dan ele<asi dasar sungai

7entukan kecepatan aliran dengan rumus!trikler dengan jari-jari hidrolis samadengan h" dan kemiringan dasar sungai !,k sebaiknya diambil 1+m"1det

) k h"#1 !"#



lanjutan

Di mana : ' ) luas basah , m#

B ) lebar dasar, m h") kedalaman air, m

m ) kemiringan talut )#/ ( ) debit rencana, m1det

) kecepatan aliran dari langkahmdet



Bandingkan lebar dasar yang sudah ada Bedengan lebar dasar hasil perhitungan B. Bila Belebih lebar dari B maka hitung kembalikedalaman air dengan rumus !trikler

) k 6#1 !"#




Jelaskan perbedaan antara pembuang interndan pembuang ekstern dan kenapa sistemtersebut pembuangannya dipisahkan.

Jelaskan contoh-contoh yang ada di lapangan

pembuang ekstern itu yang bagaimana.



(ugas terstruktur

6encanakan dimensi saluran pembuangekstern jika diketahuai data-data sebagaiberikut :

Kuasa daerah ) + ha koe&sien limpasan) +,*2 hujan rencana berdasarkan datahujan yang telah disediakan.dari tugassebelumnya/. $ !trikler ) 52 B% ) ",2 dan

kemiringan dasar saluran direncanakan )+,++"2.

Data-data lain yang dianggap perlu dapatditentukan sendiri.



-----------,"4*, Buku Petunjuk Perencanaan9rigasi

L Bagian Penunjang” 0ntuk !tandarPerencanaan 9rigasi, .@alang Persada

Bandung. -----------,"4*, !tandar Perencanaan 9rigasi

Kriteria Perencanaan bagian bagian Saluran”.@alang Persada Bandung.



Perencanaan subsur)ace $rainage

a. Subsur)ace DrainagePerencanaan subsur=ace drainage digunakan

pada :

- tanah yang didrainasinya jelek

- ground water table nya tinggi

Pada perncanaan saluran subsur=acedrainage biasanya menggunakan Tile Drain

yang mempunyai keuntungan :

- mendrain kelebihan air di root zone- menurunkan water table

an*utan



an*utan

aranya adalah :

". membuang air bebas yang tidakdiperlukan oleh tanaman

#. menaikkan <olume tanah

1. menaikkan sirkulasiudara

5. meningkatkan kapasitas tanah uantukmengukat air

irinya :

- terbuat dari tanah liat yang dibakar dan

per<ious berbentuk lingkaran dengandiameter d ) "+ 1+ cm

- biasanya diletakkan di dalam tanah

Gam ar cr#ss sect #n # a t e ra n n



Gam ar cr#ss sect #n # a t e ra n nper+i#us s#i

gwt

7anpa &lter Dengan en<elope&lter

7ilepipa drain

;n<elope &lter

gwt

F,2-"2 cm

F,2 -"2 cm graded &lter



0ntuk kebanyakan tanaman titik puncak watertable minimal berada " ",2 m di bawahpermukaan tanah dan close drain diletakkan ± +,1+ m di bawah titik puncak water table

D

a

9mper<ious layer

Drainspacing)!

7ile drain

Muka air +,1m

0mumnya "-",2 m

Eater table a=ter drawdown

b



an*utan

Dalam hal ini :! ) jarak # tile drain ) drain spacinga ) kedalaman dari lapisan imper<ious

dari pusat drainb ) tinggi maksimal dari water table

sampai lapisan imper<ious

Beberapa rumus yang sering dipergunakan dalamperhitungan tile drain :

G ) 5 k b# a#/!#



!# ) 5 k b# a#/G

G tergantung dari debit in&ltrasi ke dalamtanah

biasanya G ) "? 3 curah hujan rata-ratatahunan dalam #5 jam

) " ? 3 6#5

!ehingga persamaan Drain !pacing jarak pipadrain :

! ) 4,*5."+*.5.k b# a#/6#5/"#



b. Drainage c#e,cient -D%

Drainage coeNcient D/ adalah tingkat kecepatanair yang dipindahkan oleh sebuah saluranpembuang. D dinyatakan dalam kedalaman air cm atau m/ yang dipindahkan dalam #5 jam daridaerah drainasi. %arganya tergantung pada :

