Kajian Saluran Irigasi Tersier di Desa Namu Ukur Utara Daerah Irigasi Namu Sira-Sira Kecamatan Sei Bingei Kabupaten Langkat
Lampiran 1. Flowchart Penelitian Mulai
Pengukuran Debit Saluran
Menghitung Efisiensi Saluran
Pengukuran Kehilangan Air Pada
Saluran Merancang Saluran
Menghitung Kecepatan Aliran Rata-Rata dan
Kecepatan Aliran Kritis Data
Analisis Data Selesai Lampiran 2. Perhitungan Bulk Density, Particle Density dan Porositas
Volume Volume Bulk Particle
BTKO Porositas Saluran Total Partikel Density Density(gr) 3 3 3 3 (%)
(cm ) (cm ) (gr/cm ) (gr/cm )
I (dasar) 177,73 192,325 150 0,92 2,9669 I (tepi) 135,10 192,325 108 0,70 2,70
74 II (dasar) 170,76 192,325 146 0,89 2,94
70 II (tepi) 120,95 192,325 108 0,63 2,69
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 = 177,73 gr
Ms
B =
d Vt 177,73
3
3
= gr/cm = 0,92 gr/cm
192,325
Tepi Saluran Ms = 135,10 gr
Ms
B =
d Vt 135,10
3
3
= gr/cm = 0,70 gr/cm
192,325 Kerapatan Partikel (particle Density) Dalam Saluran
Berat Tanah = 177,73 gr Volume Tanah = 150 ml Volume Air = 350 ml Volume Air Tanah = 410 ml
berat tanah
P d =
(volume tanah - volume pori)
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah) - volume air tanah Volume Ruang Pori = (350 ml + 150 ml) – 410 ml
= 90 ml
177,73
3 P = gr/cm d (150 - 90)
3
= 2,96 gr/cm Tepi Saluran
Berat Tanah = 135,10 gr Volume Tanah = 108 ml Volume Air = 350 ml Volume Air Tanah = 400 ml
berat tanah
P =
d (volume tanah - volume pori)
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah) - volume air tanah Volume Ruang Pori = (350 ml + 108 ml) – 400ml
= 58 ml
135,10
108 - 58
3
= 2,70 gr/cm Porositas Dasar Saluran
Bd
Porositas = (1- ) x 100 %
Pd 0,92
= (1- ) x 100 %
2,96
= 69 % Tepi Saluran
Bd
Porositas = (1- ) x 100 %
Pd 0,70
) x 100 % = (1-
2,70
= 74 % Saluran 2 Kerapatan Massa (Bulk Density) Dalam Saluran
Ms = 170,76 gr
Ms
B d =
Vt 170,76
3
3
= gr/cm = 0,89 gr/cm
192,325
Tepi Saluran Ms = 128,95 gr
Ms
B =
d Vt 128,95
3
3
= gr/cm = 0,67 gr/cm
192,325
Kerapatan Partikel (particle Density) Dasar Saluran
Berat Tanah = 170,76 gr
Volume Tanah = 146 ml Volume Air = 350 ml Volume Air Tanah = 408 ml
berat tanah
P d =
(volume tanah - volume pori)
Volume Ruang Pori = (volume air + volume tanah) - volume air tanah Volume Ruang Pori = (350 ml + 146 ml) – 408ml
= 88 ml
170,76
3 P = gr/cm d (146 - 88)
3
= 2,94 gr/cm Tepi Saluran
Berat Tanah = 128,95 gr Volume Tanah = 105 ml 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 = (350 ml + 105 ml) – 395 ml
= 60 ml
128,95
105 - 60
3
= 2,87 gr/cm Porositas Dasar Saluran
Bd
) x 100 % - Porositas = (1
Pd
= (1 -
Waktu (t) (det) Volume (V) (l)
5 2 ⁄
= 0,0138 (12,9)
5 2 ⁄
Q = 0,0138 h
l/det = 7,95 l/det b. Sekat Ukur Thompson h = 12,9 cm
1
7,95
=
V t
Q =
Debit (Q) (l/det) 1,0 7,95 7,95
Cara Tampung
0,89 2,94
Saluran I (Hulu) a.
