BAB II
BAB IPENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Tugas Besar Irigasi dan Bangunan Air I dan II merupakan salah
satu tugas besar dari lima tugas besar yang diwajibkan di Jurusan
Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Secara umum
hal-hal yang melatarbelakangi dari diadakannya tugas besar adalah
sebagai syarat untuk melakukan Praktek Kerja Nyata. Hal tersebut
dapat menjadikan motivator bagi kita semua untuk terus blajar
secara mendalam..Kecenderungan yang terjadi saat ini khususnya di
lingkungan civitas akademik Jurusan Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Malang, kurang antusias dalam mengerjakan tugas besar.
Mereka lebih menganggap bahwa tugas besar ini kurang bermanfaat.
Jika dalam penanganan tugas-tugas besar kurang efektif maka, para
Mahasiswa akan kewalahan ketika menghadapi lapangan karena
kurangnya penghalaman dalam mengerjakan sebuah system Irigasi.
Dengan adanya tugas besar ini diharapkan terbentuk insan-insan
akademis yang mampu bersaing dalam ilmu teknik sipil sehingga dalam
menapaki era globalisasi yang makin global kita tidak akan
ketinggalan teknologi dari negara lain.
1.2. Maksud Dan Tujuan
Dengan diadakannya Tugas Besar Irigasi dan Bangunan Air I dan II
yang telah dilaksanakan ini dimaksudkan agar mahasiswa memiliki
gambaran tentang berbagai hal yang berhubungan dengan perencanaan
system irigasi yang meliputi berbagai macam perencanaan bangunan
Irigasi
Sedang tujuan diadakannya Tugas Besar Irigasi dan Bangunan Air
adalah untuk mempelajari cara perencanaan system irigasi sesuai
dengan standart Direktorat jenderal Pengairan1.3. Manfaat
Tugas Besar Irigasi dan Bangunan Air I dan II bermanfaat sebagai
modal untuk menghadapi lapangan dan sebagai penunjang dalam
perkuliahan. Sehingga dengan adanya Tugas Besar ini diharapkan
nantinya bila menghadapi lapangan sudah terbiasa.BAB IILANDASAN
TEORI
2. 1Kebutuhan Air Sawah Untuk Padi
2.1.1.Umum
Kebutuhan air sawah untuk padi ditentukan oleh beberapa faktor
yaitu sebagai berikut::
1. penyiapan lahan
2. penggunaan konsumtif
3. perkolasi dan rembesan
4. pergantian lapisan air
5. curah hujan efektif
Kebutuhan total air sawah (GFR) mencakup faktor 1 sampai 4.
Kebutuhan bersih air sawah (NFR) juga memperhitungkan curah hujan
efektif. Kebutuhan air sawah dinyatakan dalam mm/hari atau l/dt/hr.
Tidak disediakan kelonggaran untuk efisiensi irigasi di jaringan
tersier dan utama. Efisiensi juga memperhitungkan kebutuhan
pengambilan irigasi (m3/dt).
2.1.2. Penyiapan Lahan.Kebutuhan air untuk penyiapan lahan
umumnya menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu proyek
irigasi. Faktor-faktor penting yang menentukan besarnya kebutuhan
air untuk penyiapan lahan adalah:.
a. Jangka waktu penyiapan lahan
Faktor-faktor penting yang menentukan lamanya jangka waktu
penyiapan lahan adalah:
tersedianya tenaga kerja dan ternak penghela atau traktor untuk
menggarap tanah
perlunya memperpendek jangka waktu tersebut agar tersedia cukup
waktu untuk menanam padi sawah dan padi ladang kedua
Faktor-faktor tersebut saling berkaitan. Kondisi sosial budaya
yang ada di daerah penanaman padi akan mempengaruhi lamanya waktu
yang diperlukan untuk persiapan lahan. Untuk daerah-daerah proyek
baru, jangka waktu penyiapan lahan akan ditetapkan berdasarkan
kebiasaan yang berlaku di daerah-daerah di dekatnya. Sebagai
pedoman diambil jangka waktu 15 bulan untuk menyelesaikan persiapan
lahan di seluruh petak tersier.
Bilamana untuk penyiapan lahan diperkirakan akan dipakai
peralatan mesin secara luas, maka jangka waktu penyiapan lahan akan
diambil satu bulan.
Perlu diingat bahwa transpalantasi (pemindahan bibit ke sawah)
mungkin sudah dimulai setelah 3 sampai 4 minggu di beberapa bagian
petak tersier di mana pengolahan lahan sudah selesai.
b. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan
Pada umumnya jumlah air yang dibutuhkan untuk penyiapan lahan
dapat ditentukan berdasarkan kedalaman serta porositas tanah di
sawah. Rumus berikut dipakai untuk memperkirakan kebutuhan air
untuk penyiapan lahan:
di mana:
PWR= kebutuhan air untuk penyiapan lahan, mm
Sa= derajat kejenuhan tanah setelah penyiapan lahan dimulai,
%
Sb= derajat kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai,
%
N= porositas tanah dalam % pada harga rata-rata untuk kedalaman
tanah
d= asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan,
mm
Pd= kedalaman genangan setelah pekerjaan penyiapan lahan, mm
Fi= kehilangan air disawah setelah satu hari
Untuk tanah bertekstur berat tanpa retak-retak kebutuhan air
untuk penyiapan lahan diambil 200 mm. ini termasuk air untuk
penjenuhan dan pengolahan tanah. Pada permulaan transpalantasi
tidak akan ada lapisan air yang tersisa di sawah. Setelah
transplantasi selesai, lapisan air di sawah akan ditambah 50 mm.
