Kajian Koefisien Rembesan Saluran Irigasi Dalam Skala Laboratorium Penampang Trapesium (Studi Kasus Pada Tanah Ultisol)

40

Lampiran 1. Diagram alir penelitian :
Mulai
Studi Literatur
Perancangan saluran irigasi

Pengayakan tanah
Tes Laboratorium :
-

Pembentukan

Tekstur tanah
BOT

Pemantapan dan

Pengisian air pada

Kestabilan

tinggi air

Uji coba debit rembesan

Debit

YA
Pengukuran rembesan
Dilakukan Pengamatan untuk
setiap parameter
Dianalisis
d
Selesai

Universitas Sumatera Utara

41

Lampiran 2. Rancangan pemasangan

Lampiran 3. Bentuk 3 dimensi saluran

Universitas Sumatera Utara

42

Lampiran 3. Bentuk 3 dimensi saluran

Universitas Sumatera Utara

43

Lampiran 4. Gambar analisis tekstur tanah

Universitas Sumatera Utara

44

Lampiran 5. Gambar segitiga USDA tekstur tanah

Universitas Sumatera Utara

45

Lampiran 6. Perhitungan nilai kerapatan massa, kerapatan partikel dan porositas
tanah
1. Perhitungan kerapatan massa, kerapatan partikel dan porositas tanah di
Laboratorium

-

Bagian
saluran

BTKO
(gr)

Volume
Total
(cm3)

Volume
Partikel
(cm3)

Bulk
Density
(gr/cm3)

Particle
Density
(gr/cm3)

Porositas
(%)

Dalam

167,8

98,125

46

1,14

2,43

53,08

Tepi kiri

163,5

98,125

46

1,09

2,34

53,41

Tepi
kanan

159,5

98,125

45

1,06

2,30

53,91

Kerapatan Massa Tanah

Dimana:
BTKO

= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)

Volume total = volume ring sample
= π r2 t
= (3,14)(2,5 cm)2 (5 cm)
= 98,125 cm3
Dalam saluran
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Ms

= 112 gr

Bd

=

=

Ms
Vt
112
98,125

gr/cm3

= 1,14 gr/cm3

Universitas Sumatera Utara

46

Tepi kiri saluran
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Ms

= 107,7 gr

Bd

=

=

Ms
Vt
107,7
98,125

gr/cm3

= 1,09 gr/cm3
Tepi kanan saluran
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Ms

= 103,7 gr

Bd

=

=

Ms
Vt
103,7
98,125

gr/cm3

= 1,06 gr/cm3

-

Kerapatan Partikel Tanah

Dalam saluran
Kerapatan partikel tanah (Particle density)
Berat tanah (Ms)

= 112 g

Volume tanah (Vs)

= 46 ml

Volume air

= 500 ml

Pd

=

Ms
Vs

Universitas Sumatera Utara

47

=

112g

46 ml

= 2,43 g/cm3
Tepi kiri saluran
Kerapatan partikel tanah (Particle density)
Berat tanah (Ms)

= 107,7 g

Volume tanah (Vs)

= 46 ml

Volume air

= 500 ml

Pd

=
=

Ms
Vs
107,7g
46 ml

= 2,34 g/cm3
Tepi kanan saluran
Kerapatan partikel tanah (Particle density)
Berat tanah (Ms)

= 103,7 g

Volume tanah (Vs)

= 45 ml

Volume air

= 500 ml

Pd

=
=

Ms
Vs
103,7g
45 ml

= 2,30 g/cm3

Universitas Sumatera Utara

48

-

Porositas Tanah

Dalam saluran
Porositas

= (1-

= (1-

Bd
Pd

) x 100%

1,14
2,43

) x 100%

= 53,08 %
Tepi kiri saluran
Porositas

= (1-

= (1-

Bd
Pd

) x 100%

1,09
2,34

) x 100%

= 53,41 %
Tepi kanan saluran
Porositas

= (1-

= (1-

Bd
Pd

) x 100%

1,06
2,30

) x 100%

= 53,91 %
2. Perhitungan kerapatan massa, Kerapatan Partikel dan Porositas di Lapangan

