latar efisiensi
DESCRIPTION
efisiensi irigasiTRANSCRIPT
L a t a r B e l a k a n g Indonesia dikenal sebagai negara agraris karena tanahnya subur d a n s e b a g i a n b e s a r b e r m a t a p e n c a h a r i a n s e b a g a i p e t a n i . U n t u k mengoptimalkan hasil pertanian, perlu dilakukan berbagai usaha denganmemperhatikan faktor-faktor pendukung. Salah satau faktor pendukungutama dalam pertanian adalah air. Air untuk tanaman dibutuhkan dalam jumlah yang sesuai. Karena apabila kekurangan atau kelebihan air, maka pertumbuhan tanaman akan terganggu.M e n g i n g a t p e n t i n g n y a p e n g a i r a n d a l a m p e r t a n i a n , m a k a p e r l u adanya suatu sistem pengairan yang disebut sistem irigasi. Dengan sistemi r i g a s i m a k a p e m b a g i a n a i r k e t i a p l a h a n d a p a t d i k o n t r o l d a n s e s u a i dengan kebutuhan setiap lahan. Untuk itu diperlukan adanya pemahamand a n p e n g e r t i a n t e n t a n g h a l - h a l y a n g t e r k a i t d e n g a n i r i g a s i d a n hubungannya dengan dunia pertanian.Pada pembangunan saluran irigasi sangat diperlukan perencanaand a n p e r h i t u g a n y a n g t e p a t d a n a k u r a t t e r u t a m a d a l a m p e m b a n g u n a n saluran dengan mengedepankan luasan saluran yang tepat sekaligus akanmampu mengoptimalkan pengaturan pengeluaran air dari saluran utama (primer) hingga ke saluran tersier pada tiap-tiap lahan pertanian.Agar didapat gambaran dan informasi yang jelas, perlu dilakukan praktikum di lapangan untuk mengetahui macam-macam saluran irigasi, besar debit dan standart deviasi setiap saluran.
B . T i n j a u a n P u s t a k aPengukuran debit air paling sederhana adalah dengan metode apung,c a r a n y a d e n g a n m e n e m p a t k a n b e n d a y a n g t i d a k t e n g g e l a m d i p e r m u k a a n sungai pada jarak tertentu dan mencatat waktu yang diperlukan benda tersebutuntuk menempuh jarak yang ditentukan (Asdak, 1998).M e n u r u t K a r t o s a p o e t r a ( 1 9 9 7 ) , p e n g u k u r a n d e b i t d a p a t d i l a k u k a n dengan 2 cara yaitu secara langsung maupun secara tidak langsung. Secaralangsung digunakan beberapa alat ukur pintu ramijin sekat ukur tipe cipoleti,sekat Thomson, dan alat ukur Parshal Flume. Pengukuran debit secara tidak langsung yang sangat diperhatikan yaitu tentang kecepatan aliran dan luas penampang.Aliran saluran terbuka adalah aliran fluida melalui saluran yang ada p e r m u k a a n b e b a s n y a . A d a n y a p e r m u k a a n b e b a s i n i m e m u d a h k a n , s e b a b tekanan dapat dianggap sama panjang permukaan bebasnya karena bentuknyat i d a k b i s a d i k e t a h u i s e b e l u m n y a , p r o f i l k e d a l a m a n n y a b e r u b a h d e n g a n keadaan sehingga makin menyulitkan penganalisaan air (White, 1997).Menurut Seyhan (1996), debit dapat diukur dengan dua cara yaitu :a . S e c ar a a r it m a t i k, b i l akecepatan pada suatu titik atau dua titik pada vertikal tersebut diketahui.
b . S e c ar a g r af i s , bi l a kecepatan lebih banyak diketahui jumlahnya.B e b e r a p a p e n a m p a n g s a l u r a n l e b i h e f i s i e n d a r i p a d a p e n a m p a n g l a i n n y a k a r e n a m e m b e r i k a n l u a r y a n g l e b i h b e s a r u n t u k k e l i l i n g b a s a h tertentu. Pada umumnya waktu dibangunnya saluran, untuk penggaliannya,s e r t a p e n a m p a n g m e n c a p a i m i n i m u m , h a r u s d i k e l u a r k a n b i a s a
Dalam sebuah kegiatan pertaian, kebutuhan air sudah tak ter elakkan lagi. Tanaman yang
diusahakan dalam kegiatan pertanian pada umumya membutuhkan air yang cukup agar dapat
tumbuh dan berkembang dengan baik, hingga menghasilkan produksi yang maksimal tentunya.
Pemberian air pada tanaman haruslah sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman tersebut,
pemberian air yang berlebihan atau tidak sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman juga akan
mengganggu pertumbuhan tanaman tersebut, atau bahkan akan berakibat pada kematianpada
tanaman tersbut.
Sedangkan pada tanaman yang pemberian airnya kurang juga akan berakibat
terhambatnya pertumbuhan pada tanaman, oleh karena itu pemberian air pada tanamn hendaklah
dilakukan sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman.
Factor lain, susahnya air disuatu tempat atau kawasan tertentu membuat petani kesusahan
dalam usaha pertaniannya, hendaknya dalam situasi seperti ini diperlukan system manajemen
irigasi yang baik pengelolaan air.
Dalam sebuah saluran irigasi, mengetahui debit aliran dalam sebuah sluran irigasi dalah
sangat penting. Ini bertujuan untuk dapat mengontrol laju penggunaan air pada petak sawah
dengan sesuai dengan kebutuhan suatu lahan atau tanaman di sebuah lahan tersebut. Dengan
mengetahui besarnya laju aliran per satuan waktu (debit) diharapkan akan dapat mengontrol laju
aliran sesuai dengan yang dibutuhkan.
Oleh karena itu perlunya pengukuran debit aliran pada sebuah saluran irigasi adalah
merupakan suatu metoda ataupun kepentingan dalam sebuah manajemen irigasi atau dalam
sebuah system keirigasian.
