e
sat
= 6,11 e
17,4 tt+239
mbar
dimana t = temperatur udara dalam C
c. Kadar Lengas Relatif Relative Humidity
Apabila kadar lengas udara naik, kemampuannya untuk mengabsorbsi uapair berkurang dan evaporasi menjadi lamban. Manakala stomata dan tanaman
terbuka, difussi uap udara yang keluar dari daun tergantung pada perbedaan antara
tekanan uap air didalamn rongga sel tekanan uap air pada atmosfir.
d. Angin Wind Speed
Dengan meguapnya air keatmosfir lapisan batas antara permukaan tanah daun tanaman dan udara menjadi lembab dan harus digeser dan secara terus
menerus digantikan oleh udara kering ketika proses evapotranspirasi terjadi. Pergeseran udara pada lapisan batas ini tergantung kepada angin sehingga
kecepatan angin sangat penting dalam hal ini. Makmur Ginting 2014
3.12 Kehilangan Air Akibat Evaporasi
Evaporasi penguapan adalah proses perubahan dari molekul air dalam bentuk zat cair ke dalam bentuk gas. Laju evaporasi dinyatakan dengan volume air
yang hilang oleh proses tersebut tiap satuan luas dalam satuan waktu, yang biasanya diberikan dalam mmhari atau mmbulan. Evaporasi sangat dipengaruhi
oleh kondisi klimatologi, meliputi: radiasi matahari , temperatur udara C,
kelembaban udara , kepepatan angin kmhari.
3.13 Metode Pennmann Modifikasi
Metode Penman modifikasi FAO digunakan untuk luasan lahan dengan data pengukuran temperatur, kelembaban , kecepatan angin dan lama matahari
bersinar. Rumus ini memberikan hasil yang baik bagi besarnya penguapan evaporasi air bebas jika di tempaat itu tidak ada pengamatan dengan panci
penguapan evaporasi pan atau tidak ada studi neraca air water balance study. hasil perhitungan dengan rumus ini lebih dapat dipercaya dibandingkan dengan
rumus yang disebutkan diatas karena dengan memasukkan faktor-faktor energi.
Rumus Penmann Modifikasi yakni:
ETo = C W. Rn + 1-Wea-ed.fU Dimana :
ETo = Evapotranspirasi acuan mmhari c
= faktor koreksi terhadap perbedaan cuaca antara siang dan malam W
= faktor koreksi temperatur terhadap radiasi fu
= faktor pengaruh kecepatan angin kmhari Rn
= Radiasi netto mmhari ea
= Tekanan uap jenuh mbar ed
= Tekanan uap nyata mbar ea-ed = Perbedaan antara tekanan uap jenuh pada temperatur rata-rata udara
dengan tekanan rata-rata air diudara yang sebenarnya
ed = RH x ea
= Tekanan uap nyata mbar, dimana RH = kelembaban relatif fu
= 0,27 1 + u100 = Fungsi kecepatan angin, dimana u = kecepatan angin kmjam
Nilai fungsi angin fu = 0,271+u100 untuk kecepatan angin pada tinggi 2 m
1-w = Faktor pembobot, dimana w faktor pemberat
Rs = 0,25 + 0,5 . nN. Ra
= Radiasi gelombang pendek, diman Ra = Radiasi Extra Teresterial mmhari
nN = Rasio lama penyinaran
N = Lama penyinaran maksimum
Rns = Rs. 1-
α = Radiasi netto gelombang pendek, dimana α =0,25
fT’ = σ . T4
= Fungsi Temperatur fed = 0,33-0,44. ed.0,5
= Fungsi tekanan uap nyata
fnN = 0,1 + 0,9. nN = Fungsi rasio lama penyinaran
Rn1 = fT’. Fed . fnN = Radiasi netto gelombang panjang
Rn = Rns – Rn1
= Radiasi netto
3.14 Kebutuhan Air Irigasi dan Tanaman
Berapa banyak air yang dikonsumsi oleh tanaman adalah merupakan faktor penting didalam perencanaan irigasi, karena besaran tersebut adalah merupakan
dasar untuk menghitung besarnya air irigasi yang diperlukan pada suatu daerah irigasi yang ingin dibangun dan atau dikembangkan. Untuk menghitung atau
memperkirakan berapa banyak air yang dikonsumsi oleh tanaman diperlukan analisis yang cermat dan teliti terhadap data-data pendukung yang tersedia yakni
seperti data : iklim, lingkungan lokasi daerah irigasi, jenis tanaman dan pola tanam, jenis tanah, data curah hujan dan data-data meteorologi lainnya.
