PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT … · PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT PERENCANAAN...
Transcript of PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT … · PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA DIKLAT PERENCANAAN...
Modul 07
PERENCANAAN SALURAN IRIGASI RAWA
DIKLAT PERENCANAAN TEKNIS RAWA
TAHUN 2016
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya
validasi dan penyempurnaan Modul Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
sebagai Materi Substansi dalam Diklat Perencanaan Teknis Rawa Lebak. Modul
ini disusun untuk memenuhi kebutuhan kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara
(ASN) di bidang Sumber Daya Air (SDA).
Modul Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak disusun dalam 5 (lima) bab yang
terbagi atas Pendahuluan, Materi Pokok, dan Penutup. Penyusunan modul yang
sistematis diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami
Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak. Penekanan orientasi pembelajaran
pada modul ini lebih menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta.
Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim
Penyusun dan Narasumber Validasi, sehingga modul ini dapat diselesaikan
dengan baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang
senantiasa terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi,
kebijakan dan peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat
memberikan manfaat bagi peningkatan kompetensi ASN di bidang SDA.
Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan
Sumber Daya Air dan Konstruksi
Dr.Ir. Suprapto, M.Eng
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................... i
DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii
DAFTAR TABEL .................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... vi
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL .................................................................. vii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ I-1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................ I-1
1.2 Deskripsi Singkat .................................................................................... I-1
1.3 Tujuan Pembelajaran .............................................................................. I-2
1.3.1 Kompetensi Dasar ............................................................................... I-2
1.3.2 Indikator Keberhasilan ......................................................................... I-2
1.4 Materi Pokok ........................................................................................... I-2
1.5 Estimasi Waktu ....................................................................................... I-2
BAB II PERENCANAAN HIDRAULIK SISTEM SALURAN .................................. II-1
2.1. Kriteria Perencanaan Saluran ................................................................ II-1
2.2. Drainase ................................................................................................ II-2
2.2.1. Drainase Maksimum ........................................................................... II-3
2.2.2. Persyaratan Drainase ......................................................................... II-8
2.2.3. Dasar Drainase ................................................................................... II-8
2.2.4. Kemampuan Drainase ........................................................................ II-8
2.3. Dimensi Saluran ..................................................................................... II-8
2.3.1. Lebar Berm ....................................................................................... II-10
2.3.2. Tinggi Bebas ..................................................................................... II-10
2.3.3. Kemiringan Sisi Saluran dan Tanggul ............................................... II-11
2.3.4. Koefisien Kekasaran ......................................................................... II-11
2.3.5. Kecepatan Maksimum Aliran Air ....................................................... II-11
2.3.6. Stabilitas Lereng saluran................................................................... II-11
2.3.7. Tanggul saluran. ............................................................................... II-12
2.3.8. Jalur bebas /right of way. .................................................................. II-14
2.4. Penyusutan Tanah ............................................................................... II-14
2.4.1. Penurunan Tanah Galian .................................................................. II-14
2.4.2. Pengisian Kembali Air Tanah ............................................................ II-14
2.4.3. Lebar Tanggul ................................................................................... II-14
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
iii
2.5. Kebutuhan air. ...................................................................................... II-15
2.5.1. Tanaman Padi .................................................................................. II-15
2.5.2. Tanaman Palawija. ........................................................................... II-16
2.5.3. Tanaman Keras ................................................................................ II-16
2.6. Latihan ................................................................................................. II-17
2.7. Rangkuman.......................................................................................... II-17
BAB III PERENCANAAN SALURAN RAWA LEBAK .......................................... III-1
3.1. Saluran Suplesi ..................................................................................... III-1
3.1.1. Data Topografi ................................................................................... III-1
3.1.2. Kapasitas Rencana ............................................................................ III-2
3.1.3. Data Geoteknik .................................................................................. III-6
3.1.4. Perencanaan Saluran yang Stabil ...................................................... III-8
3.1.5. Rumus dan Kriteria Hidraulis ............................................................. III-9
3.2. Saluran Drainase ................................................................................ III-16
3.2.1. Data Topografi ................................................................................. III-16
3.2.2. Debit Rencana ................................................................................. III-17
3.2.3. Data Mekanika Tanah ...................................................................... III-28
3.3. Rencana Saluran Pembuang .............................................................. III-28
3.3.1. Perencanaan Saluran Pembuang yang Stabil .................................. III-28
3.3.2. Rumus dan Kriteria Hidrolis ............................................................. III-30
3.3.3. Potongan Melintang Saluran Pembuang .......................................... III-35
3.4. Latihan ................................................................................................ III-41
3.5. Rangkuman......................................................................................... III-41
BAB IV DRAIN SPACING ................................................................................ IV-1
4.1. Contoh 1 .............................................................................................. IV-1
4.2. Contoh 2 .............................................................................................. IV-6
4.3. Contoh 3 .............................................................................................. IV-7
4.4. Contoh 4 ............................................................................................ IV-10
4.5. Contoh 5 ............................................................................................ IV-12
4.6. Contoh 6 ............................................................................................ IV-14
4.7. Contoh 7 ............................................................................................ IV-17
4.8. Contoh 8 ............................................................................................ IV-18
4.9. Latihan ............................................................................................... IV-20
4.10. Rangkuman........................................................................................ IV-20
BAB V PENUTUP .............................................................................................. V-1
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
iv
5.1. Simpulan ............................................................................................... V-1
5.2. Tindak Lanjut ........................................................................................ V-1
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. viii
GLOSARIUM ........................................................................................................ ix
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 - Kriteria Perencanaan Saluran ......................................................... II-1
Tabel 2. 2 - Modul drainase dan Kriteria tinggi muka air ..................................... II-4
Tabel 2. 3 – Penetapan Standar lebar tanggul minimum ................................... II-15
Tabel 2. 4 - Kebutuhan air pada tahap pertumbuhan tanaman padi sawah ...... II-15
Tabel 2. 5 - Kebutuhan air untuk palawija ......................................................... II-16
Tabel 2. 6 - Kebutuhan air untuk tanaman keras ............................................. II-16
Tabel 3. 1 - Sistem kebutuhan air....................................................................... III-5
Tabel 3. 2 - Harga K Strickler, n dan m ........................................................... III-11
Tabel 3. 3 - Perbandingan Sistem Unified USCS dengan Sistem AASHTO ..... III-16
Tabel 3. 4 - Harga – harga koefisien limpasan air hujan untuk
penghitungan Qd ............................................................................................. III-25
Tabel 3. 5 - Koefisien kekasaran Strickler untuk saluran pembuang ................ III-30
Tabel 3. 6 - Kecepatan Maksimum yang diizinkan (oleh Portier dan Scobey) .. III-33
Tabel 3. 7 - Kemiringan talut minimum untuk saluran pembuang ..................... III-36
Tabel 3. 8 - jari-jari lengkung untuk saluran pembuang tanah .......................... III-36
Tabel 3. 9 - Saluran Primer (Di Air Hitam) ....................................................... III-38
Tabel 4. 1 - Kedalaman Ekuivalen (Hooghoudt, 1940) ...................................... IV-3
Tabel 4. 2 - Faktor Geometri (Van Beers, 1979) .............................................. IV-12
Tabel 4. 3 - Kedalaman Muka Air Tanah dan Perhitungan Discharge Saluran
Menggunakan Persamaan De Zeeuw – Hellinga (Contoh 6) ........................... IV-15
Tabel 4. 4 - Perhitungan saluran penyergap pada area yang miring : (A) sebelum
konstruksi dan (B) setelah konstruksi (Contoh 8) ............................................ IV-19
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar II. 1 - Modul Drainase untuk padi sawah dan jalur hijau ...................... II-5
Gambar II. 2 - Modul drainase untuk palawija dan lahan pekarangan ................ II-6
Gambar II. 3 - Modul Drainase untuk tanaman keras ...................................... II-7
Gambar II. 4 - Tipikal Potongan Melintang Saluran tersier .................................. II-9
Gambar II. 5 - Tipikal Potongan melintang saluran Sekunder Irigasi Rawa LebakII-9
Gambar III. 1 - Parameter Perhitungan Hidraulis ................................................ III-9
Gambar III. 2 - Kecepatan – kecepatan dasar untuk tanah koheren (SCS) ...... III-13
Gambar III. 3 - Faktor – faktor koreksi terhadap kecepatan dasar (SCS) ......... III-14
Gambar III. 4 - Contoh perhitungan modulus pembuang .................................. III-21
Gambar III. 5 - Faktor pengurangan luar areal yang dibuang airnya................. III-22
Gambar III. 6 - Koefesien koreksi untuk berbagai priode ulang D ..................... III-31
Gambar III. 7 - tipe-tipe potongan melintang saluran pembuang ...................... III-34
Gambar III. 8 - Tinggi jagaan untuk saluran pembuang (dari USBR) ................ III-37
Gambar IV. 1 - Perhitungan spasi saluran dalam satu lapisan profil tanah ........ VI-2
Gambar IV. 2 - Diagram Alir Perhitungan Kedalaman Equivalen ....................... VI-6
Gambar IV. 3 - Perhitungan spasi saluran dalam 2 layer lapisan tanah dengan
drainase pada batas kedua layer (Contoh 3) ..................................................... VI-8
Gambar IV. 4 - Perhitungan spasi saluran dalam 2 layer lapisan tanah dengan
drainase pada lapisan atas (Contoh 4) ............................................................ VI-10
Gambar IV. 5 - Perhitungan spasi saluran kondisi aliran unsteady (Contoh 5) VI-13
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
vii
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
Deskripsi
Modul Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak ini terdiri dari dua kegiatan
belajar mengajar. Sub kegiatan belajar pertama membahas tentang
perencanaan hidrauik system saluran. Kemudian sub kegiatan belajar kedua
membahas Perencanaan saluran rawa lebak.
Peserta diklat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang
berurutan. Di akhir pembelajaran dapat dilengkapi dengan latihan soal yang
menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta diklat setelah mempelajari
seluruh materi Diklat ini.
Persyaratan
Dalam mempelajari modul pembelajaran dasar ini peserta diklat diharapkan
dapat menyimak dengan seksama penjelasan dari pengajar, sehingga dapat
memahami dengan baik materi yang merupakan dasar dari Perencanaan
Saluran Irigasi Rawa Lebak.
Metode
Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah
dengan kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/Fasilitator,
adanya kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi
Alat Bantu/Media
Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat
Bantu/Media pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/projector, Laptop, white board
dengan spidol dan penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/atau bahan
ajar.
Kompetensi Dasar
Setelah mengikuti masa diklat ini, peserta diharapkan mampu memahami
tentang perencanaan saluran irigasi rawa lebak.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
I-1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Lahan rawa lebak merupakan lahan marjinal dengan permasalahan biofisik
dan sosial-ekonomi yang khas, sehingga upaya pengembangannya
memerlukan strategi perencanaan dan teknik pengendalian dan pengelolaan
air yang tepat.
Upaya pembangunan dibidang pertanian dan peningkatan perkebunan untuk
mewujudkan peningkatan penghasilan bagi petani, maka diperlukan
perencanaan saluran yang akurat. Dengan didukung oleh kemajuan
teknologi, perencanaan saluran dapat dipisahkan antara perencanaan
saluran rawa lebak/saluran irigasi dengan saluran yang dipengaruhi oleh
pasang surut air laut. Guna mendukung pola tanam sebagian tanaman
pangan pengendalian drainasi untuk tanaman keras/ perkebunan, diperlukan
penataan jaringan tata air beserta bangunan airnya. Salah satu faktor
keberhasilan untuk lahan pertanian terletak pada keserasian pengaturan air /
sistem suplai dan drainase dalam mengantisipasi keberadaan lahan
sehingga dapat berdaya guna dan berhasil guna secara optimal diperlukan
upaya perbaikan jaringan reklamasi rawa yang sudah ada secara terpadu,
konsisten dan berpedoman pada fungsi pelestarian rawa serta
pemanfaatannya secara lestari berkelanjutan.
Untuk mendukung hal di atas diperlukan perhitungan perencanaan saluran
yang memadai sesuai dengan kebutuhan air terhadap tanaman untuk
pengembangan daerah rawa secara terpadu.
1.2 Deskripsi Singkat
Modul Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak ini terdiri dari dua kegiatan
belajar mengajar. Sub kegiatan belajar pertama membahas tentang
perencanaan hidrauik system saluran. Kemudian sub kegiatan belajar kedua
membahas Perencanaan saluran rawa lebak.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
I-2
Peserta diklat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang
berurutan. Di akhir pembelajaran dapat dilengkapi dengan latihan soal yang
menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta diklat setelah mempelajari
seluruh materi Diklat ini.
1.3 Tujuan Pembelajaran
1.3.1 Kompetensi Dasar
Setelah mengikuti masa diklat ini, peserta diharapkan mampu memahami
tentang perencanaan saluran irigasi rawa lebak.
1.3.2 Indikator Keberhasilan
Setelah mengikuti pembelajaran modul ini, peserta diharapkan dapat
Menjelaskan:
1) Perencanaan Hidraulik Sistem Saluran
2) Perencanaan Saluran Rawa Lebak
3) Drain Spacing
1.4 Materi Pokok
Materi pokok yang akan dibahas dalam modul ini adalah:
1) Perencanaan Hidraulik Sistem Saluran
2) Perencanaan Saluran Rawa Lebak
3) Drain Spacing
1.5 Estimasi Waktu
Alokasi waktu yang diberikan untuk pelaksanaan kegiatan belajar mengajar
untuk mata diklat “Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak” ini adalah 4
(empat) jam pelajaran (JP) atau sekitar 180 menit.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-1
BAB II
PERENCANAAN HIDRAULIK SISTEM SALURAN
Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan perencanaan hidraulik sistem saluran
2.1. Kriteria Perencanaan Saluran
Sebelum perencanaan sistem saluran dapat dibuat, kriteria hidrolik yang
harus dipenuhi harus dinyatakan secara jelas. Error! Reference source not f
ound. menunjukan kriteria disain perencanaan saluran.
Tabel 2. 1 - Kriteria Perencanaan Saluran
Kriteria Lokasi Satuan Nilai Keterangan
Kemampuan
Drainase
Tanaman padi
Tanaman Lahan Kering
Tanaman Keras
30 cm
30 – 60 cm
60 cm
Muka air tanah yang
diperlukan selama 1 kali
curah hujan tinggi bulanan
dalam 5 tahun
Dimensi Awal
Saluran
Ditentukan dengan
rumus Manning
Lebar atas saluran ditentukan
menurut kemiringan lereng.
Koefisien
kekerasan
Kedalaman saluran < 1
m
Kedalaman saluran 1-2
m
Kedalaman saluran 2-3
m
Kedalaman saluran > 3
m
0.050 n-Manning
0.040 n-Manning
0.033 n-Manning
0.025 n-Manning
Kecepatan
Maksimum
Semua Saluran
Semua Bangunan
0.70 m/detik
2.00 m/detik
Tinggi bebas
Tanggul banjir
Saluran primer
Saluran Sekunder
Bangunan
0.75 m
0.75 m
0.30 m
0.30 m
Lereng sisi Kedalaman saluran < 1
m
Kedalaman saluran 1-2
m
Kedalaman saluran > 2
m
1 : 1
1 : 1.5
1 : 2
Sama seperti utk tanggul < 1
m
Sama seperti utk tanggul 1-2
m
Sama seperti utk tanggul > 2
m
Lebar berm Saluran Primer 5 m
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-2
Saluran sekunder
Saluran Tersier
3 m
2 m
Penyusutan Tanah gambut
Tanah Mineral
10-20 cm/tahun
2-4 cm/tahun
Kelebihan
tinggi untuk
pembuatan
bangunan
Tanah Liat belum
matang
Sampai setengah
matang
Tanah Liat matang
30 – 50 %
15 – 30 %
Tanah gambut tidak
dipergunakan untuk
pembuatan tanggul
2.2. Drainase
Elevasi muka air di saluran drainase ditetapkan berdasarkan ketinggian
lahan layanan dengan berpedoman pada kriteria perencanaan saluran
yaitu:
a) Saluran drainase harus dapat mengalirkan limpahan air kelebihan
dari lahan,
b) Mampu menurunkan muka air tanah pada saat proses pematangan
padi, hingga 50 Cm di bawah muka tanah.
c) Disamping itu saluran drainase harus juga mampu menjaga tinggi
muka air tanah pada lahan.
Elevasi muka air pada saluran baik saluran sekunder ataupun primer
ditentukan berdasarkan elevasi muka air pada saluran tersier serta kondisi
muka air pada Eksternal drain. Oleh karena itu ketinggian permukaan tanah
pada lahan layanan masing masing petak tersier ditentukan bedasarkan
pada peta situasi Skala 1 : 5000 dari hasil pengukuran topografi. Dengan
diketahui elevasi muka air kebutuhan di saluran tersier, tinggi muka air dan
kemiringan dasar saluran hasil perhitungan dimensi, maka elevasi muka air
dan dasar saluran di sepanjang saluran yang direncanakan dapat
ditetapkan dan dapat digambarkan pada gambar profil memanjang dan
melintang rencana saluran.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-3
2.2.1. Drainase Maksimum
Selama terjadi hujan lebat, suatu hal yang tidak dapat dihindari adalah
bahwa tinggi muka air (tanah) untuk sementara waktu naik keatas tinggi
muka air yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Namun demikian,
tinngi muka air ini akan kembali normal dalam periode waktu tertentu.