Debit aliran merupakan satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis proses yang terjadi
dilapangan. Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui potensi
suatu sumber daya air disuatu daerah atau wilayah DAS. Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat
untuk memonitor dan mengefaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumber
daya air permukaan yang ada.
2 TUJUAN
Tujuan dari pengukuran debit saluran terbuka ini adalah :
1. Menentukan hubungan head dengan debit pada bangunan ukur cipoletti
2. Mengukur debit dengan pelampung
3. Mengukur debit dengan current meter
3 MANFAAT
Manfaat dari praktikum pengukuran debit saluran terbuka ini adalah :
1. Agar mahasiswa mengerti dalam penggunaan alat ukur current meter
2. Agar mahasiswa mengerti tentang pengukuran debit dengan pelampung
3. Agar mahasiswa dapat menentukan hubungan head dengan debit pada bangunan ukur cippoleti
4 TINJAUAN PUSTAKA
4.1 Debit secaraLangsung ( debit sesaat)
Dalam pengukuran debit air secara langsung digunakan beberapa alat pengukur yang
langsung dapat menunjukkan ketersediaan air pengairan bagi penyaluran melalui jaringan-
jaringan yang telah ada atau telah dibangun. Dalam hal ini berbagai alat pengukur yang telah
biasa digunakan yaitu:
1. Alat Ukur Pintu Romijn
Ambang dari pintu Romijn dalam pelaksanaan pengukuran dapat dinaik turunkan,yaitu
dengan bantuan alat pengangkat. Pengukuran debit air dengan pintu ukur romijin yaitu dengan
menggunakan rumus:
Q= 1,71 b h3/2
Keterangan:
Q = debit air
b = lebar ambang
h = tinggi permukaan air
2.Sekat Ukur Thompson
Berbentuk segitiga sama kaki dengan sudut 90o dapat dipindah-pindahkan karena bentuknya
sangat sederhana (potable), lazim digunakan untuk mengukur debit air yang relatif kecil.
Penggunaan dengan alat ini dengan memperhatikan rumus sebagai berikut:
Q= 0,0138
Keterangan:
Q = debit air
h = tinggi permukaan air
3.Alat Ukur Parshall Flume
Alat ukur tipe ini ditentukan oleh lebar dari bagian penyempitan,yang artinya debit air
diukur berdasarkan mengalirnya air melalui bagian yang menyempit (tenggorokan) dengan
bagian dasar yang direndahkan.
4.Bangunan Ukur Cipoletti
Prinsip kerja bangunan ukur Cipoletti di saluran terbuka adalah menciptakan aliran kritis.
Pada aliran kritis, energi spesifik pada nilai minimum sehingga ada hubungan tunggal antara
head dengan debit. Dengan kata lain Q hanya merupakan fungsi H saja. Pada umumnya
hubungan H dengan Q dapat dinyatakan dengan:
Q = k . H . n
Keterangan:
Q = debit air
H = head
k dan n = konstanta
Besarnya konstanta k dan n ditentukan dari turunan pertama persamaan energi pada
penampang saluran yang bersangkutan. Pada praktikum ini besarnya konstanta k dan n
ditentukan dengan membuat serangkaian hubungan H dengan Q yang apabila diplotkan pada
grafik akan diperoleh garis hubungan H – Q yang paling sesuai untuk masing – masing jenis
bangunan ukur.
Dalam pelaksanaan pengukuran-pengukuran debit air,secara langsung, dengan pintu ukur
romijin,sekat ukur tipe cipoletti dan sekat ukur tipe Thompson biasanya lebih mudah karena
untuk itu dapat memperhatikan daftar debit air yang tersedia.
4.2 Pengukuran debit air secara tidak langsung:
1.Pelampung
Terdapat dua tipe pelampung yang digunakan yaitu: (i) pelampung permukaan, dan (ii)
pelampung tangkai. Tipe pelampung tangkai lebih teliti dibandingkan tipe pelampung
permukaan. Pada permukaan debit dengan pelampung dipilih bagian sungai yang lurus dan
seragam, kondisi aliran seragam dengan pergolakannya seminim mungkin. Pengukuran
dilakukan pada saat tidak ada angin. Pada bentang terpilih (jarak tergantung pada kecepatan
aliran, waktu yang ditempuh pelampunh untuk jarak tersebut tidak boleh lebih dari 20 detik)
paling sedikit lebih panjang dibanding lebar aliran. Kecepatan aliran permukaan ditentukan
berdasarkan rata – rata yang diperlukan pelampung menempuh jarak tersebut. Sedang kecepatan
rata – rata didekati dengan pengukuran kecepatan permukaan dengan suatu koefisien yang
besarnya tergantung dari perbandingan antara lebar dan kedalaman air. Koefisien kecepatan
pengaliran dari pelampung permukaan sebagai berikut:
B/H 5’ 10’ 15’ 20’ 30’ 40’
Vm/Vs 0,98 0,95 0,92 0,90 0,87 0,85
Keterangan:
B = lebar permukaan aliran
H = kedalaman air
Vm = kecepatan rata – rata
Vs = kecepatan pada permukaan
Dalam pelepasan pelampung harus diingat bahwa pada waktu pelepasannya, pelampung
tidak stabil oleh karena itu perhitungan kecepatan tidak dapat dilakukan pada saat pelampung
baru dilepaskan, keadaan stabil akan dicapai 5 detik sesudah pelepasannya. Pada keadaan
pelampung stabil baru dapat dimulai pengukuran kecepatannya. Debit aliran diperhitungkan
berdasarkan kecepatan rata – rata kali luas penampang. Pada pengukuran dengan pelampung,
dibutuhkan paling sedikit 2 penampang melintang. Dari 2 pengukuran penampang melintang ini
dicari penampang melintang rata – ratanya, dengan jangka garis tengah lebar permukaan air
kedua penampang melintang yang diukur pada waktu bersama – sama disusun berimpitan,
penampang lintang rata-rata didapat dengan menentukan titik – titik pertengahan garis – garis
horizontal dan vertikal dari penampang itu, jika terdapat tiga penampang melintang, maka mula
– mula dibuat penampang melintang rata – rata antara penampang melintang rata – rata yang
diperoleh dari penampang lintang teratas dan terbawah. Debit aliran kecepatan rata – rata:
Q = C . Vp Ap
Keterangan:
Q = debit aliran
C = koefisien yang tergantung dari macam pelampung yang digunakan
Vp = kecepatan rata – rata pelampung
Ap = luas aliran rata – rata
2. Pengukuran dengan Current Meter
Alat ini terdiri dari flow detecting unit dan counter unit. Aliran yang diterima detecting
unit akan terbaca pada counter unit, yang terbaca pada counter unit dapat merupakan jumlah
putaran dari propeller maupun langsung menunjukkan kecepatan aliran, aliran dihitung terlebih
dahulu dengan memasukkan dalam rumus yang sudah dibuat oleh pembuat alat untuk tiap – tiap
propeller. Pada jenis yang menunjukkan langsung, kecepatan aliran yang sebenarnya diperoleh
dengan mengalihkan factor koreksi yang dilengkapi pada masing-masing alat bersangkutan.
