Kajian Saluran Irigasi Tersier di Desa Durian Lingga Daerah Irigasi Namu Sira Sira Kecamatan Sei Bingai Kabupaten Langkat
Lampiran 1. Flowchart Penelitian Mulai
Pengukuran Debit Saluran
Menghitung Efisiensi Saluran
Pengukuran Kehilangan Air Pada
Saluran Menghitung Kecepatan
Rata-Rata dan Kecepatan Kritis
Merancang Saluran Data
Analisis Data Selesai Lampiran 2. Perhitungan bulk density, particle density dan porositas.
Volume Bulk Particle BTKO Porositas Saluran Total Density Density (gr) 3 3 3 (%) (cm ) (gr/cm ) (gr/cm )
I (dasar) 155,22 192,325 0,81 2,72
70 I (tepi) 142,72 192,325 0,74 2,59
71 II(dasar) 188,24 192,325 0,98 2,69
64 II (luar) 108,17 192,325 0,56 2,40
77 Dimana:
BTKO = Berat tanah kering oven (massa tanah kering)
1
2
Volume total = volume ring sample = tπd
4
1
2
= (3,14)(7 cm) (5 cm)
4
1
3
= (769,3 cm )
4
3
= 192,325 cm Saluran 1 Kerapatan Massa (Bulk Density) Dasar Saluran
Ms = 155,22 gr
Ms
B d =
Vt 155,22
3
3
= gr/cm = 0,81 gr/cm
192,325
Tepi Saluran Ms = 142,72 gr
Ms
B d =
Vt 142,72
3
3
= gr/cm = 0,74 gr/cm
192,325
Kerapatan Parikel (particle Density) Dasar Saluran
Berat Tanah = 155,22 gr
Volume Tanah = 125 ml Volume Air = 350 ml Volume Air Tanah = 407 ml
berat tanah
P d =
( volume tanah−volume pori)
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (350ml+125ml) – 407ml
= 68 ml
155,22
P d =
( 125−68)
3
= 2,72 gr/cm Tepi Saluran
Berat Tanah = 142,72 gr Volume Tanah = 88 ml Volume Air = 350 ml Volume Air Tanah = 405 ml
berat tanah
P d =
( volume tanah−volume pori)
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (350ml+88ml) – 405ml
= 33 ml
142,72
P d =
88− 33
= 2,59 gr/cm Porositas Dasar Saluran
Bd
Porositas = (1- ) x 100%
Pd
= (1-
= 0,98 gr/cm
3 Kerapatan Parikel (particle Density)
= 0,56 gr/cm
3
gr/cm
108,17 192,325
=
Ms Vt
=
d
Ms = 108,17 gr B
3
Tepi Saluran3
0,81 2,72
gr/cm
188,24 192,325
=
Ms Vt
Ms = 188,24 gr B d =
Saluran 2 Kerapatan Massa (Bulk Density) Dasar Saluran
) x 100% = 71%
0,74 2,59
) x 100% = (1-
Bd Pd
Tepi Saluran Porositas = (1-
) x 100% = 70%
Dasar Saluran Berat Tanah = 188,24 gr Volume Tanah = 150 ml Volume Air = 350 ml Volume Air Tanah = 420 ml berat tanah
P d =
( volume tanah−volume pori)
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (350ml+150ml) – 420ml
= 80 ml
188,24
P d =
( 150−80)
3
= 2,69 gr/cm Tepi Saluran
Berat Tanah = 108,17 gr Volume Tanah = 93,3 m Volume Air = 350 ml Volume Air Tanah = 395 ml
berat tanah
P d =
( volume tanah−volume pori)
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah)- volume air tanah Volume Ruang Pori = (350ml+93,3ml) – 395ml
= 48,3 ml
108,17
P d =
93,3− 48,3
= 2,40 gr/cm Porositas Dasar Saluran
Bd
Porositas = (1- ) x 100%
Pd 0,98
= (1- ) x 100%
2,69
= 64% Tepi Saluran
Bd
Porositas = (1- ) x 100%
Pd 0,56
= (1- ) x 100%
2,40
= 77% Lampiran 3. Perhitungan debit pada saluran satu dan dua 3 Debit (m /det)
Saluran Hulu Hilir Tersier I 7,62 4,81 Tersier II 11,24 7,47
Saluran 1 (hulu) a.
