Sistem Irigasi dan Bangunan Air

Sistem Irigasi dan Bangunan Air Sudirman, Humairo Saidah, Miswar Tumpu, I Wayan Yasa Nenny, Muhammad Ihsan, Nurnawaty Fathur Rahman Rustan, Tamrin Penerbit Yayasan Kita Menulis

Sistem Irigasi dan Bangunan Air Copyright © Yayasan Kita Menulis, 2021 Penulis: Sudirman, Humairo Saidah, Miswar Tumpu, I Wayan Yasa Nenny, Muhammad Ihsan, Nurnawaty Fathur Rahman Rustan, Tamrin Editor: Abdul Karim Desain Sampul: Devy Dian Pratama, S.Kom. Penerbit Yayasan Kita Menulis Web: kitamenulis.id e-mail: [email protected] WA: 0821-6453-7176 IKAPI: 044/SUT/2021 Katalog Dalam Terbitan Hak cipta dilindungi undang-undang Dilarang memperbanyak maupun mengedarkan buku tanpa Izin tertulis dari penerbit maupun penulis Sudirman., dkk. Sistem Irigasi dan Bangunan Air Yayasan Kita Menulis, 2021 xiv; 148 hlm; 16 x 23 cm ISBN: 978-623-342-113-3 Cetakan 1, Juni 2021 I. Sistem Irigasi dan Bangunan Air II. Yayasan Kita Menulis

Kata Pengantar Puji Syukur Kita Panjatkan Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahaan rahmat dan kasih sayangnya serta karunia lindungan Allah SWT, sehingga Buku Sistem Irigasi dan Bangunan Air telah sampai pada tahap akhir penyelesaian bersama teman teman sejawat sekaligus tim. Sungguh Buku ini sangat bermanfaat dan berguna sebagai tambahaan referensi bagi pembaca untuk menerapkan konsep Sistem Irigasi dan Bangunan Air bagi para pelaku Konstruksi, petani dan para pengguna air, saat ini irigasi dan bangunan air sangat dibutuhkan oleh para petani dan pemukiman di mana sulitnya mendapat akses eksabilitas perencanaan yang membutuhkan kebijaksanaan dukungan pemerintah untuk menjawab persoalan banjir dan kekurangan air para petani yang sulit untuk mendapatkan akses air akibat infrastruktur pembangunan irigasi dan sistem bangunan air yang belum terintegrasi dalam perencanaan infrastruktur yang sangat minim. Buku ini terdiri dari 9 Bab yaitu : Bab 1 Sistem Irigasi Dan Bangunan Air Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman Bab 3 Kebutuhan Air Untuk Irigasi Dan Efisiensi Bab 4 Cara Pemberian Air Irigasi Dan Drainase Bab 5 Kapasitas Saluran Irigasi Dan Drainase Bab 6 Jaringan Irigasi Bab 7 Kebutuhan Air Untuk Tanaman Padi, Palawija, Tebu, Sayuran, Rumput Bab 8 Manajemen Pemberian Air, Pola Tanam, Sistem Golongan Dan Rotasi Bab 9 Desain Kapasitas Tampang Saluran Irigasi

vi Sistem Irigasi dan Bangunan Air Buku ini tentunya masih sangat jauh dari kata sempurna sehingga berbagai kritik dan saran tentunya terbuka yang sifatnya membangun, tentu kami mengharapkan dari para pembaca demi perbaikan isi buku ini kedepan, akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada teman teman sejawat dan para penulis buku berjudul Sistem Irigasi dan Bangunan Air telah memberikan sumbangsi yang positif, ikut serta mencerdaskan kehidupan anak bangsa sekaligus memberikan khasana keilmuan disiplin ilmu teknik sipil. Akhir kata semoga bermanfaat. Medan 20 Juni 2021 Penulis