Propeler pada detecting unit dapat berupa : mangkok, bilah dan sekrup. Bentuk dan ukuran
propeler ini berkaitan dengan besar kecilnya aliran yang diukur.
Debit aliran dihitung dari rumus :
Q = V x A
dimana :
V = Kecepatang aliran
A = Luas penampang
Dengan demikian dalam pengukuran tersebut disamping harus mengukur kecepatan aliran,
diukur pula luas penampangnya. Distribusi kecepatan untuk tiap bagian pada saluran tidak sama,
distribusi kecepatan tergantung pada :
Bentuk saluran
Kekasaran saluran dan
Kondisi kelurusan saluran
Dalam penggunaan current meter pengetahuan mengenai distribusi kecepatan ini amat
penting. Hal ini bertalian dengan penentuan kecepatan aliran yang dapat dianggap mewakili rata-
rata kecepatan pada bidang tersebut. Dari hasil penelitian “United Stated Geological Survey”
aliran air di saluran (stream) dan sungai mempunyai karakteristik distribusi kecepatan sebagai
berikut:
a. Kurva distribusi kecepatan pada penampang melintang berbentuk parabolic.
b. Lokasi kecepatan maksimum berada antara 0,05 s/d 0,25 h kedalam air dihitung dari permukaan
aliran.
c. Kecepatan rata-rata berada ± 0,6 kedalaman dibawah permukaan air.
d. Kecepatan rata-rata ± 85 % kecepatan permukaan.
e. Untuk memperoleh ketelitian yang lebih besar dilakukan pengukuran secara mendetail kearah
vertical dengan menggunakan integrasi dari pengukuran tersebut dapat dihitung kecepatan rata-
ratanya. Dalam pelaksanaan kecepatan rata-rata nya.
Pengukuran luas penampang aliran dilakukan dengan membuat profil penampang
melintangnya dengan cara mengadakan pengukuran kea rah horikzonta l(lebar aliran) dan ke
arah vertical (kedalamam aliran).Luas aliran merupakan jumlah luas tiap bagian (segmen) dari
profil yang terbuat pada tiap bagian tersebut di ukur kecepatan alirannya.
Debit aliran di segmen = ( Qi ) = Ai x Vi
Keterangan : Qi : Debit aliran segmen i
Ai : Luas aliran pada segmen i
Vi : Kecepatan aliran pada segmen ini
5 BAHAN DAN METODA
5.1 ALAT DAN BAHAN
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain :
Meteran
Current meter
Pelampung
Rambu ukur
5.2 METODA
Cara kerja dari praktikum ini adalah :
I. Dengan curren meter
Ukur kedalaman air
Hitung luas penampang basah
Ukur kecepatan aliran air dengan current meter pada jarak 1 meter dan kedalaman 0,6 dan 0.2.
Catat hasil pengamatan
II. Dengan pelampung
Ukur luas penampang basah
Jalankan (hanyutkan) pelampung dalam jarak tertentu dan catat waktu tempuh
Catat hasil pengamatan
III. Dengan bangunan ukur cipoleti
Ukur luas penampang basah
Catat hasil pengamatan
Cari debit dengan menggunakan rumus
6 HASIL DAN PEMBAHASAN
6.1 HASIL
a) Dengan menggunakan method cipoletti
Head (m) Kedalaman (m) Debit (m3/s)
6.8 0.39 3.08
b) Dengan menggunakan pelampung
No. Pelampung Waktu Kecepatan (m/s) Debit (m3/s)
1 50,06 s 0.639 3.475
2 59,44 s 0.504 2.741
3 58,86 s 0.509 2.768
Rata-rata 56,12 s 0.550 2.513
Luas terapusium = 5.439 m2
c) Dengan menggunakan methoda current meter.
no titik Kedalaman Lebar Luas (m) Kecepatan rata-
rata (m3/det)
Debit
(m3/det)
1 1 78 1 0.351 0.569 0.92
2 2 71 1 0.71 0.559 0.396
3 3 80 1 0.8 0.543 0.434
4 4 75 1 0.75 0.504 0.378
5 5 76 1 0.76 0.565 0.429
6 6 76 93 0.343 0.603 0.206
Debit total (m3/det) 2.763
1.6.2 PEMBAHASAN
Pada metode pelampung diperoleh debit air sebesar 2.513 m3/s dan pada metode Current
meter diperoleh debit air sebesar 0,46 m3/s. Selisih debit air pada kedua metode yang digunakan
ini adalah 2.053 m3/s. Hal ini memperihatkan bahwa apabila metode yang digunakan berbeda,
maka akan menghasilkan debit air yang berbeda pula.