Ulangan

BTKO
(gr)

Volume
Total
(cm3)

Volume
Partikel
(cm3)

Bulk
Density
(gr/cm3)

Particle
Density
(gr/cm3)

Porositas
(%)

I

180

98,125

48

1,26

2,58

51,16

II

175,5

98,125

46

1,22

2,60

53

Rata-rata

177,75

98,125

47

1,24

2,62

52,635

Universitas Sumatera Utara

49

-

Kerapatan Massa Tanah

Dimana:
BTKO

= Berat tanah kering oven (massa tanah kering)

Volume total

= volume ring sample
= π r2 t
= (3,14)(2,5 cm)2 (5 cm)
= 98,125 cm3

Ulangan I
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Ms

= 124,2 gr

Bd

=

=

Ms
Vt
124,2
98,125

gr/cm3

= 1,26 gr/cm3
Ulangan II
Kerapatan Massa (Bulk Density)
Ms

= 119,7 gr

Bd

=

=

Ms
Vt
119,7
98,125

gr/cm3

= 1,22 gr/cm3

Universitas Sumatera Utara

50

-

Kerapatan Partikel Tanah

Ulangan I
Kerapatan partikel tanah (Particle density)
Berat tanah (Ms)

= 124,2 gr

Volume tanah (Vs)

= 48 ml

Volume air

= 500 ml

Pd

Ms

=
=

Vs
124,2 g
48 ml

= 2,56 g/cm3
Ulangan II
Kerapatan partikel tanah (Particle density)
Berat tanah (Ms)

= 119,7 gr

Volume tanah (Vs)

= 46 ml

Volume air

= 500 ml

Pd

Ms

=
=

Vs
119,7 g
46 ml

= 2,60 g/cm3

-

Porositas Tanah

Ulangan I
Porositas

= (1-

Bd
Pd

) x 100%

Universitas Sumatera Utara

51

= (1-

1,26
) x 100%
2,58

= 51,16 %
Ulangan II
Porositas

= (1-

= (1-

Bd
Pd

) x 100%

1,22
2,60

) x 100%

= 53 %
Lampiran 7. Perhitungan evaporasi, debit aliran, koefisien rembesan laboratorium
1. Evaporasi
Hari ke I
II
III
IV
V
VI
VII
Rata – rata

Penurunan tinggi air pada evapopan
(mm/hari)
0,3
0,4
0,2
0,3
0,3
0,2
0,2
1,9

Penyelesaian :
E = k x Ep
K = 0,7
Ep = 1,9 mm/hari
Jadi,
E = k x Ep
= 0,7 x 1,9
= 1,33 mm/hari

Universitas Sumatera Utara

52

2. Perhitungan debit dan koefisien rembesan di laboratorium
Komponen
kehilangan
air

Ulangan

Volume
(ml)

Waktu (s)

Debit
(ml/s)

I
II
III
I
II
III
I
II
III

18
16
16
50
48
48
40
38
38

60
60
60
60
60
60
60
60
60

0,3
0,27
0,27
0,83
0,8
0,8
0,67
0,63
0,63

Perkolasi
Rembesan
kanan
Rembesan
kiri

Koefisien
rembesan
(mm/hari)
49,37
44,43
44,43
1919,80
1849,99
1849,99
1606,62
1466,03
1466,03

Rataan
koefisien
(mm/hari)
46,07

1873,26

1512,89

Debit
1. Dasar saluran (perkolasi)
Ulangan I
Diketahui : V = 18 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/t
=

18 ml
60 detik

= 0,3 ml / detik
Ulangan II
Diketahui : V = 16 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/ t
16 ml
= 60 detik

