4.5 Analisis Kinerja Saluran
Irigasi Batang Ilung dibangun dengan tujuan sebagai penyediaan air irigasi persawahan dan perkebunan yang dialirkan melalui saluran irigasi. Aliran pada
saluran irigasi merupakan aliran yang tidak seragam atau berubah karena pengaruh kebutuhan air untuk persawahan dan faktor cuaca.
Pada saat musim tanam, debit air yang dialirkan pada saluran lebih besar dibandingkan setelah panen, dilakukan untuk menjaga kebutuhan air agar tetap
memenuhi kebutuhan persawahan dan perkebunan. Pada musim hujan debit air pada saluran berbeda dengan musim kemarau sehingga kecepatan aliran dan kedalaman air
pada saluran juga berbeda. Perbedaan kecepatan aliran dan kedalaman air pada setiap musimnya akan mempengaruhi luas penampang basah pada saluran.
Pada saluran primer BBI.0-BBI.1 dengan panjang 3092,95 m dan kemiringan dasar saluran rencana 0.001248
o
diperoleh laju sedimentasi sebesar 1,601 tonhari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun,
maka laju sedimen melayang yang melewati saluran primer sebesar 584,295 tontahun. Laju sedimentasi per volume saluran primer diperoleh sebesar 0,00011
tonm
3
hari atau 0,042 tonm
3
tahun. Pada saluran sekunder titik 1 BBI.6-BGm.1 dengan panjang saluran 1016,60
m dan kemiringan dasar saluran rencana 0.000198
o
diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,505 tonhari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu
tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran sekunder titik 1 sebesar 184.160 tontahun. Laju sedimentasi per volume saluran sekunder titik 1 diperoleh
sebesar 0,00017 tonm
3
hari atau 0,061 tonm
3
tahun.
Universitas Sumatera Utara
Pada saluran sekunder titik 2 BGm.10-BGm.11 dengan panjang saluran 393 m dan kemiringan dasar saluran rencana 0.000254
o
diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,245 tonhari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu
tahun, maka laju sedimen melayang yang melewati saluran sekunder titik 2 sebesar 89,440 tontahun. Laju sedimentasi per volume saluran sekunder titik 2 diperoleh
sebesar 0,00049tonm
3
hari atau 0,178 tonm
3
tahun. Pada saluran tersier titik 1 BGm.1-Gm.1kn dengan kemiringan dasar saluran
rencana 0.000618
o
diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,096 tonhari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju
sedimen melayang yang melewati saluran tersier titik 1 sebesar 35,190 tontahun. Laju sedimentasi per volume saluran tersier titik 1 diperoleh 0,00018 tonm
3
hari atau 0,064 tonm
3
tahun. Pada saluran tersier titik 2 BGm.1-Gm.1kn dengan kemiringan dasar saluran
rencana 0.000618
o
diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,080 tonhari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju
sedimen melayang yang melewati saluran tersier titik 2 sebesar 29,160 tontahun. Laju sedimentasi per volume saluran tersier titik 2 diperoleh 0,00015 tonm
3
hari atau 0,056 tonm
3
tahun. Pada saluran tersier titik 3 BGm.11-Gm.11kn dengan kemiringan dasar
saluran rencana 0.001833
o
diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,020 tonhari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju
sedimen melayang yang melewati saluran tersier titik 3 sebesar 7,480 tontahun. Laju sedimentasi per volume saluran tersier titik 3 diperoleh 0,00020 tonm
3
hari atau 0,073 tonm
3
tahun.
Universitas Sumatera Utara
Pada saluran tersier titik 4 BGm.11-Gm.11kn dengan kemiringan dasar saluran rencana 0.001833
o
diperoleh laju sedimentasi sebesar 0,017 tonhari. Jika diasumsikan debit aliran sama sepanjang saluran selama satu tahun, maka laju
sedimen melayang yang melewati saluran tersier titik 4 sebesar 6,374 tontahun. Laju sedimentasi per volume saluran tersier titik 4 diperoleh 0,00018 tonm
3
hari atau 0,064 tonm
3
tahun. Berdasarkan besarnya laju sedimentasi dengan menggunakan sedimen
melayang yang diperoleh dari pengamatan, diperediksikan akan terjadi pengendapan atau penggerusan pada saluran yang sangat cepat. Jika sedimentasi pada saluran
tersebut dibiarkan semakin banyak maka akan berpengaruh pada saluran itu sendiri, kualitas air yang disalurkan dan kinerja saluran dalam penyaluran air yang sampai ke
petak persawahan. Dari besarnya sedimentasi yang terjadi pada saluran, disarankan agar dilakukan perawatan berupa pengerukan sedimen yang terdapat pada saluran
pada priode waktu yang lebih cepat agar kinerja saluran dalam menyalurkan air tetap normal seperti yang di rencanakan.