Perbedaan ini disebabkan karena beberapa faktor yakni : pada metode pelampung angin
sangat berpengaruh besar terhadap cepat atau lambatnya pelampung bergerak, apabila semakin
kuat angin yang menghembus pelampung maka semakin cepat pula pelampung bergerak dan
juga kuatnya angin berhembus juga mempengaruhi arah gerak pelampung mengikuti arah angin
sehingga mengakibatkan jalannya pelampung tidak lurus dan jarak yang ditempuh bertambah
karna berbelok – beloknya pelampungdan sebaliknya ketika hembusan angin tidak kuat maka
gerak pelampung yang dipengaruhi arus air menjadi lebih stabil.
Pada metode current meter sesungguhnya dasar perairan berpengaruh juga terhadap nilai
h karena dasar perairan yang berlumpur membuat kaki atau dasar papan bercelah akan terbenam
beberapa centimeter yang mengakibatkan terjadi perubahan nilai h dan pada akhirnya nilai H pun
ikut berubah. Dari hasil debit air diatas juga dapat kita ketahui bahwa perairan yang menjadi
objek praktikum termasuk kedalam komunitas lotik zona tenang (pool zone).
Menurut Kasry (2010) zona tenang adalah perairan yang lebih dalam dimana kecepatan
arus melemah dan material pasir dan material hanyut lainnya cendrung menempel pada dasar,
sehingga terdapat dasar lunak tidak cocok untuk benthos permukaan tetapi cocok bagi organisme
– organisme yang membenamkan dirinya, nekton dan beberapa plankton.
1.7 PENUTUP
1.7 .1 KESIMPULAN
Pengukuran debit aliran dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara langsung
dan metoda tidak langsung. Pengukuran debit aliran sangat dibutuhkan untuk mengatur dan
ataupun dalam hal penglolaan jaringan irigasi maupun pengonttrolan.
Dari pengamatan paktikum diatas dapat dilihat bahwa pengukuran debitaliran juga dapat
dilakuka secara sederhana yaitu dengan menggunakan pelampung. Selain tiu pengukuran debit
dengan menggunakan alat ukur current meter juga mempunyai kelemahan. Sehingga jika dalam
sebuah pengamatan yang tidak teliti akan memberikan hasil yang berbeda juga
Rabu, 14 Desember 2011PENGUKURAN DEBIT DI SALURAN TERBUKA
PENGUKURAN DEBIT DI SALURAN TERBUKA
http://mechanarticle.blogspot.com/2011/12/pengukuran-debit-di-saluran-terbuka_14.html
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangDalam suatu pengelolaan sumber daya air dengan perancangan bangunan air diperlukan
suatu informasi yang menunjukan jumlah air yang akan masuk ke bangunan tersebut dalam satuan waktu yang dikenal sebagai debit aliran.Informasi mengenai besarnya debit aliran sungai membantu dalam merancang bangunan dengan memperhatikan besarnya debit puncak ( banjir) yang diperlukan untuk perancangan bangunan pengendalian banjir dan juga dilihat dari data debit minimum yang diperlukan untuk pemanfaatan air terutama pada musim kemarau.Sehingga dengan adanya data debit tersebut pengendalian air baik dalam keadaan berlebih atau kurang sudah dapat diperhitungkan sebagai usaha untuk mengurangi dampak banjir pada saat debit maksimum dan kekeringan atau defisit air pada saat musim kemarau panjang.Oleh karena itu, dalam praktikum ini belajar melakukan pengukuran debit sungai untuk mendapatkan informasi besarnya air yang mengalir pada suatu sungai pada saat waktu tertentu.1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengukur debit aliran sungai di Cikuda dengan metode apung dan current meter.
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1 Debit AliranDebit aliran adalah laju air ( dalam bentuk volume air ) yang melewati suatu penampang
melintang sungai per satuan waktu.Dalam system SI besarnya debti dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik ( m3/dt).Sedangkan dalam laporan-laporan teknis, debit aliran biasanya ditunjukan dalam bentuk hidrograf aliran.Hidrograf aliranadalah suatu perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang berlangsung dalam suatu DAS oleh adanya kegiatan pengelolaan DAS dan / atau adanya perubahan (fluktuasi musiman atau tahunan) iklim local.2.2 Pengukuran Debit
Teknik pengukuran debit aliran langsung di lapangan pada dasarnya dapat dilakukan melalui empat katagori ( Gordon et al., 1992):
1. Pengukuran volume air sungai2. Pengukuran debiut dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang
melintang sungai.3. Pengukuran debit dengan menggunakan bahan kimia ( pewarna) yang dialirkan dalam aliran
sungai (substance tracing method).4. Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukuran debit seperti weir ( aliran air lambat)
atau flume ( aliran cepat).
Minggu, 18 Mei 2014
praktikum efisiensi saluran air irigasi
II. EFISIENSI SALURAN AIR IRIGASI
http://pengair.blogspot.com/2014/05/praktikum-efisiensi-saluran-air-irigasi.html
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara agraris dimana pembangunan di bidang pertanian menjadi prioritas utama. Karena Indonesia merupakan salah satu negara yang memberikan komitmen tinggi terhadap pembangunan ketahanan pangan sebagai komponen strategis dalam pembangunan nasional. UU No.7 tahun 1996 tentang pangan menyatakan bahwa perwujudan ketahanan pangan merupakan kewajiban pemerintah bersama masyarakat. Berbagai cara dapat dilakukan dalam rangka pembangunan di bidang pertanian untuk dapat meningkatkan produksi pangan adalah dengan ekstensifikasi yaitu usaha peningkatan produksi pangan dengan meluaskan areal tanam, dan intensifikasi yaitu usaha peningkatan produksi pangan dengan cara-cara yang intensif pada lahan yang sudah ada, antara lain dengan penggunaan bibit unggul, pemberian pupuk yang tepat serta pemberian air irigasi yang efektif dan efisien.
