teori dasar saluran irigasi

TEORI DASAR SALURAN IRIGASI

A.      Sistem Irigasi

Irigasi secara umum dapat didefenisikan sebagai suatu kegiatan yang bertujuan mendapatkan air guna menunjang kegiatan pertanian, dimana tujuan mendapatkan air tersebut dilakukan dengan usaha pembuatan bangunan dan jaringan saluran untuk membawa dan membagi air secara teratur ke petak-petak yang sudah dibagi. Sumber air untuk irigasi dapat berasal dari berbagai jenis antara lain air hujan, air sungai, maupun air tanah.

Irigasi tidak hanya digunakan untuk mendistribusikan air, ada juga beberapa fungsi irigasi antara lain :

1.        Membasahi tanah

Hal ini merupakan salah satu tujuan terpenting, karena tumbuhan banyak memerlukan air selama masa tumbuhnya. Pembasahan tanah ini bertujuan untuk memenuhi kekurangan air apabila hanya ada sedikit air hujan.

2.        Merabuk tanah

Membasahi tanah dengan air sungai yang banyak mengandung mineral.

3.        Mengatur suhu tanah

Tanaman dapat tumbuh dengan baik dengan suhu yang optimal. Air irigasi dapat membantu tanaman untuk mencapai suhu yang optimal tersebut.

4.        Membersihkan tanah

Hal ini bertujuan untuk menghilangkan hama tanaman seperti ular, tikus, serangga, dan lain-lain. Selain itu dapat juga membuang zat-zat yang tidak dibutuhkan oleh tanaman ke saluran pembuang.

5.        Memperbesar ketersediaan air tanah

Muka air tanah akan naik apabila digenangi air irigasi yang merembes. Dengan naiknya muka air tanah, maka debit sungai pada musim kemarau akan naik.

B.       Jenis-Jenis Sistem Irigasi

Pemilihan sistem irigasi untuk suatu daerah tergantung dari keadaan topografi, biaya, dan teknologi yang tersedia. Berikut ini akan dibahas empat jenis sistem irigasi.

1.        Irigasi gravitasi ( Open gravitation irrigation )

Sistem irigasi ini memanfaatkan gaya gravitasi bumi untuk pengaliran airnya. Dengan prinsip air mengalir dari tempat yang tinggi menuju tempat yang rendah karena ada gravitasi. Jenis irigasi yang menggunakan sistem irgiasi seperti ini adalah :

a.         Irigasi genangan liar

Irigasi mengalirkan air ke permukaan sawah melalui bangunan pengatur yaitu :

·         Irigasi tanah lebak

Pada Irigasi tanah lebak ( lebak tanah yang lebih rendah di sepanjang sungai ) pada saat air besar ( sehabis hujan ),air akan melimpah ke sisi sungai. Pada saat air surut maka ada sedikit sisa air yang tertinggal.

·         Irigasi banjir

Prinsip irigasi banjir ini hampir sama dengan irigasi tanah lebak, yang membedakan pada irigasi banjir dataran di sisi sungai bukan dataran lebak sehingga diperlukan pintu air. Pintu air dibuka sewaktu sungai mulai banjir agar air dapat mengairi dataran sisi sungai. Bila air mulai surut maka pintu air ditutup agar air tidak kembali ke sungai.

·         Irigasi pasang surut

Sisitem irigasi ini memanfaatkan pasang surut dari air laut untuk mengairi sawah. Irigasi pasang surut ini dapat dikendalikan sepenuhnya dengan cara pada saat air pasang diharapkan lapisan air bagian atas yang masih tawar dapat memenuhi kebutuhan lahan. Sedangkan pada saat surut dilakukan proses drainase.

b.        Irigasi genangan dari saluran

Sistem pemberian air dan pembuangan dapat dikendalikan seluruhnya meliputi :

·         Irigasi genangan

Digunakan untuk tanaman yang memerlukan banyak air ( misalnya : padi ). Sistem ini murah dalam penyelengaraan akan tetapi air yang digunakan cenderung banyak dan boros, karena lahan harus tetap basah.

·         Irigasi petak jalur ( border strip irrigation )

Jenis irigasi ini sangat baik untuk tembakau, jagung, dan tanaman yang sejenisnya ). Dalam jenis irigasi ini diusahakan agar lahan tidak terlalu landai agar air tidak terlalu cepat turun.

·         Irigasi petak ( basin irrigation )

Jenis irigasi ini dipergunakan untuk perkebunan.

c.         Irigasi alur dan gelombang

Irigasi mengalirkan air melalui alur-alur yang ada di sisi deretan tanaman. Banyaknya alur akan sangat bergantung pada macam tanah, kemiringan, dan jenis tanaman. Kecepatan pengaliran tidak boleh terlalu besar, karena apabila terlalu besar akan terjadi pengerusan.