- besarnya curah hujan

- tipe tanah

- tipe tanaman

Direkomendasikan : "? 3 PeO /#5

0mumnya D ) " #,2 cmhari untuk tanah mineral



0ntuk tanah organis D ) ",#2 "+ cmhari

0ntuk perhitungan dimensi tile drain :

- berdasar rumus Manning

- pipa diusahakan diletakkan pada slopelongitudinal

! ) +,+2? - 1 ?, minimal +,# ?

- minimal diameter pipa drain ) "+ "2 cm



(ugas terstruktur

saudara diperkenankan untuk mengambilbuletin ilmiahjornal tentang drainasi, kemudiansaudara re<ieu untuk dipresentasikan



Da)tar Pustaka

arshney.6.!.,@upta.!., "F, 7heory Designo= 9rrigation !tructures, olume Qne, anals and

7ubewells

James A.Kuthin, "**, Drainage Engineering” Jonh Eiley !ons, 9A. Aew CorkKondon!ydney



Penggunaan Persamaan H##g&#u$&t

a. Airan Pa$a Sauran (erbuka

!aluran terbuka paralel yang mencapai lapisanimpermeable dengan muka air yang rendah didalam saluran

! ) 5 k m+#K#

K# ) 5 k m+#!



0ntuk pipa paralel K#) 5.k.m+#

!

G atau !

k

mo

K

!Kap.impermeabl

e



!aluran terbuka paralel yang mencapai lapisanimpermeable dengan muka air yang tinggi didalam saluran dan untuk pipa paralel

! ) 4 k d mo 8 5 k mo#/ K# "/

K# ) 4 k d mo 8 5 k mo#/ !

Dalam hal ini D ) real depth : diameter saluran

d ) imajinary depth : diametertube



Kap.impermeable

k

G atau !

ss

k"

k#

D D

m+

K K



an*utan

$ " ) katas k# ) kbawah

K# ) 4 kbawah d mo 8 5 katas mo#/ !

#/

Jika mo HHH D atau katas k"/ HHH kbawah k#/ maka:

K# ) 4 k# d mo!Dimana d ) = K,ro,D/

ro ) perimeter basahπAilai d dari tabel



an*utan

d tergantung pada K, kemudian :

estimasi K dengan estimasi d persamaan #/ $oreksi d dengan menghitung nilai K tabel/ %itung K lagi dengan mengkoreksi d pers.#/ $oreksi d dst sampai diperoleh K dan d cukup

sesuai

b Airan ra$ia



b. Airan ra$ia

radial

3

D

'" '#



an*utan3 ) D#"# ) +,F+F D

Persamaan untuk aliran di bawah le<el dari draintube

! ) π k mo/ Kln.K πro 8 # Σ ln.coth # π n DK/

Dengan d ) π K4/ ln. K πro 8#Σln.coth # π n

DK/




'pa yang saudara ketahui tentang persamaan%ooghoudht

Pada persamaan %ooghoudht kalau $ atas lebih

besar dari $ bawah apa artinya terhadap lapisan

tanah tersebut.



(ugas terstrutur

Diberikan data- data sbb:

! ) "+ mmhari

k ) " mhari

D ) 2 m

mo ) +,2 m

ro ) +,+5 m

%itung drain spacingnya.



Da)tar Pustaka

arshney.6.!.,@upta.!., "F, 7heory Designo= 9rrigation !tructures, olume Qne, anals and

7ubewells

James A.Kuthin, "**, Drainage Engineering” Jonh Eiley !ons, 9A. Aew CorkKondon!ydney

Kedeboer.%.R dan !oebagio 7j, "4F, Agricultural Drainage” Kecture notes o= course

P7'-**1 o= 0@MS0nibraw !#-Program !oil Eater Management

ol 9,99 dan 999

'uia& ke /



'uia& ke /(in*auan aspek &i$r#ika pa$a perencanaan $anpenge#aan sauran $rainasi

a. "aksu$ $an (u*uan Maksud : pengenalan teori dan rumus-rumus

hidrolika dasar yang ada hubungannya

dengan saluran drainasi.