Tergantung atas jenis tanaman, kriteria ini ditetapkan untuk tanaman
sebagai berikut :
a) Tanaman Padi : Curah hujan selama 3 hari maksimum 1 kali
dalam 5 tahun, dikurangi dengan kenaikan penampungan lahan
sebesar 50 mm, harus dikosongkan dalam waktu 3 hari
b) Tanaman Palawija : Curah hujan selama 4 hari maksimum 1 kali
dalam 5 tahun harus dikosongkan dalam waktu 4 hari. Selama dua
hari pertama pada umumnya terjadi limpasan permukaan, dan
selama dua hari berikutnya pada umumnya terjadi limpasan air
tanah.
c) Tanaman Keras : Curah hujan selama 6 hari maksimum 1 kali
dalam 5 tahun harus dikosongkan dalam waktu 6 hari. Selama tiga
hari pertama pada umumnya terjadi limpasan permukaan, dan
selama tiga hari berikutnya terjadi limpasan air tanah.
Persyaratan untuk areal-areal rumah dan areal-areal komunal adalah sama
seperti persyaratan untuk tanaman keras. Kriteria ini merupakan dasar bagi
perhitungan modul drainase (persyaratan drainase dinyatakan dalam
I/detik/ha), sebagaimana diperhatikan dalam contoh pada Error! Reference s
ource not found. sampai Gambar II.3 yang mempergunakan data curah
hujan untuk wilayah Sumatera Selatan.
Drainase harus dilakukan pada waktu tinggi muka air saluran tersier berada
10 cm dibawah tinggi muka air ( tanah ) yang diinginkan pada lahan
tersebut. Error! Reference source not found. memperlihatkan modul d
rainase dan persyaratan tinggi muka air yang ditetapkan. Dalam hal ini,
kriteria disain yang menolak adalah bahwa pengeluaran air tanah untuk
tanaman palawija dengan tinggi muka air rencana disaluran tersier berada
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-4
0,60 m dibawah permukaan tanah, atau 0,10 m lebih rendah daripada tinggi
muka air tanah rencana, yaitu 0,50 m dibawah permukaan tanah.
Tabel 2. 2 - Modul drainase dan Kriteria tinggi muka air
Jenis
Penggunaan
Lahan
Limpasan Permukaan Limpasan Permukaan Bawah
Pengeluaran
lt/detik/ha
Muka air saluran
tersier m dari
NGL
Pengeluaran
lt/detik/ha
Muka air
saluran tesier m
dari NGL
Padi Sawah 4.9 - 0 .10 - -
Tanaman Pangan
lahan kering
6.3 - 0.10 4.9 - 0.60
Tanaman Keras 4.9 - 0.10 4.5 - 0.60
Lahan
Pekarangan
6.3 - 0.10 4.9 - 0.60
Areal Ekonomi 15.0 - 0.10 - -
Areal Umum 6.3 - 0.10 4.9 - 0.60
Jalur Hijau 3.0 - 0.10 - -
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-5
Gambar II. 1 - Modul Drainase untuk padi sawah dan jalur hijau
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-6
Gambar II. 2 - Modul drainase untuk palawija dan lahan pekarangan
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-7
Gambar II. 3 - Modul Drainase untuk tanaman keras
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-8
2.2.2. Persyaratan Drainase
Persyaratan drainase diperhitungkan dengan cara mengalikan modul
drainase dengan luas areal kotor. Faktor penurunan areal sebesar 0,9
dapat diterapkan untuk areal-areal yang luasnya melebihi 1.000 ha.
2.2.3. Dasar Drainase
Dasar drainase akan diambil dari rata-rata fluktuasi muka air pada sungai
yang memiliki tinggi muka air paling tinggi selama bulan musim tanam.
Untuk perhitungan awal dasar drainase dapat ditetapkan pada tinggi muka
air rata-rata selam periode tersebut.
2.2.4. Kemampuan Drainase
Pada waktu terjadi curah hujan normal, sistem drainase harus mampu
mempertahankan kedalaman air tanah (lihat Bagian 2.9) sebagai berikut :
a) Tanaman Padi 30 cm
b) Tanaman Lahan Kering ( Palawija ) 30 – 60 cm
c) Areal Rumah dan Desa 30 – 50 cm
d) Tanaman Keras 60 cm
Curah hujan normal yang dimaksudkan disini adalah curah hujan bulanan
yang tertinggi yang terjadi satu kali dalam 5 tahun yang terbagi rata
sepanjang bulan yang bersangkutan. Aliran air yang diinginkan selalu lebih
kecil daripada waktu drainase badai, namun mempengaruhi disain drainase
untuk areal-areal rendah.
2.3. Dimensi Saluran
Dimensi saluran harus cukup besar untuk memenuhi masing-masing fungsi
saluran. Pada lahan-lahan, dan rawa lebak (yang tidak terpengaruh pasang
surut), persyaratan fungsi drainase dari pencucian/pembilasan yang
menentukan. Perkiraan awal dari dimensi yang diperlukan untuk drainase
dan/atau suplai dapat diperoleh dengan mempergunakan rumus aliran
keadaan mantap (Persamaan Manning), yang mempertimbangkan drainase
maksimum.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-9
Gambar II.4 memperlihatkan tipikal penampang melintang saluran.
Gambar II. 4 - Tipikal Potongan Melintang Saluran tersier
Gambar II. 5 - Tipikal Potongan melintang saluran Sekunder Irigasi Rawa Lebak
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-10
2.3.1. Lebar Berm
Jarak kaki tanggul sepanjang tepi saluran ke tepi saluran (berm).
Jarak ini ditentukan dengan mempertimbangkan :
b) Kemudahan didalam memindahkan hasil galian.
c) Kestabilan talud saluran oleh adanya beban tanggul.
d) Kemungkinan adanya rencana rehabilitasi atau penyesuian profil
saluran dengan dimensi yang akan lebih besar dari yang ditentukan
menurut sekarang.
Untuk mencegah agar tanggul tidak longsor serta untuk tujuan
pemeliharaan, maka harus diterapkan berm dengan lebar minimum 5 m
sepanjang saluran primer, 3 m sepanjang saluran sekunder dan 2 m
sepanjang saluran tersier. Persyaratan timbunan untuk tanggul sepanjang
saluran dapat bertentangan dengan dimensi yang diperlukan berdasarkan
kebutuhan untuk drainase dan/atau suplai. Ukuran satuan yang berlebihan
untuk mengatasi pemeliharaan yang tidak baik dikemudian hari harus
dipertimbangkan untuk saluran-saluran primer dimana diperkirakan terjadi
sedimentasi yang besar, namun hal tersebut tidak efektif untuk saluran-
saluran sekunder.
2.3.2. Tinggi Bebas
Untuk tanggul yang terdapat disepanjang saluran primer, diperlukan tinggi
bebas 0,75 m diatas tinggi muka air tinggi dimusim hujan ( satu kali
berulang dalam periode 20 tahun ). Untuk saluran dan bangunan sekunder,
diperlukan tinggi bebas 0,30 m. Pada areal-areal dimana terdapat
perbedaan kecil antara tinggi muka air di musim hujan dan kemarau, maka
tinggi bebas yang diijinkan adalah sebesar 0,50 m untuk tanggul di
sepanjang saluran primer.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-11
2.3.3. Kemiringan Sisi Saluran dan Tanggul
Kemiringan sisi saluran tergantung atas kedalman saluran tersebut :
a) Kedalaman saluran < 1 m : kemiringan sisi 1 : 1
b) Kedalaman saluran 1-2 m : Kemiringan sisi 1 : 1.5
c) Kedalaman saluran > 2 m : kemiringan sisi 1 : 2
Kemiringan sisi tanggul dll harus memenuhi kriteria yang sama.
2.3.4. Koefisien Kekasaran
Koefisien kekerasan manning yang harus diterapkan untuk desain saluran
dikaitkan dengan kedalaman saluran yang bersangkutan :
a) Kedalaman saluran < 1 m : n=0,050
b) Kedalaman saluran 1-2 m : n=0,040
c) Kedalaman saluran 2-3 m : n=0,033
d) Kedalaman saluran > 3 m : n=0,025
2.3.5. Kecepatan Maksimum Aliran Air
Kecepatan maksimum aliran air di seluruh saluran tidak boleh melebihi 0,70
m/detik. Pada barrel bangunan, kecepatan maksimum aliran air ini
diperbolehkan sebesar 2,0m.
2.3.6. Stabilitas Lereng saluran.
Lereng saluran merupakan lereng hasil galian pada tanah asli untuk
mendapatkan penampang saluran sesuai dengan kebutuhan, harus stabil
sehinga tidak terjadi kelongsoran tebing. Kedalaman saluran ditetapkan
sesuai kebutuhan berdasarkan hasil desain dan analisa stabilitas lereng
diperlukan untuk menentukan kemiringan lereng. Tetapi dalam perhitungan
dimensi saluran, kemiringan lereng saluran telah ditetapkan berdasarkan
ketentuan yang diuraikan diatas. Maka dalam hal ini diperhitungkan
stabilitas lereng dilakukan untuk pengechekan kemiringan yang telah
ditetapkan berdasarkan data tanah yang ada dilapangan.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-12
Lereng yang stabil adalah lereng dengan perlawanan geser tanahnya dapat
menahan gaya gaya yang bekerja pada bidang geser yang mungkin terjadi
dengan faktor kemanan sesuai dengan kriteria yang telah ditetapkan.
Stabilitas lereng tergantung pada kekuatan geser tanah, tinggi dan
kemiringan lereng serta beban yang mungkin ada, perhitungannya
dilakukan berdasarkan asumsi rotational slides, menghitung faktor
keamanan yaitu perbandingan antara gaya atau momen yang melawan
kelongsoran dengan gaya atau momen penggerak pada bidang bidang
gelincir tertentu hingga diperoleh faktor keamanan yang terkecil.
Perhitungan dilakukan dengan menggunakan rumus Bishop sebagai
berikut:
F = 1 / w sin (cb + (w –Ub) tang 0) Sec / 1 + tang tang / F.
Perhitungan kontrol stabilitas lereng saluran dilakukan terhadap jenis
saluran yang mempunyai tinggi lereng yang besar.
Jika jenis tanah pada daerah rawa yang direklamasi terdiri lapisan gambut
yang tebalnya melebihi 2 meter maka pembuatan saluran yang
berpenampang trapesium sangat rentan adanya kelongsoran, oleh karena
itu disarankan agar penampang saluran memakai dimensi yang berbentuk
persegi empat (kotak) dengan asumsi jika telah terjadi kelongsoran maka
akan membentuk penampang hidrolis sendiri yang mendekati bentuk
trapesium hanya saja perlu diingat bahwa pada saluran tersebut akan
terjadi pendangkalan saluran akibat hasil tanah yang longsor tersebut
sehingga perlu adanya pemeliharaan saluran secara rutin dan hati hati.
2.3.7. Tanggul saluran.
Pada saluran drainase kadang kadang diperlukan adanya tanggul saluran
dengan tujuan :
a) Menahan genangan air yang diperlukan pada lahan
b) Mencegah limpasan air dari saluran yang masuk kelahan
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-13
c) Sarana jalan petani baik dalam membawa alat pertanian, pupuk dan
pestisida menuju sawah maupun untuk mengangkut hasil panen
ketempat penyimpanan/pemasaran.
Tanggul direncanakan pada bagian kanan kiri sepanjang saluran,
dengan memanfaatkan hasil galian pada waktu pembuatan saluran dengan
pendekatan tinggi 0,50 meter diatas permukaan lahan rata rata atau 1,00
meter diatas muka air rencana. Akan tetapi jika tanggul tersebut
mempunyai fungsi sebagai penahan banjir yang melindungi daerah
reklamasi rawa dari air banjir diluarnya maka beberapa ketentuan yang
harus diperhatikan adalah :
a) Tinggi efektifnya sebelum ditambah free board ditentukan berdasarkan
keadaan ekstrim rencana sebagai akibat interfensi air banjir ekstrem
dengn debit banjir dari hulu sesuai dengan kondisi hidrotopografi
wilayahnya.
b) Bentuk tanggul didasarkan atas prinsip kekuatan dan kestabilan sesuai
dengan karakteristik tanah dari hasil penyelidikan mekanika tanah.
c) Lebar mercu tanggul hendaknya memiliki ukuran yang memadai sesuai
fungsi gandanya sebagai jalan inspeksi.
d) Sebagai pedoman dalam penentuan tinggi freeboard dapat
dipergunakan rumus :
F = 0,20 + 0.5 H dalam meter
H = selisih tinggi banjir rencana terhadap tinggi muka tanah
setempat.
Tinggi awal dari tanggul (initial height) setelah ditambah free board, harus
dapat ditentukan dengan memperhatikan besarnya penurunan (setlement)
dan penyusutan yang terjadi selama 10 tahun pertama.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-14
2.3.8. Jalur bebas /right of way.
Berlaku ukuran tertentu pada setiap jenis saluran tertentu mengingat
kepada :
a) Peluang dan kemungkinan usaha penyempurnaan dan peningkatan
dikemu hari.
b) Kemungkinan operasi alat berat pada waktu pemeliharaan saluran.
c) Kestabilan lereng.
d) Peluang penempatan badan jalan atau tnggul di tepi saluran tanpa
memberi gangguan terhadap kelestarian dan kestabilan saluran.
2.4. Penyusutan Tanah
Setelah kegiatan reklamasi dan drainase ditingkatkan, penyusutan
permukaan tanah dapat diperkirakan sebagai berkut :
a) Tanah Gambut : 10 sampai 20 cm per tahun
b) Tanah Mineral : 2 sampai 4 cm per tahun
2.4.1. Penurunan Tanah Galian
Untuk pembuatan tanggul, harus dipergunakan bahan tanah yang baik dan
harus diberikan kelebihan tinggi untuk mengantisipasi penurunan tanah
galian, tanpa mengindahkan standard persyaratan pemadatan tanah.
Bahan tanah gambut tidak boleh dipergunakan untuk pembuatan tanggul,
dan harus dibuang.
2.4.2. Pengisian Kembali Air Tanah
Pengisian kembali tinggi muka air tanah melalui infiltrasi dari saluran-
saluran menghendaki jaringan saluran yang padat. Besarnya infiltrasi air
adalah sepadan dengan kepadatan saluran (panjang total saluran per ha).
Bangunan pengendali air diperlukan untuk mencegah agar aliran air tidak
keluar pada waktu musim kemarau.
2.4.3. Lebar Tanggul
Pada prinsipnya, tanggul harus memiliki lebar minimum sedemikian rupa
sehingga batas tanjakan rembesan air seluruhnya berada dalam badan
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-15
tanggul. Karena tanggul berada diatas tinggi banjir paling tinggi, maka
tanggul dapat dipergunakan sebagai jalan masuk menuju suatu areal. Oleh
karena itu, sebagian besar tanggul memiliki fungsi kedua yang penting
untuk angkutan, dan lebar tanggul tersebut juga tergantung dengan jenis
lalu lintas yang diperkirakan.
Standar lebar tanggul minimum ditetapkan sbb :
Tabel 2. 3 – Penetapan Standar lebar tanggul minimum
- Tanggul yang akan dilalui oleh kendaraan
beroda empat :
Lebarnya sama seperti disain
jalan
- Tanggul yang akan dilalui oleh sepedah
motor dan peralatan pertanian kecil :
Lebar minimum 3 meter
- Tanggul yang akan dipergunakan sebagai jalan setapak (biasanya disepanjang saluran tersier untuk menuju lahan-lahan pertanian)
Lebar minimum 1 meter
2.5. Kebutuhan air.
2.5.1. Tanaman Padi
Kebutuhan air untuk tanaman padi sawah bervariasi sesuai tingkat
pertumbuhan tanaman.
Tabel 2. 4 - Kebutuhan air pada tahap pertumbuhan tanaman padi sawah
No Tahap
Pertumbuhan Kebutuhan air Keperluan
1 Pengolahan lahan Untuk penggenangan lahan,
diusahakan setinggi 0 cm s.d 5 cm
Untuk pembajakan,
di usahakan lahan
dalam kondisi jenuh
lapang
2 Pembibitan
Tidak ada penggenangan,
mempertahankan muka air < 20 cm di
bawah muka lahan
Lahan diusahakan
dalam kondisi jenuh
lapang
3 Pertumbuhan
vegetatif
Untuk penggenangan lahan setinggi 5
cm s.d 10 cm
Untuk Penggantian
dan pembuangan air
pada waktu
pemupukan
4 Pertumbuhan
reproduktif
Untuk penggenangan lahan setinggi 5
cm s.d 10 cm
Untuk penggantian
dan pembuangan air
pada waktu
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-16
pemupukan
5 Masa
Pematangan
Tidak ada penggenangan,
mempertahankan muka air < 40 cm
di bawah muka lahan
Lahan diusahakan
dalam kondisi jenuh
lapang
2.5.2. Tanaman Palawija.
Tanaman palawija membutuhkan lapisan perakaran yang relatif kering,
ketinggian muka air tanah sedalam 40 - 60 cm di bawah muka lahan seperti
pada Tabel 25 berikut. Saluran kuarter yang terletak diantara saluran tersier
dibuat dengan jarak kurang dari 100m.
Tabel 2. 5 - Kebutuhan air untuk palawija No Musim Kebutuhan air Keperluan
1 Musim hujan Tinggi muka air 40 cm s.d 60 cm di bawah
muka lahan
Untuk drainase/ pengendalian
muka air lahan
2 Musim
kemarau
Tinggi muka air 40 cm s.d 60 cm di bawah
muka lahan
Untuk drainase/ pengendalian
muka air lahan
2.5.3. Tanaman Keras
Tanaman keras memerlukan drainase lapisan perakaran dan pengendalian
tinggi muka air tanah dengan kedalaman antara 0,60 - 0,80 m di bawah
muka lahan. Saluran kuarter yang terletak diantara tersier dibuat dengan
jarak satu sama lain antara 25 - 50 m.