Pengembangan pertanian dengan cara ekstensifikasi masih memungkinkan untuk kondisi di luar pulau Jawa. Namun tidak demikian untuk kondisi di pulau Jawa. Mengingat sudah sangat terbatas areal sawah ditambah kepadatan penduduk dari tahun ke tahun semakin meningkat sehingga perlu membuka lahan baru untuk pemukiman. Kondisi demikian menuntut pengembangan pertanian lebih menitikberatkan dengan cara intensifikasi pertanian.
Pembangunan saluran irigasi untuk menunjang penyediaan bahan pangan nasional angat iperlukan, sehingga ketersediaan air di lahan akan terpenuhi walaupun lahan ersebut berada jauh dari sumber air permukaan (sungai). Hal tersebut tidak terlepas dari usaha teknik irigasi yaitu memberikan air dengan kondisi tepat mutu, tepat ruang dan tepat waktu dengan cara yang efektif dan ekonomis (Sudjarwadi, 1990). Kontribusi prasarana dan sarana irigasi terhadap ketahanan pangan selama ini cukup besar yaitu sebanyak 84 persen produksi beras nasional bersumber dari daerah irigasi.
2. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum acara Efisiensi Saluran Air Irigasi adalah mengharapkan mahasiswa
terampil menghitung efisiensi penyaluran air irigasi.
B. Tinjauan Pustaka
1. Pengukuran dengan Current meter
Pengukuran debit dapat dilakukan secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung
dengan menggunakan sekat ukur, dan secara tidak langsung dapat dilakukan dengan mengukur luas
saluran dan mengatur aliran air. Kecepatan aliran air (V) dapat diukur dengan berbagai cara seperti
menggunakan metode pelampung, current meter, atau dengan menggunakan persamaan (Hasibuan
2009).
Pengukuran luas penampang aliran dilakukan dengan membuat profil penampang melintangnya
dengan cara mengadakan pengukuran kea rah horikzonta l(lebar aliran) dan ke arah vertical (kedalamam
aliran).Luas aliran merupakan jumlah luas tiap bagian (segmen) dari profil yang terbuat pada tiap bagian
tersebut di ukur kecepatan alirannya. Debit aliran di segmen = ( Qi ) = Ai x Vi. Keterangan : Qi : Debit
aliran segmen I, Ai : Luas aliran pada segmen I, Vi : Kecepatan aliran pada segmen i (Takeda 2007).
Saluran terbuka adalah suatu saluran dimana cairan mengalir dengan permukaan bebas yang
terbuka terhadap tekanan atmosfir. Berdasarkan asalnya, saluran terbuka dapat digolongkan menjadi
saluran alami dan saluran buatan. Saluran terbuka dapat berbentuk saluran, talang, terjunan, dan
sebagainya. Bentuk penampang saluran yang biasa dipakai untuk saluran tanah yang tidak dilapis adalah
bentuk trapesium. Hal ini disebabkan karena kemantapan kemiringan dinding saluran dapat disesuaikan.
Bentuk persegi panjang biasa dipakai untuk saluran yang dibangun dengan bahan yang mantap seperti
pasangan batu padas, logam dan kayu. Penampang segitiga dipakai untuk saluran yang kecil, selokan,
dan penelitian di laboratorium. Sedangkan penampang lingkaran dipakai untuk saluran pembuang air
kotor dan gorong-gorong yang berukuran sedang maupun kecil (Hardiyatmo 2002).
Alat ini terdiri dari flow detecting unit dan counter unit. Aliran yang diterima detecting unit akan
terbaca pada counter unit, yang terbaca pada counter unit dapat merupakan jumlah putaran dari
propeller maupun langsung menunjukkan kecepatan aliran, aliran dihitung terlebih dahulu dengan
memasukkan dalam rumus yang sudah dibuat oleh pembuat alat untuk tiap – tiap propeller. Pada jenis
yang menunjukkan langsung, kecepatan aliran yang sebenarnya diperoleh dengan mengalihkan factor
koreksi yang dilengkapi pada masing-masing alat bersangkutan. Propeler pada detecting unit dapat
berupa : mangkok, bilah dan sekrup. Bentuk dan ukuran propeler ini berkaitan dengan besar kecilnya
aliran yang diukur (Sutomo 2013).
Penggunaan current meter pengetahuan mengenai distribusi kecepatan ini amat penting. Hal ini
bertalian dengan penentuan kecepatan aliran yang dapat dianggap mewakili rata-rata kecepatan pada
bidang tersebut. Dari hasil penelitian “United Stated Geological Survey” aliran air di saluran (stream) dan
sungai mempunyai karakteristik distribusi kecepatan sebagai berikut: a) Kurva distribusi kecepatan pada
penampang melintang berbentuk parabolik. b) Lokasi kecepatan maksimum berada antara 0,05 s/d 0,25
h kedalam air dihitung dari permukaan aliran. c) Kecepatan rata-rata berada ± 0,6 kedalaman dibawah
permukaan air. d) Kecepatan rata-rata ± 85 % kecepatan permukaan. e) Untuk memperoleh ketelitian
yang lebih besar dilakukan pengukuran secara mendetail kearah vertical dengan menggunakan integrasi
dari pengukuran tersebut dapat dihitung kecepatan rata-ratanya (Hiroshiku 2006).