Cara Tampung
Waktu (t) Volume (v) Debit (Q) (det) (l) (l/det) 1 7,3 7,3 b.
Sekat Ukur Thompson h = 12,5 cm
⁄ 5 2
= 0,0138 ℎ
5 2 ⁄
= 0,0138 (12,5) = 7,62 l/det
Saluran 1 (hilir) a.
Cara Tampung
Waktu (t) Volume (v) Debit (Q) (det) (l) (l/det) 1,5 6,63 4,42 b.
Sekat ukur Thompson h = 10,4 cm
Q =0,0138 h
5 2 ⁄
= 0,0138 (12,4)
5 2 ⁄
Sekat Ukur Thompson h = 12,4 cm Q =0,0138 h
Debit (Q) (l/det) 1 7,1 7,1 b.
Waktu (t) (det) Volume (v) (l)
Cara Tampung
= 11,24 l/det Saluran 2 (hilir) a.
5 2 ⁄
=0,0138 (14,6)
Sekat ukur Thompson h = 14,6 cm Q =0,0138 h
5 2 ⁄
Debit (Q) (l/det) 1 10,63 10,63 b.
Waktu (t) (det) Volume (v) (l)
Cara Tampung
Saluran 2 (hulu) a.
2 = 6,21 l/det
7,62+4,81
= 4,81 l/det Q � =
5 2 ⁄
= 0,0138 (10,4)
5 2 ⁄
= 7,47 l/det 11,24+7,47
� = Q = 9,36 l/det
2 Lampiran 4. Ukuran saluran tersier Saluran 1
( 30,5cm+29,9cm+29,6cm)
Kedalaman =
3
= 30 cm = 0,3 m
( 72cm+67,5cm+70,6cm)
Lebar =
3
= 70,03 cm = 0,7 m Saluran 2
( 26,1cm+25,4cm+23,7cm)
Kedalaman =
3
= 25,06cm = 0,25 m
( 82,6cm+78,5cm+79,1cm)
Lebar =
3
= 80,07 cm = 0,8 m Lampiran 5. Perhitungan kehilangan air dari evapotranspirasi, perkolasi dan rembesan.
Evapotranspirasi Perkolasi Rembesan Kehilangan Air No Lokasi (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari)
1 Saluran 1 2,44 28 2907,16 2937,6
Kehilangan air Saluran 1 Penurunan debit = (7,62-4,81) l/det
= 2,81 l/det
- 3
3
= 2,81 x 10 m /det A = panjang x lebar
= 120 m x 0,7 m
2
= 84 m
- -3
3
2,81×10 m�
detMaka jumlah air yang hilang = 2
84 m
-3
= 0,034 x 10 m/det = 2.937,6 mm/hari Saluran 2 Penurunan debit = (11,24-7,47) l/det
= 3,77 l/det
- 3
3
= 3,77 x 10 m /det A = panjang x lebar
= 90 m x 0,8 m
2
= 72 m -3 3
3,77×10 m
�
detMaka jumlah air yang hilang = 2
72 m
- 3
= 0,05 x 10 m/det = 4320 mm/hari Jika jarak pengukuran sama (90 m) maka kehilangan air pada saluran satu yaitu:
2937,6 mm/hari
Jumlah air yang hilang = � � ×90 m
120 m
=2203,2 mm/hari = 1,607 l/det Sehingga debit hilir = 7,62 – 1,607 l/det = 6,01 l/det
Evapotranspirasi
Saluran 1 Kc Rumput = 0,85
o
Tempertur (t) = 26,9 C Lama Penyinaran Matahari (P) = 3,9
K×P(45,7 t+813) U=
100 K=K ×K
t c
K =0,0311 t+0,240
t
= 0,0311 (26,9) + 0,240 = 1,077
= 1,077 × 0,85 = 0,92
0,92×3,9(45,7 (26,9)+813) U =
