Makalah Irigasi Lengkap

BAB I
PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan ini menerangkan mengenai latar belakang irigasi,lokasi proyek, dan sumber air untuk perswahan 

1.1.            LATAR BELAKANG

Pada latar belakang ini menceritakan asal usul irigasi terutama sejarah irigasi di indonesia ini, pada latar belakang ini juga menceritakan sekilas mengenai Kabupaten Aceh Utara.

1.1.1.      Sejarah Irigasi Di Indonesia

Irigasi merupakan suatu sarana saluran untuk pemanfaatan air dan juga berhubungan dengan bendungan sungai ( Weir ). Tujuannya agar air dapat disalurkan ke petak – petak sawah yang membutuhkannya, terutama pada tanaman pertanian ataupun perkebunan.

Irigasi telah lama dikenal di Indonesia sebelum jaman hindu, dibuktikan dengan peninggalan sejarah misalnya irigasi subak di Bali, irigasi-irigasi kecil di Jawa, sistem penditribusian air dengan istilah minta air sebatu di Minang Kabau. Pembangunan irigasi dilakukan sangat sederhana sesuai keadaan dan kebutuhan yaitu dengan menumpuk batu atau memasang cerucuk-cerucuk yang diisi batu sebagai bahan bendung. Prasarana irigasi di Indonesia berkembang terus hingga sekarang dan sistem irigasi yang tercatat paling tua di bangun pada masa penjajahan Belanda yaitu sekitar tahun 1852 yaitu pembangunan bendung Glapan di kali Tuntang, Jawa Tengah.

Di Indonesia irigasi tradisional telah dimulai sejak zaman nenek moyang kita. Hal ini dapat dilihat dari cara bercocok tanam pada masa kerajaan-kerajaan yang ada di Indonesia. Mereka Mengambil air dengan cara membendung kali secara bergantian untuk dialirkan ke sawah. Cara lainnya adalah mencari sumber air pegunungan dan dialirkan dengan bambu yang bersambung. Ada juga dengan membawa dengan ember yang terbuat dari daun pinang atau menimba dari kali yang dilemparkan ke sawah dengan ember daun pinang juga.

Pada masa penjajahan Belanda sistem irigasi adalah salah satu upaya Belanda dalam melaksanakan Tanam Paksa (Cultuurstelsel) pada tahun 1830. Pemerintah Hindia Belanda dalam Tanam Paksa tersebut mengupayakan agar semua lahan yang dicetak untuk persawahan maupun perkebunan harus menghasilkan panen yang optimal dalam mengeksplotasi tanah jajahannya.

Pada masa ini Sistem irigasi  telah mengenal saluran primer, sekunder, ataupun tersier. Tetapi sumber air belum memakai sistem Waduk Serbaguna seperti TVA (Tennessee Valley Authority) yang di bangun pada tahun 1930 di Amerika Serikat. Air dalam irigasi pada masa ini disalurkan dari sumber kali yang disusun dalam sistem irigasi terpadu, untuk memenuhi pengairan persawahan, di mana para petani diharuskan membayar uang iuran sewa pemakaian air untuk sawahnya.

1.1.2.  Kabupaten Aceh Utara

Kabupaten Aceh Utara  adalah sebuah kabupaten yang terletak di provinsi Aceh, Indonesia. Ibukota kabupaten ini dipindahkan dari Lhokseumawe ke Lhoksukon.

 Menyusul dijadikannya Lhokseumawe sebagai kota otonom. Dalam sektor pertanian, daerah ini mempunyai unggulan reputasi sendiri sebagai penghasil beras yang sangat penting. maka secara keseluruhan Kabupaten Aceh Utara merupakan daerah Tingkat II yang paling potensial di provinsi dan pendapatan per kapita di atas paras Rp. 1,4 juta tanpa migas atau Rp. 6 juta dengan migas.

Sumber : Bappeda Kabupaten Aceh Utara, Tahun 2010

  

     1.2. LOKASI PROYEK

                  Pada perencanaan Irigasi ini mengambil lokasi di kabupaten Aceh Utara, pada D.I. Lhoksukon kecamatan Lhoksukon. Adapun desa –desa yang di airi adalah Desa Lueng Baro luas areal 1244 Ha, Desa T. Gajah luas areal 1183 ha, Desa Sueneddon1 luas areal 797 ha, desa seunedon 2 luas areal 553 ha, desa L. Barat luas areal 401 Ha, desa M. kelayu luas areal 858 ha, desa D. Aman luas areal 322ha Desa bukit Padang 1411 Ha, desa Bandar baru luas areal 1044 Ha, desa Madat luas areal 890 Ha, desa Simpang Ulim luas areal 404 ha, desa arakundo luas areal 1134ha. Adapun luas total D.I. Jambu Aye adalah 10241 Ha, dengan kebutuhan air perhektar sawah sebesar 1,25 L.Ha/det.