Secara keseluruhan, ini berarti bahwa lapisan air yang diperlukan
menjadi 250 mm untuk penyiapan lahan dan untuk lapisan air awal
setelah trranspalantasi selesai.
Bila lahan telah dibiarkan berat selama jangka waktu yang lama
(25 bulan atau lebih), maka lapisan air yang diperlukan untuk
penyiapan lahan diambil 300 mm, termasuk yang 50 mm untuk
penggenangan setelah transpalantasi (penanaman).
Untuk tanah-tanah ringan dengan laju perkolasi yang lebih
tinggi, harga-harga kebutuhan air untuk penyelidikan lahan bisa
diambil lebih tinggi lagi. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan
sebaiknya dipelajari dari daerah-daerah dekatnya yang kondisi
tanahnya serupa dan hendaknya didasarkan pada hasil-hasil penyiapan
di lapangan..
Walaupun pada mulanya tanah-tanah ringan mempunyai laju
perkolasi tinggi, tetapi laju ini bisa berkurang setelah lahan
diolah selama beberapa tahun. Kemungkinan ini hendaknya mendapat
perhatian tersendiri sebelum harga-harga kebutuhan air untuk
penyiapan lahan ditetapkan menurut ketentuan di atas.Kebutuhan air
untuk persemaian termasuk dalam harga-harga kebutuhan air di
atas.
c. Kebutuhan air selama penyiapan lahan
Untuk perhitungan kebutuhan irigasi selama penyiapan lahan,
digunakan metode yang dikembangkan oleh Van de Goor dan Zijlstra
(1968). Metode tersebut didasarkan pada laju air konstan dalam t/dt
selama periode penyiapan lahan dan menghasilkan rumus berikut :
di mana:
IR=kebutuhan air irigasi di tingkat persawahan mm/hr
M.=kebutuhan air untuk mengganti/mengkompensari kehilangan air
akibat evaporasi dan perkolasi di sawh yang sudah dijenuhkan M = E0
+ P, mm/hr
E0= Evaporasi air terbuka yang diambil 1,1 ET0 selama penyiapan
lahan mm/hr
P
= perkolasi
k
= MT/S
T
= jangka waktu penyiapan lahan, hari
S= kebutuhan air, untuk penjenuhan ditambah dengan lapsan air 50
mm, mm yakni 200 + 50 = 250 mm seperti yang sudah diterangkan di
atas.
Tabel 2.1Kebutuhan air irigasi selama penyiapan lahanE + PT = 30
hariT = 45 hari
Mm/hariS = 250S = 300S = 250S = 300
5,011,112,78,49,5
5.511,413,08,89,8
6,011,713,39,110,1
6,512,013,69,410,4
7,012,313,99,810,8
7,512,614,210,111,1
8,013,014,510,511,4
8,513,314,810,811,8
9,013,615,211,212,1
9,514,015,511,612,5
10,014,315,812,012,9
10,514,716,212,413,2
11,015,016,512,813,6
2.1.3. Penggunaan Konsumtif
Penggunaan konsumtif digunakan rumus-rumus sebagai berikut:
di mana:
ETc = evapotranspirasi tanaman, mm/hari
ET0 = evapotranspirasi tanaman acuan, mm/hari
Kc = koefisien tanaman
a. Evapotranspirasi
Evapotranspirasi tanaman acuan adalah evapotranspirasi tanaman
yang dijadikan acuan, yakni rerumputan pendek, ET0 adalah kondisi
evaporasi berdasarkan keadaan-keadaan meteorology seperti:
temperatur sinar matahari (radiasi)
kelembaban
angin
Evapotranspirasi dapat dihitung dengan rumus-rumus
teoritis-empiris dengan mempertimbangkan factor-faktor meteorology
di atas.
Bila evaporasi dapat diukur di stasiun agrometeorologi, maka
biasanya digunakan pan A. Harga-harga pan evaporasi (Epan)
dikonversi kedalam angka-angka ET0 dengan menerapkan factor pan Kp
antara 0,65 dan 0,85 bergantung kepada kecepatan angin, kelembepan
relative serta elevasi.
Harga-harga faktor pan mungkin sangat bervariasi tergantung
kepada lamanya angina bertiup, vegetasi di daerah sekitar dan
lokasi pan. Evaporasi pan diukur secara harian, demikian pula
harga-harga ET0.
Untuk perhitungan evaporasi, dianjurkan untuk menggunakan rumus
penman yang sudah dimodifikasi. Temperatur. Kelembapan, aangin, dan
sinar matahari (radiasi) merupakan parameter dalam rumus tersebut.