2.        Irigasi siraman ( close gravitation irrigation )

Pada sistem irigasi ini air dialirkan melalui jaringan pipa dan disemprotkan ke permukaan tanah dengan kekuatan mesin pompa air. Sistem ini biasanya digunakan apabila topografi daerah irigasi tidak memungkinkan untuk penggunaan irigasi gravitasi. Ada dua macam sistem irigasi saluran :

a.         Pipa tetap

Sistem ini membutuhkan banyak instalasi pipa. Oleh karena itu pengunaan sistem seperti ini akan lebih mahal, tetapi lebih awet.

b.        Pipa bergerak

Sistem ini membutuhkan sedikit instalasi pipa, namun biasanya pipa yang digunakan cepat rusak.Keuntungan dengan menggunakan sistem irigasi ini adalah tanah dengan topografi tidak teratur dapat dialiri serta erosi dapat dihindari,kehilanganair sedikit, serta suhu udara dapat diatur. Kerugian dengan menggunakan sistem ini adalah modal yang diperlukan cukup besar, pemberian air dipengaruhi angina, sera pekerjaan tanah dilakukan dalam keadaan tanah basah.

3.        Irigasi bawah permukaan ( sub-surface irrigation )

Pada sistem ini air dialirakan dibawah permukaan melalui saluran-saluran yang ada di sisi-sisi petak sawah. Adanaya air ini mengakibatkan muka air tanah pada petak sawah naik. Kemudian air tanah akan mencapai daerah penakaran secara kapiler sehingga kebutuhan air akan dapat terpenuhi. Syarat untuk menggunakan jenis sistem irigasi seperti ini antara lain :

·           Lapisan tanah atas mempunyai permeabilitas yang cukup tinggi

·           Lapisan tanah bawah cukup stabil dan kedap air berada pada kedalaman 1,5 meter – 3 meter.

·           Permukaan tanah relatif sangat datar

·           Air berkualitas baik dan berkadar garam rendah

·           Organisasi pengaturan air berjalan dengan baik

4.        Irigasi tetesan ( trickle irrigation )

Air dialirkan melalui jaringan pipa dan diteteskan tepat di daerah penakanran tanaman dengan menggunakan mesin pompoa sebagai tenaga penggerak. Perbedaan jenis sistem irigasi ini dengan sistem irigasi siraman adalah pipa tersier jalurnya melalui pohon, tekanan yang dibutuhkan kecil ( 1 atm ). Sistem irigasi tetsan ini memiliki keuntungan antara lain :

·           Tidak ada kehilangan air,karena air langsung menetes dari pohon

·           Air dapat dicampur dengan pupuk

·           Pestisida tidak tercuci

·           Dapat digunakan di daerah yang miring

C.       Klasifikasi jaringan irigasi

Untuk klasifikasi jaringan irigasi apabila ditinjau dari segi pengaturannya maka dapat dibedakan menjadi tiga jenis yakni :

a.         Jaringan irigasi sederhana

Di dalam irigasi sederhana ,pembagian air tidak diukur dan diatur sehingga kelebihan air yang ada pada suatu petak akan dialirkan ke saluran pembuang. Pada jaringan ini terdapat beberapa kelemahan antara lain adanya pemborosan air, sering terjadi pengendapan, dan pembuangan biaya akibat jaringan dan penyaluran yang harus dibuat oleh masing-masing desa.

b.        Jaringan irigasi semi teknis

Di dalam irigasi jaringan semi teknis, bangunan bendungnya terletak di sungai lengkap dengan pintu pengambilan tanpa bangunan pengukur di bagian hilirnya. Beberapa bangunan permanen biasanya sudah dibangun di jaringan saluran. Bangunan pengaliran dipakai untuk melayani daerah yang lebih luar disbanding jaringan irigasi sederhana.

c.         Jaringan irigasi teknis

Pada jaringan irigasi teknis, saluran pembawa dan saluran pembuang sudah benar-benar terpisah. Pembagian air dengan menggunakan jaringan irigasi teknis adalah merupakan yang paling efektif karena mempertimbangkan waktu seiring merosotnya kebutuhan air. Pada irigasi jenis ini dapat memungkinkan dilakukan pengukuran pada bagian hilir.

D.      Saluran Irigasi

Air yang dibutuhkan oleh tanaman biasanya akan dialirkan melalui saluran pembawa. Sedangkan kelebihan air yang ada pada suatu petak akan dibuang melewati saluran pembuang. Saluran pembawa dan pembuang ini merupakan saluran irigasi yang paling utama. Apabila dilihat dari segi fungsinya,maka saluran irigasi dapat dibagi atas :

1.        Saluran Pembawa

Saluran pembawa berfungsi membawa/ mengalirkan air dari sumber ke petak sawah. Dari tingkat percabangannya, maka saluran pembawa ini dibedakan menjadi :

a.         Saluran Primer

Berfungsi membawa air dari sumbernya dan membagikannya ke saluran sekunder atau membawa air dari jaringan utama ke jaringan sekunder untuk dibagikan ke petak-petak tersier yang akan dialiri.Air yang dibutuhkan untuk irigasi dapat berasal dari sungai,danau, maupun waduk. Akan tetapi umumnya penggunaan air sungai lebih baik, karena air sungai mengandung banyak zat lumpur yang merupakan pupuk bagi tanaman. Batas akhir dari saluran primer adalah bangunan bagi yang terakhir.