Untuk mendapatkan debit normal air yang akan di aliri keseluruh Areal persawahan adalah :

Jumlah air bersih (Nfr) x Luas total areal persawahan

1.25 L/dtk/Ha x 10241 Ha

= 12081,25 L/dtk = 12.081 m3/dtk

1.2.            SUMBER AIR UNTUK PERSAWAHAN

Cara pemberian air harus diselidiki dengan memperhatikan hal-hal seperti, Jenis dan lokasi sumber air, Cara Penyaluran air dan fasilitas penyaluran air, Sambungan sumber air dengan fasilitas penyaluran air  dan besarnya air yang dialirkan, Cara memperbaiki suhu air, kwalitas dan letak fasilitas-fasilitasnya.

Sumber air berasal dari sungai Jambu Aye yang telah di lakukan survey dan penelitian mendalam hingga didapat debit intake sebesar 9 m³/dtk. Pada sungai ini di bangun sebuah bendung induk ( weir ).

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

Adapun Tinjauan Kepustakaan ini menjelaskan mengenai saluran primer,sekunder dan tersier,serta bangunan –bangunan pelengkap nya seperti bangunan bagi/sadap, terjun,talang,dan gorong – gorong.

2.1. SISTEM PETAK SAWAH

Pada sistem petak sawah ini menggunakan sistem pengairan melalui saluran primer, sekunder dan tersier yang akan di jelaskan di bawah ini.

2.1.1.      Saluran Primer

      Saluran primer,adalah saluran yang mengaliri air dari sumbernya dan membagikan ke saluran­-saluran sekunder.

Irigasi dari sungai biasanya dilakukan dengan mendirikan bendung untuk menaikkan muka air dan menyadapnya melalui saluran yang mengalirkan air kesaluran primer. Pertama dibahas dulu dari peta situasi yang telah dibuat apakah kita memerlukan sebuah saluran primer atau lebih. Jika lokasi yang akan dialiri terletak disepanjang sisi sungai saja, maka cukup dibuat satu saluran primer saja.

Lain halnya jika lokasi itu berbentuk memanjang, yang menjurus ke arah sungai, dalam hal ini sebaiknya beberapa saluran primer masing-masing menerima air langsung dari sungai.

Biaya pembuatan akan bertambah tetapi akan tertutup dibanding murahnya dengan biaya pembuatan saluran, karena saluran akan lebih kecil dimensinya. Selain itu sebuah saluran primer yang harus melayani lokasi yang panjang sekali harus berukuran besar dan kehilangan energinyapun besar. Selanjutnya untuk saluran yang demikian itu, biasanya memotong sungai atau saluran-­saluran kecil dan titik potong itu terpaksa di buat bangunan yang mahal untuk mengalirkan saluran primer. Adapun daerah yang harus di alirkan mempunyai kemiringan yang agak kecil sehingga air dapat langsung di sadap dari sungai.

Saluran garis tinggi.

Dimaksudkan adalah saluran yang mengikuti arah garis tinggi (trache). Jarak saluran garis tinggi dibuat menyusuri garis tinggi dengan memperhatikan kemiringan dari saluran : 0,3 biasanya saluran garis tinggi dipakai sebagai primer. Adapun lokasi yang dapat dialiri oleh saluran garis tinggi hanya di lokasi yang satu sisi garis tinggi (yang lebih rendah).

2.1.2.      SALURAN SEKUNDER

            Saluran sekunder, Saluran yang membawa air dari saluran primer dan membagikannya kesaluran-saluran tersier.

Dari saluran primer air akan disadap oleh saluran-saluran sekunder untuk dialirkan daerah yang sedapat mungkin dikelilingi oleh saluran-saluran alam dan digunakan untuk membuang air yang berlebihan. Jalan raya, jalan kereta api dapat merupakan batas-batas yang baik sebab dengan menggunakan jalan raya sebagai batas kita dapat sekaligus menggunakannya sebagai jalan inspeksi dari saluran sekunder.

Untuk mengalirkan petak sekunder yang jauh dari bangunan sadap, kita dapat menggunakan saluran muka sehingga kita tidak perlu membuat bangunan yang mahal.