Daftar Isi Kata Pengantar...................................................................................................v Daftar Isi.............................................................................................................vii Daftar Gambar ..................................................................................................xi Daftar Tabel .......................................................................................................xiii Bab 1 Sistem Irigasi Dan Bangunan Air 1.1 Hubungan Antara Air Tanah Udara Dan Tanaman..................................1 1.2 Tanah Untuk Tanaman Air.........................................................................2 1.3 Hubungan Antara Komponen Air , Tanah , Udara , Tanaman................4 1.4 Hubungan Komponen 4 Unsur Air, Tanah, Udara Dan Tanaman..........7 1.4.1 Tanah...................................................................................................7 1.4.2 Air........................................................................................................7 1.4.3 Udara ...................................................................................................8 1.4.4 Tanaman..............................................................................................9 Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman 2.1 Pendahuluan.................................................................................................11 2.2 Kebutuhan Air Tanaman (Consumptive Use)...........................................12 2.3 Evapotranspirasi ..........................................................................................14 2.3.1 Evapotranspirasi Potensial (Eto)........................................................14 2.3.2 Evapotranspirasi Aktual (Etc)............................................................22 Bab 3 Kebutuhan Air Untuk Irigasi Dan Efisiensi 3.1 Pendahuluan.................................................................................................25 3.2 Jaringan Dan Sistem Irigasi........................................................................27 3.3 Ketersediaan Air..........................................................................................30 3.4 Kehilangan Air.............................................................................................31 3.5 Efisiensi Irigasi ............................................................................................34 3.6 Efisiensi Pengaliran.....................................................................................36 3.6.1 Bocoran Dan Rembesan.....................................................................36 3.6.2 Perkolasi..............................................................................................37 3.6.3 Bentuk Penampang Saluran Dan Jenis Material..............................37 3.6.4 Penguapan...........................................................................................38 3.6.5 Infiltrasi................................................................................................39

viii Sistem Irigasi dan Bangunan Air 3.6.7 Sedimentasi.........................................................................................39 3.6.8 Longsoran............................................................................................40 3.6.9 Beda Tinggi Dasar Saluran................................................................40 3.6.10 Kerusakan Sarana Dan Prasarana Irigasi........................................40 Bab 4 Cara Pemberian Air Irigasi Dan Drainase 4.1 Pendahuluan.................................................................................................41 4.2 Cara Pemberian Air Irigasi .........................................................................42 4.2.1 Cara Pemberian Air Irigasi Melalui Permukaan ..............................43 4.2.2. Cara Pemberian Air Irigasi Melalui Bawah Permukaan ................45 4.2.3. Cara Pemberian Air Irigasi Melalui Pancaran.................................46 4.2.4. Cara Pemberian Air Irigasi Tetes.....................................................49 4.3. Drainase Pada Lahan Irigasi......................................................................50 4.4 Jenis-Jenis Drainase.....................................................................................50 4.4.1 Drainase Acak (Random Field Drains).............................................51 4.4.2 Drainase Paralel (Parallel Field Drains)............................................51 4.4.3 Drainase Mole.....................................................................................52 4.4.4 Random Sistem...................................................................................52 4.5 Perancangan Sistem Drainase Lahan Pertanian........................................52 Bab 5 Kapasitas Saluran Irigasi Dan Drainase 5.1 Kapasitas Saluran Irigasi.............................................................................55 5.1.1 Curah Hujan........................................................................................56 5.1.2 Evapotranspirasi..................................................................................56 5.1.3 Debit Rencana.....................................................................................57 5.1.4 Kebutuhan Air Di Sawah...................................................................57 5.1.5 Efisiensi (Ef) .......................................................................................58 5.1.6 Rotasi Teknis (Sistem Golongan)......................................................61 5.1.7 Data Sedimen......................................................................................61 5.2 Kapasitas Saluran Tanah.............................................................................62 5.2.1 Rumus Aliran......................................................................................63 5.2.2 Koefisien Kekasaran Strickler...........................................................64 5.2.3 Sedimentasi.........................................................................................65 5.2.4 Erosi.....................................................................................................66 5.3 Potongan Melintang Saluran ......................................................................69 5.3.1 Geometri..............................................................................................69 5.3.2 Kemiringan Saluran............................................................................70 5.3.3 Lengkung Saluran...............................................................................71 5.3.4 Tinggi Jagaan (W)..............................................................................71