Data-data yang diukur secara harian pada stasiun-stasiun (agro)
meteorologi dan rata-rata sesudah jangka waktu 10 hari atau sebulan
untuk perhitungan ET0 dengan rumus Penman.Untuk rumus Penman yang
sudah dimodifikasi ada dua metode yang bisa digunakan:
Metode Nedco/Prosida. Lihat terbitan Dirjen Pengairan Bina
Program PSA 010,1985
Metode FAO lebih umum dipakai dan dijelaskan dalam terbitan FAO:
Corp water requieremrnt, 1975.
Harga-harga ET0 dari rumus Penman menunjuk pada tanaman acuan
apabila digunakan albedo0,25 (rerumputan pendek).
Koefisien-koefisien tanaman yang dipakai untuk perhitungan ET0
harus berdasarkan pada ET0 ini dengan albedo 0,25.
Sendainya data-data meteorology untuk daerah tersebut tidak
tersedia maka, harga-harga ET0 boleh diambil sesuai dengan daerah
disebelahnya. Keadaan-keadaan meteorology hendaknya diperiksa
dengan seksama agar transposisi data demikian dapat dijamin
keandalannya. Keadaan-keadaan temperature, kelembapan, angina dan
sinar matahari diperbandingkan.
Penggunaan konsumtif dihitung secara tengah-bulanan, demikian
pula harga-harga evapotranspirasi acuan. Setiap jangka waktu
setengah bulan hrga ET0 ditetapkan dengan analisis frekuensi. Untuk
ini distribusi normal akan diasumsikan.
b. Koefisien tanaman
Harga-harga koefisien tanaman padi yang diberikan pada tabel
2.22
akan dipakai.Tabel 2.2 harga-harga koefisien tanaman padi
Bulan
Nedco/ProsidaFAO
Varietas BiasaVarietas UnggulVarietas BiasaVarietas Unggul
0,51,201,201,101,10
11,201,271,101,10
1,51,321,331,101,05
21,401,301,101,05
2,51,351,301,100,95
31,2401,050
3,51,120,95
4.00
2.1.4. Perkolasi
Laju perkolasi sangat bergantung pada sifat-sifat tanah. Pada
tanah-tanah lempung berat dengan karakteristik pengolahan
(puddling) yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1-3 mm/hari.
Pada tanah yang lebih ringan, laju perkolasi bisa lebih tinggi.
Dari hasil-hasil penyelidikan tanah pertanian dan dan
penyelidikan kelulusan, besarnya laju perkolasi serta tingkat
kecocokan tanah untuk pengolahan tanah dapat ditetapkan dan
dianjurkan pemakaiannya. Guna menentukan laju perkolas, tinggi muka
air tanah juga harus diperhitungkan. Perembesan terjadi akibat
meresapnya air melalui tanggul sawah.2.1.5. Pergantian Lapisan
Aira. setelah pemupukaan, usahakan untuk menjadwalkan dan mengganti
lapisan air menurut kebutuhan.
b. Jika tidak ada penjadwalan semacam itu, lakukan penggantian
sebanyak 2 kali, masing-masing 50 mm (atau 33 mm/hari selama
stengah bulan) selama sebulan dan dua bulan setelah
transplantasi.
2.1.6. Curah Hujan Efektiof
Untuk irigasi padi curah hujan efektif bulanan diambil 70 persen
dari curah hujan minimum tengah-bulanan dengan periode ulang 5
Tahun.
di mana:
Re
= curah hujan efektif, mm/hari
R (setengah bulanan)5 = curah hujan minimum tengah bulanan
dengan periode ulang 5 tahun./mm.2.2.Jaringan Irigasi2.2.1.Umum
Uraian fungsional umum mengenai unsur-unsur jaringan irigasi
akan merupakan bimbingan bagi para perekayasa dalam menyingkapkan
perencanaan tata letak dan jaringan irigasi Bangunan dibagi-bagi
menurut fungsinyadan akan dijelaskan juga pemakaiannya. Rekomendasi
mengenai pemilihan tipe-tipe bangunan pengukur dan pengatur.
2.2.2. Peta Ikhtisar
Peta ikhtisar adalah cara bagaimana berbagai bagian dari suatu
bagian dari suatu jaringan irigasi saling dihubung-hubungkan. Peta
ikhtisar tersebut dapat disajikan pada petak tata letak.
Peta ikhtisar Proyek irigasi tersebut memperlihatkan;
bangunan-bangunan utama
jaringan dan trase saluran irigasi
jaringan dan trase saluran pembuang
petak-petak primer, sekunder, dan tersier
lokasi bangunan
batas-batas daerah irigasi
jaringan dan trase jalan
daerah-daerah yang tidak diairi (missal desa-desa)
daerah-daerah yang tidak dapat diairi(tanah jelek terlalu tinggi
dsb)
Peta ikhtisar umum dibuat berdasrkan peta tofografi yang
dilengkapi dengan garis-garis kontur dengan skala 1 : 25000. Peta
ikhtisar detail yang biasa disebut peta petak, dipakai untuk
perencanaan dibuat dengan skala 1 : 5000, dan untuk petak tersier 1
: 5000 atau 1 ; 2000.2.2.2.1. Petak Tersier
Perencanaan dasar yang berkenaan dengan unit tanah adalah petak
tersier. Petak ini menerima air irigasi yang dialirkan dan diukur
dengan bangunan sadap (offtake) tersier yang menjadi tanggung jawab
Dinas Pengaliran. Bangunan sadap tersier mengalirkan slurannya
kesaluran tersier.Dipetak tersier pembagian air, eksploitasi dan
pemeliharaan menjadi tanggung jawab para petani yang bersangkutan,
dibawah bimbingan Pemerintah. Ini juga menentukan ukuran petak
tersier. Petak tersier kelewat besar akan mengakibatkan pembagian
air menjadi tidak efisien. Factor-faktor pentingnya adalah jumlah
petani dalam satu petak, jenis tanaman dan tofografi. Di
daerah-daerah yang ditanami padi, luas petak yang ideal adalah
antara 50 100 ha, kadang-kadang sampai 150 ha.