b.        Saluran Sekunder

Dari saluran primer air disadapa melalui saluran-saluran sekunder untuk mengaliri daerah yang sedapat mungkin dikitari oleh saluran-saluran alam yang dapat digunakan untuk membuang air hujan yang berlebihan. Fungsi utama dari saluran sekunder adalah membawa air dari saluran primer dan membagikannya ke saluran tersier. Sedapat mungkin saluran pemberi merupakan saluran punggung sehingga dengan demikian air dapat dibagi untuk kedua belah sisi. Yang dimaksud dengan saluran punggung adalah saluran yang memotong atau melintang terhadap garis tinggi sedemikian rupa melalui titik tertinggi daerah sekitarnya, sehingga dapat mengaliri petak yang ada di bagian kiri dan kanan dari saluran.

c.         Saluran Tersier

Fungsi utama dari saluran tersier adalah membawa air dari saluran sekunder dan membagikannya ke petak-petak sawah yang memiliki luas antara 75 ha- 125 ha. Jika saluran tersier disadap dari saluran sekuder,maka saluran tersier juga dapat membagikan air ke sisi kanan-kiri saluran.

2.        Saluran Pembuang

Fungsi utama dari saluran pembuang adalah membuang sisa atau kelebihan air yang terdapat pada petak sawah ke sungai. Biasanya digunakan saluran lembah yaitu saluran yang memotong atau melintang terhadap garis tinggi sedemikian rupa hingga melewati titik terendah dari daerah sekitar. Jadi saluran melalui lembah dari ketinggian tanah setempat.

2.1.  Petak Irigasi

Petak irigasi adalah daerah-daerah yang akan dialiri oleh sumber air, baik dari sungai,danau, maupun waduk dengan menggunakan suatu bangunan pengambilan yang dapat berupa bendungan, rumah pompa ataupun pengambilan bebas. Perencanaan petak sawah yang dilakukan adalah perencaaan terhadap luas dan batas petak tersier serta tempat penyadapan airnya. Petak irigasi dapat dibagi atas 3 jenis yakni :

a.         Petak Primer

Petak atau gabungan dari petak-petak sekunder yang mendapat air langsung dari saluran induk. Petak primer dilayani oleh satu saluran primer yang mengambil airnya dari sumber air. Daerah di sepanjang saluran primer tidak dapat dilayani dengan mudah dengan cara menyadap air dari saluran sekunder. Apabila saluran primer melewati sepanjang garis tinggi, maka daerah saluran primer yang berdekatan harus dialiri oleh saluran primer.

b.         Petak Sekunder

Kumpulan dari beberapa petak tersier yang langsung mendapat air dari saluran sekunder. Biasanya petak sekunder menerima air dari bangunan bagi yang terletak di saluran primer atau sekunder. Batas-batas petak sekunder umumnya merupakan topografi yang cukup jelas, misalnya saluran pembuang. Luas petak sekunder berbeda-beda, tergantung pada situasi daerah. Saluran sekunder sering terletak pada punggung medan, mengaliri kedua sisi saluran hingga saluran pembuang yang membatasinya. Saluran sekunder boleh juga direncanakan sebagai saluran garis tinggi yang mengairi lereng-lereng medan yang lebih rendah.

c.         Petak Tersier

Petak tersier adalah petak-petak sawah yang mendapat aliran air dari bangunan sadap pada bangunan sekunder. Perencanaan dasar yang berhubungan dengan unit tanah adalah petak tersier. Petak ini menerima air irigasi yang dialirkan dan diukur pada bangunan sadap tersier yang menjadi tanggung jawab dinas pengairan. Bangunan sadap tersier mengalirkan airnya ke saluran tersier. Di petak tersier pembagian air, eksploitasi dan pemeliharaan menjadi tanggung jawab petani yang bersangkutan di bawah bimbingan pemerintah. Hal ini juga menentukan luas petak tersier. Petak yang terlampau besar akan mengakibatkan pembagian air yang tidak efisien. Faktor-faktor penentu lain dalam petak tersier adalah jumlah petani dalam satu petak, topografi, serta jenis tanaman. Pada petak-petak yang akan ditanami padi, luas idealnya berkisar antara 50 – 100 ha, bahkan terkadang mencapai 150 ha. Petak tersier dibagi menjadi petak-petak kwarter yang masing-masing luasnya antara 8-15 ha. Petak tersier harus berbatasan langsung dengan saluran sekunder ataupun saluran primer. Pengecualian apabila petak tersier tidak secara langsung terletak di sepanjang jaringan irigasi utama. Yang dengan demikian memerlukan saluran muka tersier yang membatasi petak-petak tersier lainnya.