Data iklim utama yang diperlukan untuk menghitung atau memperkirakan besarnya air yang dikonsumsi oleh tanaman antara lain ialah data : temperatur
udara, kadar lengas, penyinaran matahari dan awan, kecepatan angin, dan tekanan uap air. Data iklim ini akan dipergunakan unuk memperkirakan besarnya
penguapan dari permukaan tanahdan tanaman evaporation and transpiration.
Kemudian terkait dengan jenis daunnya. Karakter fisiologis tanaman dan umur tanaman mempengaruhi besarnya transpirasi dari tanaman tersebut.
Besaran keebutuhan air irigasi untuk suatu daerah irigasi selanjutnya dipergunakan untuk merancang finalalisasi proyek irigasi tersebut, yaitu dengan
mengaitkannya dengan ketersediaan sumber air yang ada atau tersedia.
Didalam hidrology, penguapan dari permukaan bumu ke atmosfir secara umum disebut dengan evaporasi evaporation. Didalam ilmu irigasi, penguapan
tersebut diuraikan lebih khusus spesific yakni dengan menguraikannya menjadi evaporasi evaporation dan transpirasi transpiration. Gabungan antara
evaporasi dan transpirasi ini disebut evapotranspirasi dan dalam konteks irigasi evapotranspirasi tersebut disebut konsumsi aair oleh tanaman consumption use.
Sumber air irigasi ialah badan air yang dapat dipakai untuk memenuhi kebutuhan air irigasi sepanjang tahun pada sebuah daerah irigasi yang antara lain
ialah berupa sungai, danau, mata air dan air tanah. ketersedian dan limitasi air pada masing-masing jenis sumber air tersebut perlu diketahui untuk dijadikan
sebagai dasar merencakan luas daerah irigasi, pola tanam dan tata kelola air irgasi pada daerah irigasi tersebut.
Daerah irigasi ialah suatu kesatuan luasan hamparan lahan pertanian yang difasilitasi oleh sarana dan prasarana irigasi dan dikelola oleh sebuah manajemen
operasi dan pemeliharaan. Pada tahap perencanaan, daerah irigasi tersebut didefenisikan berdasarkan beberapa faktor penting yakni meliputi: kondisi
topografi lahan, kondisi geology tanah, potensi sumber air irigasi, ketersediaan petani, dan kelayakan secara finansial dan ekonomi. Makmur Ginting, 2014
3.15 Kebutuhan air pada masa Penyiapan Lahan
Kebutuhan air untuk penyiapan lahan umumya menentukan kebutuhan air irigasi pada suatu proyek irigasi. Faktor-faktor penting yang menentukan besarnya
kebutuhan air untuk penyiapan lahan adalah: a.
Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk meyelesaikan pekerjaan penyiapan lahan.
b. Jumlah air yang diperlukan untuk penyiapan lahan
Faktor- faktor yang menentukan lamanya jangka waktu penyiapan lahan adalah:
1. Tersedianya tenaga kerja dan ternak penghela atau traktor untuk
menggarap tanah 2.
Perlu memperpendek jangka waktu tersebut agar tersedia cukup waktu untuk menanam padi sawah atau padi ladang kedua.