Alat ini terdiri dari flow detecting unit dan counter unit. Aliran yang diterima detecting unit akan
terbaca pada counter unit, yang terbaca padacounter unit dapat merupakan jumlah putaran
dari propeller maupun langsung menunjukkan kecepatan aliran, aliran dihitung terlebih dahulu dengan
memasukkan dalam rumus yang sudah dibuat oleh pembuat alat untuk tiap–tiappropeller. Pada jenis
yang menunjukkan langsung, kecepatan aliran yang sebenarnya diperoleh dengan mengalihkan faktor
koreksi yang dilengkapi pada masing-masing alat bersangkutan. Propeler pada detecting unit dapat
berupa: mangkok, bilah dan sekrup. Bentuk dan ukuran propeler ini berkaitan dengan besar kecilnya
aliran yang diukur (abdullah 2012).
2. Pengukuran dengan Pelampung
Pelampung digunakan sebagai alat pengukur kecepatan aliran, apabila yang diperlukan adalah
besaran kecepatan aliran dengan tingkat ketelitian yang relatif kecil. Walaupun demikian, cara ini masih
dapat digunakan dalam prakteknya. Metode ini dapat dengan mudah dilakukan walaupun keadaan
permukaan air tinggi, dan selain itu karena dalam pelaksanaannya tidak dipengaruhi oleh kotoran atau
kayu-kayu yang terhanyutkan, maka cara inilah yang sering digunakan. Tempat yang sebaiknya dipilih
untuk pengukuran kecepatan aliran yaitu bagian sungai atau saluran yang lurus dengan dimensi
seragam, sehingga lebar permukaan air dapat dibagi dalam beberapa bagian dengan jarak lebar antara
0,25 m sampai 3 m atau lebih tergantung dari lebar permukaan (Nanako 2004).
Terdapat dua tipe pelampung yang digunakan yaitu: (i) pelampung permukaan, dan (ii)
pelampung tangkai. Tipe pelampung tangkai lebih teliti dibandingkan tipe pelampung permukaan. Pada
permukaan debit dengan pelampung dipilih bagian sungai yang lurus dan seragam, kondisi aliran
seragam dengan pergolakannya seminim mungkin. Pengukuran dilakukan pada saat tidak ada angin.
Pada bentang terpilih (jarak tergantung pada kecepatan aliran, waktu yang ditempuh pelampunh untuk
jarak tersebut tidak boleh lebih dari 20 detik) paling sedikit lebih panjang dibanding lebar aliran.
Kecepatan aliran permukaan ditentukan berdasarkan rata – rata yang diperlukan pelampung menempuh
jarak tersebut. Sedang kecepatan rata – rata didekati dengan pengukuran kecepatan permukaan dengan
suatu koefisien yang besarnya tergantung dari perbandingan antara lebar dan kedalaman air
(Ariyanto 2008).
Pelepasan pelampung harus diingat bahwa pada waktu pelepasannya, pelampung tidak stabil
oleh karena itu perhitungan kecepatan tidak dapat dilakukan pada saat pelampung baru dilepaskan,
keadaan stabil akan dicapai 5 detik sesudah pelepasannya. Pada keadaan pelampung stabil baru dapat
dimulai pengukuran kecepatannya. Debit aliran diperhitungkan berdasarkan kecepatan rata – rata kali
luas penampang. Pada pengukuran dengan pelampung, dibutuhkan paling sedikit 2 penampang
melintang. Dari 2 pengukuran penampang melintang ini dicari penampang melintang rata – ratanya,
dengan jangka garis tengah lebar permukaan air kedua penampang melintang yang diukur pada waktu
bersama – sama disusun berimpitan, penampang lintang rata-rata didapat dengan menentukan titik –
titik pertengahan garis – garis horizontal dan vertikal dari penampang itu, jika terdapat tiga penampang
melintang, maka mula – mula dibuat penampang melintang rata – rata antara penampang melintang
rata – rata yang diperoleh dari penampang lintang teratas dan terbawah. (Sujarwadi 2003).
Menghitung debit pada aliran saluran terbuka dapat dihitung dengan Persamaan Kontinuitas : Q
= V x A Dimana : Q = debit ( m3/det), V = kecepatan aliran (m/det), A = luas penampang saluran (m2).
Pelampung digunakan sebagai alat pengukur kecepatan aliran, apabila yang diperlukan adalah besaran
kecepatan aliran dengan tingkat ketelitian yang relatif kecil. Walaupun demikian, cara ini masih dapat
digunakan dalam prakteknya (Cahyadi 2005).
Gambaran efisiensi irigasi secara menyeluruh, diperlukan gambaran menyeluruh dari suatu
jaringan irigasi dan drainase mulai dari bendung; saluran primer, sekunder, tersier, dan kwarter; petak
tersier dan jaringan irigasi/drainase dalam petak tersier. Efisiensi pemakaian air (application efficiency)
di sawah EPA adalah perbandingan antara jumlah air irigasi yang diperlukan tanaman (Vn) dengan
jumlah air yang sampai ke suatu inlet jalur atau petakan sawah (Vsw). Jumlah air irigasi yang diperlukan
tanaman disebut dengan V netto adalah jumlah air yang diperlukan tanaman (W) dikurangi dengan
hujan efektif (He). Untuk padi sawah nilai W adalah perjumlahan dari nilai ET, Perkolasi, dan Genangan
(Kapoor 2009).
Kecepatan aliran dapat diketahui dengan 2 cara, yaitu menggunakancurrent meter/water flow
meter dan cara konvensional menggunakan pelampung.Besar debit dan kecepatan aliran memiliki
perbedaan namun tidak terlalu signifikan antara perhitungan cara current meter dan perhitungan cara
pelampung.Dari hasil perhitungan dapat diketahui keakuratan cara current meter lebih tinggi
dibandingkan dengan cara pelampung (Bunganaen 2011).
C. Metode Praktikum
1. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum acara Efisiensi Saluran Irigasi dilaksanakan pada tanggal 5 Mei 2013 dan bertempat di
dekat Desa Palur, Mojolaban. Lokasi praktikum berupa saluran irigasi yang terbagi menjadi 3 irigasi,
yaitu primer, sekunder dan tersier.