2.2.  Sistem Tata Nama ( Nomenklatur )

Untuk nama-nama yang akan diberikan untuk petak,saluran, daerah,dan bangunan irigasi harus jelas dan tidak boleh memiliki tafsiran yang ganda. Nama-nama tersebut dibuat dengan tujuan, apabila ada bangunan baru, nama bangunan lama tidak perlu diubah.

a.         Daerah Irigasi

Nama yang diberikan sesuai dengan nama daerah setempat atau desa setempat yang terdekat dengan bangunan utama atau sungai yang diambil airnya untuk keperluan irigasi. Apabila ada dua sumber pengambilan atau lebih, maka penamaan ada baiknya disesuaikan dengan desa-desa yang dilayani oleh sumber pengambilan tersebut.

b.         Jaringan Irigasi Utama

Saluran primer sebaiknya diberi nama sesuai dengan daerah atau desa yang dilayani oleh saluran tersebut. Saluran irigasi sekunder sebaiknya diberi nama sesuai dengan daerah yang terletak di petak sekunder. Petak sekunder sebaiknya diberi nama mengikuti saluran sekunder.

c.         Jaringan Irigasi Tersier

Petak tersier sebaiknya diberi nama sesuai dengan bangunan sadap tersier dari bangunan utama.

Syarat-syarat yang harus diperhatikan dalam pemberian nama atau indeks antara lain adalah :

·           Sebaiknya terdiri dari satu huruf

·           Huruf itu dapat menyatakan petak, saluran, atau bangunan

·           Letak objek dan saluran beserta arahnya

·           Jenis saluran pembawa atau pembuang

·           Jenis bangunan untuk pembagian dan pemberian air, misalnya sipon,talang

·           Jenis petak ( primer,sekunder, tersier )

Cara pemberian nama :

·           Bangunan utama diberi nama dengan kampong terdekat daerah irigasi sungai yang disadap

·           Saluran induk diberi nama sesuai dengan nama sungai atau nama kampong terdekat, kemudian diberi indeks 1,2,3, dan seterunsnya untuk menyatakan ruas saluran

·           Saluran sekunder diberi nama sesuai dengan kampong terdekat

·           Bangunan bagi/sadap diberi nama sesuai dengan nama saluran di hulunya dan diberi indeks 1,2,3 dan seterusnya.

·           Bangunan silang seperti gorong-gorong, sipon, ataupun talang diberi indeks 1a,1b,2a,2b dan seterusnya sesuai letak pada ruas saluran

·           Di dalam petak tersier diberi kotak yang yang dibagi atas 3 bagian yang diberi kode saluran, bagian kiri bawah luas daerah aliran (ha ), dan bagian kanan debit yang mengalir ( l/dt )

E.       Bangunan Air

1.        Bangunan Utama

Bangunan utama adalah semua bangunan yang direncanakan di sungai atau aliran air untuk membelokkan air ke dalam jaringan irigasi, biasanya dilengkapi dengan kantong lumpur agar bias mengurangi kadar sedimen yang berlebihan serta memungkinkan untuk mengukur dan mengatur air yang masuk.

Untuk keperluan jaringan irigasi yang mengalirkan air dari sumber ke petak sawah dibutuhkan bangunan utama. Di Indonesia,ada enam jenis bangunan utama yang sudah dibangun atau sering dibangun yakni :

a.         Bendung Tetap

Merupakan suatu bangunan air yang dibangun melintang dengan sungai dan sengaja dibuat untuk meninggikan muka air dengan ambang tetap sehingga air sungai dapat disadap dan dialirkan secara gravitasi ke jaringan irigasi. Kelebihan airnya dililmpahkan ke hilir dengan terjunan yang dilengkapi dengan kolam olak dengan maksud untuk meredam energi.Ada dua (2) jenis tipe bendung tetap apabila dilihat dari bentuk struktur ambang pelimpahnya yakni :

Ø  Ambang tetap yang lurus dari tepi ke tepi kanan sungai artinya as ambang tersebut berupa garis lurus yang menghubungkan dua titik tepi sungai.

Ø  Ambang tetap yang berbelok-belok seperti gigi gergaji. Tipe ini diperlukan apabila panjang ambang tidak mencukupi dan biasanya untuk sungai dengan lebar yang kecil tetapi debitnya cukup besar. Dengan menggunakan ambang jenis ini, akan didapat panjang ambang yang lebih besar. Untuk menerapkan ambang jenis ini ada beberapa syarat yang harus diperhatikan antara lain debitnya harus relatif stabil, tidak membawa material terapung berupa batang-batang pohon, serta efektifitas panjang bendung gergaji terbatas pada kedalaman air pelimpasan tertentu.

b.         Bendung Gerak Vertikal

Merupakan suatu bangunan yang terdiri dari tubuh bendung dengan ambang tetap yang rendah dilengkapi dengan pintu-pintu yang dapat digerakkan secara vertical maupun radial. Tipe bendung ini mempunyai fungsi ganda yakni mangatur tinggi muka air di hulu bendung kaitannya dengan muka air banjr, dan meninggikan muka air sungai, kaitannya dengan penyadapan air untuk berbagai keperluan. Operasional di lapangan dilakukan dengan membuka pintu seluruhnya pada saat banjir besar, serta membuka pintu sebagian pada saat banjir sedang dan kecil. Pintu ditutup pada saat keadaan normal untuk kepentingan penyadapan air. Tipe bendung gerak ini hanya dibedakana dari bentuk pintu-pintunya antara lain:

Ø  Pintu geser atau sorong banyak digunakan untuk lebar dan tinggi bukaan yang kecil dan sedang. Diupayakan pintu tidak terlalu berat karena akan memerlukan perlatan angkat yang lebih besar dan mahal. Sebaiknya pintu cukup ringan tetapi memiliki kekakuan yang tinggi sehingga apabila diangkat tidak mudah bergetar karena gaya dinamis aliran air.