Tabel 2. 6 - Kebutuhan air untuk tanaman keras No Musim Kebutuhan air Keperluan
1 Musim hujan/kemarau
Tinggi muka air 60 - 80
cm di bawah muka
lahan
Untuk drainase /
pengendalian muka
air lahan
Bila terdapat lapisan pirit dangkal, untuk mencegah terbentuknya oksidasi
pada lapisan pirit, kedalaman drainase perlu dibatasi. Pada lahan dengan
kondisi muka air tanahnya tidak dapat diturunkan lebih rendah lagi, maka
disarankan agar tanaman diusahakan di bagian lahan yang ditinggikan
(guludan).
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-17
2.6. Latihan
1. Jelaskan dengan apa yang dimaksud dengan modul drainase itu?.
2. Jelaskan mengenai persyaratan dan dasar dari saluran Drainase itu?
3. Apa yang dimaksud dengan penyusutan tanah pada lahan rawa
Lebak itu?
4. Jelaskan fungsi saluran drainase pada rawa lebak itu !
5. Jelaskan mengenai fungsi dan kriteria dimensi tanggul di rawa lebak
2.7. Rangkuman
Selama terjadi hujan lebat, suatu hal yang tidak dapat dihindari adalah
bahwa tinggi muka air (tanah) untuk sementara waktu naik keatas tinggi
muka air yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Namun demikian,
tinngi muka air ini akan kembali normal dalam periode waktu tertentu.
Persyaratan drainase diperhitungkan dengan cara mengalikan modul
drainase dengan luas areal kotor. Faktor penurunan areal sebesar 0,9
dapat diterapkan untuk areal-areal yang luasnya melebihi 1.000 ha.
Dasar drainase akan diambil dari rata-rata fluktuasi muka air pada sungai
yang memiliki tinggi muka air paling tinggi selama bulan musim tanam.
Untuk perhitungan awal dasar drainase dapat ditetapkan pada tinggi muka
air rata-rata selam periode tersebut.
Dimensi saluran harus cukup besar untuk memenuhi masing-masing fungsi
saluran. Pada lahan-lahan, dan rawa lebak (yang tidak terpengaruh pasang
surut), persyaratan fungsi drainase dari pencucian/pembilasan yang
menentukan. Perkiraan awal dari dimensi yang diperlukan untuk drainase
dan/atau suplai dapat diperoleh dengan mempergunakan rumus aliran
keadaan mantap (Persamaan Manning), yang mempertimbangkan drainase
maksimum.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
II-18
Kemiringan sisi saluran tergantung atas kedalman saluran tersebut :
a) Kedalaman saluran < 1 m : kemiringan sisi 1 : 1
b) Kedalaman saluran 1-2 m : kemiringan sisi 1 : 1.5
c) Kedalaman saluran > 2 m : kemiringan sisi 1 : 2
Kemiringan sisi tanggul dll harus memenuhi kriteria yang sama.
Kecepatan maksimum aliran air di seluruh saluran tidak boleh melebihi 0,70
m/detik. Pada barrel bangunan, kecepatan maksimum aliran air ini
diperbolehkan sebesar 2,0m.
Untuk pembuatan tanggul, harus dipergunakan bahan tanah yang baik dan
harus diberikan kelebihan tinggi untuk mengantisipasi penurunan tanah
galian, tanpa mengindahkan standard persyaratan pemadatan tanah.
Bahan tanah gambut tidak boleh dipergunakan untuk pembuatan tanggul,
dan harus dibuang.
Pada prinsipnya, tanggul harus memiliki lebar minimum sedemikian rupa
sehingga batas tanjakan rembesan air seluruhnya berada dalam badan
tanggul. Karena tanggul berada diatas tinggi banjir paling tinggi, maka
tanggul dapat dipergunakan sebagai jalan masuk menuju suatu areal. Oleh
karena itu, sebagian besar tanggul memiliki fungsi kedua yang penting
untuk angkutan, dan lebar tanggul tersebut juga tergantung dengan jenis
lalu lintas yang diperkirakan.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-1
BAB III
PERENCANAAN SALURAN RAWA LEBAK
Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan perencanaan saluran rawa lebak
3.1. Saluran Suplesi
3.1.1. Data Topografi
Data – data topografi yang dikeluarkan ialah :
a) Peta topografi dengan garis-garis ketinggian dan tata letak jaringan
irigasi dengan skala 1 : 25.000 dan 1 : 5.000;
b) Peta situasi trase saluran berskala 1 : 2000 dengan garis-garis
keting¬gian pada interval 0,5 m untuk daerah datar dan 1,0 m untuk
daerah berbukit-bukit;
c) Profil memanjang pada skala horisontal 1 : 2000 dan skala vertikal 1
: 200 (atau skala 1 : 100 untuk saluran berkapasitas kecil bilamana
diperlukan);
d) Potongan melintang pada skala horisontal dan vertikal 1 : 200 (atau
1 : 100 untuk saluran-saluran berkapasitas kecil) dengan interval 50
m untuk bagian lurus dan interval 25 m pada bagian tikungan;
e) Peta lokasi titik tetap/benchmark, termasuk deskripsi benchmark.
Penggunaan peta-peta foto udara dan foto (ortofoto dan peta garis) yang
dilengkapi dengan garis ketinggian akan sangat besar artinya untuk
perencanaan tata letak dari trase saluran. Peta-peta teristris masih
diperlukan sebagai peta baku/peta dasar.
Perkembangan teknologi photo citra satelit kedepan dapat dipakai dan
dimanfaatkan untuk melengkapi dan mempercepat proses perencanaan
jaringan irigasi. Kombinasi antara informasi pengukuran teristris dan photo
citra satelit akan dapat bersinergi dan saling melengkapi.
Kelebihan foto citra satelit dapat diperoleh secara luas dan beberapa jenis
foto landsat mempunyai karakteristik khusus yang berbeda, sehingga
banyak informasi lain yang dapat diperoleh antara lain dengan
program/software yang dapat memproses garis kontur secara digital.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-2
Data-data pengukuran topografi dan saluran yang disebutkan di atas
merupakan data akhir untuk perencanaan detail saluran. Letak trase
saluran sering baru dapat ditetapkan setelah membanding-bandingkan
berbagai alternatif. Informasi yang diperoleh dari pengukuran trase saluran
dapat dipakai untuk peninjauan trase pendahuluan, misalnya pemindahan
as saluran atau perubahan tikungan saluran.
3.1.2. Kapasitas Rencana
3.1.2.1. Debit Rencana
Debit rencana sebuah saluran dihitung dengan rumus umum berikut :
Dimana :
Q = Debit rencana, l/dt
c = Koefisien pengurangan karena adanya sistem golongan, (lihat
pasal 2.2.4)
NFR = Kebutuhan bersih (netto) air di sawah, l/dt/ha
A = Luas daerah yang diairi, ha
e = Efisiensi irigasi secara keseluruhan.
Jika air yang dialirkan oleh jaringan saluran juga untuk keperluan selain
irigasi, maka debit rencana harus ditambah dengan jumlah yang
dibu¬tuhkan untuk keperluan itu, dengan memperhitungkan efisiensi
peng¬aliran.
"Lengkung Kapasitas Tegal" yang dipakai sejak tahun 1891, tidak lagi
di¬gunakan untuk perencanaan kapasitas saluran irigasi. Alasannya
adalah:
a) sekarang telah ada metode perhitungan kebutuhan air di sawah
yang secara lebih tepat memberikan kapasitas bangunan sadap
tersier. jika dipakai bersama-sama dengan angka-angka efisiensi di
tingkat tersier.
b) pengurangan kapasitas saluran yang harus mengairi areal seluas
lebih dari 142 ha, sekarang digabungkan dalam efisiensi
pengaliran. Pengurangan kapasitas yang diasumsikan oleh
Lengkung Tegal adalah 20 % untuk areal yang ditanami tebu dan 5
% untuk daerah yang tidak ditanami tebu. Persentase pengurangan
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-3
ini dapat dicapai jika saluran mengairi daerah seluas 710 ha atau
lebih. Untuk areal seluas antara 710 ha dan 142 ha koefisien
pengurangan akan turun secara linier sampai 0.
3.1.2.2. Kebutuhan Air di Sawah
Kebutuhan air di sawah untuk padi ditentukan oleh faktor – faktor berikut:
1) cara penyiapan lahan
2) kebutuhan air untuk tanaman
3) perkolasi dan rembesan
4) pergantian lapisan air, dan
5) curah hujan efektif.
Kebutuhan total air di sawah (GFR) mencakup faktor 1 sampai 4.
Kebu¬tuhan bersih (netto) air di sawah (NFR) juga memperhitungkan
curah hujan efektif.
Besarnya kebutuhan air di sawah bervariasi menurut tahap pertumbuhan
tanaman dan bergantung kepada cara pengolahan lahan. Besarnya
kebu¬tuhan air di sawah dinyatakan dalam mm/ hari.
Besarnya kebutuhan air irigasi pada lahan rawa perlu dilakukan
perhitungan secara khusus mengingat asumsi besaran komponen
kebutuhan air pada lahan rawa berbeda dengan sawah biasa.
Besarnya kebutuhan air di sawah untuk tanaman ladang dihitung seperti
pada perhitungan kebutuhan air untuk padi. Ada berbagai harga yang
dapat diterapkan untuk kelima faktor di atas.
Mengantisipasi ketersediaan air yang semakin terbatas maka perlu dicari
terus cara budidaya tanam padi yang mengarah pada penghematan
konsumsi air. Cara pemberian air terputus/berkala (intermittent irrigations)
memang terbukti efektif dilapangan dalam usaha hemat air, namun
mengandung kelemahan dalam membatasi pertumbuhan rumput.
Beberapa metode lain salah satunya metode System of Rice
Intensification (SRI) yang ditawarkan dapat dipertimbangkan. Sistem
pemberian air terputus/berkala sesuai untuk daerah dengan debit tersedia
aktual lebih rendah dari debit andalan 80 %.
Metode ini direkomendasi untuk dijadikan dasar perhitungan kebutuhan
air, apabila memenuhi kondisi berikut ini :
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-4
a) dapat diterima oleh petani
b) sumberdaya manusia dan modal tersedia
c) ketersediaan pupuk mencukupi
d) ketersediaan air terbatas
3.1.2.3. Efisiensi
Untuk tujuan-tujuan perencanaan, dianggap bahwa seperlima sampai
seperempat dari jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air itu
sampai di sawah. Kehilangan ini disebabkan oleh kegiatan eksploitasi,
evaporasi dan perembesan. Kehilangan akibat evaporasi dan perembesan
umumnya kecil saja jika dibandingkan dengan jumlah kehilangan akibat
kegiatan eksploitasi. Penghitungan rembesan hanya dilakukan apabila
kelulusan tanah cukup tinggi.
Pemakaian air hendaknya diusahakan seefisien mungkin, terutama untuk
daerah dengan ketersediaan air yang terbatas. Kehilangan-kehilangan air
dapat diminimalkan melalui :
1) Perbaikan sistem pengelolaan air :
a) Sisi operasional dan pemeliharaan (O&P) yang baik
b) Efisiensi operasional pintu
c) Pemberdayaan petugas O&P
d) Penguatan institusi O&P
e) Meminimalkan pengambilan air tanpa ijin
f) Partisipasi P3A
2) Perbaikan fisik prasarana irigasi :
a) Mengurangi kebocoran disepanjang saluran
b) Meminimalkan penguapan
c) Menciptakan sistem irigasi yang andal, berkelanjutan, diterima
petani
Pada umumnya kehilangan air di jaringan irigasi dapat dibagi-bagi sebagai
berikut :
a) 12.5 - 20 % di petak tersier, antara bangunan sadap tersier dan
sawah
b) 5 -10 % di saluran sekunder
c) 5 -10 % di saluran utama
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-5
Besaran angka kehilangan di jaringan irigasi jika perlu didukung dengan
hasil penelitian & penyelidikan. Dalam hal waktu, tenaga dan biaya tidak
tersedia maka besaran kehilangan air irigasi bisa didekati dengan
alternatif pilihan sebagai berikut :
a) Memakai angka penelitian kehilangan air irigasi didaerah irigasi lain
yang mempunyai karakteristik yang sejenis
b) Angka kehilangan air irigasi praktis yang sudah diterapkan pada
daerah irigasi terdekat
Efisiensi secara keseluruhan (total) dihitung sebagai berikut :
efisiensi jaringan tersier (et) x efisiensi jaringan sekunder (CS) x efisiensi
jaringan primer (ep), dan antara 0,59 - 0,73. Oleh karena itu kebutuhan
bersih air di sawah (NFR) harus dibagi e untuk memperoleh jumlah air
yang dibutuhkan di bangunan pengambilan dari sungai. Faktor-faktor
efisiensi yang diterapkan untuk perhitungan saluran disajikan pada Tabel
3.1
Tabel 3. 1 - Sistem kebutuhan air Tingkat Kebutuhan Air Satuan
Sawah Petak
Tersier
NFR (Kebutuhan bersih air di sawah
TOR (kebutuhan air di bangunan sadap
tersier)
(l/dt/ha)
(NFR x luas daerah)
tex
1 (l/dt)
Petak Sekunder
SOR (kebutuhan air dibangunan sadap
sekunder)
TOR
3
1
cx
(l/dt atau 3/dt)
Petak Primer
MOR (Kebutuhan air di bangunan sadap
primer)
TOR mc1)
pex
1
(l/dt atau
m3/dt)
Bendung
DR (kebutuhan diversi)
MOR sisi kiri dan m3/dt
1 TORmc: Kebutuhan air di bangunan sadap tersier untuk petak-petak tersier di sepanjang saluran primer
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-6
MOR sisi kanan
Kehilangan yang sebenarnya di dalam jaringan bisa jauh lebih tinggi, dan
efisiensi yang sebenarnya yang berkisar antara 30 sampai 40 % kadang-
kadang lebih realistis, apalagi pada waktu-waktu kebutuhan air rendah.
Walaupun demikian, tidak disarankan untuk merencanakan jaringan
saluran dengan efisiensi yang rendah itu. Setelah beberapa tahun
diharapkan efisiensi akan dapat dicapai.
Keseluruhan efisiensi irigasi yang disebutkan di atas, dapat dipakai pada
proyek-proyek irigasi yang sumber airnya terbatas dengan luas daerah
yang diairi sampai 10.000 ha. Harga-harga efisiensi yang lebih tinggi
(sampai maksimum 75 persen) dapat diambil untuk proyek- proyek irigasi
yang sangat kecil atau proyek irigasi yang airnya diambil dari waduk yang
dikelola dengan baik.
Di daerah yang baru dikembangkan. yang sebelumnya tidak ditanami
padi, dalam tempo 3 - 4 tahun pertama kebutuhan air di sawah akan lebih
tinggi daripada kebutuhan air di masa-masa sesudah itu. Kebutuhan air di
sawah bisa menjadi 3 sampai 4 kali lebih tinggi daripada yang direncana.
Ini untuk menstabilkan keadaan tanah itu.
Dalam hal-hal seperti ini, kapasitas rencana saluran harus didasarkan
pada kebutuhan air maksimum dan pelaksanaan proyek itu harus
dilakukan se¬cara bertahap.
Oleh sebab itu, luas daerah irigasi harus didasarkan pada kapasitas
jaringan saluran dan akan diperluas setelah kebutuhan air di sawah
berkurang.
Untuk daerah irigasi yang besar, kehilangan-kehilangan air akibat
perem¬besan dan evaporasi sebaiknya dihitung secara terpisah dan
kehilangan¬ – kehilangan lain harus diperkirakan.
3.1.3. Data Geoteknik
Hal utama yang harus diperhatikan dalam perencanaan saluran adalah
stabilitas tanggul. kemiringan talut galian serta rembesan ke dan dari
saluran. Data tanah yang diperoleh dari hasil penyelidikan tanah per¬tanian
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-7
akan memberikan petunjuk umum mengenai sifat-sifat tanah di daerah
trase saluran yang direncanakan.
Perhatian khusus harus diberikan kepada daerah - daerah yang
mengandung :
a) Batu singkapan, karena rawan terhadap dislokasi dan kebocoran
atau laju resapan yang tinggi.
b) Lempung tak stabil dengan plastisitas tinggi, karena pada tanah
lempung dengan diameter butir yang halus variasi kadar air sangat
mempengaruhi plastisitas tanah, disamping itu padatanah lempung
dengan kandungan mineral Montmorillonite merupakan tanah yang
expansif, sangat mudah mengembang oleh tambahan kadar air.
c) Tanah gambut dan bahan – bahan organik, karena merupakan
tanah yang tidak stabil, rawan terhadap proses pelapukan biologis
yang berpotensi merubah struktur kimia dan merubah volume tanah
akibat proses pembusukan / pelapukan.
d) Pasir dan kerikil, karena mempunyai koefisien permeabilitas yang
tinggi dan sifat saling ikat antar butir (kohesi) yang lemah sehingga
rawan terhadap terjadinya rembesan yang besar serta erosi atau
gerusan (scouring)
e) Tanah (bahan) timbunan, karena masih berpotensi besar terjadinya
proses konsolidasi lanjut sehingga masih terjadi settlement lanjutan
oleh karena itu dalam pelaksanaan kualitas hasil pemadatan perlu
diperhatikan. Tanah (bahan) timbunan yang digunakan harus sesuai
dengan kriteria bahan timbunan yang ada.
f) Muka air tanah, karena muka air tanah yang dalam akan mempunyai
kecenderungan menyebabkan kehilangan air yang besar.
g) Formasi batuan kapur / limestone, karena punya kecenderungan
larut dalam air sehingga akan menyebabkan kehilangan air besar
dan tanah menjadi keropos.