Pada umumnya jumlah air yang dibutuhkan untuk penyiapan lahan dapat ditentukan berdasarkan kedalaman serta porositas tanah disawah. Untuk
perhitungan kebutuhan air irigasi selama penyiapan lahan, digunakan metode yang dikembangkan oleh Van de Goor dan Zijstra 1968. Metode tersebut
didasrkan pada laju air konstan dalam ltrdtk selama periode penyiapan lahan yang menghasilkan rumus sebagai berikut:
LP = M. e
k
e
k
– 1
Dimana : IR
= Kebutuhan air total mmhari M
= Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi disawah yang sudah dijenuhkan M = E
O
+ P;E
O
= 1,1 Eto P
= Perkolasi K
= M. TS T
= Jangka waktu penyiapan lahan hari S
= Kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50 mm yakni 200 + 50 = 250 mm
LP =
� � �
�
�
�
− 1
Dimana : e = 2,718281828 ≈ 2,72
Adapun kebutuhan air total untuk penyiapan lahan sawah dihitung dengan prosedur sebagai berikut :
- Menghitung kebutuhan air total LP
- Menghitung curah hujan efektif Re
- Menghitung kebutuhan air selama penyiapan lahan dengan rumus :
DR =
��−�� 0,65
� 8,64
Dimana : 0,65 adalah perkalian harga efisiensi saluran tersier, sekunder dan primer dan 8,64 adalah konstanta untuk mengubah satuan dari mmhari ke
literdetikhektar.
Secara lebih detail diuraikan per langkah untuk mempermudah: 1.
Menghitung curah cujan efektif Re 2.
Menghitung evapotranspirasi potensial dengan metoda penman modifikasi yang sudah diterangkan diatas
3. Mencari data perkolasi P, jangka waktu penyiapan lahan T, dan
kebutuhan penjenuhan S 4.
Menghitung kebutuhan air total Eo = 1,1 x Eto 5.
Menghitung M = Eo + P 6.
Menghitung K = M
� �
7. LP =
� � �
�
�
�
− 1
8. Menghitung kebutuhan bersih air disawah untuk padi Ir
Ir = Etc + P – Re +S 9.
Menghitung kebutuhan air irigasi untuk padi IR
= Ir0,65 10.
Menghitung kebutuhan air untuk irigasi DR DR
= IR8,64 ltrdtkha
3.16 Kebutuhan Air Irigasi
Kebutuhan air irigasi adalah jumlah volume air yang ddiperlukan untuk memenuhi kebutuhan evapotranspirasi, kehilangan air, kebutuhan air untuk
tanaman dengan memperhatikan jumlah air yang diberikan oleh alam melalui hujan dan konstribusi air tanah. kebutuhan air disawah dinyatakan dalam mmhari
atau ltrdtha.
Kebutuhan air disawah untuk padi ditentukan oleh faktor-faktor seperti : penyiapan lahan, pengguna konsutif, perkolasi dan rembesan, pergantian lapisan
air dan curah hujan efektif. Kebutuhan air disawah untuk pertumbuhan padi dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Ir = Etc + P – Re +S Dimana :
Ir = kebutuhan air bersih disawah mmhari Etc
= evapotranspirasi aktual atau penggunaan konsumtif tanaman selama masa pertumbuhan mmhari
P = Perkolasi termasuk seepagemmhari
Re = Curah hujan efektif mmhari
S = Penggantian lapisan air mmhari
3.17 Kebutuhan Air pada Masa Tanam
Secara umum unsur – unsur yang mempengaruhi kebutuhan air pada masa tanam adalah sama dengan kebutuhan air pada masa penyiapan lahan. Hanya ada
tambahan yaitu : penggantian lapisan air.
Kebutuhan air irigasi untuk padi direncanakan sebanyak 24 alternatif dengan data-data sebagai berikut :
a. Pola tanam
Untuk memenuhi kebutuhan air bagi tanaman, penentu pola tanam merupakan hal yang perlu dipertimbangkan. Pada penelitian ini pola
tanam yang dipakai adalah padi-padi-padi
b. Koefisien tanaman
Koefisien tanaman diberikan untuk menghubungkan evapotranspirasi Eto dengan evapotranspirasi tanaman acuan Et
tanaman
dan dipakai dalam rumus penman.
c. Penggantian lapisan air
Penggantian lapisan air dilakukan setengah bulan sekali. Di Indonesia penggantian air ini sebesar 3,3 mmhari selama sebulan.
d. Curah hujan efektif
e. Evapotranspirasi
f. Waktu penyiapan lahan T selama 1,5 bulan dan harga Eo + P sebesar
250 mm Untuk menentukan pola tanam pada daerah suatu irigasi, dilakukan
langkah sebagai berikut: a.