Ø  Pintu radial memiliki daun pintu berbentuk busur dengan lengan pintu yang sendinya tertanam pada tembok sayap atau pular. Konstruksi seperti ini dimaksudkan agar daun pintu lebih ringan untuk diangkat dengan menggunakan kabel atau rantai.

c.         Bendung Karet ( Bendung Gerak Horisontal )

Pada bendung karet memiliki dua bagian pokok yaitu : Tubuh bendung yang terbuat dari karet, dan pondasi beton berbentuk plat beton sebagai dudukan tabung karet, serta dilengkapi dengan satu ruang control untuk mengontrol mengembang dan mengempisnya tabung karet.

Bendung jenis ini berfungsi untuk meninggikan muka air dengan cara mengembungkan tubuh bendung dan menurunkan muka air dengan cara mengempiskannya. Tubuh bendung yang terbuat dari tabung karet dapat diisi dengan udara atau air dari pompa udara atau air yang dilengkapi dengan instrument pengontrol udara atau air ( manometer ).

d.        Bendung Saringan Bawah

Bendung ini berupa bendung pelimpah yang dilengkapi dengan saluran penangkap dan saringan. Bendung ini meloloskan air lewat saringan dengan membuat bak penampung air berupa saluran penangkap melintang sungai dan mengalirkan airnya ke tepi sungai untuk dibawa ke jaringan irigasi. Operasional di lapangan dilakukan denga cara membiarkan sedimen dan batuan meloncat melewati bendung, sedang air diharapkan masuk ke saluran penangkap. Sedimen yang tinggi diendapkan pada saluran penangkap pasir yang secara periodeik dibilas masuk sungai kembali.

e.         Pengambilan Bebas

Pengambilan air untuk irigasi langsung dilakukan dari sungai dengan meletakkan bangunan pengambilan yang tepat di tepi sungai yaitu, yaitu pada tikungan luar dan tebing sungai yang kuat. Bangunan pengambilan ini dilengkapi dengan pintu, ambang rendah dan saringan yang pada saat banjir pintu dapat ditutup supaya air banjir tidak meluap ke saluran induk. Kemampuan menyadap air sangat dipengaruhi oleh elevasi muka air di sungai yang selalu bervariasi tergantung debit pengaliran sungai tersebut. Pengambilan bebas biasanya digunakan untuk daerah irigasi dengan luasan sekitar 150 ha dan masih pada tingkat irigasi semi teknis atau irigasi sederhana.

f.          Pompa

Ada beberapa jenis pompa bila ditinjau dari sisi tenaga penggeraknya antara lain :

Ø  Pompa air yang digerakan oleh tenaga manusia ( Pompa tangan )

Ø  Pompa air dengan penggerak tenaga air ( air terjun dan aliran air )

Ø  Pompa air dengan penggerak berbahan bakar minyak

Ø  Pompa air dengan penggerak tenaga listrik

Pompa digunakan bila bangunan-banguna pengelak yang lain tidak dapat memecahkan permasalahan pengambilan air dengan gravitasi, atau kalau pengambilan air relatif sedikit dibandingkan lebar sungai. Dengan instalasi pompa pengambilan air dapat dilakukan dengan mudah dan cepat. Namun dalam operasionalnya memerlukan biaya operasi dan pemeliharaanya cukup mahal terutama dengan makin mahalnya bahan bakar dan tenaga listrik.

2.        Bangunan Pelengkap

Bangunan-bangunan atau perlengkapan yang akan ditambahkan ke bangunan utama apabila diperlukan untuk kegiatan :

·           Pengukuran debit dan muka air di sungai maupun di saluran

·           Rumah untuk operasi pintu

·           Peralatan komunikasi, tempat teduh serta perumahan untuk tenaga operasional, gudang dan ruang kerja untuk kegiatan operasional dan pemeliharaan

·           Jembatan di atas bendung, agar seluruh bagian bangunan utama mudah di jangkau, atau agar bagian-bagian itu terbuka untuk umum

·           Instalasi tenaga air mikro atau mini, tergantung pada hasil evaluasi ekonomi serta kemungkinan hidrolik

·           Bangunan tangga ikan untuk lokasi yang senyatanya perlu dijaga keseimbagan biotanya.

3.        Bangunan Bagi dan Sadap

a.         Bangunan Bagi

Apabila air irigasi dibagi dari saluran primer sekunder, maka akan dibangun suatu bangunan bagi. Bangunan bagi terdiri dari pintu-pintu yang dengan teliti mengukur dan mengatur air yang mengalir ke berbagai saluran. Salah satu dari pintu-pintu bangunan bagia berfungsi sebagai pengatur muka air, sedangkan pintu-pintu sadap lainnya mengukur debit. Pada cabang saluran dipasang pintu pengatur untuk saluran terbesar dan dipasang alat-alat pengukur dan pengatur di bangunan-bangunan sadap yang lebih kecil.

b.        Bangunan pengatur

Bangunan pengatur akan mengatur muka air saluran di tempat-tempat di mana terletak bangunan sadap dan bagi. Khususnya di saluran-saluran yang kehilangan tinggi energinya harus kecil, bangunan pengatur harus direncana sedemikian rupa sehingga tidak banyak rintangan sewaktu terjadi debit rencana. Misalnya pintu sorong harus dapa diangkat sepenuhnya dari dalam air selama terjadi debit rencana, kehilangan energy harus kecil pada pintu skot balok jika semua balok dipindahkan.

c.         Bangunan Sadap

1.         Bangunan Sadap Sekunder

Sadap Sekunder akan memberi air ke saluran sekunder dan oleh sebab itu melayani lebih baik dari satu petak tersier. Kapasitas bangunan-bangunan sadap ini secara umum lebih besar 0,25 m3/dtk.