Universitas Sumatera Utara

53

= 0,27 ml / detik
Ulangan III
Diketahui : V = 16 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/ t
16 ml
= 60 detik

= 0,27 ml / detik
2. Dinding kiri saluran
Ulangan I
Diketahui : V = 40 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/ t
=

40 ml
60 detik

= 0,67 ml / detik
Ulangan II
Diketahui : V = 38 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/ t
=

38 ml
60 detik

= 0,63 ml / detik

Universitas Sumatera Utara

54

Ulangan III
Diketahui : V = 38 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/ t
=

38 ml
60 detik

= 0,63 ml / detik
3. Dinding kanan saluran
Ulangan I
Diketahui : V = 50 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/ t
=

50 ml
60 detik

= 0,83 ml / detik
Ulangan II
Diketahui : V = 48 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/ t
=

48 ml
60 detik

= 0,8 ml / detik

Universitas Sumatera Utara

55

Ulangan III
Diketahui : V = 48 ml
t = 60 detik
Penyelesaian :
Q

= V/ t
=

48 ml
60 detik

= 0,8 ml / detik

Koefisien rembesan

1.

Dasar saluran (perkolasi)

Ulangan I
Diketahui : Q = 0,3 ml / detik
d = 20 cm
H =h+d
= 15 + 20
= 35 cm
A = 20 cm x 150 cm
Penyelesaian :
K

=

=

qd
HA
0,3 x 10-6 m3 / detik x 20 x 10-2 m
35 x 10-2 m x 20 x 10-2 m x 150 x 10-2 m

= 0,5714 x 10-6 m / detik

Universitas Sumatera Utara

56

= 0,5714x 10-6 x 1000 x 86400
= 49,37 mm/hari
Ulangan II
Diketahui : Q = 0,27 ml / detik
d = 20 cm
H =h+d
= 15 + 20
= 35 cm
A = 20 cm x 150 cm
Penyelesaian :
K

=

=

qd
HA
0,27x 10-6 m3 / detik x 20 x 10-2 m
35 x 10-2 m x 20 x 10-2 m x 150 x 10-2 m

= 0,514 x 10-6 m / detik
= 0,514 x 10-6 x 1000 x 86400
= 44,43 mm/hari
Ulangan III
Diketahui : Q = 0,27 ml / detik
d = 20 cm
H =h+d
= 15 + 20
= 35 cm
A = 20 cm x 150 cm

Universitas Sumatera Utara

57

Penyelesaian :
K

=

=

qd
HA
0,27 x 10-6 m3 / detik x 20 x 10-2 m
35 x 10-2 m x 20 x 10-2 m x 150 x 10-2 m

= 0,514 x 10-6 m / detik
= 0,514 x 10-6 x 1000 x 86400
= 44,43 mm/hari
2.

Dinding kanan saluran

Dimana :
h

15

=

= 5 cm = 0,05 m

e

=

h

= 15 cm = 0,15 cm

Z

= 5 cm = 0,05 m

W

= 20 cm = 0,2 m

M

= 15 cm = 0,15 m

3

3

Cot� = 45 0
L

= (2 Z + h –e/2) cot α + W + 0.3 M

= (2(0,05) + 0,15 – 0,05/2) Cot 450 + 0,2 + (0,3) (0,15)
= 0,404 m
Ulangan I
Diketahui : Q = 0,83 ml / detik
q = debit per satuan panjang dinding/tebing saluran

=

0,83 x 10-6 m3 /detik
150 x 10-2 m

Universitas Sumatera Utara

58

= 0,55 x 10-6 m3/m.detik
Penyelesaian :
K

=

=

9q2 L
4h2
9 (0,55 x 10-6 m3 /m. detik) x 40,4 x 10-2 m)
4(15 x 10-2 )2 m2

= 2,22 x 10-5 m / detik
= 2,22 x 10-5x 1000 x 86400
= 1919,80 mm/hari
Ulangan II
Diketahui : Q = 0,8 ml / detik
q = debit per satuan panjang dinding/tebing saluran