Hulu Hilir Saluran I 45 8,25 6,05 Saluran II 35 9,76 7,32 Saluran I 35 8,25 6,92
Lokasi Jarak Pengukuran (m) Debit (l/det)
Lampiran 3. Perhitungan Debit Pada Saluran 1 dan Saluran 2
) x 100 % = 77 %
0,67 2,87
) x 100 % = (1-
Bd Pd
= (1-
Tepi Saluran Porositas
) x 100 % = 70 %
= 8,25 l/det = 8,25 l/det Saluran I (Hilir) a.
Cara Tampung
� = 8,25 + 6,05
9,85 1,1
=
V t
Q =
Debit (Q) (l/det) 1,1 9,85 8,95
Waktu (t) (det) Volume (V) (l)
Cara Tampung
Saluran II (Hulu) a.
2 = 7,15 l/det
= 6,05 l/det Q
Waktu (t) (det) Volume (V) (l)
5 2 ⁄
= 0,0138 (11,4)
5 2 ⁄
Q = 0,0138 h
l/det = 5,69 l/det b. Sekat ukur Thompson h = 11,4 cm
7,4 1,3
=
V t
Q =
Debit (Q) (l/det) 1,3 7,4 5,69
l/det = 8,95 l/det b. Sekat ukur Thompson h = 13,8 cm
5 2 ⁄
Q = 0,0138 h
5 2 ⁄
= 0,0138 (13,8) = 9,76 l/det
Saluran II (hilir) a.
Cara Tampung
Waktu (t) Volume (V) Debit (Q) (det) (l) (l/det) 1,1 7650 6,95
V Q = t 7650
= l/det
1,1
= 6,95 l/det b. Sekat Ukur Thompson h = 12,3 cm
5 2 ⁄
Q = 0,0138 h
0,0138 (12,3) = = 7,32 l/det
5 2 ⁄
9,76 + 7,32 Q � = = 8,54 l/det
2 Lampiran 4. Ukuran Saluran Tersier Saluran I
(19,5 cm + 16 cm + 15,5 cm)
Kedalaman =
3
= 17 cm = 0,17 m
(75 cm + 62 cm + 82cm)
Lebar =
3
= 73 cm = 0,73 m Saluran II
(24 cm+ 21,5 cm + 25 cm)
Kedalaman =
3
= 23,5 cm = 0,235 m = 0,24 m
(67 cm + 8 1 cm + 75 cm)
Lebar =
3
= 74,3 cm = 0,74 m Lampiran 5. Perhitungan Kehilangan Air
Jarak Kehilangan Evapotranspirasi Perkolasi Rembesan
Lokasi Pengukuran Air No (mm/hari) (mm/hari) (mm/hari)
(m) (mm/hari)
1 Saluran I 45 2,38 61,7 5724,72 5788,8
2 Saluran II 35 2,38 71,7 8064,8 8138,88 Saluran I 35 2,38 55 4438,32 4502,4
Kehilangan air Saluran I (pada jarak pengukuran 45 m)
Penurunan debit = (8,25 – 6,05) l/det = 2,2 l/det
- 3
3
= 2,2 x 10 m /det A = panjang x lebar
= 45 m x 0,73 m
2
= 32,85 m -3
2,2 × 10
�
m3 detMaka jumlah air yang hilang = 2
32,85 m
-3
= 0,067 x 10 m/det = 0,067 mm/det x 24 jam/hari x 3600 det/jam = 5788,8 mm/hari
Saluran II (pada jarak pengukuran 35 m) Penurunan debit = (9,76 – 7,32) l/det
= 2,44 l/det
- 3
3
= 2,44 x 10 m /det A = panjang x lebar
= 35 m x 0,74 m
2
= 25,90 m -3
2,44 ×10
�
m3 det
Maka jumlah air yang hilang = 2
25,90 m
- 3
= 0,0942 x 10 m/det = 0,0942 mm/det x 24 jam/hari x 3600 det/jam = 8138,88 mm/hari
Jika jarak pengukuran sama (35 m) maka kehilangan air pada saluran dua yaitu:
5788,8 mm/hari
Jumlah air yang hilang = � � × 35 m
45 m
= 4502,4 mm/hari = 1,33 l/det
Sehingga debit hilir = (8,25 – 1,33) l/det = 6,92 l/det Evapotranspirasi
Saluran I dan II Kc Rumput = 0,85
o
Tempertur (t) = 26,86 C Lama Penyinaran Matahari (P) = 3,8