Daftar Isi ix 5.3.5 Lebar Tanggul.....................................................................................72 5.3.6 Garis Sempadan Saluran....................................................................73 5.4 Perencanaan Saluran Gendong...................................................................76 5.4.1 Standar Kapasitas................................................................................76 5.4.2 Karakteristik Saluran Gendong .........................................................77 Bab 6 Jaringan Irigasi 6.1 Pendahuluan.................................................................................................79 6.2 Klasifikasi Jaringan Irigasi..........................................................................80 6.2.1 Sistem Jaringan Irigasi .......................................................................83 6.2.2 Petak Jaringan Irigasi..........................................................................83 6.2.3 Saluran Irigasi .....................................................................................84 6.2.4 Standar Tata Nama .............................................................................85 6.2.5 Penjadwalan Irigasi.............................................................................86 6.2.6 Garis Sempadan Jaringan Irigasi.......................................................87 6.2.7 Operasi Dan Pemeliharaan Jaringan Irigasi......................................88 Bab 7 Kebutuhan Air Untuk Tanaman Padi, Palawija, Tebu, Sayuran, Rumput 7.1 Pendahuluan.................................................................................................91 7.2 Kebutuhan Air .............................................................................................92 7.2.1. Kebutuhan Air Tanaman...................................................................92 7.2.2 Kebutuhan Air Irigasi:........................................................................93 7.2.3 Faktor Yang Memengarui Kebutuhan Air Tanaman:......................94 7.2.4 Jenis Kehilangan Air..........................................................................94 7.3 Analisis Kebutuhan Air...............................................................................99 7.3.1 Tanaman Padi .....................................................................................99 7.3.2 Tanaman Palawija ..............................................................................101 7.3.3 Tanaman Tebu....................................................................................103 7.3.4 Tanaman Sayuran...............................................................................103 7.3.5 Tanaman Rumput...............................................................................104 Bab 8 Manajemen Pemberian Air, Pola Tanam, Sistem Golongan Dan Rotasi 8.1 Pendahuluan.................................................................................................105 8.2 Manajemen Pemberian Air.........................................................................106 8.2.1 Sistem Pemberian Air Irigasi.............................................................107 8.2.2 Cara Pembagian Air Irigasi................................................................108 8.2.3 Neraca Air...........................................................................................109

x Sistem Irigasi dan Bangunan Air 8.3 Pola Tanam..................................................................................................109 8.4 Sistem Golongan Dan Rotasi......................................................................110 Bab 9 Desain Kapasitas Tampang Saluran Irigasi 9.1 Pendahuluan.................................................................................................119 9.2 Jaringan Irigasi Sederhana ..........................................................................122 9.3 Jaringan Irigasi Semi Teknis.......................................................................122 9.4 Jaringan Irigasi Teknis................................................................................123 9.5 Peta Petak.....................................................................................................124 9.6 Saluran Dan Bangunan-Bangunan Yang Ada...........................................125 9.7 Syarat-Syarat Yang Harus Dipenuhi Dalam Perencanaan.......................126 9.8 Klasifikasi Jaringan Irigasi..........................................................................126 9.9 Petak Tersier, Sekunder Dan Primer..........................................................129 9.10 Sistem Jaringan Irigasi..............................................................................130 9.11 Saluran Irigasi............................................................................................131 9.11.1 Jaringan Saluran Irigasi Utama........................................................131 9.11.2 Jaringan Saluran Irigasi Tersier.......................................................132 9.11.3 Jaringan Saluran Pembuang Utama ................................................133 9.11.4 Jaringan Saluran Pembuang Tersier................................................133 Daftar Pustaka....................................................................................................135 Biodata Penulis..................................................................................................143