2. Alat dan Bahan
a. Current meter
b. Sepatu boot
c. Tali
d. Meteran
e. Stopwatch
f. Pelampung
g. Saluran irigasi primer, sekunder dan tersier
3. Cara Kerja
a. Memilih 3 saluran terbuka, masing-masing pada saluran primer, sekunder dan tersier.
b. Mengukur kecepatan aliran air (V dalam m/det) menggunakan current meter di titik awal (Q in) dan debit
di titik berikutnya yang diasumsikan sebagai titik akhir (Qout) saluran, mengukur dan mencatat jaraknya.
c. Mengukur kecepatan aliran pada 3 titik (tengah dan 2 pada pinggir saluran), melakukan sebanyak 3 kali
ulangan, menghitung rata-rata.
d. Mengukur kecepatan aliran pada saluran sekunder dan tersier menggunakan metode pelampung,
karena terbatasnya jumlah current meter.
e. Mencatat ketinggian penampang melintang (drata-rata) dan lebar saluran (w). Luas penampang basah
saluran (A) menghitung dengan rumus: A (m2) = drata-rata x w
Dimana: drata-rata = (d1 + d2 + d3) / 3
D. Hasil Pengamatan dan Analisis Data
1. Hasil Pengamatan
Tabel 2.1 Hasil Perhitungan Efisiensi Air Irigasi
Saluran Posisi
Lebar Salura
n/w(cm)
Kedalaman/
d (cm)
V
(m/s)
d
rata-rata
V
rata-rata
Q
rata-rata
Efisiensi
Primer
In 1200
100 0.452
116 0.596
8,296
-25,6%150 0
.831
100 0.507
Out 1200
100 0.701
116 0.749
10,42150 0.
904
100 0.642
Sekunder
In 285
22 0.18
29.67
0.74
0,3382
-68,95%
35
32 0.26
Out 286
22
27 0,5714
31 0.3
28
Tersier
In 60
26 0.2
27.67
0.2
0,0332
22,2%
28
29 0.19
Out 104
11
9.17 0,0258
10.5 0.22
6
Sumber: Laporan Sementara
2. Analisis Data
a. Saluran Primer
Posisi In:
d rata-rata =
=
= 116 cm/1,16 m
A = d rata-rata x w
= 116 x 1200
= 139200 cm2/13,92 m2
Q = V x A
= 0,596 x 13,92
= 8,296 m3/det
Posisi Out:
d rata-rata =
=
= 116 cm/1,16 m
A = d rata-rata x w
= 116 x 1200
= 139200 cm2/13,92 m2
Q = V x A
= 0.749 x 13,92
= 10,42 m3/det
E = x 100%
= x 100%
= -25,6%
b. Saluran Sekunder
Posisi In:
d rata-rata =
=
= 29,67 cm/0,2967 m
A = d rata-rata x w
= 29,67 x 285
= 8455,95 cm2/0,8455 m2
Q = V x A
= 0,74 x 0,8455
= 0,3382 m3/det
Posisi Out:
d rata-rata =
=
= 27 cm/0,27 m
A = d rata-rata x w
= 27 x 286
= 7722 cm2/0,7722 m2
Q = V x A
= 0.74 x 0,7722
= 0,5714 m3/det
E = x 100%
= x 100%
= -68,95%
c. Saluran Tersier
Posisi In:
d rata-rata =
=
= 27,67 cm/0,2767 m
A = d rata-rata x w
= 27,67 x 60
= 1660,2 cm2/0,166 m2
Q = V x A
= 0,2 x 0,166
= 0,0332 m3/det
Posisi Out:
d rata-rata =
=
= 9,17 cm/0,0917 m
A = d rata-rata x w
= 9,17 x 104
= 953,68 cm2/0,0958 m2
Q = V x A
= 0.27 x 0,0958
= 0,0258 m3/det
E = x 100%
= x 100%
= 22,2%
E. Pembahasan
Irigasi merupakan upaya yang dilakukan manusia untuk mengairi lahan pertaniannya. Dalam
dunia modern saat ini sudah banyak model irigasi yang dapat dilakukan manusia. Pada zaman dahulu
jika persediaan air melimpah karena tempat yang dekat dengan sungai atau sumber mata air, maka
irigasi dilakukan dengan mangalirkan air tersebut ke lahan pertanian. Namun demikian irigasi juga biasa
dilakukan dengan membawa air dengan menggunakan wadah kemudian menuangkan pada tanaman
satu-persatu. Untuk irigasi dengan model seperti ini di Indonesia biasa disebut menyiram. Sebagaimana
telah diungkapkan, dalam dunia modern ini sudah banyak cara yang dapat dilakukan untuk melakukan
irigasi dan ini sudah berlangsung sejak Mesir Kuno (Hikaru 2011).
Praktikum acara Efisiensi Saluran Irigasi dilakukan pada saluran irigasi yang berada pada daerah
di dekat Desa Palur, Mojolaban. Praktikum dilaksanakan untuk mengetahui efisiensi saluran irigasi yang
ada pada daerah tersebut dalam mengairi lahan pertanian yang ada disekitarnya. Pengamatan dilakukan
pada saluran irigasi primer, sekunder dan tersier. Saluran irigasi primer adalah saluran irigasi utama
dengan luas penampang sebesar 1200 cm pada posisi in maupun out. Saluran sekunder adalah saluran
primer yang terbagi sehingga pada saluran sekunder, lebar saluran lebih sempit daripada saluran primer
yaitu 258 cm pada posisi in dan 286 cm pada posisi out. Saluran tersier merupakan saluran sekunder
yang terbagi sehingga luas saluran tersier lebih sempit daripada saluran sekunder yaitu 60 cm pada
posisi in dan 204 cm pada posisi out.