Pengujian gradasi dan batas cair terhadap bahan-bahan sampel pada
umumnya akan menghasilkan klasifikasi yang mamadai untuk
peren¬canaan talut galian dan timbunan. Untuk talut yang tinggi (lebih dari
5 m) diperlukan analisis yang mendetail mengenai sifat-sifat tanah.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-8
Klasi¬fikasi menurut Unified Soil Classification USBR akan memberikan
data¬ - data yang diperlukan untuk perencanaan saluran.
Pengujian tanah di lokasi bangunan saluran pada umumnya akan
menam¬bah informasi mengenai sifat-sifat tanah di dalam trase saluran.
3.1.4. Perencanaan Saluran yang Stabil
Untuk saluran berpenampang trapesium tanpa pasangan adalah bangunan
pembawa yang paling umum dipakai dan ekonomis. Perencanaan saluran
harus memberikan penyelesaian biaya pelaksanaan dan pemeliharaan
yang paling rendah. Erosi dan sedimentasi di setiap potongan melintang
harus minimal dan berimbang sepanjang tahun. Ruas-ruas saluran harus
mantap.
Sedimentasi (pengendapan) di dalam saluran dapat terjadi apabila
kapa¬sitas angkut sedimennya berkurang. Dengan menurunnya kapasitas
debit di bagian hilir dari jaringan saluran, adalah penting untuk menjaga
agar kapasitas angkutan sedimen per satuan debit (kapasitas angakutan
sedi¬men relatif) tetap sama atau sedikit lebih besar.
Sedimen yang memasuki jaringan saluran biasanya hanya mengandung
partikel – partikel lempung dan lanau melayang saja (lempung dan lanau
dengan d < 0,088 mm).
Gaya erosi diukur dengan gaya geser yang ditimbulkan oleh air di dasar
dan lereng saluran. Untuk mencegah terjadinya erosi pada potongan
melintang gaya geser ini harus tetap di bawah batas kritis. Dalam Kriteria
Perencanaan ini, dipakai kecepatan aliran dengan harga-harga maksimum
yang diizinkan, bukan gaya geser, sebagai parameter untuk gaya erosi.
Untuk perencanaan hidrolis sebuah saluran, ada dua parameter pokok
yang harus ditentukan apabila kapasitas rencana yang diperlukan sudah
diketahui, yaitu :
a) perbandingan kedalaman air dengan lebar dasar
b) kemiringan memanjang
Rumus aliran hidrolis menentukan hubungan antara potongan melintang
dan kemiringan memanjang. Sebagai tambahan, perencanaan harus
mengikuti kriteria angkutan sedimen dan erosi. Persyaratan untuk angkutan
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-9
sedimen dan air membatasi kebebasan untuk memilih para-meter-
parameter di atas.
3.1.5. Rumus dan Kriteria Hidraulis
3.1.5.1. Rumus Aliran
Untuk perencanaan ruas, aliran saluran dianggap sebagai aliran tetap,
dan untuk itu diterapkan rumus Strickler.
Dimana :
Q = Debit Saluran, m3 / dt
v = Kecepatan Aliran, m / dt
A = Luas Potongan Melintang Aliran, m2
R = Jari-jari Hidraulis, m
P = Keliling Basah, m
B = Lebar Dasar Saluran, m
H = Tinggi Air, m
I = Kemiringan Energi (kemiringan Saluran)
k = Koefisien Kekasaran Strickler, m1/3 / dt
m = Kemiringan Talud (1 vertikal : m horizontal)
Pada Gambar III.1 ditunjukkan parameter-parameter perhitungan
hidraulis tersebut di atas.
Gambar III. 1 - Parameter Perhitungan Hidraulis
Rumus aliran di atas juga dikenal sebagai rumus Manning. Koefisien
kekasaran Manning (“n”) mempunyai harga bilangan 1 dibagi dengan k.
1
m m
1 h
w
b
P
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-10
3.1.5.2. Koefisien Kekasaran Strickler
Koefisien kekasaran bergantung kepada faktor – faktor berikut :
a) Kekasaran permukaan saluran
b) Ketidakteraturan permukaan saluran
c) Trase
d) Vegetasi (tetumbuhan), dan
e) Sedimen
Bentuk dan besar/ kecilnya partikel di permukaan saluran merupakan
ukuran kekasaran. Akan tetapi, untuk saluran tanah ini hanya merupakan
bagian kecil saja dari kekasaran total.
Pada saluran irigasi, ketidakteraturan permukaan yang menyebabkan
per¬ubahan dalam keliling basah dan potongan melintang mempunyai
penga¬ruh yang lebih penting pada koefisien kekasaran saluran daripada
kekasaran permukaan.
Perubahan-perubahan mendadak pada permukaan saluran akan
mem¬perbesar koefisien kekasaran. Perubahan-perubaban ini dapat
disebabkan oleh penyelesaian konstruksi saluran yang jelek atau karena
erosi pada talut saluran. Terjadinya riak-riak di dasar saluran akibat
interaksi aliran di perbatasannya juga berpengaruh terhadap kekasaran
saluran.
Pengaruh vegetasi terhadap resistensi sudah jelas panjang dan kerapatan
vegetasi adalah faktor-faktor yang menentukan. Akan tetapi tinggi air dan
kecepatan aliran sangat membatasi pertumbuhan vegetasi. Vegetasi
diandaikan minimal untuk harga-harga k yang dipilih dan dipakai dalam
perencanaan saluran.
Koefisien-koefisien kekasaran untuk perencanaan saluran irigasi disajikan
pada Tabel 3.2.
Apakah harga-harga itu akan merupakan harga harga fisik yang
sebe¬narnya selama kegiatan eksploitasi, hal ini sangat tergantung pada
kondisi pemeliharaan saluran. Penghalusan permukaan saluran dan
menjaga agar saluran bebas dan vegetasi lewat pemeliharaan rutin akan
sangat ber¬pengaruh pada koefisien kekasaran dan kapasitas debit saluran
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-11
Untuk perencanaan saluran pembawa harga K Strickler, n dan m dapat
diambil pada tabel dibawah ini.
Tabel 3. 2 - Harga K Strickler, n dan m
Q (m3/dt) M N K
0.15 – 0.30 0.30 – 0.75 0.50 – 0.75 0.75 – 1.00 1.00 – 1.50 1.50 – 3.00 3.00 – 4.50 4.50 – 5.00 5.00 – 6.00 6.00 – 7.50 7.50 – 9.00 9.00 – 10.00 10.00 – 11.00 11.00 – 15.00 15.00 – 25.00 25.00 – 40.00
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0
1.0 1.0– 1.2 1.2 – 1.3 1.3 – 1.5 1.5 – 1.8 1.8 – 2.3 2.3 – 2.7 2.7 – 2.9 2.9 – 3.1 3.1 – 3.5 3.5 – 3.7 3.7 – 3.9 3.9 – 4.2 4.2 – 4.9 4.9 – 6.5 6.5 – 9.0
35 35 35 35 40 40 40 40
42.5 42.5 42.5 42.5
45 45 45 45
3.1.5.3. Sedimentasi
Kecepatan minimum yang diizinkan adalah kecepatan terendah yang tidak
akan menyebabkan pengendapan partikel dengan diameter maksi¬mum
yang diizinkan (0.088 mm).
Tetapi secara kuantitas baru sedikit yang diketahui mengenai hubungan
antara karakteristik aliran dan sedimen yang ada. Untuk perencanaan
saluran irigasi yang mengangkut sedimen, aturan perencanaan yang
ter¬baik adalah menjaga agar kapasitas angkutan sedimen per satuan
debit masing ruas saluran di sebelah hilir setidak-tidaknya konstan.
Dengan me¬nunjuk pada rumus angkutan sedimen Einstein-Brown dan
Englund Hansen, maka kriteria ini akan mengacu kepada I h yang
konstan (lihat Lampiran 1).
Karena rumus-rumus ini dihubungkan dengan saluran yang relatif lebar,
dianjurkan agar harga I h bertambah besar ke arah hilir guna
mengkom¬pensasi pengaruh yang ditimbulkan oleh kemiringan talut
saluran. Ini menghasilkan kriteria bahwa I R adalah konstan atau makin
besar ke arah hilir. Kecuali pada penggal saluran sebelah hulu bangunan
pengeluar sedimen (sediment excluder).
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-12
Profil saluran yang didasarkan pada rumus Haringhuizen (yang disadur
dari teori regim sungai) kurang lebih mengikuti kriteria I R konstan.
Jika diikuti kriteria I R konstan, sedimentasi terutama akan terjadi pada
ruas hulu jaringan saluran. Biasanya jaringan saluran akan direncana
dengan kantong lumpur di dekat bangunan pengambilan di sungai. Jika
semua persyaratan dipenuhi, bangunan ini akan memberikan harga I R
untuk jaringan saluran hilir.
3.1.5.4. Erosi
Kecepatan maksimum yang diizinkan adalah kecepatan aliran (rata-rata)
maksimum yang tidak akan menyebabkan erosi di permukaan saluran.
Konsep itu didasarkan pada hasil riset yang diadakan oleh US Soil
Con¬servation Service (USDA - SCS, Design of Open Channels, 1977)
dan hanya memerlukan sedikit saja data lapangan seperti klasifikasi tanah
(Unified System), indeks plastisitas dan angka pori.
Kecepatan maksimum yang diizinkan ditentukan dalam dua langkah:
1) Penetapan kecepatan dasar (vb) untuk saluran lurus dengan
ketinggian air 1 m seperti pada Gambar V.2 ; vb adalah 0,6 m/dt
untuk harga – harga PI yang lebih rendah dari 10.
2) Penentuan faktor koreksi pada vb untuk lengkung saluran, berbagai
ketinggian air dan angka pori seperti tampak pada Gambar V.3.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-13
Gambar III. 2 - Kecepatan – kecepatan dasar untuk tanah koheren (SCS)
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-14
Gambar III. 3 - Faktor – faktor koreksi terhadap kecepatan dasar (SCS)
vmaks = vb x A x B x C
dimana :
vmaks = kecepatan maksimum yang diizinkan, m/dt
vb = kecepatan dasar, m/dt
A = faktor koreksi untuk angka pori permukaan saluran
B = faktor koreksi untuk kedalaman air
C = faktor koreksi untuk lengkung
Dan kecepatan dasar yang diizinkan vba = vb x A
SM
SC
GM
GC
CL M
L
CH M
H
a
1.2
1.1
1.0
0.9
0.80.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
nilai banding rongga
fakto
r kore
ksi A
0.716 14 12 10 8 6 4
jari-jari lengkungan / lebar- permukaan air
c
untuk deskripsi tipe tanah
lihat tabel 2.4
1.3
0 1.0 2.0 3.0 4.0
kedalaman air rencana h dalam meter
fakto
r kore
ksi C
1.0
0.9
0.8
trase
b
0.7
1.0
0.9
0.8
1.2
1.1
fakto
r kore
ksi B
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-15
Kecepatan dasar dipengaruhi oleh konsentrasi bahan layang di dalam air.
Pada Gambar III.2 dibedakan adanya dua keadaan :
a) Air bebas sedimen dengan konsentrasi kurang dari 1.000 ppm
sedimen layang. Konsentrasi bahan-bahan yang melayang
dianggap sangat ren¬dah sehingga tidak berpengaruh terhadap
stabilitas saluran.
b) Air bersedimen dengan konsentrasi lebih dari 20.000 ppm sedimen
layang. Konsentrasi yang tinggi ini akan menambah kemantapan
batas akibat tergantinya bahan yang terkikis atau tertutupnya
saluran.
Harga-harga vb diperlihatkan pada Gambar III.2 untuk bahan-bahan tanah
yang diklasifikasi oleh “Unified Soil Classification System”.
Kecepatan dasar untuk muatan sedimen antara 1000 dan 20.000 ppm
dapat diketemukan dengan interpolasi dari Gambar III.2 Akan tetapi, perlu
di¬catat bahwa pada umumnya air irigasi digolongkan dalam "aliran bebas
sedimen" dalam klasifikasi yang dipakai di sini.
Faktor-faktor koreksi saluran adalah:
a) faktor koreksi tinggi air B pada Gambar III.3 yang menunjukkan
bahwa saluran yang lebih dalam menyebabkan kecepatan yang
relatif lebih rendah di sepanjang batas saluran.
b) faktor koreksi lengkung C pada Gambar III.3 yang merupakan
kampen¬sasi untuk gaya erosi aliran melingkar (spiral flow) yang
disebabkan oleh lengkung-Iengkung pada alur. Untuk saluran
dengan lengkung-¬lengkung yang tajam, pemberian pasangan
pada tanggul luar bisa lebih ekonomis daripada menurunkan
kecepatan rata-rata.
Apabila data yang tersedia dilapangan tidak dalam sistem USCS maka
diperlukan adanya tambahan informasi konversi dari sistem USCS ke
sistem klasifikasi yang lain, dengan demikian tidak perlu dilakukan test
tanah yang baru. Berikut ini adalah konversi klasifikasi dari USCS ke
dalam klasifikasi AASHTO, jika data yang tersedia dalam bentuk klasifikasi
AASHTO.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-16
Tabel 3. 3 - Perbandingan Sistem Unified USCS dengan Sistem AASHTO Kelompok Tanah
Sistem Unified
Kelompok tanah yang sebanding dengan sistem
AASHTO
Sangat Mungkin Mungkin Kemungkinan
Kecil
GW
GP
GM
GC
SW
SP
SM
SC
ML
CL
OL
MH
CH
OH
Pt
A-1-a
A-1-a
A-1-b, A-2-4
A-2-5, A-2-7
A-2-6, A-2-7
A-1-b
A-3, A-1-b
A-1-b, A-2-4
A-2-5, A-2-7
A-2-6, A-2-7
A-4, A-5
A-6, A-7-6
A-4, A-5
A-7-5, A-5
A-7-6
A-7-5, A-5
-
-
A-1-b
A-2-6
A-2-4, A-6
A-1-a
A-1-a
A-2-6, A-4
A-5
A-2-4, A-6
A-4, A-7-6
A-6, A-7-5
A-4
A-6, A-7-5
A-7-6
-
A-7-5
-
-
A-2-4, A-2-5,
A-2-6, A-2-7
A-3, A-2-4,
A-2-5, A-2-6
A-2-7
A-4, A-5,
A-6, A-7-5,
A-7-6, A-1-a
A-4, A-7-6,
A-7-5
A-3, A-2-4
A-2-5, A-2-6
A-2-7
A-2-4, A-2-5
A-2-6, A-2-7
A-6, A-7-6
A-7-6, A-1-a
A-7-5
-
-
-
A-7-6
-
A-7-6
-
3.2. Saluran Drainase
3.2.1. Data Topografi
Data – data topografi yang diperlukan untuk perencanaan saluran
pembuangan adalah:
a) Peta topografi dengan jaringan irigasi dan pembuang dengan skala 1 :
25.000 dam 1:5.000
b) Peta trase saluran dengan skala 1 : 2.000; dilengkapi dengan garis –
garis ketinggian setiap interval 0,5 m untuk daerah datar atau 1,0 m
untuk daerah berbukit – bukit
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-17
c) Profil mamanjang dengan skala horisontal 1 : 2.000; dan skala vertikal
1 : 200 ( atau 1 : 100 untuk saluran yang lebih kecil, jika diperlukan)
d) Potongan melintang dengan skala 1 : 200 (atau 1 : 100 untuk saluran
yang lebih kecil jika diperlukan) dengan interval garis kontur 50 m
untuk potongan lurus dan 25 m untuk potongan melengkung
Penggunaan peta foto udara dan ortofoto yang dilengkapi dengan garis –
garis ketinggian sangat penting artinya, khususnya untuk perencanaan tata
letak.
Perkembangan teknologi photo citra satelit kedepan dapat dipakai dan
dimanfaatkan untuk melengkapi dan mempercepat proses perencanaan
jaringan irigasi. Kombinasi antara informasi pengukuran teristris dan photo
citra satelit akan dapat bersinergi dan saling melengkapi.
Kelebihan foto citra satelit dapat diperoleh secara luas dan beberapa jenis
foto landsat mempunyai karakteristik khusus yang berbeda, sehingga
banyak informasi lain yang dapat diperoleh antara lain dengan
program/software yang dapat memproses garis kontur secara digital.
3.2.2. Debit Rencana
3.2.2.1. Jaringan Pembuang
Pada umumnya jaringan pembuang direncanakan untuk mengalirkan
kelebihan air secara gravitasi. Pembuangan kelebihan air dengan pompa
biasanya tidak layak dari segi ekonomi.
Daerah-daerah irigasi rawa dilengkapi dengan bangunan-bangunan
pengendali banjir disepanjang sungai untuk mencegah masuknya air
banjir kedalam sawah-sawah.
Kriteria perencanaan ini membahas jaringan pembuang yang cocok untuk
pembuang air sawah-sawah irigasi yang tanamannya padi. Pembuangan
tanaman-tanaman lain dilakukan dengan sarana-sarana khusus didalam
petak tersier. Misalnya, jika tanaman-tanaman ladang dipertimbangkan,
maka metode–metode penyiapan lahan pada punggung medan dapat
diterapkan.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-18
Jika tanaman-tanaman selain padi akan ditanam secara besar-besaran,
maka sebaiknya dipikirkan untuk membuat jaringan pembuang seperti
yang dipakai tanaman padi.
Pembuangan air didaerah datar (misalnya dekat laut) dan daaerah pasang
surut yang dipengaruhi oleh muka air laut, sangat bergantung kepada
muka air sungai saluran yang menampung air buangan ini,muka air ini
memegang peranan penting dalam perencanaan kapasitas saluran
pembuang maupun dalam perencanaan bangunan-bangunan khusus
dilokasi ujung (muara) saluran pembuang bangunan yang dimaksud
misalnya pintu otomatis yang tertutup selama muka air mencegah agar air
tidak masuk lagi ke saluran pembuang.