Proses penggerusan dan pengendapannya tidak hanya tergantung dari sifat- sifat aliran tetapi juga tergantung pada sifat-sifat sedimen itu sendiri. Sedimen yang
terdapat di saluran dapat menyebabkan perubahan dimensi saluran dari dimensi asal saluran serta dapat mempengaruhi energi spesifik penampang saluran sehingga secara
tidak langsung dapat mengakibatkan kurang optimumnya kinerja saluran irigasi. Proses sedimentasi akan mengakibatkan penggerusan ataupun pengendapan
pada saluran sehingga mempengaruhi kedalaman dan kecepatan aliran pada saluran, hal ini juga akan mengakibatkan luas penampang basah pada saluran akan berubah.
Universitas Sumatera Utara
Pada saluran primer BBI.0-BBI.1 dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 4,200 m
2
, terjadi sedimentasi sebesar 0,352 tonm
2
hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang
saluran membesar menjadi 4.543 m
2
. Pada saluran sekunder titik 1 BBI.6-BGm.1 dengan luas penampang asal
atau luas penampang perencanaan 2,613 m
2
, terjadi sedimentasi sebesar 0,171 tonm
2
hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran mengecil menjadi 2,959 m
2
. Pada saluran sekunder titik 2 BGm.10-BGm.11 dengan luas penampang asal
atau luas penampang perencanaan 1,080 m
2
, terjadi sedimentasi sebesar 0,191 tonm
2
hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan airpada saluran sehingga luas penampang saluran membesar menjadi 1,281 m
2
. Pada saluran tersier titik 1BGm.1-Gm.1kn dengan luas penampang asal atau
luas penampang perencanaan 0,500 m
2
, terjadi sedimentasi sebesar 0,198 tonm
2
hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang
saluran mengecil menjadi 0,486 m
2
. Pada saluran tersier titik 2 BGm.1-Gm.1kn dengan luas penampang asal atau
luas penampang perencanaan 0,500 m
2
, terjadi sedimentasi sebesar tonm
2
hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang
saluran mengecil menjadi 0,465 m
2
. Pada saluran tersier titik 3 BGm.11-Gm.11kn dengan luas penampang asal
atau luas penampang perencanaan 0,180 m
2
, terjadi sedimentasi sebesar 0,150 tonm
2
hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran mengecil menjadi 0,137 m
2
.
Universitas Sumatera Utara
Pada saluran tersier titik 4 BGm.11-Gm.11kn dengan luas penampang asal atau luas penampang perencanaan 0,180 m
2
, terjadi sedimentasi sebesar 0,132 tonm
2
hari mempengaruhi kedalaman dan kecepatan air pada saluran sehingga luas penampang saluran mengecil menjadi 0,132 m
2
. Berdasarkan bilangan froude, aliran air pada saluran yang telah diamati
merupakan sifataliran subkritis karena angka froude lebih kecil dari 1. Pada saluran primer dengan kecepatan aliran 0,536 ms diperoleh angka froude yaitu 0,149. Pada
saluran sekunder titik 1 dengan kecepatan aliran 0,268 ms diperoleh angka froude yaitu 0,085. Pada saluran sekunder titik 2 dengan kecepatan aliran 0,238 ms
diperoleh angka froude yaitu 0,094. Pada saluran tersier titik 1 dengan kecepatan aliran 0,223 ms diperoleh angka froude yaitu 0,115. Pada saluran tersier titik 2
dengan kecepatan aliran 0,207 ms diperoleh angka froude yaitu 0,108. Pada saluran tersier titik 3 dengan kecepatan aliran 0,140 ms diperoleh angka froude yaitu 0,089.
Pada saluran tersier titik 4 dengan kecepatan aliran 0,136 ms diperoleh angka froude yaitu 0,087.
