43 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Lokasi Studi Lokasi perencanaan terletak di Desa Sumberkima, Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng, Bali. Sumber air irigasi direncanakan berasal dari Sumur SBK – 115, kemudian didistribusikan melalui jaringan irigasi pancar menuju lahan persawahan seluas 20,51 ha yang dibagi menjadi 16 petak sawah. Berikut adalah tabel dan gambar pembagian petak sawah. Tabel 4.1 Pembagian Petak Sawah PETAK Luas Areal/A (ha) 1 1.33 2 1.5 3 1.27 4 1.71 5 1.34 6 1.81 7 1.01 8 1.25 9 1.18 10 1.13 11 1.54 12 0.97 13 1.18 14 1.6 15 1.24 16 0.45 Sumber : Data
50
Embed
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Lokasi Studirepository.ub.ac.id/2451/5/BAB IV.pdf · Kebutuhan air tanaman ditentukan oleh koefisien tanaman dengan evapotranspirasi potensil. Nilai
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
43
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Lokasi Studi
Lokasi perencanaan terletak di Desa Sumberkima, Kecamatan Gerokgak, Kabupaten
Buleleng, Bali. Sumber air irigasi direncanakan berasal dari Sumur SBK – 115, kemudian
didistribusikan melalui jaringan irigasi pancar menuju lahan persawahan seluas 20,51 ha
yang dibagi menjadi 16 petak sawah. Berikut adalah tabel dan gambar pembagian petak
sawah.
Tabel 4.1 Pembagian Petak Sawah
PETAK Luas Areal/A (ha)
1 1.33
2 1.5
3 1.27
4 1.71
5 1.34
6 1.81
7 1.01
8 1.25
9 1.18
10 1.13
11 1.54
12 0.97
13 1.18
14 1.6
15 1.24
16 0.45
Sumber : Data
44
48
Halaman ini sengaja dikosongkan
45
46
48
Halaman ini sengaja dikosongkan
47
4.2 Data Sumur
Perencanaan irigasi pancar pada sumur SBK-115 dengan data berdasarkan uji sumur
sebagai berikut :
Debit maksimum sumur = 11,13 liter per detik
Statistik Water Level (SWL) = 6,50 meter
Final pumping water level (PWL) = 25,16 meter
4.3 Pengolahan Data Hujan
Pengolahan data hujan untuk perencanaan jaringan irigasi pancar pada studi ini
menggunakan 2 stasiun hujan, yaitu stasiun hujan Pajarakan dan stasiun hujan Banyupoh.
Data hujan yang digunakan adalah data hujan harian 10 tahun terakhir, yaitu dari tahun
2004 sampai tahun 2013. Pengolahan data hujan yang dilakukan adalah perhitungan curah
hujan daerah dari 2 stasiun hujan dengan cara rata-rata aljabar. Data hujan harian diolah
menjadi data hujan tahunan atau basic years (periode tanam). Perhitungan curah hujan
tahunan daerah dengan cara rata-rata aljabar pada adalah sebagai berikut:
Curah hujan pada tahun 2004 di stasiun hujan Pajarakan adalah 1500 mm dan di
stasiun hujan Banyupoh adalah 2017 mm, sehingga:
R1 = 1500 mm
R2 = 2017 mm
n = 2
R =
x (R1 + R2)
=
x (1500 + 2017)
= 1758,50 mm
Perhitungan selanjutnya ditabelkan sebagai berikut:
48
48
Tahun Hujan Tahunan
mm
[1] [2]
2004 1500.0
2005 960.0
2006 525.0
2007 871.5
2008 1061.5
2009 1021.0
2010 1244.5
2011 833.0
2012 1049.5
2013 437.5
Sumber: Perhitungan
Tabel 4.2 Hujan Tahunan di Stasiun Hujan Pejarakan
Tahun Hujan Tahunan
mm
[1] [2]
2004 2017.0
2005 944.0
2006 785.0
2007 1842.0
2008 1754.0
2009 1301.0
2010 933.0
2011 1061.0
2012 1089.0
2013 782.5
Sumber: Perhitungan
Tabel 4.3 Hujan Tahunan di Stasiun Hujan Banyupoh
49
Tahun Hujan Tahunan
mm
[1] [2]
2004 1758.50
2005 952.00
2006 655.00
2007 1356.75
2008 1407.75
2009 1161.00
2010 1088.75
2011 947.00
2012 1069.25
2013 610.00
Tabel 4.4 Hujan Rata-rata Daerah Tahun 2004-2013
Sumber: Perhitungan
50
4.4 Analisa Kebutuhan Air Irigasi Pancar
4.4.1 Sifat Fisik Tanah
Sifat tanah dari hasil pengamatan yang dilakukan di Desa Sumberkima adalah
sebagai berikut :
a. Jenis Tanah : alluvial coklat kelabu
b. Struktur tanah : liat berpasir
Dari data tersebut dapat diketahui kapasitas menahan air pada tanah liat berpasir yaitu
sebesar 192 mm/m pada Tabel 2.2.