Di daerah-daerah yang diairi secara irigasi teknis, jaringan pembuang
mempunyai dua fungsi:
a) Pembuang intern untuk mengalirkan kelebihan air dari sawah untuk
mencegah terjadinya genangan dan kerusakan tanaman atau untuk
mengatur banyaknya air tanah sesuai dengan yang dibutuhkan oleh
tanaman.
b) Pembuang ekstern untuk mengalirkan air dari daerah luar irigasi
melalui daerah irigasi.
Dalam hal pembuang intern, kelebihan air ditampung di dalam saluran
pembuang kuarter dan tersier yang akan mengalirkannya ke dalam
jaringan pembuang utama dari saluran pembuang sekunder dan primer.
Aliran buangan dari luar daerah irigasi biasanya memasuki daerah proyek
irigasi melalui saluran – saluran pembuang alamiah yang akan merupakan
bagian dari jaringan pembuang utama di dalam proyek tersebut.
3.2.2.2. Kebutuhan pembuang untuk tanaman padi
Kelebihan air di dalam petak tersier bisa disebabkan oleh:
a) Hujan lebat ;
b) Melimpahnya air irigasi atau buangan yang berlebihan dari jaringan
primer atau sekunder ke daerah itu;
c) Rembesan atau limpahan kelebihan air irigasi di dalam petak tersier.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-19
Kapasitas jaringan pembuang yang dapat dibenarkan secara ekonomi di
dalam petak tersier bergantung kepada perbandingan berkurangnya hasil
panenan yang diharapkan akibat terdapatnya air yang berlebihan, serta
biaya pelaksanaan dan pemeliharaan saluran pembuang tersebut dengan
bangunan-bangunannya. Apabila kapasitas jaringan pembuang di suatu
daerah kurang memadai untuk mengalirkan semua kelebihan air, maka air
akan terkumpul di sawah-sawah yang lebih rendah. Muka air di dalam
cekungan/daerah depresi akan melonjak untuk sementara waktu, merusak
tanaman, saluran serta bangunan.
Biasanya tanaman padi tumbuh dalam keadaan "tergenang" dan dengan
demikian, dapat saja bertahan dengan sedikit kelebiban air. Untuk varietas
unggul, tinggi air 10 cm dianggap cukup dengan tinggi muka air antara 5
sampai 15 cm dapat diizinkan. Kedalaman air yang lebih dari 15 cm harus
dihindari, karena air yang lebih dalam untuk jangka waktu yang lama akan
mengurangi hasil panen varietas lokal unggul dan khususnya varietas
biasa (tradisional) kurang sensitif demikian, tinggi air yang melebihi 20 cm
tetap harus di hindari. Besar kecilnya penurunan hasil panen yang
diakibatkan oleh air berlebihan bergantung kepada:
a) Dalamnya lapisan air yang berlebihan
b) Berapa lama genangan yang berlebihan itu berlangsung
c) Tahapan pertumbuhan tanaman, dan
d) Varietas padi.
Tahap – tahap pertumbuhan padi yang paling peka terhadap banyaknya
yang berlebihan adalah selama transplantasi (pemindahan bibit ke sawa
persemaian dan permulaan masa berbunga (panicle) merosotnya
panenan secara tajam akan terjadi apabila dalamnya lapisan air di sawah
melebihi separoh dari tinggi tanaman padi selama tiga hari atau lebih jika
tanaman padi tergenang air sedalam lebih dari 20 cm selama jangka
waktu leblh dan 3 hari maka hampir dapat dipastikan bahwa tidak akan
ada panenan.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-20
Jumlah kelebihan air yang harus dikeringkan per petak disebut modulus
pembuang atau koefisien pembuang dan ini bergantung pada:
1) Curah hujan selama periode tertentu
2) Pemberian air irigasi pada waktu itu
3) Kebutuhan air tanaman
4) Perkolasi tanah
5) Tampungan di sawah-sawah selama atau pada akhir periode
yang bersangkutan
6) Luasnya daerah
7) Sumber – sumber kelebihan air yang lain.
Pembuang permukaan untuk petak dinyatakan sebagai:
D(n) = R(n)T + n (I – ET – P) - S
dimana :
n = jumlah hari berturut – turut
D(n) = limpasan pembuang permukaan selama n hari, mm
R(n)T = curah bujan dalam n hari berturut-turut dengan periode
ulang T tahun, mm
I = pemberian air irigasi, mm/hari
ET = evapotranspirasi, mm/hari
P = perkolasi, mm/hari
S = tampungan tambahan, mm.
Untuk penghitungan modulus pembuangan, komponennya dapat diambil
sebagai berikut:
1) Dataran Rendah
(a) Pemberian air irigasi I sama dengan nol jika irigasi di hentikan
atau.
(b) Pemberian air irigasi I sama dengan evapotranspirasi ET jika
irigasi diteruskan
Kadang-kadang pemberian air irigasi dihentikan di dalam petak
tersier, tetapi air dari jaringan irigasi utama dialirkan kedalam
jaringan pembuang
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-21
(c) Tampungan tambahan disawah pada 150 mm lapisan air
maksimum, tampungan tambahan S pada akhir hari – hari
berturutan n diambil maksimum 50 mm
(d) Perkolasi P sama dengan nol
2) Daerah terjal
Seperti untuk kondisi dataran rendah tetapi dengan perkolasi P sama
dengan 3 mm/ hari.
Untuk modulus pembuang rencana dipilih curah hujan 3 hari dengan
periode ulang 5 tahun. Kemudian modulus pembuang tersebut
adalah:
D(3)
Dm = _______
3 x 8,64
dimana :
Dm = modulus pembuang, l/dt. Ha
D(3) = limpasan pembuang permukaan selama 3 hari, mm
1 mm/ hari = 1/8,64 l/dt.ha
Dalam Gambar III.4 Persamaan diatas disajikan dalam bentuk grafik
sebagai contoh. Dengan menganggap harga – harga untuk R, ET, I
dan S, modulus pembuang dapat dihitung.
Gambar III. 4 - Contoh perhitungan modulus pembuang
139
120
80
40
0
33 26
waktu dalam hari
curah hujan R(3)5
cura
h h
uja
n
dlm
mm
hari
cura
h h
uja
n k
om
ula
tif
dlm
mm
hari
waktu dalam hari
neraca air disawah
pembuangan
s maks
curah hujan 172
139
198
148130
240
200
160
120
80
40
00 1 2 3
s = 50 mm
nET = 18 mm
nDm = 130 mm
P = IR = 0
Dm =130
= 5 l/dt ha3 x 8.64
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-22
Untuk daerah – daerah sampai seluas 400 ha pembuang air per
petak di ambil konstan. Jika daerah – daerah yang akan dibuang
airnya yang lebih besar akibat menurunnya curah hujan (pusat curah
hujan sampai daerah curah hujan) dan dengan demikian tampungan
sementara yang relatif lebih besar, maka dipakai harga pembuang
yang lebih kecil per petak; lihat gambar III.5).
Debit pembuang rencana dari sawah dihitung sebagai berikut :
Qd = 1,62 Dm A0,92
Dimana :
Qd = debit pembuang rencana, l/dt
Dm = modulus pembuang, l/dt.ha
A = luar daerah yang dibuang airnya, ha
Faktor pengurangan luas yang dibuang airnya 1,62 A0,92 diambil
dari Gambar VI.2 yang digunakan untuk daerah tanaman padi di
Jawa dan juga dapat digunakan di seluruh Indonesia
Gambar III. 5 - Faktor pengurangan luar areal yang dibuang airnya
3) Daerah kering
Pada daerah kering dengan ketersediaan air terbatas maka dapat
diterapkan budaya tanam padi dengan pola intensif atau pola kering
yaitu sistem SRI, dimana tidak dilakukan penggenangan air pada
luas pembuangan dalam ha
fakto
r p
en
gu
rang
an
1200.70
200 3 4 5 6 1000 2 3 4 5 6 10.000 2
0.80
0.90
1.00
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-23
kisaran 5 sampai 15 cm. Hal ini menyebabkan petani akan membuka
galengan selama musim hujan. Oleh sebab itu akan menyebabkan
drainage modul mempunyai nilai lebih besar sehingga diperlukan
penelitian lebih lanjut. Dimensi saluran pembuang pada cara ini
diduga lebih besar dari pada dimensi saluran pembuang cara
konvensional/biasa.
3.2.2.3. Kebutuhan pembuang untuk sawah non padi
Untuk pembuang sawah yang ditanami selain padi, ada beberapa daerah
yang perlu diperhatikan yakni :
a) Daerah – daerah aliran sungai yang berhutan
b) Daerah – daerah dengan tanaman – tanaman ladang (daerah –
daerah terjal)
c) Daerah – daerah permukiman
Dalam merencanakan saluran – saluran pembuang untuk daerah –
daerah di mana padi tidak ditanam, ada dua macam debit yang perlu
dipertimbangkan yaitu :
a) debit puncak maksimum dalam jangka waktu pendek dan
b) debit rencana yang dipakai untuk perencanaan saluran
a) Debit puncak
Debit puncak untuk daerah – daerah yang dibuang airnya sampai
seluas 100 km2 dihitung dengan rumus Der Weduwen”, yang
didasarkan pada pengalaman mengenai sungai – sungai di Jawa ;
rumus – rumus lain bisa digunakan juga
Rumus tersebut adalah :
Qd = q A
dimana :
Qd = debit puncak, m3/ dt
= koefisien limpasan air hujan (run off)
= koefisien pengurangan luas daerah hujan
q = curah hujan, m3/dt. km2
A = luas aeral yang dibuang airnya, km2
Gambar A.4.3 dari Lampiran 3 menyajikan cara pemecahan secara
grafis untuk rumus Der Weduwen bagi daerah yang besar curah hujan
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-24
seharinya R(1) 240 mm/hari. I adalah kemiringan rata – rata saluran
pembuang.
Untuk harga – harga R(1) yang bukan 240 mm/ hari rumus Der
Weduwen tersebut sebaiknya dipecahkan secara terpisah. Untuk
penjelasan lebih lanjut, lihat Bagian KP – 01 Perencanaan Jaringan
Irigasi, Lampiran 1.
Rumus – rumus lain juga bisa digunakan mengacu pada SNI tentang
Perhitungan Debit Banjir dan penjelasannya dapat dilihat pada KP-01
Lampiran 1.
Air buangan dari daerah – daerah kampung ke jaringan pembuang bisa
sangat tinggi, karena tampungan dan laju perkolasi yang terbatas.
b) Debit Rencana
Debit rencana didefinisikan sebagai volume limpasan air hujan dalam
waktu sehari dari suatu daerah yang akan dibuang airnya yang
disebabkan oleh curah hujan sehari di daerah tersebut air hujan yang
tidak tertahan atau merembes dalam waktu satu hari, diandaikan
mengalir dalamwaktu satu hari, diandaikan mengalir dalam waktu satu
hari itu juga. Ini menghasilkan debit rencana yang konstan
Debit rencana dihitung sebagai berikut (USBR, 1973)
Qd = 0,116 R (1)5 A0,92
dimana :
Qd = debit rencana, 1/dt
= koefisien limpasan air hujan (lihat Tabel 6.1)
R (1)5 = curah hujan sehari, m dengan kemungkinan terpenuhi 20%
A = luas daerah yang dibuang airnya, h
Untuk menentukan harga koefisien limpasan air hujan, akan dipakai
hasil-hasil "metode kurve bilangan" dari US Soil Conservation Service.
Untuk uraian lebih lanjut, baca USBR Design of Small Dams.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-25
Tabel 3. 4 - Harga – harga koefisien limpasan air hujan untuk
penghitungan Qd
Penutup tanah Kelompok hidrologis tanah
C D
Hutan lebat 0,60 0,70
Hutan Tidak lebat 0,65 0,75
Tanaman Ladang (Daerah terjal) 0,75 0,80
Penjelasan mengenai kelompok hidrologis tanah adalah sebagai
berikut:
Kelompok C : Tanah yang mempunyai laju infiltrasi rendah (1 – 4
mm/jam) apabila dalam keadaan jenuh samasekali dan terutama terdiri
dari tanah dengan lapisan yang menahan gerak turun air, atau tanah
dengan tekstur agak halus sampai halus. Tanah-tanah ini memiliki laju
penyebaran (transmisi) air yang rendah.
Kelompok D : (potensi limpasan tinggi)
Tanah yang mempunyai laju infiltrasi amat rendah (0 – 1 mm/jam)
apabila dalam keadaan jenuh sama sekali dan terutama terdiri dari
tanah lempung dengan potensi mengembang yang tinggi, tanah
dengan muka air tanah tinggi yang permanent, tanah dengan lapisan
liat di atau di dekat permukaan, dan tanah dangkal pada bahan yang
hamper kedap air. Tanah-tanah ini memiliki laju penyebaran air yang
lamban.
3.2.2.4. Debit Pembuang
Debit rencana akan dipakai untuk merencanakan kapasitas saluran
pembuang dan tinggi muka air. Debit pembuang terdiri dari air buangan
dari :
a) sawah, seperti dalam 6.2.2 atau dari
b) tempat-tempat !ain di luar sawah.
Jaringan pembuang akan direncanakan untuk mengalirkan debit
pembuang rencana dari daerah-daerah sawah dan non sawah di dalam
maupun di luar (pembuang silang). Muka air yang dihasilkan tidak boleh
menghalangi pembuangan air dari sawah-sawah di daerah irigasi.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-26
Debit puncak akan dipakai untuk menghitung muka air tertinggi jaringan
pembuang. Muka air tertinggi ini akan digunakan untuk merencanakan
pengendalian banjir dan bangunan. Selama terjadi debit puncak
terhalangnya pembuangan air dari sawah dapat diterima. Tinggi muka
puncak sering melebihi tinggi muka tanah. Dalam hal ini sarana-sara
pengendali banjir akan dibuat di sepanjang saluran pembuang, dimana
tidak boleh terjadi penggenangan.
Periode ulang untuk debit puncak dan debit rencana berbeda untuk debit
puncak, periode ulang dipilih sebagai berikut :
a) 5 tahun untuk saluran pembuang keeil di daerah irigasi atau
b) 25 tahun atau lebih, bergantung pada apa yang akan dilindungi,
untuk sungai periode ulangnya diambil sama" dengan" saluran
pembuang yang besar.
Periode ulang debit rencana diambil 5 tahun.
Perlu dicatat bahwa debit pucak yang sudah dihitung bisa dikurangi
dengan cara menampung debit puncak tersebut. Tampungan dapat dilihat
didalam atau di luar daerah irigasi.
Misalnya ditempat dimana pembuang silang memasuki daerah irigasi
melalui gorong – gorong yang disebelah hulunya boleh terdapat sedikit
genangan. Didalam jaringan irigasi tampungan dalam jaringan saluran dan
daerah cekungan akan dapat meratakan debit puncak di bagian hilir. Debit
puncak juga akan dikurangi dengan cara membiarkan penggenangan
terbatas (untuk jangka waktu yang pendek) didalam daerah irigasi. Akan
tetapi, penggenangan terbatas mungkin tidak dapat diterima.
Pada pertemuan dua saluran pembuang di mana dua debit puncak
bertemu, debit puncak yang tergabung dihitung sebagai berikut :
1) Apabila dua daerah yang akan dibuang airnya kurang lebih sama
luasnya (40 sampai 50% dari luas total), debit puncak dihitung
sebagai 0,8 kali jumlah kedua debit puncak.
2) jika daerah yang satu jauh lebih kecil dari daerah yang satunya lagi
(kurang 20% dari luas keseluruhan), maka gabungan kedua debit
puncak dihitung sebagai daerah total.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-27
3) bila persentase itu berkisar antara 20 dan 40% maka gabungan
kedua debit puncak dihitung dengan interpolasi antara harga – harga
dari no.1 dan 2 diatas.
Untuk menghitung debit rencana pada pertemuan dua saluran pembuang,
debit rencana yang tergabung dihitung sebagai jumlah debit rencana dari
kedua saluran pembuang hulu.
Pada pertemuan saluran pembuang dari daerah irigasi dengan saluran
pembuang dari luar daerah irigasi dapat didekati dengan memakai
koefisien seperti pada kriteria perencanaan pertemuan dua saluran
pembuang intern dengan jalan :
1) Dihitung lebih dahulu besarnya debit aliran dari daerah irigasi
2) Dihitung debit aliran pembuang luar dengan mempertimbangkan
jarak atau panjang saluran, kemiringan, luas daerah pengaliran,
lengkung intensitas hujan
3) Besaran koefisien yang dipakai sebagai perbandingan adalah
besar debit sebagai pengganti perbandingan luas dari daerah
pembuangan.
Besarnya koefisien yang dipakai pada pertemuan aliran internal dan aliran
external, tergantung perbandingan besar debit aliran yaitu :
a) Jika selisih perbandingan besar debit antara 0,40 - 0,50 dari jumlah
debit maka dipakai koefisien 0,8
b) Jika perbandingan besar debit kurang dari 0,20 dari jumlah debit
maka debit di hilir adalah jumlah dari kedua debit
c) Jika perbandingan besar debit antara 0,20 – 0,40 dari jumlah debit
maka dihitung dengan cara interpolasi.
Perhitungan debit pembuang / drainase dapat dihitung dengan tata cara
perhitungan debit dalam SNI. Salah satu cara yang sering dipakai adalah
dengan cara Rasional, metode/ cara ini merupakan metode lama yang
masih digunakan untuk memperkirakan debit aliran daerah dengan luasan
kecil, umumnya kurang dari 500ha. Asumsi dasar metode ini antara lain,
puncak limpasan terjadi pada saat seluruh daerah ikut melimpas, yang
merupakan fungsi dari intensitas hujan yang durasinya sama dengan
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-28
waktu konsentrasi. Intensitas hujan diasumsikan tetap dan seragam di
seluruh daerah.