Saluran punggung yaitu saluran yang memotong/melintang terhadap garis tinggi sedemikian rupa sehingga melalui titik tertinggi dari daerah sekitar.

      Untuk menetukan tinggi muka air saluran primer dan sekunder adalah tergantung tinggi muka air saluran tersier yang akan dialirkan oleh salurannya dan tinggi muka air di hilir ditambah panjang saluran dikali kemiringan salurannya dengan rumus sebagai berikut :

Hu = Hh + (L x I)

Dimana :   Hu     =    Tinggi muka air dihulu saluran.

                  Hh     =    Tinggi muka air di hilir saluran.

                  L       =    Panjang saluran Primer dan Skunder.

                  I        =    Kemiringan saluran.

2.1.3.      SALURAN TERSIER

      Saluran tersier, membawa air dari saluran sekunder dan membagikan kepetak­-petak sawah.

Dari saluran sekunder, air disadap oleh saluran tersier untuk petak dengan luas maksimum 100 Ha. sebagai batas petak tersier yang terletak di sepanjang saluran primer dan menerima langsung dari saluran tersier maka di gunakan saluran-saluran alam, jalan-jalan, jalan kereta api dan tanah-tanah tinggi. Dalam hal ini, saluran menerima air tanpa melalui saluran-saluran sekunder. Jika saluran tersier disadap dari saluran sekunder yang merupakan saluran garis tinggi maka saluran tersier dapat mengalirkan air dalam dua arah.

      Tinggi muka air pada saluran tersier, ditentukan oleh letak sawah tertinggi yang akan dialiri pada petak tersier, tinggi air yang tergenang disawah diambil setinggi 0,10 m di tambah dengan panjang saluran yang di alirkan dengan kemiringannya.

2.2.            BANGUNAN – BANGUNAN

Bangunan – bangunan adalah sebagai pendukung dalam pembuataan irigasi, tergantung dari wilayah dan arealnya. Agar suatu wilayah yang akan di aliri dapat teraliri air dengan merata

2.2.1.      Bangunan Bagi / Sadap

Bangunan sadap bagi adalah bangunan yang terletak pada saluran primer yang membagi air kesaluran sekunder atau pada saluran sekunder yang membagi air pada kesaluran – saluran yang lain. Bangunan bagi biasanya dilengkapi dengan pintu dan alat ukur.

JENIS JENIS PINTU :

Scot Balk (sb)

Susunan kayu yang satu dengan yang lain terlepas (schot balk).

Dibuat dari susunan balok-balok persegi yang terlepasa satu sama lain. Susunan dibuat menurut kebutuhan, schot balk ditetapkan mengambil kehilangan energi 10 sampai 15 cm.

Pintu Kayu dan Besi Dengan Perlengkapan Stang Pengangkat.

Penyaluran merupakan perjalanan lewat lubang skat/pintu. Pintu biasa dibuat dari Plat Besi atau Kayu.

Dalam tugas perencanaan ini, pintu yang dipakai hanyalah pintu jenis Romijn, type i, ii, iii ataupun type iv, dimana pemilihan jenisnya tergantung lebar dasar saluran dan debit air saluran.

 

h                   =    Tinggi muka air diudik pintu

h maks          =    Tinggi muka air maksimun diatas bangunan.

h ada            =    Tinggi muka air diatas bangunan.

Tp                 =     Tinggi pada kedudukan terendah diukur dari dasar  saluran normal

δ                   =    Tinggi lantai

2.2.2.      Bangunan Terjun

Dalam pembuatan irigasi ditemukan perbedaan tinggi dasar saluran yang relatif besar. Hal ini menyebabkan terjadinya terjunan air. Untuk mencegah hal ini, maka diperluka pondasi dibawahnya. Disamping itu juga harus diadakan penggalian yang cukup dalam. Mengingat semua memerlukan biaya yang sangat mahal, maka cukup dibuat bangunan terjun saja. Dalam pembuatan bangunan ini, ruas perencanaan dibagi dalam beberapa bagian :

1. Vertikal Drops, bila beda muka air Z < 1,5 m
2. Inclined Drops, bila 1,5 < Z < 3,0 m
3. Saluran miring / got miring, bila Z > 3,0 m

Vertikal Drops

dc              =    Critical Depth = (q² / g)^1/3

q                =    Q/b m²/det

b                =    lebar pintu

g                =    percepatan gravitasi

vc               =    q/dc

A > 0,5 . dc, 2a > 25 cm, b > 1,5 m

C                =    2,5 + 1,1 + (dc/h) + 0,7 (dc/h)³ m

L                =    C + h . dc + 0,25 m

Type Vlughter

  

