bab 1 & bab ii.doc

30
BAB I PENDAHULUAN 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

Upload: ira-ariani

Post on 11-Nov-2015

264 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

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