IRIGASIKebutuhan Air Irigasi

Bahan Kuliah SI- 2016 – Irigasi dan Drainase

Dr. Ir. Yadi Suryadi, MT.

Kelompok Keahlian Teknik Sumber Daya Air

Fakultas Teknik Sipil dan LingkunganInstitut Teknologi Bandung

Untuk menentukan kebutuhan air irigasi

perlu dilakukan perhitungan:

Ketersediaan air

Kebutuhan air untuk tanaman

Pola tanam

Efisiensi sistem irigasi

Faktor-faktor yang berpengaruh:

1. Penyiapan lahan (MANUAL, DGN HEWAN,

DGN MESIN)

2. Penggunaan konsumtif (ETc)

3. Perkolasi dan rembesan (P)

4. Pergantian lapisan air (WLR)

5. Curah hujan efektif (Re)

Kebutuhan air irigasi akan dipenuhi dari air

hujan yang turun di lahan, apabila ada

kekurangan diperlukan tambahan dari

sumber yang lain. (Perhatikan lokasi data hujan yg digunakan !)

Probabilitas dari curah hujan dan debit yang

diandalkan adalah sebesar 80%. (apa

artinya?)

Dalam buku petunjuk teknis perencanaan

irigasi terdapat definisi curah hujan efektif

= 0,70 * R 80

Cara I:

Data disusun dari nilai terkecil hingga

terbesar.

Apabila N adalah banyak data dan M adalah

urutan data yang memiliki kemungkinan

tidak terpenuhi 20%; maka: M = 0,20 N

Data yang bersesuaian dengan M merupakan

data dengan probabilitas terpenuhi 80%.

Cara II:

Data disusun dari nilai terkecil hingga

terbesar.

Apabila N adalah banyak data dan M adalah

urutan data yang memiliki kemungkinan

tidak terpenuhi 20%; maka: M = 0,20 N + 1

Data yang bersesuaian dengan M merupakan

data dengan probabilitas terpenuhi 80%.

Cara III:

Data disusun dari nilai terbesar hingga

terkecil.

Apabila m adalah urutan data, hitung:

Persentase = m / (N+1) *100

Dicari data yang bersesuaian dengan

persentase = 80%.

Data Curah Hujan Bulanan

Lokasi : Cihea, Cianjur

Tahun

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1961 284 247 256 273 364 12 16 2 34 97 143 322

1962 180 232 437 207 129 111 199 38 63 346 143 331

1963 156 177 203 350 46 7 6 7 20 62 821 271

1964 278 125 192 333 397 191 360 284 145 77 109 209

1965 266 235 142 55 286 42 14 36 70 82 296 300

1966 143 126 329 218 94 0 0 50 40 311 341 240

1967 151 165 255 327 64 0 47 0 0 125 229 299

1968 278 125 188 333 397 201 360 284 145 77 109 209

1969 436 203 192 126 341 131 13 43 330 206 357 445

1970 726 293 878 550 406 162 110 75 55 325 300 300

Bulan

urutan

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1 143 126 142 55 46 0 0 0 0 62 109 209

2 151 125 188 126 64 0 6 2 20 77 109 209

3 156 125 192 207 94 7 13 7 34 77 143 240

4 180 165 192 218 129 12 14 36 40 82 143 271

5 266 177 203 273 286 42 16 38 55 97 229 299

6 278 203 255 327 341 111 47 43 63 125 296 300

7 278 232 256 333 364 131 110 50 70 206 300 300

8 284 235 329 333 397 162 199 75 145 311 341 322

9 436 247 437 350 397 191 360 284 145 325 357 331

10 726 293 878 550 406 201 360 284 330 346 821 445

Bulan

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Series1 151 125 188 126 64 0 6 2 20 77 109 209

0

50

100

150

200

250

Cura

h H

uja

n (

mm

)

Di Indonesia, irigasi ditujukan untuk

pengairan: padi, tebu atau palawija.

Pola tanam dapat berupa:

Padi-Padi

Padi-Padi-Padi

Padi-Padi-Palawija

Padi-Palawija

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Mei Jun Jul Agt Sep OktNop Des Jan Peb Mar Apr

Padi , 90 hari Padi , 90 hari kedelai, 85 hari

Kebutuhan untuk penyiapan lahan akan

menentukan kebutuhan maksimum.

Faktor yang berpengaruh pada kebutuhan:

Lama waktu penyelesaian penyiapan lahan

Jumlah air yang diperlukan

Faktor yang berpengaruh terhadap waktu:

Tenaga kerja

Peralatan

Penyiapan lahan perlu dipersingkat agar

cukup waktu untuk penanaman.

Untuk petak tersier, jangka waktu penyiapan

lahan dianjurkan 1.5 bulan.