S                =    C.H (H/Z)^0,5            :           C = + 0,4

H                =   

Untuk : 1/3 < Z/H < 4/3

D    =       0,6 . H + 1,47 . Z

a    =       0,2 . H (H/Z)^0,5 . 2a > 25 cm

t     =       2,4 . dc + 0,4 . Z

Untuk : 4/3 < Z/H < 10

D    =       H + 1,1 . Z

a    =       0,15 . H (H/Z)^0,5 . 2a > 25 cm

t     =       3,0 . dc + 0,1 . Z

r ~ 0,5 . H dan D = L = R

Dimana  :  D       =    kedalaman dasar kolam olakan dari dasar saluran pemberi

                  L       =    panjang kolam olakan

                  R       =    jari – jari kelengkungan kolam

               Biasanya panjang dasar kolam olakan dalam praktek diambil lebih panjang dari hasil perhitungan .

2.2.3.      Talang

Talang Merupakan saluran irigasi yang terletak di atas permukaan tanah dan biasanya konstruksinya beton bertulang. Talang biasa kita jumpai di saluran saluran pembawa pada sistim irigasi. Bangunan talang biasa di bangun dengan biaya yang agak tinggi , makanya banyak di jumpai pada daerah – daerah yang tanah nya labil.

 

2.2.4.      Gorong – gorong

Gorong digunakan untuk membawa irigasi yang memotong jalan lalu lintas atau pun jalan kereta api. Pengaliran merupakan pengaliran pada saluran – saluran terbuka. Umumnya dibuat dari pasangan bata dan dittup diatasnya dengan beton bertulang.

Timbunan tanah diatasnya minimum 0,6 meter dan diusahakan kehilangan energi sekecil mungkin. Dapat juga dibuat gorong-gorong bulat dengan pengaliran penuh, tetapi kehilangan energi besar. Untuk saluran garis tinggi disarankan memakai gorong-gorong persegi dengan pengaliran tidak penuh. Kecepatan air diambil v = 1,5 – 2 m/det. Jika kecepatan aliran terlalu kecil, maka v harus diperbesar.

Untuk kecepatan aliran pada gorong – gorong :

V < 2,5 m/det dan V > V saluran penerima

H         =   h gr + 0,2 m

G         =   minimum 0,6 m

D > 0,40 + 0,2 h + 0,1 G atau D > 0,6 m

BAB III

PERENCANAAN

Pada bab ini barulah di lakukan pengolahan data – data yang ada , yang kemudian di lakukan pendimensian saluran dan bangunan seperti yang di uraikan di bawah ini

3.1. DIMENSI SALURAN.

Faktor – faktor yang harus diperhatikan dalam perencanaan saluran adalah :

a.      Dimensi saluran didasarkan pada kapasitas terbesar, yaitu kapasitas pada musim kemarau.

b.      Letak saluran pembawa harus sedemikian rupa sehingga seluruh areal dapat dialiri. Untuk itu sedapat mungkin saluran di letakkan di punggung bukit.

c.       Saluran pembawa sedapat mungkin dipisahkan dari saluran pembuang. Kecepatan pada saluran pembawa kecil sedangkan saluran pembuang kecepatan besar.

d.      Saluran primer mempunyai syarat – syarat :

1).  Saluran primer tidak terlalu panjang.

2).  Kemiringan saluran harus kecil.

3).  Usahakan aliran selalu lurus.

      Di lihat dari segi teknik, saluran primer, sekunder, dan tersier merupakan hal yang sangat penting bagi para petani, karena dengan sarana inilah air irigasi dapat di manfaatkan.

      Perencanaan saluran pertama –tama di mulai dengan menetukan debit rencana petak sawah yang akan di airi:

Debit rencana sebuah saluran di hitung dengan rumus umum berikut :

Qt = NFR . A      .................( Kriteria Perencanaan 06 halaman 57 )

        e

Keterangan :

Q         = Debit rencana L/dtk

NFR      = Kebutuhan bersih air di sawah L / dtk. Ha

A          = Luas daerah yang di airi , Ha

e          = Efisiensi irigasi di petak sawah

            Setelah debit rencana di tentukan, dimensi saluran dapat di hitung dengan Rumus Strickler berikut :

V = K.R^2/3 I^1/2      ................. ( Kriteria Perencanaan 06 halaman 57 )

 

R          =      A  

                     P

A          = ( b + mh ) h

P          = b + 2h      m² + 1

Q         = V . A

n          = b

               h

Keterangan :