Data curah hujan yang sudah ada dijumlahkan dan dirata – ratakan dalam tiap bulan yang sama, kemudian diurutkan dari nilai curah hujan
tertinggi sampai yang terendah untuk mendapatkan curah hujan efektif. b.
Menghitung curah hujan efektif dengan rumus: - R-eff
= 0,70 x
1 �
x R-80 mm R-80
= Curah hujan dengan probabilitas 80 c.
Parameter seperti suhu T, kelembaban relatif RH, Kecepatan angin U, dan penyinaran matahari s dijumlahkan dan dirata – ratakan tiap
bulannya. d.
Hitung Eto Evapotranspirasi acun
e. Hitung kebutuhan air selama masa penyiapan lahan Land preparation
Eo = 1,1 x Eto
M = Eo + P
K = M . TS
LP =
� � �
�
�
�
− 1
Dimana : S = Air yang dibutuhkan penjenuhan ditambah dengan 50 mm
T = Jangka waktu penyiapan lahan hari e = 2,718281828
≈ 2,72 f.
Hitung Etc Penggunaan Konsumtif Etc
= Eto x Kc Dimana :
Kc = Koefisien tanaman menurut Dirjen pengairan Bina Program PSA 010. 1985
g. Hitung kebutuhan air disawah untuk padi Ir
Ir = Etc + P – Re + WLR h.
Kebutuhan Irigasi untuk padi IR
= Ire Dimana :
- Etc = Penggunaan konsumtif mm
- P
= Kehilangan air akibat perkolasi mmhari -
Re = Curah hujan per hari mmhari
- E
= Efesiensi irigasi secara keseluruhan -
WLR = Penggantian lapisan air mmhari
3.18 Penggunaan Konsumtif
Penggunaan konsumtif air oleh tanaman diperkirakan berdasarkan metode prakira empiris dengan menggunakan data iklim, koefisien tanam pada tahap
perumbuhan, seperti dinyatakan dibawah ini: Etc = Kc x ETo
dengan : Etc
= Evapotranspirasi tanaman mmhari Kc
= Koefisien tanaman ETo
= Evaporasi potensial penman modifikasi mmhari Kebutuhan air konsumtif ini dipengaruhi oleh jenis dan usia tanaman
tingkat pertumbuhan tanaman. Pada saat tanaman mulai tumbuh, nilai kebutuhan air konsumtif meningkat sesuai pertumbuhannya dan mencapai maksimum pada
saat pertumbuhan begetasi maksimum. Setelah mencapai maksimum dan berlangsung beberapa saat menurut jenis tanaman, nilai kebutuhan air konsumtif
akan menurun sejalan dengan pemetangan biji. Pengaruh watak tanaman terhadap kebutuhan tersebut disebut dengan faktor tanaman Kc. Harga koefisien tanaman
dapat dilihat pada tabel. 3.2
Bulan PADI
KEDELAI NedecoProsida
FAO Varietas
Biasa Varietas
Unggul Varietas
Biasa Varietas
Unggul Varietas
Unggul 0,5
1,02 1,2
1,1 1,1
0,5 1
1,2 1,27
1,1 1,1
0,75 1,5
1,32 1,33
1,1 1,05
1 2
1,4 1,3
1,1 1,05
1 2,5
1,35 1,3
1,1 0,95
0,82 3
1,24 0,96
1,05 0,45
3,5 1,12 0
0,95 4
Sumber : Standar Perencanaan Irigasi KP-01, 1986 Tabel. 3.1 Koefisien tanaman Kc
3.19 Fungsi Dan Tujuan Bendung
Fungsi dan tujuan dari pada bendung ialah menampung mempertinggi permukaan air dalam sungai atau saluran, sehingga air tersebut dapat dialirkan
dengan mudah ke saluran-saluran pemasukan, dimana air dari saluran-saluran ini dapat dipergunakan sesuai dengan kebutuhan. Mengingat bahan yang
dipergunakan terdapatlah dua macam bendung. Macam pertama dinamakan bendung tetap permanen. Sedangkan yang kedua ialah bendungan sementara
semi permanen. Soekarto Hartoyo,1979
3.20 Jenis-Jenis Bangunan Utama Irigasi
Pengaliran air dari sumber air berupa sungai atau danau ke jaringan irigasi untuk keperluan irigasi pertanian, pasokan air baku dan keperluan lainnya yang
memerlukan suatu bangunan disebut dengan bangunan utama.