=

0,8 x 10-6 m3 /detik
150 x 10-2 m

=0,53 x 10-6 m3/m.detik
Penyelesaian :
K

=

=

9q2 L
4h2
9 (0,53 x 10-6 m3 /m. detik) x 40,4 x 10-2 m)
4(15 x 10-2 )2 m2

= 2,1412 x 10-5 m / detik
= 2,1412 x 10-5 x 1000 x 86400
= 1849,99 mm/hari
Ulangan III
Diketahui : Q = 0,8 ml / detik

Universitas Sumatera Utara

59

q = debit per satuan panjang dinding/tebing saluran

=

0,8 x 10-6 m3 /detik
150 x 10-2 m

= 0,53 x 10-6 m3/m.detik
Penyelesaian :
K

=

=

9q2 L
4h2
9 (0,53 x 10-6 m3 /m. detik) x 40,4 x 10-2 m)
4(15 x 10-2 )2 m2

= 2,1412 x 10-5 m / detik
= 2,1412 x 10-5 x 1000 x 86400
= 1849,99 mm/hari
3. Dinding kiri saluran
Dimana :
h

15

e

=

h

= 15 cm = 0,15 cm

Z

= 5 cm = 0,05 m

W

= 20 cm = 0,2 m

M

= 15 cm = 0,15 m

3

=

3

= 5 cm = 0,05 m

Cot� = 45 0
L

= (2 Z + h –e/2) cot α + W + 0.3 M

= (2(0,05) + 0,15 – 0,05/2) Cot 450 + 0,2 + (0,3) (0,15)
= 0,404 m

Universitas Sumatera Utara

60

Ulangan I
Diketahui : Q = 0,67 ml / detik
q = debit per satuan panjang dinding/tebing saluran

=

0,67 x 10-6 m3 /detik
150 x 10-2 m

= 0,447 x 10-6 m3/m.detik
Penyelesaian :
K

=

=

9q2 L
4h2
9 (0,447 x 10-6 m3 /m. detik) x 40,4 x 10-2 m)
4(15 x 10-2 )2 m2

= 1,859 x 10-5 m / detik
= 1,859 x 10-5x 1000 x 86400
= 1606,62 mm/hari
Ulangan II
Diketahui : Q = 0,63 ml / detik
q = debit per satuan panjang dinding/tebing saluran

=

0,63 x 10-6 m3 /detik
150 x 10-2 m

= 0,63 x 10-6 m3/m.detik
Penyelesaian :
K

=

=

9q2 L
4h2
9 (0,42 x 10-6 m3 /m. detik) x 40,4 x 10-2 m)
4(15 x 10-2 )2 m2

Universitas Sumatera Utara

61

= 1,6968 x 10-5 m / detik
= 1,6968 x 10-5x 1000 x 86400
= 1466,03 mm/hari
Ulangan III
Diketahui : Q = 0,63 ml / detik
q = debit per satuan panjang dinding/tebing saluran

=

0,63 x 10-6 m3 /detik
150 x 10-2 m

= 0,63 x 10-6 m3/m.detik
Penyelesaian :
K

=

=

9q2 L
4h2
9 (0,42 x 10-6 m3 /m. detik) x 40,4x 10-2 m)
4(15 x 10-2 )2 m2

= 1,6968 x 10-5 m / detik
= 1,6968 x 10-5x 1000 x 86400
= 1466,03 mm/hari

Universitas Sumatera Utara

62

Lampiran 8. Gambar

1. Pemantapan tanah pada saluran

2. Ketinggian air dalam saluran konstan 15 cm

Universitas Sumatera Utara

63

3. Rembesan pada dinding kanan saluran

4. Perkolasi pada dasar saluran

Universitas Sumatera Utara

64

5. Rembesan pada dinding kiri saluran

6. Pelubangan pada dinding saluran untuk mengukur garis alir rembesan

Universitas Sumatera Utara