K × P(45,7 t + 813) U =
100 K = K
t
80 III
1
P
(16 cm – 10,5 cm) 1 hari
=
1
mm/hari P
1 = h 1 -h 2 t 1 -t 2
= 10,5 cm P
2
h
1 = 16 cm
Silinder 1 h
50 Rata-rata 61,7
55 II
× K
I
Ulangan Penurunan air (mm)
Saluran I
Perkolasi
= 71,34 mm/bulan = 2,38 mm/hari
7133,59 100
=
0,92 × 3,8 (45,7 (26,86) + 813) 100
1,08 K = 1,08 ×0,85 = 0,92 U =
= 0,0311 t + 0,240 = 0,0311 (26,86) + 0,240 =
t
K
c
= 5,5 cm/hari = 55 mm/hari Silinder 2 h = 18 cm
1
h
2 = 10 cm h 1 -h 2 P = mm/hari
2 t 1 -t 2 (18 cm – 10 cm)
P
2 = 1 hari
P
2 = 8 cm/hari
= 80 mm/hari Silinder 3 h
1 = 16 cm
h
2 = 11 cm h -h 1 2 P 3 = mm/hari t -t 1 2 �16 cm - 11 cm�
P
3 = 1 hari
P
3 = 5 cm/hari = 50 mm/hari P1 + P2 + P3
Perkolasi Rata-rata =
3 (55 + 80 + 50) mm/hari
=
3
= 61,7 mm/hari Saluran II
Ulangan Penurunan air (mm)
I
60 II
85 III
70 Rata-rata 71,7
Silinder 1 h
1 = 18 cm
h = 12 cm
2 h -h 1 2 P 1 = mm/hari t -t 1 2
- – 12 cm) (18 cm
P
1 = 1 hari
P = 6 cm/hari
1
= 60 mm/hari Silinder 2 h
1 = 20,5 cm
h
2 = 12 cm h -h 1 2 P 2 = mm/hari t -t 1 2 (20,5 cm – 12 cm)
P
2 = 1 hari
P
2 = 8,5 cm/hari
= 85 mm/hari Silinder 3 h
1 = 18,5 cm
h = 11,5 cm
2 h -h 1 2 P 3 = mm/hari t -t 1 2 (18,5 cm – 11,5 cm)
P =
3 1 hari
P
3 = 7 cm/hari = 70 mm/hari
- P2 + P3 P1
Perkolasi Rata-rata =
3 (60 + 85 + 70) mm/hari
=
3
= 71,7 mm/hari Rembesan
Saluran I (jarak pengukuran 45 m) Rembesan = Kehilangan air di saluran – (Evapotranspirasi + Perkolasi)
Saluran II (pada jarak pengukuran 35 m) E
Q hilir Q hulu
=
e
Jika jarak pengukurannya 35 m maka efisiensi penyaluran pada saluran I yaitu: E
×100 % = 75 %
7,32 9,76
×100 % =
Q hilir Q hulu
=
e
×100 % = 73,33 %
= 5788,8 mm/hari – (2,38 mm/hari + 61,7 mm/hari) = 5724,72 mm/hari
6,05 8,25
×100 % =
Q hilir Q hulu
=
e
E
Lampiran 6. Perhitungan Efisiensi Saluran Saluran I (pada jarak pengukuran 45 m)
= 4502,4 mm/hari – (2,38 mm/hari + 61,7 mm/hari) = 4438,32 mm/hari
Saluran I (jarak pengukuran 35 m) Rembesan = Kehilangan air di saluran – (Evapotranspirasi + Perkolasi)
= 8138,88 mm/hari – (2,38 mm/hari + 71,7 mm/hari) = 8064,8 mm/hari
Saluran II (jarak pengukuran 35 m) Rembesan = Kehilangan air di saluran – (Evapotranspirasi + Perkolasi)
×100 %
6,92
E = ×100 %
e 8,25
= 83,88 % Lampiran 7. Perhitungan Kemiringan Pada Saluran 1 dan Saluran 2 Saluran 1
Jarak (m) Beda tinggi (cm) 0 – 5 10 5 – 10 3,4
10 – 15 5,5 15 – 20 2,3 20 – 25
12 25-30
0,352 m
Kemiringan = × 100 %
30 m
= 1,17 % Saluran 2
Panjang (m) Beda tinggi (cm) 0 – 5 16 5-10 6,1
10-15 7,1 15-20 1 20-25 15,5
25-30 15,6 Jumlah 61,3 0,613 m
Kemiringan = × 100 %
30 m