Petak tersier harus mempunyai batas-batas yang jelas seperti
misalnya parit, jalan, batas desa dan sesar medan (terrain
fault).
Petak tersier dibagi menjadi petak-petak kuerter, masing-masing
seluas kurang lebih 8 15 ha.Apabila keadaan topografi memungkinkan,
bentuk petak tersier sebaiknya berbentuk bujur sangkar atau segi
empat untuk mempermudah pengaturan tata letak dan memungkinkan
pembagian air secara efisien.
Panjang saluran tersier sebaiknya kurang dari 1500 m, tetapi
dalam kenyataan kadang-kadang panjang saluran ini mencapai 2500 m.
panjang saluran kuarter lebih baik di bawah 500 m, tetapi
prakteknya kadang-kadang sampai 800 m.
2.2.2.2. Petak SekunderPetak sekunder terdiri dari beberapa
petak tersier yang kesemuanya dilayani oleh satu saluran sekunder.
Biasanya petak sekunder menerima air dari bangunan bagi yang
terletak di sluran primer atau sekunder.
Batas-batas petak sekunder pada umumnya berupa tanda-tanda
topografi yang jelas, seperti misalnya saluran pembuang. Luas petak
sekunder bisa berbeda-beda tergantung pada situasi daerah. Saluran
sekunder sering terletak di punggung medan, mengairi kedua sisi
saluran hinggga saluran pembuang yang membatasinya. Saluran
sekunder boleh juga direncanakan sebagai saluran garis tonggi yang
mengairi lereng-lereng medan yang lebih rendah.
2.2.2.3. Petak Primer
Petak primer terdiri dari beberapa petak sekunder yang yang
mengambil air langsung dari saluran primer. Petak primer dilayani
oleh satu aliran primer yang mengambil airnya langsung dari sumber
air biasanya sungai. Proyek-proyek irigasi tertentu mempunyai dua
saluran primer. Ini menghasilkan dua petak primer.
Daerah disepanjang saluran primer sering tidak dapat dilayani
dengan mudah dengan cara menyadap air adri sluran sekunder. Apabila
saluran primer melewati sepanjang garis tinggi, daerah saluran
primer yang berdekatan harus dilayani langsung dari primer.
2.3. Saluran Pasangan
2.3.1. Kegunaan Saluran PasanganSaluran pasang (lining)
dimaksudkan untuk:
mencegah kehilangan air akibat rembesan
mencegah gerusan dan erosi
mencegah merajalelanya tumbuhan air
mengurangi biaya pemeliharaan memberi kelonggaran untuk lengkung
yang lebih besar
tanah yang dibebaskan lebih kecil
Tanda-tanda adanya kemungkinan terjadinya perembesan dalam
jumlah besar dapat dilihat dari peta tanah. Penyelidikan tanah
dengan cara pemboran dan penggalian sumuran uji di alur saluran
akan lebih banyak memberikan informasi mengenai kemungkinan
terjadinya rembesan. Pasngan mungkin hanya diperlukan untuk
ruas-ruas saluran yang panjangnya terbatas.
Besarnya rembesan dapat dihitung dengan rumus Moritz (USER)
dimana:
S = kehilangan akibat rembesan, m3/detik per km panjang
saluran.
Q= debit m3/detikv = kecepatan, m/detik
C = koefisien tanah rembesan, m/hari
0,035= factor konstanta, mm/km
Harga-harga C dapat diambil seperti pada tabel 2.23
Tabel 2.3 Hraga-harga koefisien tanah rembesan C
Jenis tanahHarga C, m/hari
Kerikil sementasi dan lapisan penahan (hardpan)
Dengan geluh pasiran
Lempung dengan geluh lempungan
Geluh pasiran
Abu vulkanik
Pasir dan abu vulkanik atau lempung
Lempung pasiran dengan batuBatu pasiran dan
kerikilan0,100,12
0,20
0,21
0,37
0,51
0,67
2.3.2. Jenis-jenis pasanganBanyak bahan yang dapat dipakai untuk
pasngan saluran (lihat FAO) kratz, 1997). Tetapi pada prakteknya di
Indonesia hanya ada tiga bahan yang dianjurkan pemakaiannya:
pasangan batu
beton, dan
tanahpembuatan pasangan dari bahan-bahan lain tidak dianjurkan,
dengan alas an sulitnya memproleh persediaan bahan, teknik
pelaksanaan yang lebih rumit dan kelemahan-kelemahan bahan itu
sendiri.Pasangan batu dan beton lebih cocok untuk semua keperluan,
kecuali untuk perbaikan stabilitas tangggul. Pasangan tanah hanya
cocok untuk pengendalian rembesan dan perbaikan stabilitas
tanggul.