Daftar Gambar Gambar 1.1: Neraca Air...................................................................................6 Gambar 1.2: Masuknya air ke dalam tanah ....................................................7 Gambar 1.3: Mengukur kondisi air dalam tanah............................................8 Gambar 1.4: Kebutuhan Ait pada tanaman.....................................................9 Gambar 1.5: Air tersedia bagi tanaman...........................................................10 Gambar 2.1: Perimbangan air di permukaan tanah........................................14 Gambar 2.2: Evapotranspirometer ..................................................................15 Gambar 2.3: Lisimeter Timbangan Sederhana...............................................22 Gambar 3.1: Skema kehilangan debit di sepanjang saluran..........................34 Gambar 5.1: Parameter Potongan Melintang .................................................64 Gambar 5.2: Kecepatan-Kecepatan Dasar untuk Tanah Koheren (SCS).....67 Gambar 5.3: Faktor-Faktor Koreksi Terhadap Kecepatan Dasar (SCS)......67 Gambar 5.4: Tipe-Tipe Potongan Melintang Saluran Irigasi........................72 Gambar 5.5: Bidang Gelincir pada Tebing Saluran.......................................73 Gambar 5.6 Sempadan Saluran Irigasi tak Bertanggul..................................74 Gambar 5.7 Sempadan Saluran Irigasi Bertanggul........................................75 Gambar 5.8 Sempadan Saluran Irigasi di Lereng...........................................75 Gambar 5.9 Potongan Melintang Saluran Gendong dan Saluran Irigasi......76 Gambar 6.1: Contoh skema jaringan irigasi teknis........................................81 Gambar 6.2: Saluran-Saluran Primer dan Sekunder dalam jaringan irigasi.84 Gambar 6.3: Tata nama skema irigasi penjadwalan irigasi...........................85 Gambar 6.4: Skema penjadwalan irigasi ........................................................86 Gambar 7.1: Bagan keseimbangan air pada petak sawah..............................100 Gambar 8.1: Asal Air Untuk Irigasi................................................................106 Gambar 8.2: Sistem Tata Nama Petak Tersier dan Sub Tersier....................111 Gambar 9.1: Skematis contoh jaringan irigasi sederhana..............................128 Gambar 9.2: Skematis contoh jaringan irigasi semi teknis............................128 Gambar 9.3: Skematis contoh jaringan irigasi teknis.....................................129 Gambar 9.4: Sketsa jaringan irigasi.................................................................131 Gambar 9.5: Sketsa jaringan saluran utama dan saluran sekunder...............132 Gambar 9.6: Sketsa jaringan saluran irigasi tersier........................................132 Gambar 9.7: Sketsa jaringan saluran pembuang ............................................133

xii Sistem Irigasi dan Bangunan Air

Daftar Tabel Tabel 1.1: Klasifikasi Air Dalam Tanah .........................................................5 Tabel 1.2: Hasil Analisis Tekstur Tanah Pada Penggunaan Lahan ..............5 Tabel 1.3: Hasil Analisis Bobot Volume Tanah Pada Beberapa Penggunaan Lahan ...............................................................................................5 Tabel 1.4: Hasil Analisis Kadar Air Jenuh Pada Beberapa Penggunaan Lahan...6 Tabel 1.5: Komposisi udara tanah...................................................................9 Tabel 2.1: Data yang dibutuhkan untuk perhitungan ETo.............................16 Tabel 2.2: Nilai p pada metode Blaney Criddle .............................................16 Tabel 2.3: Koefisien tanaman k untuk Blaney Criddle .................................17 Tabel 2.4: Nilai Ra Ekivalen (mm/hari)..........................................................18 Tabel 2.5: Tabel nilai faktor W metode Radiasi.............................................19 Tabel 2.6: Nilai koefisien Kc untuk tanaman padi.........................................23 Tabel 2.7: Nilai koefisien Kc untuk beberapa tanaman palawija..................23 Tabel 3.1: Angka-angka hasil pengukuran rembesan....................................32 Tabel 3.2. Harga-harga koefisien tanah rembesan .........................................33 Tabel 5.1: Sistem Kebutuhan Air....................................................................60 Tabel 5.2: Kekasaran Strickler (k) untuk Saluran Irigasi Tanah...................65 Tabel 5.3: Harga m, n, dan k untuk Perencanaan Saluran.............................69 Tabel 5.4: Kemiringan Minimum Talut untuk Jenis Bahan Tanah ..............70 Tabel 5.5: Kemiringan Talut Minimum untuk Saluran Timbunan yang Dipadatkan .....................................................................................70 Tabel 5.6: Tinggi Jagaan Minimum untuk Saluran Tanah............................71 Tabel 5.7: Lebar Minimum Tanggul...............................................................74 Tabel 6.1: Klasifikasi Jaringan Irigasi.............................................................82 Tabel 6.2: Wilayah Kerja Komisi Irigasi........................................................80 Tabel 7.1: Metode perhitungan curah hujan efektif.......................................95 Tabel 7.2: Koefisien berbagai tanaman palawija............................................96 Tabel 7.3: Koefisien Tanaman Tebu...............................................................97 Tabel 7.4: Hasil percobaan kebutuhan air tanaman padi di daerah...............101 Tabel 7.5: Kebutuhan air beberapa tanaman palawija ..................................101