4.4.2 Air Tanah Tersedia
Rencana tanaman yang akan dibudidayakan adalah cabai. Jenis cabai yang akan
dibudidayakan yaitu cabai besar (Capsicum annum L.). Kedalaman akar pada tanaman
cabai tersebut yaitu 40 cm atau 0.4 m. Dengan kedalam akar dapat diketahui jumlah kadar
air yang diijinkan sebesar 40% pada Tabel 2.1.
4.4.3 Koefisien Tanaman
Kebutuhan air tanaman ditentukan oleh koefisien tanaman dengan evapotranspirasi
potensil. Nilai koefisien tanaman bervariasi tergantung pada jenis tanaman, varietas
tanaman dan umur tumbuh tanaman tersebut. Nilai koefisien tanaman cabai besar
(Capsicum annum L.) dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 4.5 Koefisien Tanaman Cabai
Periode Tumbuh Lama
(Bulan) Nilai Kc
Awal 1 0.30
Vegetatif 1 0.60
Pembungaan 1 0.95
Pembuahan 1 0.85
Pemasakan 2 0.80
Sumber: Doorenbos dan Pruitt, 1997
4.4.4 Evapotranspirasi Tanaman
Evapotranspirasi (ETo) yaitu besarnya air yang digunakan oleh tanaman untuk
evaporasi dan transpirasi. Besar nilai dari evapotrasnpirasi berdasarkan beberapa faktor,
yaitu suhu rerata bulanan (t), kelembaban relative bulanan rerata (Rh), kecepantan angin,
lama penyinaran, dan letak geografis dari lokasi yang ditinjau.
Data klimatologi di Kabupaten Buleleng tahun 2013 dapat dilihat pada tabel 4.6.
51
Besarnya evapotranspirasi potensial pada studi ini dihitung menggunakan metode
Penman modifikasi, sebagai contoh perhitungan diambil data klimatologi pada bulan
januari sebagai berikut:
Suhu rerata (t) = 28,15oC
Untuk suhu tersebut dari tabel 2..diperoleh:
ea = 38,14 mbar
w = 0,77
f(t) = 16,33
Kelembaban relatif (Rh) = 81,03 %
Kecepatan angin (u) = 1,0288 m/dt
Kecerahan matahari (n/N) = 26 %
Radiasi gelombang pendek yang memasuki batas luar atmosfir atau angka angot
(Ra) untuk kedudukan 8o 9’ 50,2” LS dari tabel 2.6. diperoleh = 16,10 mm/hari
Dari data-data tersebut dapat dihitung besarnya evapotranspirasi potensial dengan
langkah-langkah sebagai berikut:
ed = ea x Rh
= 38,14x 0,81
= 30,90 mbar
perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap yang sebenarnya adalah:
(ea – ed) = 38,14– 30,90
= 7,24 mbar
BulanSuhu Rerata
(oC)
Kelembapan
Rerata (%)
Kecepatan
Angin (knot)
Kecepatan
Angin (m/dt)
Lamanya
Penyinaran (%)
Januari 28.15 81.03 2 1.03 26.1
Februari 37.43 79.43 3 1.54 20.32
Maret 28.52 70.23 3 1.54 70.13
April 29.28 69.77 3 1.54 56.93
Mei 28.89 67.58 3 1.54 76.74
Juni 28.51 58.37 4 2.06 66.1
Juli 28.32 63.97 4 2.06 69.39
Agustus 28.11 63.58 2 1.03 70.74
September 28.76 62.67 3 1.54 80.67
Oktober 29.37 63.61 2 1.03 95.8
November 29.05 65.67 3 1.54 71.5
Desember 29.43 71.77 3 1.54 43.61
Sumber: Data
Tabel 4.6 Data Klimatologi Kabupaten Buleleng tahun 2013
52
48
Nilai fungsi tekanan uap adalah:
f(ed) = 0,34 – [0,044 x (ed)0,5
]
= 0,34 – (0,044 x 30,900,5
)
= 0,34 – (0,044 x 5,56)
= 0,34 – 0,2446
= 0,0954
Besarnya nilai radiasi gelombang pendek adalah:
Rs = [0,25 + 0,54 x (n/N)] x Ra
= [0,25 + (0,54 x 0,26)] x 16,10