= 2,04 % Lampiran 8. Perhitungan Kecepatan Rata-Rata Saluran I
Q
V =
A -3 3 7,15 x 10 m /s
=
(0,17 m x 0,73 m)
= 0,057 m/s
Saluran II
Q
V =
A 3 −3 x 10 m /s 8,54
=
(0,24 m x 0,74 m)
= 0,048 m/s Lampiran 9. Perhitungan Kecepatan Kritis Saluran I
D = 0,17 m
0,64
V = 0,546 D
0,64
= 0,546 (0,17) = 0,18 m/s
Saluran II D = 0,24 m
0,64
V = 0,546 D
0,64
= 0,546 (0,24) = 0,22 m/s
Lampiran 10. Perhitungan Rancangan Saluran Saluran I
, lebar dan dalam saluran di lapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,18 B = 0,73 m D = 0,17 m
1 2 3 1 2 ⁄ ⁄
V = R S
N
2 3
⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,18 = (S) � �
0,0225 B+2D
2 3 ⁄
0,73×0,17
1 2 ⁄
0,18 = 44,44 S � �
0,73+2(0,17)
2 3
⁄
0,1241
1 2 ⁄
0,18 = 44,44 × S � �
1,07
1 2 ⁄
0,18 = 10,67 S
1 2 ⁄
S = 0,017 S = 0,0003
, kemiringan 0,03 %, dalam saluran di lapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,18 D = 0,18 m S = 0,0003
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V = R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,18 = (S)
� � 0,0225 B+2D
2 3
⁄
0,17B
1 2 ⁄
0,18 = 44,44 (0,0003) � �
B+0,34
2 3 ⁄
0,17B 0,18 = 0,7688 ×
� � 0,34+B
2 3 ⁄
0,17B 0,23 =
� � 0,34+B 0,17B
0,11 = 0,34+B
0,0374 + 0,11 B = 0,17 B 0,0374 = 0,06 B
B = 0,62 m = 62 cm
, kemiringan 0,02 %, lebar saluran di lapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,18 B = 0,73 m S = 0,0002
1 2 3 1 2 ⁄ ⁄
V = R S
N 2 3 ⁄
1 B×D 1 2 ⁄
0,18 = (S) � �
0,0225 B+2D 2 3 ⁄ 0,73D
1 2 ⁄
0,18 = 44,44 (0,0002) � �
0,73+2D 2 3 ⁄ 0,73D
0,18 = 0,6284 × � �
0,73+2D 2 3 ⁄ 0,73D
0,29 = � �
0,73+2D 0,73D
0,16 =
0,73+2D
0,1168 + 0,32 D = 0,73 D 0,1168 = 0,41 D D = 0,28 m = 28 cm
, kemiringan 0,02 %, B = 2D
- Jika V = V V = Vo = 0,18 S = 0,0002
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V = R S N
2 3
⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,18 = (S)
� � 0,0225 B+2D
2 3
⁄
2D×D
1 2 ⁄
0,18 = 44,44 (0,0002) � �
2D+2D
2
2 3
⁄
2D 0,18 = 0,6284 ×
� �
4D 2 ⁄ 2 3
2D
0,29 = � � 2
4D
2D
0,16 =
4D
2
0,64 D = 2D 0,64 = 2D D = 0,32 m = 32 cm B = 2 x 0,32 m = 0,64 m = 64 cm
, kemiringan 0,04 %, B = 2D
- Jika V = V V = Vo = 0,18 S = 0,0004
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V = R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,18 = (S) � �
0,0225 B+2D
2 3 ⁄
2D×D
1 2 ⁄
0,18 = 44,44 (0,0004) � �
2D+2D 2 ⁄ 2 3
2D
0,18 = 0,89 × � �
4D
2 3 ⁄2
2D 0,20 =
� �
4D 2
2D
0,089 =
4D
2
0,36 D = 2D
0,36 = 2D D = 0,18 m = 18 cm B = 2 x 0,18 m = 0,36 m = 36 cm
, kemiringan 0,04 %, lebar saluran di lapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,18 B = 0,73 m S = 0,0004