Ada empat tipe bangunan yang dapat dipakai untuk bangunan sadap sekunder yakni :

a.         Alat ukur Romjin

b.         Alat ukur Crump-de Gruyter

c.         Pintu aliran bawah dengan alat ukur ambang lebar

d.        Pintu aliran bawah dengan alat ukur Flume

2.         Bangunan Sadap Tersier

Bangunan sadap tersier akan memberi air kepada petak-petak tersier. Kapasitas bangunan sadap tersier berkisar anatar 50 l/dt samapai 250 l/dt. Banguana sadap yang paling cock adalah alat ukur Romijin, jika muka air hulu diatur dengan bangunan pengatur dan jika kehilangan tinggi energi merupakan suatu masalah.

Bila kehilangan tinggi energy tidak begitu menjadi masalah dan muka air banyak mengalami fluktuasi, maka dapat dipilih alat ukur Crump-de Gruyter.

Untuk bangunan sadap tersier mengambil air dari saluran primer yang besar, dimana permbuatan bangunan pengatur akan sangat mahal dan muka air yang diperlukan di petak tersier lebih rendah disbanding elevasi air selama debit rendah di saluran, akan menguntungkan untuk memakai bangunan sadap pipa sederhana dengan pintu sorong sebagai bangunan penutup.

4.        Bangunan Lain

Ada juga bangunan lain yang juga terkadang dibutuhkan dalam sebuah jaringan irigasi. Beberapa bangunan tersebut antara lain :

a.         Kolam olak

Kolam olak berfungsi sebagai peredam energi dari air yang mengalir dengan kecepatan tinggi. Bila ada kehilangan energi yang besar akibat perbedaan tinggi muka air yang cukup besar, maka diperlukan suatu bangunan terjun di dasar saluran yang disebut kolam olak.

b.        Talang

Talang adalah jembatan untuk menyeberangkan air dari tepi sungai ke tepi seberangnya. Konstruksi dibuat dari bahan yang kuat dan awet seperti baja, beton, atau bahan yang kurang kuat seperti kayu. Kecepatan air di dalam talang besi disarankan tidak melebihi 3m/dtk. Di dalam talang beton kecepatan air antara 2-2,5 m/dtk.

c.         Sipon

Sipon digunakan apabila selisih elevasi antara dua sisi yang bersilangan kecil dan apabila pembuatan talang maupun gorong-gorong tidak memungkinkan. Pipa sipon dapat dibaut dari beton bertulang. Pada bangunan bagi ada kalanya dijumpai penyadapan langsung ke saluran tersier yang disebut bangunan sadap.

F.        Kebutuhan Air

Kebutuhan air irigasi diperkirakan untuk menentukan skala final proyek yairu dengan jalan melakukan analisis sumber air untuk keperluan irgasi. Perimbangan antara air yang dibutuhkan dengan debit yang tersedia dipelajari dengan menggunakan data-data yang ada. Ada banyak unsur yang mempengaruhi kebutuhan air dari suatu lahan yaitu :

a.         Evapotranspirasi potensial

Evapotranspirasi adalah banyaknya air yang dilepaskan ke udara dalam bentuk uap air yang dihasilkan dari proses evaporasi dan transpirasi. Evaporasi terjadi pada permukaan air seperti danau, sungai, serta genangan air. Sedangkan transpirasi terjadi pada tumbuhan akibat proses asimilasi. Untuk perhitungan evapotranspirasi ada beberapa metoda yang digunakan antara lain Thornwaite, Blaney Criddle, dan Penman modifikasi. Untuk setiap metoda, data yang digunakan berbeda-beda. Untuk metoda Thornwaite memerlukan data temperatur dan letak geografis, untuk metoda Blaney Criddle memerlukan data temperatur dan presentase penyinaran matahari, sedangkan metode Penman modifikasi memerlukan data temperatur, kelembaban udara, presentase penyinaran matahari, dan kecepatan angin.

Setiap metode sebenarnya bias digunakan tergantung data yang tersedia, namun penggunaan metode Penman modifikasi lebih akurat karena metoda ini menggunakan banyak data meteorologi dan klimatologi.