Tersedianya bahan di dekat pelaksanaan konstruksi merupakan
factor yang penting dalam pemilihan jenis pasangan. Jika bahan batu
tersedia, maka pada umumnya dianjurkan pemakaian pasangan batu.
Pasangan dari batu merah mungkin bisa juga dipakai.
Aliran yang masuk ke dalam retak pasangan dengan kecpatan tinggi
dapat mengeluarkan bahan-bahan pasangan tersebut. Kecepatan
maksimum dibatasi dan berat pasangan harus memadai untuk
mengimbangi gaya tekan ke atas.
Tebal minimum untuk pasangan batu diambil 30 cm. untuk beton
tumbuk tebalnya paling tidak 8 cm, untuk saluran kecil yang
dikonstuksi dengan baik (sampai dengan 6 m3/dt), dan 10 cm untuk
saluran yang lebih besar. Tebal minimum pasangan beton bertulang
adalah 7 cm. untuk pasangan semen tanah atau semen tanah yang
dipadatkan, tebal minimum diambil 10 cm untuk saluran kecil dan 15
cm untuk saluran yang lebih besar.
Tebal pasangan tanah diambil 60 cm untuk dasar saluran dan 75 cm
untuk talut saluran. Stabilitas pasangan permukaan keras hendaknya
dicek untuk mengetahui tekanan air tanah di balik pasngan. Jika
stabilitas pasangan terganggu (pembuang), maka sebaiknya
dipertimbangkan untuk membuat konstruksi pembebas tekanan (lubang
pembuang). Selanjutnya lihat Bagian KP 04, Bangunan.2.3.3.
Perencanaan Hidrolis2.3.3.1 Kecepatan Maksimum
Kecepatan-kecepatan maksimum untuk aliran subkritis berikut
dianjurkan pemakaiannya:
pasangan batu
: 2 m/dt
pasangan beton: 3 m/dt
pasangan tanah: kecepatan maksimum yang diizinkan
kecepatan maksimum yang diizinkan juga akan menentukan kecepatan
rencana untuk dasar saluran tanah dengan pasangan campuran.
Prosedur perencanaan saluran untuk saluran dengan pasangan tanah
adalah sama dengan prosedur perencanaan saluran tanah.Penghitungan
bilangan Froude adalah penting apabila dipertimbangkan pemakaian
kecepatan aliran dan kemiringan saluran yang tinggi. Untuk aliran
yang stabil, bilangan Froude harus kurang dari 0,55 untuk aliran
subkritis, atau lebih dari 1,4 untuk aliran superkritis.
Saluran dengan bilangan Froude antar 0,55 dan 1,4 dapat memiliki
pola aliran dengan gelombang tegak (muka air bergelombang, yang
akan merusak kemiringan talut). Harga-harga k untuk saluran ini
dapat menyebabkan bilangan Froude mendekati satu. Oleh karena itu,
kisaran 0,55-1,4 sadalah relative lebar.
Untuk perencanaan saluran dengan kemiringan medan yang teratur,
bilangan Froude akan kurang dari 0,3 dan dengan demikian di bawah
0,55.
Apabila terjadi aliran subkritis, bangunan diperhitungkan
sebagai got miring.
Bilangan Froude untuk saluran ditentukan sebagai:
di mana:
F= bilangan Froude
v= kecepatan aliran, m/dt
w= lebar pada permukaan air, m
A= luas potongan melitang basah, m3g= percepatan gravitasi, m/dt
(9,8)m= kemiringan talut saluran, 1 vert: m horn= perbandingan
lebar dasar/kedalaman air2.3.3.2. Koefisien Kekasarankoefisien
kekasaran Strickler k (m1/3/dt) yang dianjurkan pemakaiannya
adalah:
pasangan batu
= 60
pasangan beton= 70
pasangan tanah= 35-45
harga-harga untuk pasangan keras hakan dicapai jka pasangan itu
dikontruksi dengan baik.
Harga-harga untuk pasangan tanah mirip harga-harga untuk saluran
tanah dengan variasi-variasi seperti yang dibicarakan pada pasal
3.2.
Untuk potongan melintang dengan kombinasi berbagai macam bahan
pasangan, kekasaran masing-masing permukaan akan berbeda-beda
(bervariasi). Koefisienn kekasaran campuran dihitung dengan rumus
berikut:
di mana:
k= koefisien kekasan Strickler untuk potongan melintang,
m1/3/dtP= keliling basah, mPi= keliling basah bagian i dari
potongan melintang, mKi= koefisien kekasaran bagian i dari potongan
melintang, m1/3/dt
2.3.3.3. Perencanaan Untuk Aliran SubkritisPerencanaan hidrolis
mengikuti prosedur yang sama seperti pada perencanaan saluran tanpa
pasangan. Saluran pasangan batu dan beton mempunyai koefisien
Strickler yang lebih tinggi. Akibatnya potongan melintang untuk
saluran-saluran tanpa pasangan ini akan lebih kecil daripada
potongan melintang untuk saluran tanah dengan kapasitas debit yang
sama.Ruas saluran pasangan direncana menurut criteria angkutan
sediment, dan dengan demikian mengikuti I/R konstan, kedalaman air
untuk saluran pasangan sama dengan kedalaman air saluran tanpa
pasangan. Lebar dasar lebih kecil daripada lebar dasar untuk
saluran tanpa pasangan, karena harga koefisien Strickler yang lebih
tinggi pada saluran pasangan.