Untuk kepentingan keseimbangan lingkungan dan kebutuhan daerah di hilir bangunan utama, maka aliran air sungai tidak diperolehkan disadap
seluruhnya. Namun harus tetap dialirkan sejumlah 5 dari debit yang ada. Salah satu bangunan utama yang mempunyai fungsi membelokkan air dan menampung
air disebut bendungan, yang kriteria perencanaannya tidak tercakup dalam kriteria ini.
Kriteria perencanaan bendungan dan bangunan pelengkap lainnya akan dipersiapkan secara terpisah oleh institusi yang berwenang. Ada g enam
bangunan utama yang sudah pernah atau sering dibangun di Indonesia, antara lain:
3.20.1 Bendung Tetap
Bangunan air ini dengan kelengkapannya dibangun melintang sungai atau sudetan, dan sengaja dibuat untuk meninggikan muka air dengan ambang tetap
sehingga air sungai dapat disadap dan dialirkan secara gravitasi ke jaringan irigasi. Kelebihan airnya dilimpahkan kehilir dengan terjunan yang dilengkapi
dengan kolam olak dengan maksud untuk merendam energi. Ada 2 dua tipe atau jenis bendung tetap dilihat bentuk struktur ambang pelimpahannya, yaitu :
a. Ambang tetap yang lurus dari tepi ke tepi kanan sungai artinya as ambang
tersebut berupa garis lurus yang menghubungkan dua titik tepi sungai. b.
Ambang tetap yang berbelok-belok seperti gigi gergaji. Type seperti ini diperlukan bila panjang ambang tidak mencukupi dan biasanya untuk
sungai dengan lebar yang kecil tetapi debit airnya besar. Maka dengan menggunakan tipe ini akan didapat panjang ambang yang lebih besar,
dengan demikian akan didapatkan kapasitas pelimpahan debit yang besar. Mengingat bentuk fisik ambang dan karakter hidrolisnya, disarnkan
bendung type gergaji ini dipakai pada saluran. Dalam hal diterapkan di sungai harus memenuhi syarat sebagai berikut:
1. debit relatif stabil
2. tidak membawa material terapung berupa batang-batang pohon
3. efektivitas panjang bendung gergajai terbatas pada kedalaman air
pelimpasan tertentu.
3.20.2 Bendung gerak vertikal
Bendung ini terdiri dari tubuh bendung dengan ambang tetap yang rendah dilengkapi dengan pintu-pintu yang dapat digerakkan vertikal maupun radial. Tipe
ini mempunyai fungsi ganda, yaitu mengatur tinggi muka air dihulu bendung kaitannya dengan penyadapan air untuk berbagai keperluan. Operasional
dilapangan dilakukan dengan membuka pintu seluruhnya pada saat banjir besar atau membuka pintu sebagian padaa saat banjir sedang dan kecil. Pintu diitutup
sepenuhnya pada saat kondisi normal, yaitu untuk kepentingan penyadapan air.
Tipe bendung gerak ini hanya dibedakan dari bentuk pintu-pintunya antara lain:
a. Pintu geser atau sorong, hanya digunakan untuk lebar dan tinggi bukaan
yang kecil dan sedang. Diupayakan pintu tidak terlalu berat karena akan memerlukan peralatan angkat yang lebih besar dan mahal. Sebaiknya pintu
cukup ringan tetapi memiliki kekakuan yang tinggi sehingga bila diangkat tidak mudah bergetar karena gaya dinamis aliran air.
b. Pintu radial, memiliki daun pintu berbentuk lengkung busur dengan
lengan pintu yang sendinya tertanam pada tembok sayap atau pilar. Konstruksi seperti ini dimaksudkan agar daun pintu lebih ringan untuk
diangkat dengan menggunakan kabel atau rantai. Alat penggerak pintu