100
7327,88
=
100
= 73,28 mm/bulan = 2,44 mm/hari Saluran 2 Kc Rumput = 0,85 Kc Kelapa Sawit = 1,2
o
Tempertur (t) = 26,9 C Lama Penyinaran Matahari (P) = 3,9
K×P(45,7 t+813) U=
100 K=K ×K
t c
K =0,0311 t+0,240
t
= 0,0311 (26,9) + 0,240 = 1,077
= 1,077 × 1,03
= 1,11 1,11×3,9(45,7 (26,9)+813)
U = 100
8842,25
=
100
= 88,41 mm/bulan = 2,95 mm/hari
Perkolasi
Saluran 1
Ulangan Penurunan air (mm)
I
30 II
38 III
16 Rata-rata
28 Silinder 1
h
1 = 30 cm
h = 27 cm
2 h 1 −h
2 P 1 = mm/hari t 1 −t
2 ( 30cm−27cm)
P =
1 1 hari
P
1 = 3 cm/hari
= 30 mm/hari Silinder 2 h = 33 cm
1
h
2 = 29,2 cm h −h
1
2 t 1 −t
2 ( 33 cm−29,2cm)
P
2 = 1 hari
P
2 = 3,8 cm/hari
= 38 mm/hari Silinder 3 h
1 = 29cm
h
2 = 27,4 cm h 1 −h
2 P 3 = mm/hari t 1 −t
2 ( 29 cm−27,4 cm)
P
3 = 1 hari
P
3 = 1,6 cm/hari = 16 mm/hari
Perkolasi Rata-rata =
3 ( 30+38+16)mm/hari
=
3
= 28 mm/hari Saluran 2
Ulangan Penurunan air (mm)
I
19 II
32 III
28 Rata-rata 26,3
Silinder 1 h
1 = 15,2 cm
h = 13,3 cm
2 h 1 −h
2 P 1 = mm/hari t 1 −t
2 ( 15,2 cm−13,3 cm)
P =
1 1 hari
P = 1,9 cm/hari
1
= 19 mm/hari Silinder 2 h = 23,8 cm
1
h
2 = 20,6 cm h 1 −h
2 P 2 = mm/hari t 1 −t
2 ( 23,8 cm−20,6 cm)
P =
2 1 hari
P = 3,2 cm/hari
2
= 32 mm/hari Silinder 3 h = 23,2 cm
1
h
2 = 20,4 cm h −h
1
2 P 3 = mm/hari t −t
1
2 ( 23,2 cm−20,4 cm)
P
3 = 1 hari
P
3 = 2,8 cm/hari = 28 mm/hari
Perkolasi Rata-rata =
3 ( 19+28+32)mm/hari
=
3
= 26,3 mm/hari
Rembesan
Saluran 1 Rembesan = Kehilangan Air – (Evapotranspirasi+Perkolasi)
= 2.937,6 mm/hari – (2,44 mm/hari + 28 mm/hari) = 2907,16 mm/hari
Saluran 2 Rembesan = Kehilangan Air – (Evapotranspirasi+Perkolasi)
= 4320 mm/hari – (2,95 mm/hari + 114,7 mm/hari) = 4202,35 mm/hari Lampiran 6. Perhitungan efisiensi saluran Saluran 1
Q
hilir
W = ×100% Q
hulu 4,81
= × 100%
7,62
= 63,12% Jika jaraknya 90 m maka,
Q
hilir
W = ×100% Q
hulu
6,01 W= ×100%
7,62 =78,87% Saluran 2
Q
hilir
W = ×100% Q
hulu 7,47
= × 100%
11,24
= 66,46% Lampiran 7. Perhitungan kemiringan pada saluran 1 dan 2 Saluran 1
Jarak (m) Beda tinggi (cm) 0-5 6,5 5-10 2,8 10-15 14,9
15-20 16,1 20-25 6,5 25-30 10,9 Jumlah 57,7
0,577 m
Kemiringan = ×100%
30 m
= 1,92 % Saluran 2
Panjang (m) Beda tinggi (cm) 0-5 4,8 5-10 11,3 10-15 2,1
15-20
4 20-25 11 25-30 7,4