Untuk perhitungan di tugas kali ini digunakan metode Penman modifikasi yang dapat dijabarkan sebagai berikut :

Rumus umum Penman Modifikasi : ET = c*(w*Rn + (1-w)*f(u)*(ea-ed))
Keterangan :

ET : Evapotranspirasi dalam mm/hari

c : Faktor koreksi akibat keadaan iklim siang dan malam

w : Faktor bobot tergantung dari temperature udara dan ketinggian tempat

Rn : Radiasi netto ekivalien dengan evaporasi mm/hari

Rns : Gelombang pendek radiasi yang masuk = (1-α).(0,25+n/N ).Ra

Ra : Ekstra terrestrial radiasi matahari

Rnl : Gelombang panjang radiasi netto

N : Lama maksimum penyinaran matahari

1-w : Faktor bobot tergantung pada temperature udara

f(U) : Fungsi kecepatan angin = 0,27 * (1+u/100)

f(ed) : efek tekanan uap pada radiasi gelombang panjang

f(n/N) : efek lama penyinaran matahari pada radiasi gelombang panjang

f(t) : efek temperature pada radiasi gelombang panjang

ea : tekanan uap jenuh tergantung pada temperature

ed : ea * Rh/100

Rh : curah hujan efektif

b.        Curah hujan efektif

Untuk mengaliri suatu sawah, maka perlu dipertimbangkan curah hujan efektif yang akan digunakan. Biasanya untuk curah hujan efektif bulanan diambil 80% untuk tanaman padi dengan kemungkinan tidak terpenuhi adalah 20%. Curah hujan efektif dilakukan dari hasil analisis data curah hujan. Analisis data curah hujan bertujuan untuk menentukan :

§   Curah hujan efektif adalah bagian dari keseluruhan curah hujan yang tersedia secara efektif untuk memenuhi kebutuhan air tanaman

§   Curah hujan lebih dipakai untuk menghitung kebutuhan pembuangan/ drainase dan debit banjir

Jadi yang dimaksud dengan Re adalah Rh yakni curah hujan efektif yang didapatkan dari hasil 0,7 * R80, dimana R80 adalah curah hujan dengan kemungkinan 80% terjadi.Untuk mencari nilai dari R80, maka yang perlu dilakukan adalah hal-hal sebagai berikut :

§   Mengumpulkan data curah hujan bulanan selama kurun waktu tertentu dari beberapa stasiun curah hujan yang terdekat dengan daerah irigasi. Biasanya perhitungan menggunakan minimal waktu 10 tahun, dan dibutuhkan 3 stasiun curah hujan yang terdekat dengan daerah irigasi

§   Merata-ratakan data curah hujan dari beberapa stasiun yang diperoleh

§   Mengurutkan data curah hujan dari yang terkecil sampai yang terbesar

§   Mencari nilai R80 dengan mengguanakan rumus (N/n+1), dimana N adalah urutan dan n adalah jumlah tahun yang diambil

§   Menghitung nilai Re, dimana Re=0.7*R

c.         Pola tanam

Agar kebutuhan air pada tanaman dapat terpenuhi dengan baik, maka perlu dilakukan suatu pembagian. Pembagian tersebut merupakan pola tanam. Untuk pola tanam hendaknya disesuaikan dengan ketersediaan sumber air untuk jaringan irigasi. Apabila sumber air cukup banyak, maka pola tanam dalam satu tahun dapat berupa Padi-Padi-Palawija, apabila sumber air yang tersedia cenderung sedikit, maka dapat digunakan pola tanam Padi-Palawija-Palawija.

d.        Koefisien tanaman

Setiap tanaman memiliki koefisien yang berbeda. Koefisien tanaman ini akan berhubungan dengan nilai evapotranspirasi yang akan dipakai pada metoda Penman modifikasi.Koefisien yang dipakai harus berdasarkan pada pengalaman dari proyek-proyek irgasi yang ada.

Sebagai acuan biasanya diberikan table koefisien tanaman menurut NEDECO/PROSIDA serta dari FAO. Koefisien tanaman yang biasanya dipergunakan di Indonesia adalah koefisien tanaman untuk padi dan palawija, karena dianggap padi dan palawija merupakan tanaman yang paling sering ditanam di Indonesia.

e.         Perkolasi

Perkolasi adalah peristiwa meresapnya air ke dalam tanah, dimana tanah dalam keadaan jenuh. Laju perkolasi sangat tergantung dari sifat-sifat tanah.

f.         Pergantian Lapisan Air ( Water Level Replacement ).

Pergantian lapisan air biasanya dilakukan setelah pemupukan. Pergantian lapisan air dilakukan menurut kebutuhan. Jika tida ada penjadwalan yang khusus, hendaknya melakukan pergantian sebanyak 2 kali, masing-masing 50 mm selama sebulan, dan dua bulan setelah transplantasi.

g.        Masa Penyiapan Lahan ( Land Preperation )

Untuk petak tersier, jangka waktu yang dianjurkan untuk penyiapan lahan adalah 1,5 bulan. Bila penyiapan lahan terutama dilakukan dengan perlatan mesing, maka penyiapan lahan dengan jangaka waktu 1 bulan dapat dilakukan.