xiv Sistem Irigasi dan Bangunan Air Tabel 7.6. Perbandingan pemberian air tersebut di dasarkan tiga jenis tanaman padi sawah, tebu dan palawija di beberapa daerah.....................103 Tabel 7.7: Kebutuhan Air Tanaman beberapa sayuran..................................104 Tabel 8.1: Pola Tanam Sawah dalam Satu Tahun..........................................110 Tabel 8.2: Kebutuhan Debit Puncak Petak Sub Tersier.................................114 Tabel 8.3: Lama Pemberian Air ......................................................................116 Tabel 9.1: Klasifikasi Jaringan Irigasi.............................................................127

Bab 1 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 1.1 Hubungan Antara Air Tanah Udara dan Tanaman Dalam hubungan air tanah, udara dan tanaman sangat erat keempatnya yang sangat saling bergantungan antara satu dengan yang lainya. di mana empat unsur tersebut dalam keseimbangan senyawa akan memberikan kehidupan produktivitas unsur unsur senyawa di dalamnya, air misalnya semua mahluk hidup yang bernyawa bergantung pada air di mana air menjadi sumber kehidupan semua mahluk hidup termasuk tanaman, kesuburuan tanah, udara yang segar akan berdampak pada sirkulasi air, tanah dan tanaman, sehingga dalam teori atmosfir interaksi air, tanah udara dan tanaman akan membentuk system dinamis yang terintegrasi secara fisik di mana berbagai proses aliran terjadi saling terkait semacam hubungan rantai. Prinsip umum alam akan bekerja secara konsisten pada seluruh system adalah bawah aliran air selalu terjadi secara langsung dari daerah energi tekanan tinggi ke tekanan rendah energi tekanan air ini dan gradient efektifnya sangat beragam menurut ruang dan waktu. Sehingga bisa kita lihat contoh paling sederhana gerakan air kapiler dijelaskan adanya gerakan air turun ke bawah yaitu gerakan infiltrasi dan

2 Sistem Irigasi dan Bangunan Air gerakan air perkolasi di mana pengisian lengas tanah yang berasal dari tanah di bawahnya akan saling mengisi setiap rongga dalam tanah termasuk udara dan tanaman yang bisa dihitung kebutuhan air dalam setiap tanaman yang membutuhkan air, ph tanah dan kandungan air yang sesuai kebutuhan tanaman. Hal tersebut juga bagian dari ekosistem kesatuan timbal dengan lingkungan sekitarnya yang saling memberikan pengaruh di antaranya. Seperti tanah tidak akan subur kalau tidak ada airnya, sebaliknya tanaman tidak tumbuh kalau tidak disiram dengan air, begitu juga air tidak akan sehat kalau tidak mempunyai kandungan udara yang cukup, begitulah mungkin keterkaitan 4 komponen yang saling membutuhkan dan keterkaitannya dalam media kelangsungan hidup tanaman. 1.2 Tanah untuk tanaman Air Air tanah merupakan sejumlah air di bawah permukaan bumi yang kemudian dapat dikumpulkan dengan sumur, terowongan, atau sumur boor, atau system drainase dengan pemompaan yang secara alami akan mengalir kepermukaan tanah melalui rembesan atau pancaran. Menurut soemarto 1989 air tanah merupakan air yang menempati rongga rongga lapisan geologi. Sebagai mana kita memahami manfaat air tanah sebagai sumber air bagi flora dan fauna dan Manusia yang berperan sebagai bagian utama dari siklus hidrologi Manfaat air tanah yang diserap melaui akar yang memeperoleh unsur hara guna mendukung fotosintesis untuk tanaman yaitu; a. Air tanah sebagai bagian dari siklus hidrologi atau daur air yang terus menerus berlangsung. b. Air juga berfungsi sebagai sumber pembangkit listrik c. Air tanah juga berfungsi memenuhi berbagai keperluan rumah tangga, seperti mandi, mencuci memasak, minum, dan tanaman lainya. d. Irigasi pertanian, sawah petani membuat sumur boor untuk mencukupi kebutuhan tanaman pertanian e. Memenuhi berbagai kebutuhan industri f. Air tanah yang disulap menjadi objek objek wisata