Dapat dipersingkat menjadi 1 bulan jika

dilakukan dengan bantuan mesin.

Kebutuhan untuk pengolahan lahan (puddling)

bisa diambil 200 mm (penjenuhan dan

penggenangan); pada awal transplantasi

ditambah 50mm.

Apabila lahan dibiarkan kering > 2.5 bulan maka

kebutuhan untuk pengolahan = 250 mm.

Selama masa penyiapan lahan air akan diberikan

terus menerus dan merata ke seluruh areal.

Jangka waktu penyiapan lahan dapat diambil

1,5 bulan

Jika dibantu mekanisasi bisa cukup 1 bulan.

Pemindahan bibit bisa dilakukan mulai

minggu 3 atau 4 pada bagian yang sudah

siap.

Kebutuhan air untuk penyiapan lahan (Land

preparation)

1−=

k

k

e

MeLP

LP : kebutuhan penyiapan lahan, mm/hari

M = Eo + P,

Eo = 1.1 x ETo

K = MT/S

T : jangka waktu pengolahan, 30 – 45 hari

S: kebutuhan penjenuhan + 50 mm, (250 mm –

300 mm)

Diketahui:

Eo = 5 mm/hari

P = 2 mm/hari

R80 = 3 mm/hari

T = 45 hari

S = 300 mm

Hitung NFR untuk penyiapan lahan, IR dan DR

Kebutuhan air di sawah = Net Field

Requirement (NFR)

NFR = ETc + P – Re + WLR

Etc : evaporasi konsumtif, mm/hari

P: perkolasi, mm/hari

Re: curah hujan efektif, mm/hari

WLR: penggantian lapisan air (water level

replacement), mm/hari

Menurut buku PT Irigasi, Re = 70% * R80

ETc = ETo x Kc ,

ETo: Evaporasi potensial

Kc: Koefisien tanaman

Biasa Unggul Biasa Unggul

1 1.2 1.2 1.1 1.1 0.5

2 1.2 1.27 1.1 1.1 0.75

3 1.32 1.33 1.1 1.05 1

4 1.4 1.3 1.1 0.95 1

5 1.35 1.3 1.1 0 0.82

6 1.24 0 1.05 0.42

7 1.12 0.95

8 0 0

Sumber: Dirjen Pengairan, Bina Program PSA 010, 1985

Periode

Tengah

Bulanan

Padi

Prosida/Nedeco FAO Kedelai

Perkolasi: peresapan air ke dalam tanah,

di Indonesia berkisar 1 – 3 mm/hari.

Penggantian lapisan air dilakukan setelah 1

atau 2 bulan penanaman bibit padi di sawah.

Besar penggantian adalah 50 mm, diberikan

dalam jangka waktu tiap setengah bulan.

Sehingga kebutuhan perhari = 50/15 = 3.3

mm/hari.

Untuk palawija tidak ada kebutuhan untuk

persiapan lahan dan penggantian lapisan air,

sehingga:

NFR = ETc - Re

Irrigation Requirement:

: efisiensi.

Saluran tersier = 80%

Saluran sekunder = 90%

Saluran primer = 90%

Efisiensi keseluruhan = 80% x 90% x 90% = 65%

NFRIR =

Kebutuhan Air Irigasi

DR = diversion requirement (l/det/ha)

DR = IR / 8.64, IR dalam mm/hari.

IR = NFR/ = 0,65 (tingkat primer)

IR = NFR/ = 0,72 (tingkat sekunder)

IR = NFR/ = 0,80 (tingkat tersier)

(10^-2*10^6/24/3600)

ETo P Re WLR c1 c2 c3 cr ETc NFR

(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)

Nov 1 5.1 2 2

2 5.1 2 2

Des 1 4.3 2 3.6 LP LP LP LP 10.6 7.0

2 4.3 2 3.6 1.10 LP LP LP 10.6 7.0

Jan 1 4.5 2 3.8 2.2 1.10 1.10 LP LP 10.7 6.9

2 4.5 2 3.8 2.2 1.05 1.10 1.10 1.08 4.9 5.3

Peb 1 4.7 2 4.1 1.1 1.05 1.05 1.10 1.07 5.0 4.0

2 4.7 2 4.1 1.1 0.95 1.05 1.05 1.02 4.8 3.8

Mar 1 4.8 2 5 0.00 0.95 1.05 0.67 3.2 0.0

2 4.8 2 5 0 0.00 0.95 0.32 1.5 0.0

Apr 1 4.5 2 5.3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0

2 4.5 2 5.3 LP LP LP LP 9.7 4.4

Mei 1 3.8 2 5.1 1.10 LP LP LP 9.2 4.1

2 3.8 2 5.1 1.10 1.10 LP LP 9.2 4.1

Jun 1 3.6 2 4.2 2.2 1.05 1.10 1.10 1.08 3.9 3.9

2 3.6 2 4.2 2.2 1.05 1.05 1.10 1.07 3.8 3.8

Jul 1 4 2 2.9 1.1 0.95 1.05 1.05 1.02 4.1 4.3

2 4 2 2.9 1.1 0.00 0.95 1.05 0.67 2.7 2.9

Agt 1 5 2 2 0 0.00 0.95 0.32 1.6 1.6

2 5 2 2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0 0.0

Sep 1 5.7 2 1

2 5.7 2 1

Okt 1 5.8 2 1

2 5.8 2 1

Bulan

(1)