Keadaan aliran pada saluran yang bersifat subkritis menunjukkan peranan gaya tarik bumi lebih menonjol sehingga aliran mempunyai kecepatan rendah dan
sering dikatakan tenang dan keadaan gelombang air akan disebarkan ke hulu akibat adanya gangguan atau hambatan di saluran.
Kecapatan aliran tidak sesuai dengan kecepatan yang dianjurkan sehingga akan mengakibatkan terjadinya sedimentasi. Pada perencanaan saluran pasangan,
kecepatan maksimum dianjurkan pada pemakaian untuk aliran subkritis yaitu untuk pasangan batu kecepatan maksimum 2 ms, untuk pasangan beton kecepatan
maksimum 3 ms, untuk ferrocemen kecepatan maksimum 3 ms.
Universitas Sumatera Utara
Saluran ferrocemen dengan penampang tapal kuda disyaratkan tidak timbul atau terjadi endapan dalam saluran. Kecepatan minimum aliran ditetapkan V 0,6 ms
agar pasir ataulumpur tidak mengendap disepanjang saluran. Kecepatan aliran akan mempengaruhi laju sedimentasi, kecepatan yang
rendah terjadi akibat adanya gangguan atau hambatan yang mengakibatkan pengendapan sedimen pada saluran. Pengendapan yang lebih besar terjadi pada
bagian hilir saluran yang lebih dekat dengan bangunan bagi di mana kecepatan aliran yang lebih kecil. Jika sedimen terus terjadi pengendapen akan menimbulkan
kerusakan pada saluran dan akan mempengaruhi kualitas air yang di alirkan ke petak persawahan. Pada saluran sekunder, pengendapan terjadi pada bagian sisi kanan dan
kiri saluran serta terjadi penggerusan pada dasar saluran yang mengakibatkan luas penampang akan berubah.
Perubahan tinggi tekanan terhadap energi spesifik dalam suatu penampang saluran merupakan unsur penentu laju pengaliran air pada saluran dan akan
berpengaruh terhadap kinerja saluran dalam pendisribusian air irigasi. Pengaruh sedimen terhadap energi spesifik pada penampang saluran dapat diketahui dari hasil
perhitungan mengkombinasikan data dimensi asalperencanaan saluran dengan data
pengukuran di lapangan.
Apabila keadaan kinerja saluran pada perencanaan atau data asal dikatakan dengan energi spesifik sebesar 100 dalam mendistribusikan air irigasi, maka
berdasarkan hasil perhitungan tinggi tekanan dan energi spesifik dapat diketahui bahwa sedimen yang terdapat di saluran irigasi akan menyebabkan penurunan kinerja
saluran.
Universitas Sumatera Utara
Dari Tabel 4.13 perhitungan energi spesifik saluran, apabila keadaan kinerja saluran pada perencanaan dikatakan dengan energi spesifik sebesar 100, maka pada
saluranprimer hanya bekerja 98,97 dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,03, saluran sekunder titik 1 hanya bekerja 99,02 dari kinerja
yang dikerjakan dengan penurunan kinerja 0,98, saluran sekunder titik 2 hanya bekerja 99,03 dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 0,97,
saluran tersier titik 1 hanya bekerja 98,65 dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,35,saluran tersier titik 2 hanya bekerja 98,60 dari kinerja
yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,40,saluran tersier titik 3 hanya bekerja 98,76 dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,24,
saluran tersier titik 4 hanya bekerja 98,74 dari kinerja yang direncanakan dengan penurunan kinerja 1,26.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.13 Perhitungan Energi Spesifik Saluran
Pengukuran Saluran
Data Perencanaan Data Pengukuran Lapangan
E Kinerja
Saluran Kedalaman
Air m
Kecepatan Aliran
ms Energy
Spesifik minimum
m Kedalaman
Air m
Kecepatan Aliran
ms Energy
Spesifik Lapangan
m P