3.2.3. Data Mekanika Tanah
Masalah utama dalam perencanaan saluran pembuang adalah ketahanan
bahan saluran terhadap erosi dan stabilitas talud.
Data – data yang diperlukan untuk tujuan ini mirip dengan data – data yang
dibutuhkan untuk perencanaan saluran irigasi.
Pada umumnya data yang diperoleh dari penelitian tanah pertanian akan
memberikan petunjuk/ indikasi yang baik mengenai sifat – sifat mekanika
tanah yang akan dipakai untuk trase saluran pembuang.
Karena trase tersebut biasanya terletak di cekungan (daerah depresi) tanah
cenderung untuk menunjukkan sedikit variasi. Dalam banyak hal, uji lapisan
dan batas cair (liquid limit) pada interval 0,5 km akan memberikan cukup
informasi mengenai klasifikasi seperti dalam Unified Soil Classification
System (lihat Tabel 2.4). Apabila dalam pengujian tersebut sifat – sifat
tanah menunjukkan banyak variasi, maka interval tersebut harus dikurangi.
3.3. Rencana Saluran Pembuang
3.3.1. Perencanaan Saluran Pembuang yang Stabil
Perencanaan saluran pembuang harus memberikan pemecahan biaya
pelaksanaan dan pemeliharaan yang terendah. Ruas-ruas harus stabil
terhadap erosi dan sedimentasi minimal pada setiap potongan melintang
dan seimbang.
Dengan adanya pembuang, air dari persawahan menjadi lebih bersih dari
sedimen. Erosi di saluran pembuang akan merupakan kriteria yang
menentukan. Kecepatan rencana hendaknya tidak melebihi kecepatan
maksimum yang diizinkan. Kecepatan maksimum yang diizinkan
bergantung kepada bahan tanah serta kondisinya.
Saluran pembuang direncana di tempat-tempat terendah dan melalui
daerah-daerah depresi. Kemiringan alamiah tanah dalam trase ini
menentukan kemiringan memanjang saluran pembuang tersebut.
Apabila kemiringan dasar terlalu curam dan kecepatan maksimum yang
diizinkan akan terlampaui, maka harus dibuat bangunan pengatur (terjun).
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-29
Kecepatan rencana sebaiknya diambil sama atau mendekati kecepatan
maksimum yang diizinkan, karena debit rencana atau debit puncak tidak
sering terjadi, debit dan kecepatan aliran pembuang akan lebih rendah di
bawah kondisi eksploitasi rata-rata.
Khususnya dengan debit pembuang yang rendah, aliran akan cenderung
berkelok – kelok (meander) bila dasar saluran dibuat lebar. Oleh karena itu,
biasanya saluran pembuang direncana relatif sempit dan dalam. Variasi
tinggi air dengan debit yang berubah – ubah biasanya tidak mempunyai arti
penting. Potongan – potongan yang dalam akan memberikan pemecahan
yang lebih ekonomis.
Kemiringan dasar saluran pembuang biasanya mengecil di sebelah hilir
sedangkan debit rencana bertambah besar. Parameter angkutan sedimen
relatif I R dalam prakteknya akan menurun di sebelah hilir akibat akar R
kuadrat. Sejauh berkenaan dengan air buangan yang relatif bersih dari
sawah, hai ini tidak akan merupakan masalah yang berarti. Keadaan ini
harus dihindari apabila air buangan yang bersedimen harus dialirkan.
Bila saluran air alamiah digunakan sebagai saluran pembuang, maka
umumnya akan lebih baik untuk tidak mengubah trasenya karena saluran
alamiah ini sudah menyesuaikan potongan melintang dan kemiringannya
dengan alirannya sendiri.
Dasar dan talutnya mempunyai daya tahan yang lebih tinggi terhadap
kikisan jika dibandingkan dengan saluran pembuang yang baru dibangun
dengan kemiringan talut yang sama.
Pemantapan saluran air dan sungai alamiah untuk menambah kapasitas
pembuang sering terbatas pada konstruksi tanggul banjir dan sodetan dari
lengkung meander.
Air dari saluran pembuang mempunyai pengaruh negatif pada muka air
tanah atau pada air yang masuk dari laut dan sebagainya. Oleh sebab itu
perencana harus mempertimbangkan faktor tersebut dengan hati-hati guna
memperkecil dampak yang mungkin timbul.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-30
3.3.2. Rumus dan Kriteria Hidrolis
3.3.2.1. Rumus Aliran
Untuk perencanaan potongan saluran pembuang, aliran dianggap sebagai
aliran tetap dan untuk itu diterapkan rumus Strickler (Manning) lihat juga
pasal 3.2.1.
v = k R2/3 I1/2
dimana :
v = kecepatan aliran, m/dt
k = koefisien kekasaran strickler, m1/3/dt
R = jari – jari hidrolis, m
I = kemiringan energy
3.3.2.2. Koefisien Kekasaran Strickler
Koefisien Strickler k bergantung kepada sejumlah faktor, yakni :
a) Kekasaran dasar dan talut saluran
b) Lebatnya vegetasi
c) Panjang batang vegetasi
d) Ketidak teratruan dan trase, dan
e) Jari – jari hidrolis dan dalamnya saluran.
Karena saluran pembuang tidak selalu terisi air, vegetasi akan mudah
sekali tumbuh disitu dan banyak mengurangi harga k. Penyiangan yang
teratur akan memperkecil harga pengurangan ini. Harga – harga k pada
Tabel 3.5. yang dipakai untuk merencanakan saluran pembuang,
mengandaikan bahwa vetetasi dipotong secara teratur.
Tabel 3. 5 - Koefisien kekasaran Strickler untuk saluran pembuang
Jaringan pembuang utama k m1/3/dt
h) > 1,5 m
h 1,5 m
30
25
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-31
Untuk saluran – saluran alamiah tidak ada harga umum k yang dapat
diberikan. Cara terbaik untuk memperkirakan harga itu ialah
membandingkan saluran – saluran alamiah tersebut dengan harga – harga
K dijelaskan didalam keputusan yang relevan (sebagai contoh, lihat Ven Te
Chow ,1985).
3.3.2.3. Kecepatan maksimum yang di izinkan
Penentuan kecepatan maksimum yang di izinkan untuk saluran pembuang
dengan bahan kohesif mirip dengan yang diambil untuk saluran irigasi;
v = v x A x B x C x D
Faktor D ditambahkan apabila dipakai banjir rencana dengan priode ulang
yang tinggi.Dianggap bahwa kelangkaan terjadinya banjir dengan priode
ulang diatas 10 tahun menyebabkan terjadinya sedikit kerusakan akibat
erosi. Ini dinyatakan dengan menerima v yang lebih tinggi untuk keadaan
semacam ini; lihat Gambar III.6 untuk harga-harga D. D sama dengan 1
untuk priode ulang dibawah 10 tahun.
Gambar III. 6 - Koefesien koreksi untuk berbagai priode ulang D
Untuk jaringan pembuangan intern, air akan dihitung sebagai bebas
sedimen. Untuk aliran pembuang silang, asal air harus diperiksa. Jika air
itu berasal dari daerah-daerah yang berpembuang alamiah, maka
konsentrasi sedimen dapat diambil 3.000 ppm. Air dihitung sebagai bebas
sedimen, apabila air pembuang silang berasal dari daerah persawahan.
Untuk konstruksi pada tanah-tanah nonkohesif, kecepatan dasar yang di
izinkan adalah 0,6 m/dt.
periode ulang dalam tahun
fakto
r kore
ksi D
101.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-32
Apabila dikehendaki saluran pembuang juga direncanakan mempunyai
fungsi untuk menunjang pemeliharaan lingkungan dan cadangan air tanah
maka kecepatan saluran pembuang pada daerah yang memerlukan
konservasi lingkungan tersebut dapat dikurangi. Hal ini dimaksudkan
untuk memperbesar waktu dan tekanan infiltrasi dan sehingga akan
menambah kapasitas peresapan air kedalam tanah, namun perlu
dipertimbangkan adanya perubahan demensi saluran yang lebih besar
akibat pengurangan kecepatan ini.
3.3.2.4. Tinggi muka air
Tinggi muka air saluran pembuang di jaringan intern bergantung kepada
fungsi saluran.
Di jaringan tersier, tanah membuang airnya langsung kesaluran
pembuangan (kuarter dan tersier) dan tinggi muka air pembuang rencana
mungkin sama dengan tinggi permukaan air tanah.
Jaringan pembuang primer menerima air buangan dari petak – petak
tersier dilokasi yang tepat. Tinggi muka air rencana di jaringan utama
ditentukan dengan muka air yang diperlukan di ujung saluran pembuang
tersier.
Tinggi muka air di jaringan pembuang primer yang berfungsi untuk
pembuang sawah dan mungkin daerah-daerah bukan sawah dihitung
sebagai berikut :
a) untuk pengaliran debit rencana, tinggi muka air mungkin naik sampai
sama dengan tinggi permukaan tanah.
b) Untuk pengaliran debit puncak, pembuang dari sawah dianggap nol;
harga-harga tinggi muka air yang diambil ditunjukan pada gambar
III.6.
Konsep dasar perencanaan saluran pembawa tidak menghendaki adanya
pengendapan di saluran sedangkan pada perencanaan saluran
pembuang diusahakan agar air cepat dapat dibuang sehingga tidak
menyebabkan penggenangan yang dapat mengganggu pertumbuhan
tanaman /padi.
Sejalan dengan menguatnya aspek lingkungan maka saluran pembuang
dapat direncanakan dengan kecepatan yang tidak terlalu tinggi dengan
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-33
tujuan agar terjadi infiltrasi yang besar sebelum mengalir kembali ke
sungai. Hal ini dimaksudkan untuk membantu kwalitas lingkungan yang
lebih hijau, memperbesar cadangan air tanah dan mengurangi debit air di
saluran pembuang.
Batas atas kecepatan atas yang diizinkan adalah kecepatan yang tidak
menyebabkan erosi untuk jenis tanah tertentu pada saluran dan dapat
dihitung berdasar gaya seret. Batas atas kecepatan yang diizinkan atau
yang tidak menyebabkan erosi, untuk saluran lurus dengan kemiringan
kecil serta kedalaman aliran lebih kecil dari 0,90 m menurut U.S Bereau of
Reclamation (Fortier dan Scobey 1925) sebagai berikut :
Tabel 3. 6 - Kecepatan Maksimum yang diizinkan (oleh Portier dan
Scobey) Material N V m/det (air
bersih) V m/det (air yg
mengangkut lanau koloid)
Pasir halus, non kolloidal 0,020 0,457 0,762
Lempung kepasiran, non kolloidal 0,020 0,533 0,762
Silt loam, non kolloidal 0,020 0,610 0,914
Lumpur Alluvial, non kolloidal 0,020 0,610 1,067
Ordinary ferm loam 0,020 0,762 1,067
Abu vulkanis 0,020 0,762 1,067
Lempung kaku sangat kolloidal 0,025 1,143 1,524
Lumpur alluvial, kolloidal 0,025 1,143 1,524
Lempung keras 0,025 1,829 1,829
Kerikil halus 0,020 0,762 1,524
Graded loam to cobbles, non colloidal
0,030 1,143 1,524
Graded silt to cobbles when colloidal
0,030 1,219 1,676
Kerikil kasar, non colloidal 0,025 1,219 1,829
Cobbles and shingles 0,035 1,524 1,678
Sumber : Pedoman Perencanaan Saluran Terbuka, Pusat Penelitian dan
Pengembangan Pengairan Dep. PU, 1986.
Batas bawah kecepatan air dalam saluran pembuang disesuaikan dengan
data kandungan sedimen, sedemikian sehingga tidak terjadi akumulasi
pengendapan yang dapat menyebabkan pendangkalan dan menghalangi
aliran yang memungkinkan terjadinya efek pembendungan. Batas
kecepatan bawah 0,3 m/det dapat menghindari pengendapan. Beberapa
faktor yang dapat dipertimbangan adalah :
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-34
a) Keliling basah yang lebih besar akan memperbesar infiltrasi
b) Makin besar lebar penampang saluran akan memperbesar
pembebasan tanah, tetapi dapat mengurangi perubahan kedalaman
air
c) Makin lambat kecepatan air dalam saluran tanpa terjadi
pengendapan akan memperbesar kapasitas peresapan / infiltrasi
d) Hubungan antara data sedimen dan kecepatan rencana dapat
didekati dengan cara perencanaan saluran kantong lumpur / sand
trap
Gambar III. 7 - tipe-tipe potongan melintang saluran pembuang
Metode penghitungan ini hanya boleh diterapkan untuk debit-debit sampai
30 m /dt saja. Bila diperkirakan akan terjadi debit lebih besar, maka debit
puncak dari daerah-daerah nonsawah dan debit pembuang sawah yang
terjadi secara bersamaan harus dipelajari secara bersama-sama dengan
=
100
300 < var < 800 = 200 b (var) =
100
1 tanggul
sisa galian
saluran pembuang tanpa lindungan terhadap banjir
sisa galian
1 : 20
B.P
.T
Q puncak fna
Q puncak fa
= 100
D
Q rencana
B.P
.T
?
Q = 20 m /dt31
muntuk Q = 1 m /dt
tanggul sisa galian
disatu sisi saja
m
1 untuk 1 < Q = 20 m /dt
tanggul sisa galian
boleh untuk kedua sisi
3 3
sisa galian
1,5
11,5m
1 B.P
.T
1 : 20
Q puncak fna
Q puncak fa
b (var) = 350
= 300Q rencana
?
D
m
1Q > 20 m /dt3
=
100
fa = muka air genangan diperbolehkan
Fna = muka air genangan tak diperbolehkan
B.P
.T
=
100
300 = 350
Q puncak
Q rencana
D
w
1,51
1,51
kedalaman
galian cm
kemiringan talut
minimum
hor. / vert.m
1
1 : 20
20 m /dt < Q = 50 m /dt33
ukuran dalam cm
D = 100
100 < D = 200
D > 200
1
11,5
2
saluran pembuang dengan lindungan terhadap banjir
Q = 5 m /dt3
5 m /dt < Q = 20 m /dt33m
1
B.P.T = Batas Pembebasan Tanah
B.P
.T
B.P
.T
=100
=100
150 100 100 300
Q rencana
Q puncak 1 : 201 : 20
DD
ww
Jalan Inspeksi
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-35
kemungkinan pengurangan debit puncak dan pengaruh banjir sementara
yang mungkin juga terjadi.
Muka air rencana pada titik pertemuan antara dua saluran pembuang
sebaiknya diambil sebagai berikut:
a) Evaluasi muka air yang sesuai dengan banjir dengan priode ulang 5
kali per tahun untuk sungai,
b) Muka air rencana untuk saluran pembuangan intern yang tingkatnya
lebih tinggi lagi,
c) Mean muka air laut (MSL) untuk laut.
3.3.3. Potongan Melintang Saluran Pembuang
3.3.3.1. Geometri
Potongan melintang saluran pembuang direncana relatif lebih dalam
daripada saluran irigasi dengan alasan sebagai berikut :
a) Untuk mengurangi biaya pelaksanaan dan pembebasan tanah
b) Variasi tingggi muka air lebih besar, perubahan-perubahan pada
debit pembuangan dapat diterima untuk jaringan pembuang
permukaan
c) Saluran pembuang yang dalam akan memiliki aliran yang lebih stabil
pada debit-debit rendah, sedangkan saluran pembuang yang lebih
besar akan menunjukkan aliran yang berbelok-belok.
Perbandingan kedalam lebar dasar air (n = b/h) untuk saluran pembuang
sekunder diambil antara 1 dan 3. Untuk saluran pembuang yang lebih
besar, nilai banding ini harus paling tidak 3. Tipe-tipe potongan melintang
disajikan pada gambar III.7.
Untuk saluran pembuang skunder dan primer, lebar dasar minimum
diambil 0,60 m.
3.3.3.2. Kemiringan Talut Saluran Pembuang
Pertimbangan-pertimbangan untuk kemiringan talut sebuah saluran
pembuang buatan mirip dengan pertimbangan untuk saluran irigasi.
Harga-harga kemiringan minimum talut untuk saluran pembuang pada
berbagai bahan tanah diambildari Tabel 3.7 dan Gambar III.7.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-36
Tabel 3. 7 - Kemiringan talut minimum untuk saluran pembuang Kedalaman galian,D kemiringan minimum talut
m .:1 vertmhor
D 0,1 1,0
1,0 D < 2,0 1,5
D > 2,0 2,0
Mungkin diperlukan kemiringan talut yang lebih landai jika diperkirakan
akan terjadi aliran rembesan yang besar kedalam saluran.
3.3.3.3. Lengkung saluran pembuang
Jari-jari minimum lengkung sebagai yang diukur dalam as untuk saluran
pembuang buatan adalah sebagai berikut:
Tabel 3. 8 - jari-jari lengkung untuk saluran pembuang tanah Q rencana Jari-jari minimum
m3/dt m
Q 5 3 x lebar dasar*)
5 < Q 5,7 4 x lebar dasar
7,5 < Q 10 5 x lebar dasar
<Q 15 6 x lebar dasar
Q >15 7 x lebar dasar
Jika diperlukan jari-jari yang lebih kecil, jari- jari tersebut boleh dikurangi
sampai 3 x lebar dasar dengan cara memberi pasangan bagian luar
lengkungan saluran.
3.3.3.4. Tinggi jagaan
Karena debit pembuang rencana akan terjadi dengan periode ulang rata-
rata 5 tahun, maka tinggi muka air rencana maksimum diambil sama
dengan tinggi muka tanah. Galian tambahan tidak lagi diperlukan.
