Faktor pengaruh limpasan permukaan

Topik 4

Drainase
Permukaan
Pertemuan 6 - 7

suhardjono

11/01/2018

1

Faktor pengaruh limpasan
permukaan
 Meteorologi

 diwakili CURAH
HUJAN  intensitas
hujan,durasi/lama hujan, distribusi
dan kondisi meteorologi  suhu,
kecepatan angin, kelembaban relatif,

tekanan udara dll

 DAS

 tataguna lahan, ukuran DAS,
kondisi DAS, jenis tanah
suhardjono

11/01/2018

2

Jika

suhardjono

11/01/2018

3

Mengatasi Genangan Air


Menyalurkan air melalui
sistem saluran drainasi
(gravitasi)



Menyalurkan air dengan
bantuan pompa-pompa



Menampung melalui sumur
resapan, dan bangunan
sejenisnya (kemudian secara
menyalurkan bertahap)

suhardjono

11/01/2018

4

Penyebab kelebihan air di petak tersier


Hujan lebat



Air irigasi atau air buangan
yang berlebihan dari jaringan
primer atau sekunder



Air irigasi merembes ke
petak tersier

suhardjono

11/01/2018

5

Mengapa perlu drainase di
petak tersier ?


Bangunan sadap tersier tidak diatur
secara terus menerus



Banyak saluran sekunder tidak dilengkapi
dengan bangunan pembuang



Ada jaringan irigasi yang dieksploitasi
sedemikian rupa sehingga Q yang
dialirkan antara antara Q70 – Q100
suhardjono

11/01/2018

6

Manfaat drainase di sawah










mencegah waterlogging
memudahkan pengolahan tanah
memperbaiki suplai nutrisi tanaman
melancarkan proses aerasi di
daerah perakaran
menghindari tumbuhnya rumput
mengontrol erosi
mencegah penghancuran tanah
menjaga temperatur tanah
suhardjono

11/01/2018

7

Tinggi air di sawah


Tanaman padi tumbuh dalam

keadaan tergenang



Tinggi diijinkan untuk varitas
padi unggul 10 – 15 cm



Genangan lebih dari 15 cm
dalam jangka waktu lama akan
mengurangi hasil panen

suhardjono

11/01/2018

8

Hasil panen turun bila…



Tinggi lapisan air yang
berlebihan (>15 cm, atau lebih dari
separo tinggi tanaman)



Kekeruhan air genangan, sedimen
yang terangkut..



Lama terjadinya genangan air

(> 3

hari berturut-turut)


Tahap pertumbuhan tanaman
(sangat peka saat persemaian,
permulaan masa berbunga) untuk
padi varitas lokal umumnya lebih tahan

suhardjono

11/01/2018

9

Hubungan produksi dan tinggi air di sawah
PRODUKSI

PRODUK
Si

Tinggi air di sawah
AIR KURANG 

IRIGASI

ANTARA
WILTING
POINT &
FIELD
CAPACITY

AIR BERLEBIH 

DRAINASI

suhardjono

11/01/2018

10

Saluran pembuang


Pembuang intern, membuang
kelebihan air dari sawah , mulai dari
saluran kuarter, tersier, sekunder ke
saluran pembuang primer



Pembuang ekstern, mengalirkan air
dari luar daerah irigasi, melalui
saluran alam yang merupakan bagian
dari saluran pembuang
suhardjono

11/01/2018

11

Drainase berdasar fungsinya

Permukaan

Bawah permukaan

suhardjono

11/01/2018

12

Drainase
permukaan
(di petak tersier)

Menitikberatkan

suhardjono

11/01/2018

13

DRAINASI PERMUKAAN

pembuang

Untuk

Untuk

suhardjono

11/01/2018

14

Mengitung Debit Rencana
(saluran drainase untuk lahan persawahan teknis)



Pengaliran secara gravitasi



Di sepanjang sungai dilengkapi
bangunan pengendali banjir,
mencegah masuknya air banjir
ke sawah

suhardjono

11/01/2018

15

1. Modul Drainase

(drainage module,

modulus pembuang rencana)


Jumlah air per petak yang didrain disebut modul

drainase =koefsen pembuang (mm/det/ha )


Besarnya tergantung dari
◦ Curah hujan selama periode tertentu
◦ Besar air irigasi saat itu
◦ Kebutuhan air tanaman
◦ Perkolasi tanah
◦ Tampungan air di sawah
◦ Luas daerah
◦ Sumber kelebihan air yang lain
suhardjono

11/01/2018

16

Rumus Modul Drainase
D(n) = R(n)T + n (I – ET –P) - 
 n

S

jumlah hari

 D(n) limpasan pembuang permukaan selama n hari (mm)
 R(n)T curah hujan dalam n hari berturut-turut , periode ulang T tahun,
(mm)
 I

pemberian air irigasi, mm/hari

 ET

evapotranspirasi , mm/hari

 P

perkolasi , mm/hari

 

S

tampungan tambahan, mm

suhardjono

11/01/2018

17

rumus module drainase menjadi

Dm = D(3) / (3 x 8,64)


Dm = Drainage module untuk n=3 hari
dengan T= 5 tahun (l/det/ha)



D (3) limpasan pembuang selama 3 hari
(mm)



1 mm/hari = 1 / 8,64 l/det/ha

suhardjono

11/01/2018

18

Penjelasan Modul Drainase


I = 0 jika irigasi dihentikan



I = ET jika air irigasi diteruskan



Terkadang I dihentikan (di petak tersier), tetapi
air dari jaringan irigasi utama TETAP dialirkan ke
saluran pembuang



Tinggi tambahan air di sawah maks 15 cm tinggi
 S di hari-hari berturutan n maks 5 cm