Q         = Debit saluran, M³ /dtk

V          = Kecepatan Aliran, M / s

A          = Luas penampang , M²

R          = Jari – jari hidrolis, M

P          = Keliling basah, M’

b          = Lebar dasar saluran, M’

h          = Tinggi air, M’

I           = Kemiringan dasar saluran ( 0.0005 )

n          = kedalaman – Lebar

I           = Kemiringan talud

K          = Koefisien kekasaran strickler m1/3/dtk

m         = kemiringan talud hor vert

3.2. PERENCANAAN BANGUNAN

Perencanaan Boks bagi harus memenuhi persyaratan berikut guna membatasi pembagian air :

-       Pemberian air terus menerus

-       Pemberian air secara rotasi

-       Debit moduler

-       Fleksibilitas

Oleh karena pada jaringan irigasi desa lhok sukon menggunakan system pemberian air secara rotasi , makaboks di beri pintu yang dapat menutup seluruh atau sebagian bukaan secara bergantian .

3.2.1        Perhitungan dapat tidaknya pintu Romijin dipakai.

-       Pada saluran Primer / Sekunder

h        =            1.730 m

Q      =   9.00 m³/det

b¹      =    3,46 m ; 1 pintu ; h maks = 1.54 m.

b       =    1 . 3,46 = 3,46 m

A       =    b . h = 3,46 . 1,730  = 5,985 m²

V       =    Q / A = 9.00/5,985 = 53,865 m/det

h ada = h¹ – V²/2.g = 1.059 – 0.098 = 0,961 m

Untuk Pintu Romijn I ; h max = 2.88 m

h ada < h max ----------- Pintu Romijn dapat dipakai

Tinggi lantai : h max – tp – h = 1.54 – 0,05 – 1,34 = 0,15 m

      Lantai dinaikkan 0,15 m

-     Panjang lantai : 0,15 < h/4 = 0,335 ------------- ~ L < 1,0 m.

-       Perhitungan perlu tidaknya bangunan terjun dan kolam olakan

z        =    TMA udik – TMA hilir + V²/2.g

         =    16.00 – 15.81 + 0.098

         =    0.288 ------------- ~ tidak perlu bangunan terjun

z/h    =    0.288 / 1.34 = 0,214 --------------- z / h < 0,5

                                                            Tidak perlu kolam olakan

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

Pada Bab terakhir ini penulis (blogger) akan menyimpulkan sekaligus memberikan saran–saran mengenai apa yang penulis dapatkan dari pengerjaan tugas perencanaan irigasi ini , seperti akan di kemukakan di bawah ini.

4.1.KESIMPULAN

Kesimpulan ini di dapatkan melalui pengerjaan tugas perencanaan irigasi ini sebagai berikut :

-          Tujuan perencanaan irigasi pada dasarnya adalah merancang suatu system pemanfaatan air untuk memenuhi kebutuhan air persawahan secara terus menerus dengan perhitungan biaya yang ekonomis .

-          Pada perencanaan ini saluran primer sekunder dan tersier di rencanakan menggunakan saluran tanah agar lebih ekonomis dan lokasi yang mendukung.

-          Oleh karena debit yang ada pada sungai sebesar 9 m3/dtk sedangkan kebutuhan air / debit persawahan sebesar 14,224 m3/dtk maka pada sistim irigasi ini menggunakan sistim irigasi rotasi / bergiliran agar seluruh petak sawah yang ada pada D.I. tersebut terpenuhi kebutuhan air nya.

-          Pada jaringan irigasi ini juga di bangun pintu – pintu air / boks bagi untuk membagi air ke petak – petak sawah secara bergantian.

-          Oleh karena jaringan irigasi ini menggunakan sistim rotasi, maka pintu romijn di beri pintu yang menutup seluruh bagiannya.

 4.2. SARAN

Inilah hal – hal yang patut di perhatikan dalam suatu perencanaan jaringan irigasi di daerah manapu , penulis juga memberikan saran yang penulis harapkan berguna dalam perencanaan jaringan irigasi pada daerah lainnya .

-          Factor – factor seperti biaya konstruksi, iklim, potensi daerah layanan , jenis tanaman , struktur tanah, dll. Harus terlebih dahulu di ketahui sehingga irigasi yang di rencanakan nantinya bermanfaat tepat guna dengan survey topografi dan riset dalam prosesnya sebaiknya mlalui penyelidikan secara pasti

-          Data – data yang di peroleh dari hasil survey di lapangan hendaknya di teliti kembali

-          Apabila biaya yang ada tidak mencukupi hendaknya dilakukan pembagunan yang berkelanjutan.