Jumlah 40,6 0,406 m
Kemiringan = ×100%
30 m
= 1,35 % Lampiran 8. Perhitungan kecepatan rata-rata (V) Saluran 1
Q
V =
A −3
3 6,21 / x 10 m s
=
( 0,7m x 0,3m)
= 0,03 m/s Saluran 2
Q
V =
A −3
3 9,36 / x 10 m s
=
( 0,8m x 0,25m)
= 0,047 m/s = 0,05 m/s Lampiran 9. Perhitungan kecepatan kritis (V ) Saluran 1 D = 0,3 m
0,64
V = 0,546 D
0,64
= 0,546 (0,3) = 0,25 m/s Saluran 2 D = 0,25 m
0,64
V = 0,546 D
0,64
= 0,546 (0,25) = 0,22 m/s
Lampiran 10. Rancangan Saluran Saluran 1
, lebar dan dalam saluran dilapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,25 B = 0,7 D = 0,3
1 2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S
N 2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,25= (S) � �
0,0225 B+2D
2 3 ⁄
0,7×0,3
1 2 ⁄
0,25=44,444 S � �
0,7+2(0,3)
2 3 ⁄
0,21
1 2 ⁄
0,25=44,444 × S � �
1,3
1 2 ⁄
0,25= 13,1 S
1 2 ⁄
S =0,019 S =0,00036
, kemiringan 0,04 %, lebar saluran dilapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,25 B = 0,7
S = 0,0004
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,25= (S) � �
0,0225 B+2D
2 3 ⁄
0,7D
1 2
⁄
0,25=44,444 (0,0004) � �
0,7+2D
2 3 ⁄
0,7D 0,25=0,889 ×
� � 0,7+2D
2 3 ⁄
0,7D 0,281=
� � 0,7+2D
0,7D 0,149=
0,7+2D 0,1043 + 0,298 D = 0,7 D 0,1043 = 0,402 D D = 0,259 m = 25,9 cm
, kemiringan 0,04 %, B = 2D
- Jika V = V V = Vo = 0,25 S = 0,0004
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,25= (S)
� � 0,0225 B+2D
2 3 ⁄
2D×D
1 2
⁄
0,25=44,444 (0,0004) � �
2D+2D
2
2 3 ⁄
2D 0,25=0,89 ×
� �
4D
2
2 3 ⁄
2D 0,281=
� �
4D
2
2D 0,149=
4D
2
0,596 D = 2D 0,596 = 2D D = 0,298 m = 29,8 cm
B = 2 x 0,298 m = 0,596 m = 59,6 cm , kemiringan 0,032 %, lebar saluran dilapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,25 B = 0,7 S = 0,00032
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,25= (S) � �
0,0225 B+2D
2 3 ⁄
0,7D
1 2 ⁄
0,25=44,444 (0,00032) � �
0,7+2D
2 3 ⁄
0,7D 0,25=0,796 ×
� � 0,7+2D
2 3 ⁄
0,7D 0,314=
� � 0,7+2D
0,7D 0,176=
0,7+2D 0,1232 + 0,352 D = 0,7 D 0,1232 = 0,348 D D = 0,354 m = 35,4 cm
, kemiringan 0,032 %, B = 2D
- Jika V = V V = Vo = 0,25 S = 0,00032
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,25= (S)
� � 0,0225 B+2D
2 3 ⁄
2D×D
1 2 ⁄
0,25=44,444 (0,00032) � �
2D+2D
2
2 3 ⁄
2D 0,25=0,796 ×