P = 0 untuk daerah rendah(datar), dan untuk
daerah terjal P = 3 mm/hari



n di ambil 3 hari dengan T 5 tahunan
suhardjono

11/01/2018

19

Menghitung modulus drainase secara grafs

suhardjono

11/01/2018

20

Debit pembuang rencana,
di saluran utama
pembuangan

Q

d

= 1,62 Dm A

0,92



Qd = debit pembuang rencana l/detik



Dm = modulus drainase l/dt/ha



A luas daerah yang akan dibuang
airnya , ha

suhardjono

11/01/2018

21

Faktor pengurang debit pembuang rencana


Bila luas daerah kurang dari 400 ha jumlah air
pembuang per petak diambil konstan



Bila luas lebih besar dari 400 ha gunakan
koefsen faktor pembuang sebagai gambar
berikut

suhardjono

11/01/2018

22

Debit pembuang sawah non padi
1. Debit puncak maksimum

(dalam jangka waktu

pendek)

Qd = α β q A
Qd = debit puncak m3/dt
α

= koefisien limpasan air hujan (runoff)

β

= koefisien pengurangan luas daerah hujan

q

= curah hujan m3/dt.km2

A

= luas aeral drainase, km2



Dikenal sebagai rumus Der Weduwen, luas maks 100 km2



Dapat pula dicari secara grafss
suhardjono

11/01/2018

23

Debit pembuang sawah non padi
2. Debit rencana untuk perencanaan saluran

Qd = 0,116 α R(1)5 A0,92
Qd = debit rencana l/dt
α

= koefisien limpasan air hujan (runoff) berkisar 0, 60 – 0,80

R(1)5 = curah hujan 1 hari, dengan kala ulang 5 tahunan (20%)
A

= luas aeral drainase, ha



Dikenal sebagai rumus USBR, 1973



Dapat pula dicari secara grafss

suhardjono

11/01/2018

24

Debit Rencana Drainase
rumus

Sawah

Module
drainase
(Dm)
Non
USBR,
Sawah 1973

satuan

Q d = 1,62 Dm A 0,92
Qd = 0,116 α R(1)5 A0,92

l/dt

l/dt

Periode ulang (T) 5 tahun untuk
pembuang kecil
Dan 25 tahun pembuang besar dan
berisiko

suhardjono

11/01/2018

25

Cara lain menghitung debit
drainase

Metode Rasional


Metode ini untuk daerah pengaliran yang
kecil pada daerah pertanian / perkotaan,
seluas 40 – 80 Ha



Rumus



I dengan metode Monotobe :

Q = 0.278 * C * I * A
I = R24/24 (24/tc)2/3

suhardjono

11/01/2018

26

Dasar merancang sistem (lay out) drainase
permukaan


Kondisi lapangan



Kapasitas saluran drainase
harus dapat membawa
limpasan air hujan maksimum



Kondisi jenis tanah untuk
perencanaan saluran.



Mengupayakan sebanyak
mungkin menggunakan
material setempat
suhardjono

11/01/2018

27

Sistem
jaringan
drainase

suhardjono

11/01/2018

28

Saluran Irigasi - Drainasi

Saluran

Saluran

suhardjono

11/01/2018

29

PENEMPATAN SALURAN DRAINASI


Terletak di DAERAH CEKUNGAN
(kebalikan dari saluran irigasi), jika
mungkin mengikuti saluran
pembuang yang ada atau alami



saluran irigasi dan pembuang tidak
saling bersebelahan, karena saluran
pembuang dapat mengikis dan
merusak saluran irigasi

suhardjono

11/01/2018

30

Jaringan drainase ditentukan berdasarkan peta
berskala 1 : 5.000 di sepanjang daerah cekungan
dan daerah-daerah rendah.
Saluran drainase
membuang kelebihan
air dari sawah (petak
kuarter) ke saluran
tersier, ke sekunder dan
akhirnya ke saluran
primer (pembuang akhir,
sungai, dll)
suhardjono

11/01/2018

31

Jaringan
drainase
suhardjono

11/01/2018

32

Sistem jaringan Drainase
Permukaan : Sistem Random


Dipakai di daerah yg tanahnya
bergelombang



Kemiringan landai dan tanahnya tidak
rata.



Penempatan galian saluran dipilih agar
tidak mengganggu pengolahan tanahnya,
yaitu ditempatkan di daerah yang
terendah menuju ke titik pengeluaran (out
let).



Saluran drainasi harus menyebar
menyeluruh ke daerah yang sering terjadi
penggenangan untuk menjamin drainasi
yang sempurna
suhardjono

11/01/2018

33

Sistem PARALEL


Dipakai di daerah landai dan tidak
bergelombang.



Arah dari saluran drainasi tergantung pada
kemiringan tanah saluran utama dan lateral
yang sejajar dengan sistem pengaturan
pintu-pintu pengeluaran.



Biasanya arah saluran paralel, melaui
daerah rendah kemudian dialirkan ke
saluran utama



Jarak tiap-tiap saluran paralel ini tergantung
dari pada luas tanah yang di drain

suhardjono

11/01/2018

34

Sistem CROSS – SLOPE
 Untuk mencegah terjadinya
penggenangan air dari daerah
yang lebih tinggi yang
diakibatkan oleh curah hujan.
 Sistem ini terdiri dari
beberapa saluran pembuang,
dan bangunan-banguan silang
untuk menghindari terjadinya
penyumbatan aliran air

suhardjono

11/01/2018

35

suhardjono

11/01/2018

36

Contoh
Peta Sistem
Drainase

suhardjono

11/01/2018

37

suhardjono

11/01/2018

38

Mari kita
diskusikan
Terima kasih

suhardjono

11/01/2018

39