Apabila jaringan pembuang utama juga mengalirkan air hujan buangan
dari daerah-daerah bukan sawah dan harus memberikan perlindungan
penuh terhadap banjir, maka tinggi jagaan akan diambil 0,4 - 0,1 m (lihat
gambar III.7 dan III.8).
*) jari-jari minimum yang akan dipakai adalah 5 m
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-37
Gambar III. 8 - Tinggi jagaan untuk saluran pembuang (dari USBR)
Untuk keperluan drainase, tinggi tanggul dihilir bendung didesain
menggunakan Q 20 atau Q25 th. Jika ternyata resiko jika terjadi banjir di
hilir juga tinggi maka dapat dipertimbangkan debit banjir yang sama
dengan debit banjir rencana untuk bendungnya.
meter di atas permukaan air
kap
asitas d
eb
it d
ala
m m
3/d
t
0.1
lindungan
tanggul tanggul
0.2
0.4
0.6
1.0
2.0
4.0
6.0
10.0
20.0
40.0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-38
DIM
ENSI
SA
LUR
AN
PR
IMER
AIR
HIT
AM
DA
N S
EKU
ND
ER K
AN
DA
NG
LIM
UN
Luas
Qw
hb
VQ
(Ha)
(m3 /d
et)
(m)
(m)
(m)
(m/d
et)
(m3 /d
et)
1RU
AS1a
736
1.
35
0.
700.
850
1.40
0.5
0.00
050
651.
551
3.30
10.
470
0.60
40.
879
1.36
BDG
-BSR
-1 ,
L= 9
41.8
6 m
IIRU
AS2
403
0.
74
0.
500.
720
1.00
0.5
0.00
050
650.
979
2.61
00.
375
0.52
00.
756
0.74
BSR
1- B
KL1,
L=1
836
m
III
RUAS
332
1
0.59
0.50
0.72
00.
800.
50.
0005
065
0.83
52.
410
0.34
70.
493
0.71
70.
60
BKL1
:-BKL
2, L
= 30
32 m
IVRU
AS4
243
0.
36
0.
500.
580
0.70
0.5
0.00
050
650.
574
1.99
70.
288
0.43
60.
633
0.36
BKL2
-BKL
3, L
=185
1 m
VRU
AS
514
5
0.21
0.50
0.46
00.
600.
50.
0005
065
0.38
21.
629
0.23
40.
380
0.55
30.
21
BKL3
-BKL
-4, L
=124
9 m
DIM
ENSI
SA
LUR
AN
PR
IMER
SR
I KU
NCO
RO
Lu
asQ
wh
bV
Q
(Ha)
(m3 /d
et)
(m)
(m)
(m)
(m/d
et)
(m3 /d
et)
1RU
AS1
241
0.
45
0.
700.
600
0.80
0.5
0.00
050
650.
660
2.14
20.
308
0.45
60.
663
0.44
BDG
-BSR
2 L=
1273
m
IIRU
AS2
78
0.
14
0.
700.
360
0.60
0.5
0.00
050
650.
281
1.40
50.
200
0.34
20.
497
0.14
BSR2
-BSR
-3, L
=867
,61
m
III
RUAS
344
0.07
0.70
0.30
00.
400.
50.
0005
065
0.16
51.
071
0.15
40.
287
0.41
80.
07
BSR3
-BSR
4, L
=187
9,5
m
RR2/
3
Salu
ran
Prim
er A
IR H
ITA
M
Tabe
l Per
hitu
ngan
Dim
ensi
DI A
IR H
ITA
M
No.
Nam
a Sa
lura
nm
I
No.
Nam
a Sa
lura
nm
IK
A
R2/3
Salu
ran
Prim
er A
IR H
ITA
M- S
RI K
UN
CORO
KP
AR
P
Tab
el
3.
9 -
Salu
ran P
rim
er
(D
i A
ir H
itam
)
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-39
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-40
DIM
ENSI
SAL
URA
N P
RIM
ER P
EKIK
NYA
RIN
G (S
ISTE
M S
ENDA
WAR
)Lu
asQ
wh
bV
Q
(Ha)
(m3 /d
et)
(m)
(m)
(m)
(m/d
et)
(m3 /d
et)
1RU
AS1
320
0.
32
0.
700.
500
0.80
0.5
0.00
050
650.
525
1.91
80.
274
0.42
20.
613
0.32
BPN2
-BSP
N1, L
=120
0
IIRU
AS2
149
0.
22
0.
700.
470
0.60
0.5
0.00
050
650.
392
1.65
10.
238
0.38
40.
558
0.22
BPN2
-BPN
3,L=
2088
m
IIIRU
AS3
47
0.
07
0.
700.
300
0.40
0.5
0.00
050
650.
165
1.07
10.
154
0.28
70.
418
0.07
BPN3
-BPN
4,L=
516
m
DIM
ENSI
SAL
URA
N S
EKU
NDE
R PE
KIK
NYA
RIN
G (S
ISTE
M S
ENDA
WAR
)Lu
asQ
wh
bV
Q
(Ha)
(m3 /d
et)
(m)
(m)
(m)
(m/d
et)
(m3 /d
et)
1RU
AS2
613
0.
61
0.
700.
650
1.00
0.5
0.00
050
650.
861
2.45
30.
351
0.49
80.
723
0.62
BPN3
-BPN
2, L=
2087
m
IIRU
AS1
704
1.
30
0.
700.
900
1.20
0.5
0.00
050
651.
485
3.21
20.
462
0.59
80.
869
1.29
BDG-
BPN3
, L=1
124
m
No.
Nam
a Sa
lura
nm
KA
P
KA
PR
R2/3
Salu
ran
Prim
er S
ENDA
WAR
RR2/
3
Salu
ran
Prim
er S
ENDA
WAR
No.
Nam
a Sa
lura
nm
II
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-41
3.4. Latihan
1) Kebutuhan air di sawah untuk padi ditentukan oleh faktor – factor apa
saja jelaskan.
2) Untuk tujuan-tujuan perencanaan, dianggap bahwa seperlima sampai
seperempat dari jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air itu
sampai di sawah,jelaskan mengapa hal ini bias terjadi
3) Di daerah-daerah yang diairi secara irigasi teknis, jaringan pembuang
mempunyai dua fungsi,coba jelaskan.
4) Jumlah kelebihan air yang harus dikeringkan per petak disebut
modulus pembuang atau koefisien pembuang dan ini bergantung
pada apa saja ,jelaskan
5) Batas bawah kecepatan air dalam saluran pembuang ada beberapa
faktor yang dapat dipertimbangan yaitu apa saja jelaskan.
3.5. Rangkuman
Penggunaan peta-peta foto udara dan foto (ortofoto dan peta garis) yang
dilengkapi dengan garis ketinggian akan sangat besar artinya untuk
perencanaan tata letak dari trase saluran. Peta-peta teristris masih
diperlukan sebagai peta baku/peta dasar.
Perkembangan teknologi photo citra satelit kedepan dapat dipakai dan
dimanfaatkan untuk melengkapi dan mempercepat proses perencanaan
jaringan irigasi. Kombinasi antara informasi pengukuran teristris dan photo
citra satelit akan dapat bersinergi dan saling melengkapi.
Kebutuhan air di sawah untuk padi ditentukan oleh faktor – faktor berikut:
1) cara penyiapan lahan
2) kebutuhan air untuk tanaman
3) perkolasi dan rembesan
4) pergantian lapisan air, dan
5) curah hujan efektif.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
III-42
Metode ini direkomendasi untuk dijadikan dasar perhitungan kebutuhan air,
apabila memenuhi kondisi berikut ini :
a) dapat diterima oleh petani
b) sumberdaya manusia dan modal tersedia
c) ketersediaan pupuk mencukupi
d) ketersediaan air terbatas.
Untuk tujuan-tujuan perencanaan, dianggap bahwa seperlima sampai
seperempat dari jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air itu sampai
di sawah. Kehilangan ini disebabkan oleh kegiatan eksploitasi, evaporasi
dan perembesan. Kehilangan akibat evaporasi dan perembesan umumnya
kecil saja jika dibandingkan dengan jumlah kehilangan akibat kegiatan
eksploitasi. Penghitungan rembesan hanya dilakukan apabila kelulusan
tanah cukup tinggi.
Untuk saluran berpenampang trapesium tanpa pasangan adalah bangunan
pembawa yang paling umum dipakai dan ekonomis. Perencanaan saluran
harus memberikan penyelesaian biaya pelaksanaan dan pemeliharaan
yang paling rendah. Erosi dan sedimentasi di setiap potongan melintang
harus minimal dan berimbang sepanjang tahun. Ruas-ruas saluran harus
mantap.
Pada umumnya jaringan pembuang direncanakan untuk mengalirkan
kelebihan air secara gravitasi. Pembuangan kelebihan air dengan pompa
biasanya tidak layak dari segi ekonomi.
Daerah-daerah irigasi rawa dilengkapi dengan bangunan-bangunan
pengendali banjir disepanjang sungai untuk mencegah masuknya air banjir
kedalam sawah-sawah.
Kriteria perencanaan ini juga membahas jaringan pembuang yang cocok
untuk pembuang air sawah-sawah irigasi yang tanamannya padi.
Pembuangan tanaman-tanaman lain dilakukan dengan sarana-sarana
khusus didalam petak tersier.
Konsep dasar perencanaan saluran pembawa tidak menghendaki adanya
pengendapan di saluran sedangkan pada perencanaan saluran pembuang
diusahakan agar air cepat dapat dibuang sehingga tidak menyebabkan
penggenangan yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman /padi.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-1
BAB IV
DRAIN SPACING
Setelah mengikuti Pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan dapat menjelaskan drain spacing
4.1. Contoh 1
Di dalam suatu area pertanian, dengan elevasi air tanah tinggi. Sebuah
sistem drainase di bawah permukaan tanah dipasang untuk mengontrol
elevasi air dengan kondisi berikut ini:
Kriteria Drainase Pertanian:
a) Debit rata-rata adalah 1 mm/dt
b) Kedalaman elevasi air di tengah-tengah antar saluran dipertahankan 1
m di bawah permukaan tanah.
Kriteria Teknis:
a) Saluran akan dipasang pada kedalaman 2 m
b) Akan digunakan saluran pipa PVC dengan jari-jari 0,1 m
Dari pengeboran tangan menunjukkan bahwa terdapat sebuah lapisan
dengan konduktifitas rendah pada kedalaman 6,8 m yang dapat dianggap
sebagai dasar daerah aliran (Gambar IV.1). Pengukuran dengan auger hole
dilakukan untuk menghitung konduktifitas hidraulik di atas lapisan yang
tidak dapat dilalui, dan diperoleh nilai rata-rata 0,14 m/dt.
Jika diasumsikan bahwa profil tanah homogen, kita dapat menggunakan
Hooghoudt Equation untuk menghitung spasi saluran, dengan data-data
yang diketahui sebagai berikut:
q = 1 mm/dt = 0,001 m/dt
h = 2 – 1 = 1 m
ro = 0,1 m
K = 0,14 m/dt
D = 6,8 – 2 = 4,8 m
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-2
Subtitusi nilai-nilai di atas ke persamaan:
2 2
2 8 4 8 0.14 1 4 0.14 1
0.001
K d h K h x xd x x xL
q
2 1120 560L d
Sebagai kedalaman ekuivalen, d adalah fungsi dari L, kita bisa
menyelesaikan persamaan kuadratik untuk nilai L ini dengan coba-coba
(Trial and Error).
Pertama estimasi : L = 75 m. Kita dapat memperoleh kedalaman d dari
Tabel 4.1.
83.04 (3.49 3.04) 3.40
10d m
Kemudian, L2 = 1120 x 3.40 + 560 = 4368 m2. Ini tidak sesuai dengan nilai
L2 = 752 = 5625 m2. Asumsi nilai spasi 75 m terlalu lebar sehingga nilainya
perlu diperkecil.
Gambar IV. 1 - Perhitungan spasi saluran dalam satu lapisan profil tanah
Estimasi kedua: L = 50 m. Dari Tabel 4.1 diperoleh d =
82.71 (3.02 2.71) 2.96
10d m
Kemudian, L2 = 1120 x 2.96 + 560 = 3875 m2. Ini tidak sesuai dengan nilai
L2 = 502 = 2500 m2. Asumsi nilai spasi 50 m terlalu pendek sehingga
asumsi perlu diperbesar.
Estimasi ketiga : L = 65 m.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-3
65 50 75 50
15 15( ) 2.96 (3.40 2.96) 3.22
25 25d d d d m
Kemudian, L2 = 1120 x 3.22 + 560 = 4171 m2. nilai ini mendekati nilai L2 =
652 = 4225 m2, sehingga dapat dipilih spasi = 65 m.
Tabel 4. 1 - Kedalaman Ekuivalen (Hooghoudt, 1940)
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-4
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-5
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-6
Catatan: urutan solusi ditampilkan pada Error! Reference source not found. dan diperoleh spasi = 64 m
Gambar IV. 2 - Diagram Alir Perhitungan Kedalaman Equivalen
4.2. Contoh 2
Seandainya pada area tersebut akan digunakan parit sebagai pengganti
pipa. Sebuah saluran terbuka akan dipasang pada kedalaman 2,5 m,
dengan lebar dasar 0,5 m, dan kemiringan samping 1:1. Kedalaman air
rencana pada parit adalah 0,5 m sehingga elevasi air pada saluran adalah
2.0 m di bawah permukaan tanah. Berapa spasi saluran yang akan dipakai
?
Keliling basah, P yaitu:
212 mhBP
2115,025,0 P
mP 91,1
Masukan Nilai D, ro, dan perkirakan nilai L
L
Dx
2
X > 0,5
X < 10-6
No Yes
~
,...6,3,12
2
1
4
nnx
nx
en
exF
D = d
24
2 xLn
xxF
xFr
LLn
Ld
o
8/
Yes No
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-7
Jari-jari ekuivalen/ jari-jari hidraulik (r0):
mP
ro 61,014.3
91,1
Dengan data seperti pada contoh 3.1, kecuali sekarang nilai ro = 0.61 m
menggantikan nilai 0,10 m. Seperti contoh 3.1 dapat digunakan Hooghoudt
Equation untuk menghitung spasi saluran dan diperoleh:
2 1120 560L d
Tabel yang disiapkan oleh Hooghoudt (1940) untuk menghitung kedalaman
ekuivalen untuk ro = 0,61 m tidak diberikan untuk bagian ini, sehingga
dapat digunakan solusi seperti yang ditampilkan pada Gambar IV.2:
Estimasi pertama : L = 72 m
Persamaan 8.10 : 2 2 4.8
0.4272
D xx
L
Persamaan 8.13 : 2 2 0.42
( ) ln ln 3.174 2 4 0.42 2
XF X
X x
Persamaan 8.9 : d =
0
72
8 8 4.1672
ln ( ) ln 3.170.61
L
dL
F Xr x
Kemudian , L2 = 1120 x 4.16 + 560 = 5221, dimana nilai ini mendekati nilai
L2 = 722 = 5184, sehingga dapat dipakai jarak spasi saluran = 72 m.
Dengan membandingkan contoh 1 dan 2 jelas menunjukkan pengaruh dari
aliran radial: untuk saluran terbuka, jari-jari saluran ekuivalen lebih besar
dari pada saluran pipa, dengan demikian mengurangi kehilangan energi
radial dan memperbolehkan spasi yang lebih lebar. Jika flowchart pada
Gambar 4 2 dikonversi ke dalam suatu program komputer yang sederhana,
tidak diperlukan tabel untuk mencari pendekatan solusi untuk d (Hooghoudt
menyiapkan tabel untuk 31 situasi berbeda).
4.3. Contoh 3
Untuk area yang sama seperti pada contoh 3.1, sebuah survei tanah yang
lebih detail dilakukan dan mengungkapkan bahwa profil tanah tidak
homogen, tapi terdiri dari dua layer tanah yang berbeda: layer bagian atas
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-8
dengan tebal 2 m dengan konduktifitas hidrolik 0,06 m/dt, dan layer bagian
bawah dengan tebal 4,8 m dengan konduktifitas hidrolik 0,30 m/d (Gambar
IV.3).
Kriteria teknis dan kriteria drainase pertanian yang diperlukan sama dengan
contoh sebelumnya. Oleh karena itu kita mempunyai informasi berikut ini:
q = 1 mm/dt = 0,001 m/dt
h = 2,0 – 1,0 = 1,0 m
ro = 0,10 m
Kt = 0,06 m/d
Kb = 0,30 m/d
D = 6,8 – 2,0 = 4,8 m
Dengan demikian spasi drainase dapat dihitung kembali dengan
menggunakan Hooghoudt Equation, karena level saluran terletak pada
layer dua layer lapisan tanah. Dengan menggunakan persamaan di bawah
dan mengganti koefisien D dengan d:
2 22 8 4 8 0.30 1.0 4 0.06 1.0
0.001
b tK d h K h x xd x x xL
q
2 2400 240L d
Gambar IV. 3 - Perhitungan spasi saluran dalam 2 layer lapisan tanah
dengan drainase pada batas kedua layer (Contoh 3)
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-9
Estimasi pertama : L= 100 m, D = 4.80 m. Dari Tabel 4.1, diperoleh
8
3.24 (3.78 3.24) 3.6710
d m
2 22400 3.67 240 9048L x m
Cek : L2 = 1002 = 10000 m2, Spasi terlalu lebar.
Estimasi kedua : L= 90 m, D = 4.80 m. Dari Tabel 4.1, diperoleh
8
3.16 (3.67 3.16) 3.5710
d m
2 22400 3.57 240 8808L x m
Cek : L2 = 902 = 8100 m2, Spasi terlalu pendek.
Estimasi ketiga : L= 95 m, D = 4.80 m.