� �
4D
2
2 3 ⁄
2D 0,314=
� �
4D
2
2D 0,176=
4D
2
0,704 D = 2D 0,704 = 2D
D = 0,352 m = 35,2 cm B = 2 x 0,352 m = 0,704 m = 70,4 cm
Saluran 2 , lebar dan dalam saluran dilapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,22 B = 0,8 D = 0,25
1 2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S
N 2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,22= (S) � �
0,0225 B+2D
2 3 ⁄
0,8×0,25
1 2 ⁄
0,22=44,444 S � �
0,8+2(0,25)
2 3 ⁄
0,2
0,22=44,444 × S
1 2 ⁄
� � 1,3
1 2 ⁄
0,22= 12,488 S
1 2 ⁄
S =0,018 S =0,00032
, kemiringan 0,03 %, lebar saluran dilapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,22 B = 0,8 S = 0,0003
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,22= (S)
� � 0,0225 B+2D
2 3 ⁄
0,8D
1 2
⁄
0,22=44,444 (0,0003) � �
0,8+2D
2 3 ⁄
0,8D 0,22=0,756 ×
� � 0,8+2D
2 3 ⁄
0,8D 0,291=
� � 0,8+2D
0,8D 0,157=
0,8+2D 0,126 + 0,314 D = 0,8 D 0,126 = 0,486 D D = 0,259 m = 25,9 cm
, kemiringan 0,03 %, B = 2D
- Jika V = V V = Vo = 0,22 S = 0,0003
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,22= (S) � �
0,0225 B+2D
2 3 ⁄
2D×D
1 2
⁄
0,22=44,444 (0,0003) � �
2D+2D
2
2 3 ⁄
2D 0,22=0,756 ×
� �
4D
- Jika V = V , kemiringan 0,02 %, lebar saluran dilapangan
1 2
⁄
(S)
1 2 ⁄
0,22=44,444 �
0,8D 0,8+2D
�
2 3 ⁄
(0,0002)
0,22=0,622 × �
B+2D �
0,8D 0,8+2D
�
2 3 ⁄
0,354 = �
0,8D 0,8+2D
�
2 3 ⁄
0,211= 0,8D
2 3 ⁄
� B×D
0,291= �
2
2D
2
4D �
2 3 ⁄
0,157=
2D
2
4D 0,628 D = 2D
0,628 = 2D D = 0,314 m = 31,4 cm
1 0,0225
B = 2 x 0,314 m = 0,628 m = 62,8 cm
V=Vo = 0,22 B = 0,8 S = 0,0002
V=
1 N R
2 3 ⁄
S
1 2 ⁄
0,22=
0,8+2D 0,169 + 0,422 D = 0,8 D
0,169 = 0,378 D D = 0,447 m = 44,7 cm
, kemiringan 0,02 %, B = 2D
- Jika V = V V = Vo = 0,22 S = 0,0002
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V= R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,22= (S) � �
0,0225 B+2D
2 3 ⁄
2D×D
1 2
⁄
0,22=44,444 (0,0002) � �
2D+2D
2
2 3 ⁄
2D 0,22=0,622 ×
� �
4D
2
2 3 ⁄
2D 0,354=
� �
4D
2
2D 0,211=
4D
2
0,844 D = 2D 0,844 = 2D D = 0,422 m = 42,2 cm B = 2 x 0,422 m = 0,844 m = 84,4 cm Lampiran 11. Gambar Gambar 1. Saluran Sekunder Gambar 2. Petak Tersier Gambar 3. Saluran Tersier 1
Gambar 4. Saluran Tersier 2 Gambar 5. Pengukuran Perkolasi Gambar 6. Pengukuran Debit Saluran