7ujuannya : penggunaan teori dan rumus-rumus hidrolika dasar untuk merencanakandan mengoperasikan saluran drainasi.



Dua aspek hidrolika pada perencanaan salurandrainasi yang harus diperhatikan yaitu :

". $estabilan saluran drainasi terhadap erosi

oleh aliran air dan#. $apasitas saluran untuk mengalirkan debitrencana



b.'estabian sauran tana& ter&a$ap er#si#e& airan air

B

h

Muka air

Dasar sal 7 a l u

d s a l u r a n

m

"



7ampak pada gambar bahwa erosi pada salurantanah dapat terjadi di talud maupun dasarsaluran. 0ntuk menghindari adanya erosi padaprinsipnya ada dua cara yaitu :

". egime t!eor"

#, Tracti#e $orce t!eor"



6umus-rumus dari regime theoryL

kebanyakan dijabarkan dari kondisi saluranirigasi dari tanah yang sudah stabil. Padaumumnya rumus-rumusnya adalah rumusempiris, diantaranya rumus $ennedy "42/,!imons dan 'lbertson "*1/ serta Blench

"F+/ dll 6umus tracti<e =orce theoryL lebih

berdasarkan pada mekanisme dari geraksuatu partikel tanah didalam suatu aliran

air. tracti<e =orce theoryL jika dibandingkandengan regime theoryL lebihmengandalkan pada perumusan matematis

dari mekanisme gerak suatu partikel tanah



6umus $ennedy "42/

$ennedy menghasilkan rumus untuk kecepatan

yang tidak menyebabkan pengendapanmaupun penggerusan bagi air yang membawalumpur.

+) C

dimana : o ) kecepatan rata-rata yang tidakmenyebabkan pengendapan maupun

penggerusan =ps/

C ) kedalaman air =t/ 3 ) +,*5 konstante/



Pr#se$ur perencanaan

Dari macam material pembentuk tubuhsaluran didapat n angka kekasaran/,miring tebing T serta kecepatan ma3yang diijinkan tabel/

%itung jari-jari hidrolis 6 dengan rumusManning

Kuas penampang basah ' dihitungdengan ' )(, dimana kecepatan

yang diijinkan $eliling basah P dicari dengan P ) '6 Dengan harga-harga ', 6 yang telah

diperoleh maka B dan C dapat dicari



Tabel Fortier &Scobey untuk kecepatan maks. yang diijinkan

Macam material n Air bersih Air yang mengandung

tanah koloid

V (fps V(fps

!asir halus koloid "#"$ %#" $#"

'empung pasiran "#"$ %# $#"

'anau lempung "#$" $#"" )#""

'anau alu*ial "#"$ $#"" )#"

'empung biasa "#"$ $#" )#"

'empung keras "#"$ )# #""

+ra*el halus "#"$ $#" #""

+ra*el kasar "#"$ ,#"" -#""




Mengapa dalam perencanaan saluran drainasimemperhitungkan aspek hidrolika

Jika saluran tidak stabil apa yang akan terjadipada saluran tersebut.

Berikan contoh-contoh untuk saluran yang tidakstabil dan saluran yang stabil



(ugas terstruktur

7entukan dimensi saluran dengan penampangtrapesium bila diketahui ! ) +,++"* ( ) ""m1det saluran tersebut digali pada tanah yangmengandung lempung keras n ) +,+#2 dan T )

#

!istem Planning 9rigasi F+



Da)tar Pustaka

$inori B.U. "F+, %anual o$ Sur$ace DrainageEngineering& ;lse<ier Publishing ompany,'msterdam-Kondon-Aew Cork

%enderson RM, "**, 'pen (!annel )low”

Macmillan Publishing Q.,9A, Aew Cork 6anga 6aju $@, "4*, 'liran Melalui !aluran

7erbukaL Penerbit ;rlangga

Drainasi Di Lahan Persawahan

Documents

Transcript of Drainasi Di Lahan Persawahan