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V = R S N
2 3 ⁄
1 B×D
1 2 ⁄
0,18 = (S)
� � 0,0225 B+2D
2 3 ⁄
0,73D
1 2 ⁄
0,18 = 44,44 (0,0004) � �
0,73+2D
2 3 ⁄
0,73D 0,18 = 0,89 ×
� � 0,73+2D
2 3
⁄
0,693D0,20 = � �
0,693+2D 0,73D
0,089 =
0,73+2D
0,065 + 0,178 D = 0,73 D 0,065 = 0,552 D D = 0,12 m = 12 cm Saluran II
, lebar dan dalam saluran di lapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,22 B = 0,74 D = 0,24
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 ⁄
0,74×0,24
1 2 ⁄
0,22 = 44,44 S � �
0,74+2(0,24)
1 2 2 3 ⁄ ⁄
0,22 = 44,44 × (0,15) S
1 2
⁄
0,22 = 12,4432 S
1 2 ⁄
S = 0,018 S = 0,0003
, kemiringan 0,03 %, dalam saluran di lapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,22 D = 0,24 m 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
⁄
0,24B
1 2 ⁄
0,22 = 44,44 (0,0003) � �
B+0,48
2 3 ⁄
0,24B 0,22 = 0,7688 ×
� � 0,48+B
2 3 ⁄
0,24B 0,29 =
� � 0,48+B 0,24B
0,16 = 0,48+B
0,0768 + 0,16 B = 0,24 B 0,0768 = 0,08 B
B = 0,96 m = 96 cm
, kemiringan 0,02 %, lebar saluran di lapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,22 B = 0,74 m S = 0,0002
1
2 3 1 2 ⁄ ⁄
V = R S N
1 B×D 1 2 ⁄
2 3 ⁄
0,22 = (S) � �
0,0225 B+2D 2 3 ⁄
0,74D
1 2 ⁄
0,22 = 44,44 (0,0002) � �
0,74+2D
2 3 ⁄0,74D 0,22 = 0,6284 ×
� � 0,74+2D
2 3
⁄
0,74D0,35 = � �
0,74+2D 0,74D
0,21 =
0,74+2D
0,1554 + 0,42 D = 0,74 D 0,1554 = 0,32 D
D = 0,49 m = 49 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 ⁄
2 3 ⁄
B = 2 x 0,42 m = 0,84 m = 84 cm
V = Vo = 0,22 S = 0,0004 V =
1 N R
2 3 ⁄
S
1 2 ⁄
0,22 =
1 0,0225
� B×D
B+2D �
(S)
2
1 2 ⁄
0,22 = 44,44 �
2D×D
2D+2D �
2 3 ⁄
(0,0004)
1 2 ⁄
0,22 = 0,89 × �
2D
2
4D �
0,84 = 2D D = 0,42 m = 42 cm
4D 0,84 D = 2D
0,22 =
1 2 ⁄
1 0,0225
� B×D
B+2D �
2 3 ⁄
(S)
1 2 ⁄
0,22 = 44,44 �
2D×D
2D+2D �
2 3 ⁄
(0,0002)
0,22 = 0,6284 × �
2
2D
2
4D �
2 3 ⁄
0,35 = �
2D
2
4D �
2 3 ⁄
0,21 =
2D
- Jika V = V , kemiringan 0,04 %, B = 2D
2
2 3 ⁄
2D 0,25 =
� �
4D
2
2D 0,125 =
4D
2
0,5 D = 2D 0,5 = 2D D = 0,25 m = 25 cm B = 2 x 0,25 m = 0,50 m = 25 cm
, kemiringan 0,04 %, lebar saluran di lapangan
- Jika V = V V = Vo = 0,22 B = 0,74 m S = 0,0004
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 ⁄
0,74D
1 2 ⁄
0,22 = 44,44 (0,0004) � �
0,74+2D
2 3 ⁄
0,74D 0,22 = 0,89 ×
� � 0,74+2D
2 3 ⁄
0,74D =
0,25 � �
0,74+2D 0,74D
0,125 = 0,74+2D
0,0925 + 0,25 D = 0,74 D 0,0925 = 0,49 D D = 0,19 m = 19 cm Lampiran 11. Gambar Gambar 1. Saluran Sekunder Gambar 2. Bangunan Pembagi ke Saluran Tersier Gambar 3. Saluran Tersier 1
Gambar 4. Saluran Tersier 2 Gambar 5. Pengukuran Perkolasi Gambar 6. Pengukuran Debit Saluran