100 90 3.67 3.573.62
2 2
d dd
2 22400 3.62 240 8928L x m
Cek : L2 = 952 = 9025 m2, nilai ini mendekati sehingga dapat dipakai.
Dengan demikian spasi drainase yang diperlukan adalah 95 m.
Dapat dilihat bahwa istilah terakhir persamaan L2 = 2400 d + 240, yang
menunjukkan aliran di atas saluran, berpengaruh kecil. Jika kita abaikan
aliran diatas level saluran, diperoleh:
2 2400
2400 3.62 93
L d
L x m
Jika kita bandingkan contoh 3 dengan contoh 1, kita lihat data tanah,
sebagai contoh asumsi yang dibuat untuk profil tanah dan konduktifitas
hidraulik, mempunyai pengaruh yang cukup besar pada perhitungan spasi
saluran/ drainase. Dengan demikian perencanaan yang baik dari data tanah
sangatlah penting.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-10
4.4. Contoh 4
Gambar IV. 4 - Perhitungan spasi saluran dalam 2 layer lapisan tanah
dengan drainase pada lapisan atas (Contoh 4)
Pada sebuah area dimana terdapat profil tanah yang mengandung dua
lapisan yang berbeda. Saluran pipa dengan diameter 0,1 m akan dipasang
pada lapisan atas, 1,0 m di atas batas antara kedua layer (Gambar 4 4).
Data yang diketahui sebagai berikut:
q = 0,007 m/dt
h = 0,70 m
Kt = 0.5 m/d
Kb = 2.0 m/d
D0 = 1.0 m
Db = 4.0 m
ro = 0.05 m Terdapat dua lapisan tanah yang berbeda dimana drainase
saluran tidak terletak pada batas kedua layer, jadi dapat digunakan
persamaan Ernst. Sebagai saluran yang terletak pada lapisan atas, kita
dapat menggunakan Ernst untuk menghitung spasi saluran.
Kita ketahui bahwa:
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-11
Dv = h = 0.70 m
Dr = D0 = 1.0 m
Dt = Dr + 1
2h = 1.00 +
1
20.70 = 1.35 m
2.04
0.5
4.03
1.35
b
t
b
t
K
K
D
D
Sekarang dapat kita ambil faktor geometri (a) dari Tabel 4 2, dengan interpolasi linier diperoleh:
3.3 3.5 4.5 4.4
3.94
a
22.0 4.0 0.5 1.35 8.68m /db b t tK D K D x x
0.05 0.157ou r x m
Jadi
2
ln8( )
v r
t b b t t t
D a DL Lh q
K K D K D K u
20.70 3.9 1.00.007 ln
0.5 8 8.68 0.5 0.157
L L xh
x
20.70 0.007(1.40 0.014 2.045 )h L L
Sehingga : 20.014 2.045 98.6 0L L
Atau
22.045 2.045 4 0.014 98.6
382 0.014
x xL m
x
Cek:
Db (4.0 m) dan Dr (1.0 m) keduanya lebih kecil dari L (10 m), sehingga
persamaan Ernst dapat digunakan.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-12
Tabel 4. 2 - Faktor Geometri (Van Beers, 1979)
Kt
Kb
Dt
Db
1 2 4 8 16 32
1 2 3 5 10. 20 50
2.0 2.4 2.6 2.8 3.2 3.6 3.8
3.0 3.2 3.3 3.5 3.6 3.7 4.0
5.0 4.6 4.5 4.4 4.2 4.0 4.0
9.0 6.2 5.5 4.8 4.5 4.2 4.0
15.0 8.0 6.8 5.6 4.8 4.4 4.2
30.0 10.0 8 6.2 5.0 4.6 4.6
Catatan: aliran vertikal, horizontal dan radial terdapat kehilangan energi
berturut-turut sebagai berikut:
2
0.700.007 0.01
0.5
380.007 0.15
8 8.68
38 3.9 1.00.007 ln 0.54
0.5 0.157
v
h
r
h m
h mx
xh m
x
Dengan demikian aliran radial adalah komponen yang utama dan aliran
vertikal dapat diabaikan.
4.5. Contoh 5
Dalam sebuah area irigasi, sebuah sistem drainase diperlukan untuk
mengatur elevasi muka air dengan kondisi sebagai berikut (Gambar IV.5):
Kriteria drainase pertanian:
a) Elevasi muka air maksimum yang diijinkan adalah 1 m di bawah
permukaan tanah.
b) Air irigasi dipakai tiap 10 hari, dan terdapat kehilangan di lapangan
akibat perkolasi terhadap muka air sebesar 25 mm untuk setiap
irigasi.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-13
Gambar IV. 5 - Perhitungan spasi saluran kondisi aliran unsteady (Contoh 5)
Kriteria teknis:
a) Saluran dipasang pada kedalaman 1,8 m
b) Digunakan pipa PVC dengan jari-jari 0,1 m
Data Tanah:
a) Kedalaman lapisan yang tak dapat dilalui 9,5 m di bawah permukaan
tanah
b) Nilai konduktifitas hidrolik rata-rata adalah 1,0 m/dt, dengan jarak pori-
pori aliran 0,05
Jika diasumsikan aplikasi kehilangan di lapangan dapat terisi kembali
dengan sendirinya, Ri = 0,025 m, kenaikan muka air tanah adalah:
0.025
0.50.05
iRh m
Jika diasumsikan bahwa setelah irigasi, elevasi muka air tanah mengalami
kenaikan sampai tinggi yang diijinkan, kita ketahui bahwa:
0 0 0.8 0.5 0.3ih h h m
Dengan begitu data yang kita miliki adalah sebagai berikut:
K = 1,0 m/dt
D = 9.5 – 1.8 = 7,7 m
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-14
Dengan mensubtitusi adta tersebut di atas ke persamaan dibawah untuk
menghitung spasi drainase L:
11
220
1 1
2 2
ln1.16
1.0 10 1.16 0.8ln
0.05 0.3
41.8
t
hK d tL
h
x d x xL
L d m
Dengan mengetahui D dan r0, kita dapat menguraikan kedalaman ekivalen
d dari Tabel 4.1. Setelah itu kita dapat mencari L dengan coba-coba (trial
and error):
Estimasi pertama : L = 80 m, D = 7.7 m. Dari Tabel 4.1, kita ketahui:
74.23 ( 4.49 4.23) 4.41
10
41.8 41.8 4.41 88
d m
L d m
Hasil ini lebih dari 80 m, sehingga estimasi spasi yang diambil kurang lebar.
Estimasi kedua : L = 90 m, D = 7.7 m. Dari Tabel 4 1, kita ketahui
74.42 ( 4.72 4.42) 4.63
10
41.8 41.8 4.63 90
d m
L d m
Spasi saluran yang dipakai adalah 90 m.
4.6. Contoh 6
Pada area dalam contoh 5, sistem drainase telah dipasang dengan spasi
saluran 90 m. Sekarang kita ingin mengetahui bagaimana reaksi sistem
drainase terhadap suatu periode dengan hujan badai yang intensive.
Pengisian kembali terhadap elevasi muka air mengikuti curah hujan yang
diberikan pada Tabel 4.3. jika diasumsikan bahwa elevasi muka air tanah
pada awal periode musim hujan adalah 0.3 m di atas level saluran, kita
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-15
dapat menggunakan persamaan De Zeeuw – Hellinga untuk menghitung
fluktuasi elevasi muka air tanah dan hubungan discharge terhadap sistem
drainase.
Dengan data yang ada sebagai berikut:
K = 1.0 m/d
0.05
L = 90 m
d = 4.63 m
h0 = 0.30 m
Kita dapat menghitung faktor reaksi, , dan discharge pada hari ke 0
Persamaan: 2 2
1
2 2
1.0 4.630.113
0.05 90
K d x xd
L x
Persamaan: 00 2 2
8 8 1.0 4.63 0.300.001m/d
90
K d h x x xq
L
Tabel 4. 3 - Kedalaman Muka Air Tanah dan Perhitungan Discharge Saluran Menggunakan Persamaan De Zeeuw – Hellinga (Contoh 6)
Hari Recharge
(m) Elevasi Air *
(m)
Dischrage Saluran*
(m/d)
0 0.000 0.30 0.001
1 0.018 0.69 0.003
2 0.007 0.78 0.004
3 0.029 1.39 0.006
4 0.012 1.52 0.007
5 0.003 1.43 0.006
6 0.000 1.28 0.006
7 0.000 1.14 0.005
8 0.000 1.02 0.005
9 0.000 0.91 0.004
10 0.000 0.81 0.004
11 0.000 0.73 0.003
12 0.000 0.65 0.003
13 0.000 0.58 0.003
14 0.000 0.52 0.003
15 0.000 0.46 0.002
16 0.000 0.41 0.002
17 0.000 0.37 0.002
18 0.000 0.33 0.001
19 0.000 0.29 0.001
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-16
20 0.000 0.26 0.001
* Dihitung dengan menggunakan persamaan 8.38 dan 8.39, dengan t = 1
hari.
Untuk hari-hari berikut ini, contoh perhitungan dalam menghitung
pergantian elevasi muka air dan hubungannya dengan discharge saluran
dengan menggunakan persamaan:
Hari ke-1 :
1 0
0.113 0.113
(1 )0.8
0.0180.30 (1 )
0.8 0.05 0.113
0.69
t tRh h e e
xe ex x
m
Dan
1 0 1
0.113 0.113
(1 )
0.001 0.018(1 )
0.003 /
t tq q e R e
xe e
m d
Hari ke-2 :
22 1
0.113 0.113
(1 )0.8
0.0070.69 (1 )
0.8 0.05 0.113
0.78
t tRh h e e
xe ex x
m
Dan
2 1 2
0.113 0.113
(1 )
0.003 0.007(1 )
0.004 /
t tq q e R e
xe e
m d
Hari ketiga : dst
Dapat dilihat pada Tabel 4.3 bahwa, untuk 7 hari (contoh pada hari ke-3
sampai hari ke-10), elevasi muka air di atas tinggi maksimum yang diijinkan
(1 m di bawah permukaan tanah atau 0.8 m di atas elevasi saluran). Ini
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-17
tidak mengejutkan karena total pengisian (recharge) setelah hujan badai
(69 mm dalam 5 hari) nilainya lebih dari akibat kehilangan di lapangan (25
mm dalam 10 hari) yang telah direncanakan sebagai dasar dalam desain
drainase. Jika level muka air yang tinggi ini membatasi pertumbuhan
tanaman dan produksi pertanian, kriteria desain harus disesuaikan kembali.
4.7. Contoh 7
Kita dapat juga menyelesaikan contoh 5 dengan cara tidak langsung
dengan mengkonversikan kondisi unsteady drainase h0/ht ke dalam kondisi
steady dengan ukuran q/h. Kita tahu bahwa tingkat penurunan elevasi
muka air tanah dalam periode 10 hari, jadi kita dapat menghitung faktor
reaksi dengan menggunakan persamaan:
0
0
1.16 ln1.16
0.3ln 1.13
1.16 0.8
1.130.113
10
t tt
hh h e t
h
tx
Dengan menggunakan persamaan 8.40, kita dapat mengkonversi kondisi
unsteady ke dalam kondisi steady.
2 21218
8 8 0.05 0.113
hd
q x x
Dengan mengabaikan aliran di atas level saluran, sekarang kita dapat
menghitung spasi drainase dengan menggunakan versi sederhanan dari
Hooghoudt.
2 28 8 1.0 218 1744h
L K d x xd x x d mq
Pertama estimasi : L = 90 m, D = 7.7 m, d = 4.63 m (contoh 5). kemudian
L2= 1744 x 4.63 = 8075 m2
L = 90 m, jadi nilai L= 90 dapat dipakai.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-18
Catatan : Faktor reaksi adalah fungsi dari parameter L, K, d dan
(persamaan 8.29). kecuali untuk spasi L, parameter ini sulit untuk
ditetapkan. Contoh ini menunjukkan sebuah alternatif dalam memperoleh
dengan mengamati penurunan elevasi air setelah mengalami kenaikan tiba-
tiba (contoh akibat hujan berat). Pada contoh ini dihitung hanya dari
elevasi air pada t = 0 dan t = 10 hari. Jika tersedia data lebih, dapat dicari
dengan melakukan regresi eksponensial.
4.8. Contoh 8
Dalam suatu kawasan petak irigasi/ pertanian (500 x 1000 m) yang berada
di areal miring (Gambar IV.6). Kehilangan akibat perkolasi adalah 1 mm/dt.
Tanah di areal tersebut bersifat permeabel, tebal 6 m dengan konduktifitas
hidrolik 2,5 m/dt, pada bagian atas lapisan yang tak dapat dilalui dengan
kemiringan s = 0,04. Untuk mengatur elevasi air pada daerah hilir area
irigasi pada level 2 m di bawah permukaan tanah, sebuah saluran
penyergap akan dibangun. Kita diminta untuk menghitung kedalaman yang
diperlukan dan kapasitas saluran penyergap, dan elevasi hulu setelah
dibangunnya saluran penyergap.
Untuk mengontrol elevasi air agar tetap 2 m di bawah permukaan tanah,
tebal saluran penyergap di atas lapisan yang tak dapat dilalui menjadi:
h0 = 6,0 – 2,0 = 4,0 m
Kehilangan akibat perkolasi menghasilkan aliran rembesan per meter lebar,
yaitu:
qs = 500 x 0,001 = 0,5 m2/dt
Elevasi muka air tanah di atas lapisan yang tak dapat dilalui sebelum
konstruksi saluran penyergap dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan dibawah.
msK
qH
s
s 504,05,2
5,0
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-19
Tabel 4. 4 - Perhitungan saluran penyergap pada area yang miring : (A) sebelum konstruksi dan (B) setelah konstruksi (Contoh 8)
Setelah saluran penyergap dibangun, aliran ke bagian hilir dari saluran
akan menjadi:
qd = K.h0.s = 2,5 x 4,0 x 0,04 = 0,4 m2/dt
Kemudian kapasitas yang diperlukan oleh saluran penyergap permeter
panjang adalah:
qi = qs – qd = 0,5 – 0,4 = 0,1 m2/d
Pada bagian lain 20% dari air perkolasi akan di sergap oleh saluran
penyergap dan karena petak memiliki panjang 1000 m, discharge pada
outlet saluran penyergap akan menjadi
Qi = 1000 x qi = 1000 x 0,1 = 100 m3/dt
Elevasi muka air tanah pada hulu dari saluran interceptor dapat diuraikan
dengan menggunakan persamaan di bawah.
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-20
00
12.3 log ( )
1 5.0 4.02.3 5.0log ( 4.0)
0.04 5.0
1.0287.5log 25 ( 4.0)
5.0
H hx H y h
s H y
x x yy
x x yy
Kemudian
y = 4,0 m pada x = 0 m
y = 4,2 m pada x = 23 m
y = 4,4 m pada x = 54 m
y = 4,6 m pada x = 99 m
y = 4,8 m pada x = 181 m
dan
y = 4,9 m pada x = 265 m
4.9. Latihan
1. Apa gunanya perhitungan drain spacing tersebut dalam rekaya
pertanian rawa lebak
2. Jelaskan hubungan antara kedalaman air tanah dengan kondisi
tanah piryt
4.10. Rangkuman
Di dalam suatu area pertanian, dengan elevasi air tanah tinggi. Sebuah
sistem drainase di bawah permukaan tanah dipasang untuk mengontrol
elevasi air dengan kondisi berikut ini:
Kriteria Drainase Pertanian:
Debit rata-rata adalah 1 mm/dt
Kedalaman elevasi air di tengah-tengah antar saluran dipertahankan 1 m di
bawah permukaan tanah.
Kriteria Teknis:
a) Saluran akan dipasang pada kedalaman 2 m
b) Akan digunakan saluran pipa PVC dengan jari-jari 0,1 m
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
IV-21
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
V-1
BAB V
PENUTUP
5.1. Simpulan
Lahan rawa lebak merupakan lahan marjinal dengan permasalahan biofisik
dan sosial-ekonomi yang khas, sehingga upaya pengembangannya
memerlukan strategi perencanaan dan teknik pengendalian dan
pengelolaan air yang tepat.
Salah satu faktor keberhasilan untuk lahan pertanian terletak pada
keserasian pengaturan air / sistem suplai dan drainase dalam
mengantisipasi keberadaan lahan sehingga dapat berdaya guna dan
berhasil guna secara optimal diperlukan upaya perbaikan jaringan
reklamasi rawa yang sudah ada secara terpadu, konsisten dan
berpedoman pada fungsi pelestarian rawa serta pemanfaatannya secara
lestari berkelanjutan.
5.2. Tindak Lanjut
Setelah mengikuti masa diklat ini, peserta diharapkan mampu memahami
dan menjelaskan tentang perencanaan saluran irigasi rawa
lebak,diantaranya adalah :
a) Dapat memahami Perencanaan Hidraulik Sistem Saluran
b) Dapat memahami Perencanaan Saluran Rawa Lebak
c) Dapat memahami Drain Spacin
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
viii
DAFTAR PUSTAKA
Modul 07 Perencanaan Saluran Irigasi Rawa Lebak
Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi
ix
GLOSARIUM
Drainase : pengatusan adalah pembuangan massa air secara alami atau buatan dari permukaan atau bawah permukaan dari suatu tempat Elevasi : posisi vertikal (ketinggian) suatu objek dari suatu titik tertentu (datum). Datum yang biasa digunakan adalah permukaan laut dan permukaan geoid WGS-84 yang digunakan oleh GPS. Berm : semacam tanggul atau dinding teras yang terbentuk secara alami Koefisien : bilangan yang memuat variabel dari suatu suku pada bentuk aljabar. Suku dari suatu bentuk aljabar yang berupa bilangan dan tidak memuat variabel disebut konstanta