Untuk saluran pasngan, kemiringan talut bisa dibuat lebih curam.
Untuk saluran yang lebih kecil (h < 0,40 m) kemiringan talut
dibuat vertical. Saluran-saluran besar mungkin juga mempunyai
kemiringan talut yang tegak dan direncanakan sebagai flum.
Untuk saluran yang lebih besar, kemiringan samping minimum 1 : 1
untuk h sampai dengan 0,75 m. untuk saluran yang lebih besar,
harga-harga kemiringan talut pada tabel 2,4Tabel 2,4 Harga-harga
kemiringan talut untuk saluran pasanganJenis tanahH < 0,75 m0,75
m < h < 1,5 m
Lempung pasiranTanah pasiran kohesif
Tanah pasiran lepas
Geluh pasiran, Lempung berpori
Tanah gambut lunak11
1
1,2511,25
1,5
1,5
Khususnya saluran-saluran yang lebih besar, stabilitas talut
yang diberi pasangan harus diperiksa agar tidak terjadi gelincir
dan sebagainya. Tekanan air dari belkang pasangan merupkan factor
penting dlama keseimbangan ini.
2.3.3.4. Lengkung SaluranJari-jari minimum lengkung untuk
saluran pasangan diambil tiga kali lebar permukaan air. Jika
dibutuhkan tikungan yang tajam, maka mungkin diperlukan kincir
pengarah (guide vane) agar sebaran aliran di ujung tikungan itu
lebih merata. Kehilangan tinggi energi tambahan juga harus
diperhitungkan.
2.3.3.5.Tinggi JagaanHarga-harga minimum untuk tinggi jagaan
adalah seperti yang disajikan pada tabel. Harga-harga tersebut
diambil dari USBR. Tabel ini juga menunjukkan tinggi jagaan tanggul
tanah yang sama dengan tanggul saluran tanah tanpa pasangan.Tabel
2,5 Tinggi jagaan untuk saluran pasanganDebit, m3/detikTanggul (F),
mPasangan (F), m
< 0,5
0,5 1,5
1,5 5,0
5,0 10
10 15
>15 0,400,500,600,700,851,000,200,20
1,25
0,30
0,40
0,50
2.4. Potongan Saluran2.4.1. Potongan Melintang Saluran
2.4.1.1.Geometri
Untuk mengalirkan air dengan penampang basah sekecil mungkin,
potongan melintang yang berbentuk setengah lingkaran adalah yang
terbaik.Kerugian utama dari saluran yang lebar dan dangkal adalah
persyaratan pembebasan tanah dan penggalian lebih tinggi, dan
dengan demikian biaya pelaksanaannya secara umum lebih mahal.
2.4.1.2.Kemiringan Sluran
Harga-harga kemiringan minimum untuk berbagai bahan tanah
disajikan pada Tabel 2.6
Tabel 2.5 kemiringan minimum talut untuk berbagai bahan
tanahBahan tanahsimbolKisaran kemiringan
Batu
Gambut kenyal, lempung kenyal, geluh
Tanah lus lempung pasiran, tanah pasiran
Kohesif
Pasir lanauan
Gambut lunakPt
CL, CH, MH
SC, SM
SM
Pt 150,40,5
0,6
0,75
0,85
1,00
2.4.1.5.Lebar Tanggul
untuk tujuan-tujuan eksploitasi, pemeliharaan dan inspeksi akan
diperlukan tanggul sepanjang saluran dengan lebar minimum seperti
yang disajikan tabel 2,7
Tabel 2,7 lebar minimum tanggulDebit rencana (m3/detik)Tanpa
jalan inspeksi
(m)Dengan jalan inspeksi (m)
Q < 1
1 < Q < 5
10 < Q < 10
1 0< Q < 15
Q > 151,00
1,50
2,00
3,50
3,503,00
5,00
5,00
5,00
5,00
Jalan inspeksi terletak di tepi saluran di sisi yang diairi agar
bangunan sadap dapat dicapai secara langsung dan usaha penyadapan
liar makin sulit dilakukan. Lebar jalan inspeksi dengan perlerasan
adalah 5,0 m atau lebih, dengan lebar perkerasan sekurang-kurangnya
3,0 meter.2.4.1.6.Batas Pembebasan Tanah
Selain tanah yang disebarkan untuk pembuatan saluran dan tanah
yang terletak di dalam batas-batas pembebasan tanah (BPT). Adalah
penting untuk melarang didirikannya bangunan.2.4.2. Potongan
Memanjang Saluran2.4.2.1. Muka Air Yang Diperlukan
Tinggi muka air yang diperlukan dalam jaringan utama didasarkan
pada tinggi muka air yang diperlukan di sawah-sawah yang diairi.