Kedalaman pada saluran primer yaitu 100 cm pada bagian pinggir dan 150 cm pada bagian
tengah, pada posisi in maupun out sehingga diperoleh nilai d rata-rata yaitu 116 cm. Kedalaman saluran
sekunder pada posisi in bagian pinggir yaitu 22 cm dan 32 cm, kedalaman bagian tengah adalah 35 cm
sehingga rata-ratanya adalah 29,67 cm, pada posisi out kedalaman bagian pinggir 22 cm dan 28 cm,
pada bagian tengah 31 cm sehingga diperoleh d rata-rata yaitu 27 cm. kedalaman saluran tersier pada
posisi in dibagian pinggir 26 cm dan 29 cm, pada bagian tengah 28 cm sehingga diperoleh nilai d rata-
rata yaitu 27,67 cm, kedalaman posisi out pada saluran tersier di bagian pinggir yaitu 11 cm dan 6 cm,
pada bagian tengah 10,5 cm sehingga dipeoroleh d rata-rata yaitu 9,17 cm. berdasarkan hasil
pengukuran kedalaman pada bagian pinggir dan tengah saluran irigasi primer, sekunder dan tersier
dapat diketahui perbedaan kedalaman yang cukup signifikan pada saluran irigasi primer, hal tersebut
menunjukkan luas penampang yang lebih besar untuk menampung air dari hulu seperti sungai maupun
waduk.
Penghitungan kecepatan aliran air pada saluran irigasi sekunder dan tersier menggunakan
metode pelampung yaitu menggunakan bola tenis meja sebagai pelampung dan stopwatch sebagai
pencatat waktu. Kecepatan aliran pada saluran sekunder yang dihitung dengan tiga kali ulangan yaitu
0,18 m/s, o,26 m/s, dan 0,3 m/s sehingga diperoleh kecepatan rata-rata yaitu 0,74 m/s. kecepatan aliran
air pada saluran tersier juga dihitung dengan medote yang sama dengan penghitunga kecepatan aliran
air pada saluran sekunder. Kecepatan aliran air yang diperoleh adalah 0,2 m/s, 0,19 m/s dan 0,22 m/s,
sehingga diperoleh kecepatan rata-rata sebesar 0,2 m/s. Pada saluran sekunder kecepatan aliran air
dihitung dengan menggunakan metode current meter pada posisi in dan out, penghitungan dilakukan
tiga kali ulangan. Pada posisi in diperoleh nilai 0,452 m/s, 0,831 m/s, 0,507 m/s dan pada
posisi out diperoleh nilai 0,701 m/s, 0,904 m/s, 0,642 m/s, sehingga diperoleh nilai kecepatan rata-rata
pada posisi in yaitu 0,596 m/s dan posisi out yaitu 0,749 m/s.
Penghitungan debit air (Q) dapat dilakukan dengan cara mengalikan kecepatan rata-rata (V rata-
rata) dan luas penampang basah saluran (A). Pada saluran primer diperoleh nilai Q in yaitu 8,296 m3/det
dan Qout 10,42 m3/det. Pada saluran sekunder diperoleh nilai Q in yaitu 0,3382 m3/det dan Qout 0,5714
m3/det. Pada saluran tersier diperoleh nilai Q in yaitu 0,0332 m3/det dan Qout 0,0258 m3/det. Dari hasil
penghitungan tersebut dapat diketahui bahwa debit air pada saluran primer dan sekunder pada posisi
out lebih besar daripada posisi in. Hal ini dikarenakan pada posisi in menuju saluran primer terdapat
bangunan penahan air agar debit air yang keluar dapat dikendalikan. Pada posisi out debit air lebih tinggi
karena air memasuki saluran sekunder dengan luas penampang yang lebih kecil mengakibatkan
kecepatan aliran air lebih besar. Begitu pula pada posisi in di saluran sekunder, debit air yang keluar dari
saluran primer menuju saluran sekunder lebih rendah jika dibandingkan dengan posisi out, karena pada
posisi outkecepatan aliran air lebih besar akibat luas penampang saluran tersier lebih kecil daripada
saluran sekunder. Berbeda halnya dengan saluran tersier, pada posisi indebit air lebih tinggi daripada
debit air pada posisi out, hal ini disebabkan oleh posisi out, saluran tersier menyebar dan mengaliri
lahan pertanian dengan kecepatan yang rendah akibat luasan yang dialiri semakin besar sehingga
posisi outpada saluran tersier menjadi lebih rendah.
Efisiensi saluran irigasi dapat diketahui dengan mengurangi debit air pada posisi in dengan debit
air pada posisi out, kemudian membagi hasil pengurangan tersebut dengan debit air pada posisi in dan
mengalikan 100%. Nilai efisiensi pada saluran primer yaitu -25,6%, pada saluran sekunder sebesar -
68,95% dan pada saluran tersier sebesar 22,2%. Tingkat efisiensi saluran irigasi primer dan sekunder
sangat rendah karena efisiensi saluran bernilai negatif. Nilai efisiensi pada saluran tersier cukup rendah,
hal tersebut ditunjukkan oleh nilai efisiensi saluran yang kurang dari 50% yaitu 22,2%.
Hal-hal yang dapat menyebabkan efisiensi saluran irigasi rendah adalah luasan saluran dan
kedalaman saluran. Hal tersebut berpengaruh pada kecepatan aliran air dan debit air yang dapat
ditampung pada saluran tersebut. Tujuan dari saluran irigasi adalah mengefisienkan penyaluran air
menuju lahan-lahan pertanian. Hal yang diharapkan dari saluran irigasi adalah kemampuan menyalurkan
air yang tinggi pada luasan saluran yang lebih sempit, sehingga adanya irigasi tidak mengurangi sumber
daya lahan yang digunakan sebagai lahan pertanian
http://riskiramadhonalubis.blogspot.com/2014/05/v-behaviorurldefaultvmlo_16.html
http://myblogcii.blogspot.com/2013/06/materi-laporan-pengukuran-kecepatan.html
Materi Laporan Pengukuran Kecepatan Aliran dan Debit