Kebutuhan air untuk pengelolahan sawah bias diambil 200 mm. Hal ini meliputi penjenuhan tanah, penggenangan sawah, dan pada awal transplantasi akan ditambah lapisan 50 mm dari pergantian lapisan air. Angka 200 mm menyatakan bahawa tanah tersebut bertekstur berat, cocok untuk digenangi air, dan belum ditanami selama kurang lebih 2,5 bulan. Jika tanah itu dibiarkan berair lebih lama lagi, maka diambil angka 250 mm sebagai kebutuhan untuk penyiapan lahan. Kebutuhan air untuk penyiapan lahan juga memperhitungkan kebutuhan air untuk persemaian.

Dalam penentuan kebutuhan air, kebutuhan air akan diperhitungkan berdasarkan kebutuhan air pada masa persiapan lahan, dan pada masa tanam. Untuk lebih lengkapnya akan dijelaskan sebagai berikut :

·           Kebutuhan air pada masa penyiapan lahan umumnya menentukan kebutuhan maksimum air irigasi pada suatu proyek irigasi. Ada faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan antara lain :

o    Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan penyiapan lahan. Yang menentukan lamanya waktu penyiapan lahan antara lain adalah ketersediaan tenaga kerja dan kondisi sosial budaya sekitar

o    Jumlah air yang diperlukan untuk penyiapan lahan dapat ditentukan berdasarkan kedalam dan proositas tanah di sawah dengan mengunakan metode yang dikembangkan oleh Van de Goor dan Zijlstarai. Metode tersebut didasarkan pada laju air yang konstan selama masa persiapan lahan, dan digambarkan melalui rumus berikut :

IR = M*ek/(ek-1)

Keterangan :

IR : Kebutuhan air total dalam mm/hari

M : Kebutuhan air untuk menganti kehilangan air akibat evapotranspirasi sawah dan perkolasi di sawah = E0+p

P : Perkolasi = M.T/S

T : Jangka waktu penyiapan lahan

S : Kebutuhan air untuk penjenuhan ditambah lapisan tanah air

Untuk menghitung kebutuhan air total penyiapan lahan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

DR = ( LP-Re )/ (0,64*8,64).

Keterangan :

DR : Kebutuhan air bersih

LP : Kebutuhan air selama masa penyiapan lahan
Faktor 0,64 adalah nilai efisiensi dari saluran, dan 8,64 adalah konstanta pengubah mm/hari menjadi l/dt/ha.

·           Kebutuhan air pada masa tanam hamper sama cara perhitungannya dengan pada masa persiapan lahan,yang membedakan adalah cara perhitungannya. Cara perhitungannya akan diterangkan sebagai berikut :

o    Curah hujan efektif dihitung

o    Nilai evapotranspirasi dihitung dengan menggunakan metode penman Modifikasi

o    Nilai perkolasi dan pergantian lapisan air (WLR) dicari

o    Menghitung ETc = ETo* c dimana c adalah koefisien tanaman rata-rata

o    Menghitung kebutuhan air total ( bersih ) di sawah untuk padi menggunakan Re80, sementara untuk palawija digunakan Re50.Untuk menghitung kebuthan air bersih digunakan rumus :

NFR = ETc + p + WLR – Re

o    Menghitung kebutuhan air irigasi

DR = NFR / 0,64*8,64

G.      Dimensi Saluran

Untuk mengalirkan air dari sumber menuju daerah irigasi dibutuhkan saluran. Saluran yang digunakan umumnya merupakan saluran terbuka yang berbentuk persegi, setengah lingkaran, elips,dan trapesium. Untuk pengaliran air irigasi umumnya digunakan saluran yang berbentuk trapesium karena ekonomis.Untuk mendesain saluran perlu diperhatikan beberapa kriteria sebagai berikut :

a.         Debit Rencana ( Q )

Nilai debit rencana dihitung dengan menggunakan rumus : Q = A*Dr, dimana A adalah luas lahan sawah kumulatif.

b.        Kecepatan aliran ( v )

Dihitung dengan menggunakan Rumus Strickler yakni : v = k*R2/3*S1/2, dimana R adalah jari-jari hidraulik yang dihitung dengan cara perbandingan luas saluran dengan keliling basah saluran, k adalah koefisien kekasaran saluran, dan S adalah kemiringan saluran.

c.         Luas penampang basah ( A )

Dihitung dengan rumus A = Q/v m2

d.        Kemiringan talud ( m )

e.         Nilai perbandingan b/h ( n )

Dihitung dengan rumus ( 0,96*Q0,25 ) + m

f.         Ketinggian air ( h )

Dihitung dengan menggunakan rumus h = 3 * v1,56

g.        Lebar dasar Saluran

Dihitung dengan rumus b = n*h

h.        Lebar dasar saluran di Lapangan ( b’ )

Dibulatkan ke 5 cm terdekat dan ke atas.

i.          Luas Basah rencana ( A’)

j.          Keliling Basah ( P )

k.        Jari-jari hidraulik ( R )

l.          Koefisien kekasaran strickler

m.      Kecepatan aliran rencana (v’)

n.        Kemiringan saluran pada arah memanjang ( I )

Untuk tabel karakteristik saluran dapat dilihat pada buku KP Irigasi bagian Penunjang hal.124-125

Keterangan :

b = Lebar dasar saluran

h = Tinggi muka air

I = Kemiringan dasar saluran

m = Kemiringan saluran

w = Tinggi jagaan