= (0,25 + 0,1404) x 16,10
= 0,390 x 16,10
= 6,294 mm/hari
Besarnya nilai fungsi kecerahan berdasarkan nilai kecerahan matahari adalah:
f(n/N) = 0,1 + [0,9 x (n/N)]
= 0,1 + (0,9 x 0,26)
= 0,1 + 0,235
= 0,3
Besarnya nilai fungsi kecepatan angin adalah:
f(u) = 0,27 x [1 + (0,864 x u)]
= 0,27 x [1 + (0,864 x 1,029)]
= 0,27 x (1 + 0,889)
= 0,27 x 1,889
= 0,51
Besarnya nilai radiasi bersih gelombang panjang adalah:
Rn1 = f(t) x f(ed) x f(n/N)
= 16,33 x 0,095 x 0,3
= 0,52 mm/hari
Mencari nilai Eto* adalah sebagai berikut:
Eto* = w x [(0,75 x Rs) – Rn1] + [(1-w) x f(u) x (ea – ed)]
= 0,77 x [(0,75 x 6,294) – 0,52] + [(1 – 0,77) x 0,51 x 7,24]
= 0,77 x (4,7205 – 0,52) + (0,23 x 0,51 x 7,24)
= (0,77 x 4,20) + 0,849
= 3,233 + 0,849
53
= 4,082 mm/hari
Angka koreksi penman (c) pada bulan Januari adalah 1,1 ,sehingga besarnya
evapotranspirasi potensial adalah:
Eto = c x Eto*
= 1,1 x 4,08
= 4,49 mm/hari
Perhitungan selanjutnya ditabelkan sebagai berikut:
54
55
Nilai evapotranspirasi puncak (Etc) merupakan hasil perkalian dari koefisien tanaman
(Kc) dengan evapotranspirasi potensial (Eto). Sebagai contoh perhitungan nilai
evapotranspirasi puncak (Etc) sebagai berikut,
1. Etc = Eto x Kc
= 7.96 x 0,30
= 2.39 mm/hari
Besarnya nilai evapotranspirasi selanjutnya ditabelkan sebagai berikut,
Tabel 4.8 Evapotranspirasi Puncak Tanaman (ETc)
Periode Tumbuh Lama (Bulan) Nilai Kc ETc (mm/hari)
Awal 1 0.30 2.39
Vegetatif 1 0.60 4.78
Pembungaan 1 0.95 7.56
Pembuahan 1 0.85 6.77
Pemasakan 2 0.80 6.37
Berdasarkan Tabel 4.8 nilai evapotranspirasi puncak (Etc) terendah sebesar 2.39
mm/hari sedangkan yang tertinggi yaitu sebesar 7.56 mm/hari.
4.4.5 Curah Hujan Efektif
Perhitungan besar nilai curah hujan efektif dengan metode Basic Year, dengan
menghitung curah hujan rancangan dengan probabilitas 50% karena cabai merupakan
tanaman palawija. Cara yang dilakukan yaitu dengan mengurutkan curah hujan rerata
daerah dari yang terbesar ke yang terkecil, data curah hujan rerata daerah dilampirkan,
kemudian menghitung R50 sebagai berikut:
Data hujan yang digunakan adalah data 10 tahun terakhir dari 2004 sampai tahun
2013, maka nilai n = 10
1. R50 =
=
= 6
Curah hujan yang digunakan adalah curah hujan urutan ke 6
56
48
Tabel 4.9 Hujan Rata-rata Daerah Yang Diurutkan
No Tahun Hujan Tahunan
mm
[1] [2] [3]
1 2004 1758.50
2 2008 1407.75
3 2007 1356.75
4 2009 1161.00
5 2010 1088.75
6 2012 1069.25
7 2005 952.00
8 2011 947.00
9 2006 655.00
10 2013 610.00
Sumber: Perhitungan
Keterangan :
: R50
Data curah hujan efektif diperoleh dari perhitungan data curah hujan rerata pada tahun
2004-2013 di stasin hujan banyupoh dan stasiun hujan pejarakan. Data curah hujan rerata
ditabelkan sebagai berikut :
Re = 50
65
= 069 25
65
= 2,93 mm/hari
4.4.6 Pola Tanam
Pola tanam direncanakan dengan adanya pembagian blok atau petak supaya
produksi bisa dikelola sepanjang tahun. Tanaman yang akan dibudidayakan yang utama
adalah tanaman cabai besar (Capsicum annum L.)