ETo P Re WLR c1 c2 cr ETc NFR

(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)

Nov 1 5.1 2 2

2 5.1 2 2

Des 1 4.3 2 3.6 LP LP LP 13.7 10.1

2 4.3 2 3.6 1.10 LP LP 13.7 10.1

Jan 1 4.5 2 3.8 1.7 1.10 1.10 1.10 5.0 4.8

2 4.5 2 3.8 1.7 1.05 1.10 1.08 4.8 4.7

Peb 1 4.7 2 4.1 1.7 1.05 1.05 1.05 4.9 4.5

2 4.7 2 4.1 1.7 0.95 1.05 1.00 4.7 4.3

Mar 1 4.8 2 5 0.00 0.95 0.48 2.3 0.0

2 4.8 2 5 0.00 0.00 0.0 0.0

Apr 1 4.5 2 5.3 LP LP LP 12.3 7.0

2 4.5 2 5.3 1.10 LP LP 12.3 7.0

Mei 1 3.8 2 5.1 1.7 1.10 1.10 1.10 4.2 2.7

2 3.8 2 5.1 1.7 1.05 1.10 1.08 4.1 2.6

Jun 1 3.6 2 4.2 1.7 1.05 1.05 1.05 3.8 3.2

2 3.6 2 4.2 1.7 0.95 1.05 1.00 3.6 3.1

Jul 1 4 2 2.9 0.00 0.95 0.48 1.9 0.0

2 4 2 2.9 0.00 0.00 0.0 0.0

Agt 1 5 2 2

2 5 2 2

Sep 1 5.7 2 1

2 5.7 2 1

Okt 1 5.8 2 1

2 5.8 2 1

Bulan

(1)

Kelebihan:

Mengurangi kebutuhan pengambilan puncak

Kebutuhan pengambilan bertambah secara berangsur-

angsur pada awal waktu pemberian air irigasi, seiring

bertambahnya debit sungai.

Kekurangan:

Komplikasi sosial

Pengaturan eksploitasi rumit

Kehilangan air lebih tinggi

Jangka waktu irigasi untuk tanaman pertama lebih lama

Daur / siklus gangguan serangga→ pemakaian insektisida

Petak tersier dibagi-bagi menjadi sejumlah

golongan.

Tiap golongan terdiri dari petak-petak tersier

yang tersebar di seluruh daerah irigasi.

Petak tersier yang termasuk dalam satu

golongan akan mengikuti pola penggarapan

tanah yang sama.

Supaya tiap golongan memiliki kesempatan

untuk mendapatkan mulai tanam pertama,

maka ada yang disebut rotasi tahunan.

Dalam satu petak terier tidak ada rotasi.

Untuk menyederhanakan pengelolaan,

dianjurkan tiap golongan memiliki jumlah

luas yang sama.

Areal irigasi dibagi sekurang-kurangnya

menjadi 3 atau 4 golongan.

Kapasitas rencana saluran pembuang:

Dimana:

Qd = debit rencana, l/det

Dm = modulus drainase, l/det/ha

A = luas lahan, ha

92,062,1 ADQ md =

Untuk areal persawahan,

N : jumlah hari berturutan

Dn : pembuangan selama n hari, mm

RnT : Curah hujan n harian, periode ulang T tahun.

IR : pemberian air irigasi, mm

ET : Evapotranspirasi, mm

P : Perkolasi, mm

S : Tampungan tambahan

n

DDm n

64,8= ( ) SPETIRnRD nTn −−−+=

Diketahui curah hujan 3

harian maksimum periode

ulang 5 tahunan: 205mm.

Evapotranspirasi 6 mm/hari.

Luas lahan 200 ha.

S = 50mm

IR = 0

P = 0

Genangan maksimum di

lahan=150 mm

110

60

35

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3

Dn =205-3(0+6+0)-50 =137mm

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3

mm

Hari ke

64,3mm

78,6mm

67,9mm

Dm = Dn/(8,64xn)

= 137/(8,64x3) = 5,28 l/det/ha

Qd = 1,62 Dm A0,92

= 1,62 x 5,28 x 2000,92

= 1.120 l/det

= 1,12 m3/det