Prosedurnya adalah pertama-tama menghitung tinggi muka air yang
diperlukan di bangunan sadap tersier. Lalu seluruh kehilangan di
saluran kuarter dan tersier serta bangunan dijumlahkan menjadi
tinggi muka air di sawah yang diperlukan dalam petak tersier.
Ketinggian ini ditambahkan lagi dengan kehilangan energi di
bangunan sadap tersier dan longgaran (persediaan) untuk variasi
muka air akibat eksploitasi jaringan utama pada tinggi muka air
parsial (sebagian).Longaran untuk variasi muka air h ditetapkan
0,18h100 (0,18 x kedalaman air rencana); 0,82h100 perkiraan pada 70
persen dari Qrencana.2.4.2.2. Kemiringan Memanjang
Kemiringan memanjang ditentukan terutama oleh keadaan topografi,
kemiringan akan sebanyak mungkin mengikuti garis muka tanah pada
trase yang dipilih. Kemiringan memanjang saluran mempunyai harga
maksimum dan minimum.usaha pencegahan terjadinya sedimentasi
memerlukan kemiringan memanjang yang minimum. Untuk mencegah
terjadinya erosi, kecepatan maksimum harus dibatasi.
a. kemiringan minimum
b. kemiringan maksimum
c. perencanaan kemiringan maksimum
2.5. Bangunan Pengukur Debit
Alat pengukur debit yang sering di gunakan pada saluran irigasi,
antara lain :2.5.1. Alat Ukur Debit Ambang Lebar ( Drempel ).
Alat ukur ini merupakan banguna pengukur aliran atas, pola
aliran pada alat ukur debit ambang lebar dapat di selesaikan dengan
teori hidrolika sederhana, sehingga mudah dalam perencanaan dan
mudah dalam pelaksanaan
Perencanaan hidrolik : alat ukur debit ambang lebar
dikonstruksidi bagian balakang pintu pengatur. Persamaan debit
aliran di atas ambang lebar dirumuskan sbb :
Q = 1.705 . b . h3/2 dimana :
Q = debit, m3/dt
b = lebar ambang, m
h = tinggi limpahan, m
2.5.2. Alat Ukur Debit Romijn.
Alat ukur ini merupakan alat ukur ambang lebar yang dapat di
gerakkan naik dan turun untuk mengatur dan mengukur aliran di atas
ambang agar dapat mengatur dan mengukur. Alat ukur romijn di gabung
dengan pintu sorong dan di hubungkan dengan alat pengangkat.
Persamaan debit aliran di atas romijn dirumuskan sbb :
Q : 1.705 . b . h3/2
dimana :
Q =debit, m3/dt
B =lebar ambang, m
ukuran b : 0.5, 0.6, 0.75, 1.00, 1.5
h =tinggi air, m
2.5.3. Alat Ukur Debit Van Der Gruyter.
Alat ukur debit ini digunakan dengan mengguankan pintu sorong,
sehingga dapat mengukur dan mengatur aliran air. Alat ukur ini juga
merupakan banguna pengukur tipe aliran bawah.
Perencanaan hidrolik van der gruyter di rumuskan sbb :Q : Cd . b
. w . 2.g.(h1-w)dimana :
Q= debit. M3/dt
Cd = koefisien debit, Cd = 0,94
b = lebar pintu ukur, m
w= tinggi bukaan pintu ukur, m
g = percepatan gravitasi
h1=tinggi air di atas ambang, m
Bangunan pengatur muka air pintu aliran bawah pintu sorong.
Banguna pengatur muka air denga pintu sorong di pergunakan
secara luas di Indonesia.
Rumus hidrolik aliran air di bawah pintu sorong, sbb :
Q : K . . a . b . 2 . g . h1
di mana :
Q: debit, m3/dt
K : koefisien debit aliran tenggelam
: koefisien debit
a: tinggi bukaan pintu, m
b : lebar pintu, m
g: percepatan gravitasi
h1: kedalaman air di hulu di atas ambang
2.6. B angunan Bagi Dan Sadap
2.6.1. Bangunan Sadap TersierBangunan sadap ini merupakan
penyadapan dari saluran primer atau saluran sekunder, untuk memberi
air pada petak tersier. Berdasarkan criteria teknik, luas petak
tersier yang baik antara 50 100 dan maksimum 150 Ha. Sehingga
kapasitas bangunpintu sadap di rencanakan untuk debit antara 50
l/dt 250 l/dt.
2.6.2. Bangunan Sadap Sekunder
Bangunan sadap ini merupakan fasilitas penyadapan dari saluran
primer atau sekunder, untuk memberi air dalam 1 petak sekunder.
Petak sekunder terdiri dari 2 atau lebih petak tersier dengan
luasan lebih dari 150 Ha. Kapasitas debit lebih besar dari 250
l/dt.
Bangunan sadap sekunder secara teknis dilengkapi dengan pintu
pengatur dabit aliran / penyadapan.
2.6.3. Bangunan Bagi SadapBangunan bagi sadap berfungsi membagi
air dari saluran primer atau saluran sekunder menjadi beberapa
saluran sekunder sekaligus untuk penyadapan ke petak tersier.