Pada perencanaan studi ini diumpamakan kondisi lahan sama, sehingga diambil
contoh perhitungan perencanaan jaringan irigasi pancar pada petak satu (1).
57
4.4.7 Kebutuhan Air Tanaman Cabai Besar (Capsicum annum L .)
Kebutuhan air irigasi pancar selama pemberian pada interval irigasi dengan
memperhitungkan evapotranspirasi tanaman puncak (ETc) dan efisiensi irigasi (Ea)
merupakan kebutuhan air irigasi kotor (Ig). Perhitungan nilai faktor rancangan sebagai
berikut:
Data-data yang diketahui adalah sebagai berikut:
Defisit air yang diperbolehkan (MAD/Management Allowed Deficit) sebesar
40%, sari Tabel 2.1.
Jumlah air yang tersedia (TAM/Tottal Available Moisture) sebesar 192 mm/m,
Tabel 2.2.
Kedalaman akar tanaman cabai (D) sebesar 40 cm atau 0,4 m
Evapotranspirasi puncak (ETc) sebesar 7,56 mm/hari
Eisiensi irgasi sebesar 75%, Tabel 2.3.
Curah hujan efektif sebesar 2,93 mm/hari
Dari data tersebut dapat diketahui faktor rancangan irigasi pancar sebagai berikut,
1. Kedalaman maksimum air irigasi (d)
d = TAM x MAD x D
= 192 x 40% x 0,40
= 30,72 mm
2. Perhitungan kedalaman kotor irigasi (dg)
dg = d / Ea
= 30,72 / 75%
= 40,96 mm
3. Interval irigasi maksimum (imax)
Imax = d / Etc
= 30,72 / 7.56
= 4,06 hari
4. Kebutuhan air irigasi kotor (Ig)
Ig = (Imax x Etc) / Ea
= (4,06 x 7.56) / 75%
= 40,96 mm
5. Kebutuhan air bersih tanaman (dq)
dq = Ig – Reff
58
48
= 40,96 – 2,93
= 37,93 mm
Nilai – nilai sebagai faktor rancangan disajikan pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10 Perhitungan Faktor Rancangan
Faktor Rancangan Hasil Satuan
Kebutuhan air tanaman (ETc) max 7.56 mm/hari
Kedalaman bersih irigasi (d) 30.72 mm
Kedalaman kotor irigasi (dg) 40.96 mm
Interval irigasi 4 hari
Kebutuhan air irigasi kotor (Ig) 40.96 mm
Curah hujan efektif 2.93 mm/hari
Kebutuhan air tanaman bersih (dq) 37.93 mm
Sumber: Hasil Perhitungan
4.4.8 Kapasitas Sistem Irigasi Pancar
Kapasitas sistem sprinkler tergantung pada luas lahan yang akan diairi, kedalaman
irigasi kotor setiap pemberian air dan waktu operasional yang diijinkan, contoh
perhitungan pada petak satu (1) sebagai berikut:
Data-data yang diketahui adalah sebagai berikut:
Luas Area (A) sebesar 1.33 ha
Kedalama air bersih (d) sebesar 30,72 mm
Jumlah hari dalam satu kali irigasi (f) direncanakan 4.06 hari
Jumlah jam operasi (T) direncanakan 6 jam
Efisiensi irigasi (E) 75%
Dari data diatas dapat diketahui kapasitas debit pompa sebagai berikut :
1. Q =
==
= 6,21 liter/detik
59
4.5 Tata Letak dan Desain Layout Jaringan Irigasi Pancar
Penentuan tata letak jaringan irigasi pancar berdasarkan komponen-komponen yang
dibutuhkan sesuai dengan Gambar 2.1. Dimana komponen-komponen tersebut terdiri dari