ke-1 1.20
1.690 1.343
1.40 0.577
1.417 0.95
98.97 ke-2
1.20 0.494
1.208 1.11
S1
ke-1 0.95
0.589 0.967
1,07 0.278
1.074 0.90
99.02 ke-2
0.91 0.258
0.909 1.06
S2
ke-1 0.60
0.264 0.603
0.75 0.273
0.754 0.80
99.03 ke-2
0.53 0.202
0.528 1.14
T1
ke-1 0.50
0.436 0.510
0.42 0.259
0.421 1.21
98.65 ke-2
0.34 0.188
0.342 1.49
T2
ke-1 0.50
0.436 0.510
0.40 0.239
0.405 1.26
98.60 ke-2
0.33 0.176
0.332 1.54
T3
ke-1 0.30
0.336 0.306
0.28 0.151
0.277 1.10
98.76 ke-2
0.22 0.129
0.221 1.38
T4
ke-1 0.30
0.336 0.306
0.27 0.145
0.267 1.14
98.74 ke-2
0.22 0.127
0.221 1.38
Sumber: Hasil pengukuran dan perhitungan
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.14 Perhitungan Sedimen Dalam Penampang Saluran
Saluran Laju
Sedimentasi tonhari
Panjang Saluran
m Lebar
Dasar
Saluran m
Luas Penampang
Saluran m
2
Sedimentasi VolumeSaluran
tonm
3
hari Sedimentasi
Volume Saluran
tonm
3
tahun Sedimentasi
Luas Memanjang
tonm
2
hari Sedimentasi
Luas Memanjang
tonm
2
tahun Sedimentasi
Luas Penampang
tonm
2
hari Sedimentasi
Luas Penampang
tonm
2
tahun P
1,601 3092,95
3,50 4,543
0,0001 0,042
0,00015 0,054
0,352 128,614
S1 0,505
1016,60 2,00
2,959 0,0002
0,061 0,00025
0,091 0,171
62,240 S2
0,245 393,00
1,35 1,281
0,0005 0,178
0,00046 0,169
0,191 69,827
T1 0,096
1126,94 0,90
0,486 0,0002
0,064 0,00010
0,035 0,198
72,369 T2
0,080 1126,94
0,90 0,465
0,0002 0,056
0,00008 0,029
0,172 62,757
T3 0,020
748,33 0,30
0,137 0,0002
0,073 0,00009
0,033 0,150
54,724 T4
0,017 748,33
0,30 0,132
0,0002 0,064
0,00008 0,028
0,132 48,111
Sumber: Hasil pengukuran dan perhitungan
Tabel 4.15 Perhitungan Bilangan Froud Saluran
Kecepatan Aliran
ms Kedalaman
Air m
Angka Froud P
0.536 1.30
0.149
S1 0.268
0.99 0.085
S2 0.238
0.64 0.094
T1
0.223 0.38
0.115
T2 0.207
0.37 0.108
T3 0.140
0.25 0.089
T4 0.136
0.24 0.087
Sumber: Hasil pengukuran dan perhitungan
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil yang diperoleh seperti yang diuraikan dalam pembahasan studi pengaruh perilaku sedimentasi pada saluran irigasi Batang Ilung, maka penulis
mengambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Laju sedimentasi dengan menggunakan sampel sedimen melayang suspended
load pada saluran primer sebesar 1,601 tonhari dengan konsentrasi sedimen 84,861 mgliter. Laju sedimentasi pada saluran sekunder titik 1 sebesar
0,505tonhari dengan konsentrasi sedimen 80,278 mgliter. Laju sedimentasi pada saluran sekunder titik 2 sebesar 0,245 tonhari dengan konsentrasi
sedimen 87,917 mgliter. Laju sedimentasi pada saluran tersier titik 1 sebesar 0,096 tonhari dengan konsentrasi sedimen 106,667 mgliter. Laju sedimentasi
pada saluran tersier titik 2 sebesar 0,080 tonhari dengan konsentrasi sedimen 99,167 mgliter. Laju sedimentasi pada saluran tersier titik 3 sebesar 0,020
tonhari dengan konsentrasi sedimen 133,473 mgliter. Laju sedimentasi pada saluran tersier titik 4 sebesar 0,017 tonhari dengan konsentrasi sedimen
122,917 mgliter. 2. Laju sedimentasi pada saluran irigasi mempengaruhi luas penampang saluran
karena terjadinya perubahan kedalaman dan kecepatan air pada saluran. Pada saluran primer terjadi sedimentasi 0,352 tonm
2
hari mengakibatkan luas penampang bertambah besardari 4,200 m
2
menjadi 4.543 m
2
. Pada saluran sekunder titik 1 terjadi sedimentasi 0,171 tonm
2
hari mengakibatkan luas penampang bertambah besar dari 2,613 m
2
menjadi 2,959 m
2
. Pada saluran sekunder titik 2 terjadi sedimentasi 0,191 tonm
2
hari mengakibatkan luas
Universitas Sumatera Utara
Kategori