Untuk memenuhi fungsinya, bangunan bagi sadap dilengapi dengan
pintu pengatur dan alat ukur debit. Prinsip prinsip perencanaannya
sama dengan bangunan sadap.
2.7. Bangunan Pelengkap Saluran Pembawa
Pada jaringan irigasi selain bangunan sadapa dan banuna bagi
sadap, terdapat bangunan pelengkap yang berfungsi menunjang
kegiatan operasi dan pemeliharaan, setelah jaringan irgasi selesai
dibangun dan selesai di operasikan, macam macam saluran pembawa
:2.7.1. Bangunan GorongGorongGorongGorong adalah bangunan yang
berfungsi membawa aliran air melewati bawah jalan. Goronggorong di
desain dengan luas penampang basah lebih kecil dari pada luas
penampang basah saluran di bagian hulu dan bagian hilir, sehingga
kecepatan aliran di dalam goronggorong di rencanakan lebih tinggi
dari pada di bagian hulu dan hilir.
Perencanaan hidrolik :
Kecepatan aliran rencana
kecepatan di rencanakan di dalam gorong gorong irigasi di ambil
1.50 2.00 m/dt
Kehilangan energi
kehilangan tinggi energi untuk gorong gorong pendek ( l < 20
m ), di rumuskan :
Q = . A . 2 . g . z
Dimana :
Q =debit rencana, m3/dt
=koefisien debit
A =luas penampang, m2
g =percepatan gravitasi
z =kehilangan tinggi energi, m
kehilangan tinggi energiuntuk gorong gorong panjang ( L >n 20
m ), di rumuskan :
H
=Hmasuk+ Hf+ Hkeluar
Hmasuk= m x
Hf= cf x
Hk= k x
dimana :
M =koefisien kehilangna energi masuk
Va =kecepatan aliran dalam gorong gorong, m/dt
V =kecepatan a;iran di saluran, m/dt
Cf =koefisien kekasaran
K =koefisien kekasaran striker
L =
panjang gorong gorong, m
R =
jari jario hidrolik
K =koefisien kehilangan energi keluar
G =percepatan gravitasi.
2.7.2. Bangunan Sipon
Sipon adalah saluran yang membawa air melewati bawah saluran
lainnya (biasanya pembuang) atau jalan pada sipon air mengalir
karena tekanan2.7.2.1. Kehilangan Tinggi Energi Kehilangan tinggi
energi pada sipon terdiri dari Kehilangan masuk
Kehilangan akibat gesekan
Kehilangan pada siku
Kehilangan keluar
2.7.2.2. Kisi-kisi PenyaringKisi-kisi penyaring harus dipasang
pada bukaan/lubang masukan bangunan dimana benda-benda yang
menyumbat menimbulkan akibat-akibat yang serius, misalnya pada
sipon dan gorong-gorong yang panjang.
Kisi-kisi penyaring dibuat dari jeruji-jeruji baja dan mencakup
seluruh bukaan. Jeruji tegak dipilih karena gar bisa dibersihkan
dengan penggaruk.
Kehilangan tinggi energi pada kisi-kisi penyaring dihitung
dengan:
dan
dimana:
hf =kehilangan tinggi energi, m
v =kecepatan melalui kisi-kisi, m/detik
g =percepatan grafitasi, m/detik2 (9.8)
c =koefisien berdasarkan:
= factor bentuk (2,4 untuk segi empat, dan 1.8 untuk jeruji
bulat)
s = tebal jeruji, m
b = jarak bersih antar jeruji, m
= sudut kemiringan dari bidang horizontal.
2.7.3. Bangunan TerjunBangunan terjun atau got miring diperlukan
jika kemiringan permukaan tanah lebih curam daripada kemiringan
maksimum saluran yang diizinkan. Bangunan semacam ini mempunyai
empat bagian fungsional, masing-masing memiliki sifat-sifat
perencanaan yang khas.Perencaanaan hidrolis bangunan dipengaruhi
oleh besaran-besaran berikut.
H1 =tinggi energi dimuka ambang, m
H =perubahan tinggi energi pada bangunan, m
Hd =tinggi energi hilir pada kolam olak, m
q= debit persatuan lebar ambang, m3/detik
g = percepatan grafitasi, m/detik2 (9.8)
n =tinggi ambang pada ujung kolam olak, m
besaran-besaran ini dapat digabung untuk membuat perkiraan awal
tinggi bangunan terjun:
Z =(H+Hd)-H1
Untuk perkiraan awal hd, boleh diandaikan bahwa:Hd 1,67 H1
Kemudian kecepatan aliran pada potongan U dapat diperkirakan
dengan:
Dan selanjutnya
Aliran pada potongan U kemudian dapat dibedakan sifatnya dengan
bilangan froude tak berdimensi:
( va v )2
2g
( v )2
2g
( va v )2
2g
PAGE
_1261545546.unknown
_1261551363.unknown
_1261594875.unknown
_1261596172.unknown
_1261596265.unknown
_1261596140.unknown
_1261594694.unknown
_1261545968.unknown
_1261468839.unknown
_1261524820.unknown
_1261468812.unknown
_1261468820.unknown
_1170402095.unknown