Bab 1 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 3 1. Sifat Fisik Tanah adalah sifat yang merupakan kondisi tekstur,bobot,isi tanah,porositas, satbilitas, konsitensi, warna maupun suhu tanah, dan kandungan airnya. a. Komposisi tanah yaitu merupakan komponen komponen penyusun tanah di mana tanah akan berkembang biak dari bahan induk yang berasal dari batuan, bahan organik dan mahluk hidup sekitarnya b. Profil tanah yaitu permukaan yang melintang yang terdiri dari unsur dan lapisan tanah atau bahan induk c. Tekstur tanah yaitu klasifikasi atau kualitatif mengenai kondisi suatu tanah berdasarkan tekstur tanah diterapkan lapangan maupun di laboratorium d. Struktur tanah adalah susunan atau agregasi partikel tanah, pasir, debu, tanah liat yang membentuk secara alami tapi dibatasi oleh tingkatan dan bidang yang berbeda pada setiap ukuran dan bentuknya. 2. Aliran Air Kedalam Tanah yaitu resapan air hujan kedalam tanah dan menjadi bagian dari air tanah. Secara perlahan lahan masuk kedalam laut, dalam perjalanannya menuju kelaut air hujan akan mersap kedalam tanah dan bergabung kedalam aliran sungai atau permukaan air a. Proses Infiltrasi adalah proses di mana peresapan air kedalam tanah ketika air hujan menyentuh permukaan tanah sebagian atau seluruh air masuk kedalam tanah melalui pori pori permukaan tanah atau lapisan permukaan tanah. b. Laju Infiltrasi adalah laju air yang masuk kedalam tanah dengan kapasitas dinyatakan mm/jam atau cm/jam c. Faktor yang memengaruhi infiltrasi yaitu kedalam genangan, dan tebal tipis jenuh, kelembaban tanah, pemanfaatan oleh hujan, penyumbatan oleh butir halus, tanaman penutup, topografi, dan intensitas hujan.

4 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 3. Kondisi Air Tanah mempunyai dua zona yaitu zona tak jenuh air dan zona jenuh air. Pada zona tak jenuh air, air tanah berkumpul dengan air tak jenuh pertengahaan pada air kapiler. Sedangkan pada zona jenuh air hanya terdapat air tanah. a. Kadar Air Tanah adalah perbandingan antara berat air yang dikandung di dalam tanah dengan berat total sampel tanah. Yang dinyatakan dalam persen jumlah air yang dapat ditahan oleh tanah atas dasar berat volume nilai lengas untuk berbagai jenis tanah. b. Hubungan Kadar Air dengan potensial tanah adalah adanya potensial matrik (ketertarikan antara air dan partikel tanah),Potensial gravitasi (disebabkan oleh gaya gravitasi) dan potensial osmotik (disebabkan oleh garam terlarut) c. Air tersedia dengan Tanaman yaitu nilai kandungan air di dalam tanah, dan sesuai untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman. Kondisi tersebut berkaitan dengan kemampuan tanah dalam menahan air atau disebut retensi tanah. 1.3 Hubungan Antara Komponen air , tanah , udara , tanaman yaitu tumbuhan tanah sebagai tempat untuk hidup sedangkan air dibutuhkan tumbuhan untuk melengkapi unsur hara dalam proses pertumbuhan untuk proses fotosintesis, begitupun udara dalam tanah, air dan tumbuhan sebagai oksigen keluar masuknya unsur dalam air tanah dan tanaman yang tidak bisa hidup tanpa air, udara dan tanah. Salah satunya kita dapat melihat kandungan tersebut: 1. Kadar air - massa 2. Kadar air – Volume 3. Berat Jenis Padatan 4. Berat jenis air

Bab 1 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 5 5. Berat isi tanah 6. Porositas Tanah 7. Rasio ruangan 8. Derajat kejenuhan 9. Porositas terisi udara Tabel 1.1: Klasifikasi Air Dalam Tanah Jenuh 0.0 Fisik Biologi Kap. Lapangan Gravitasi TidakTersedia drainase Titik Layu Kapiler Tersedia Uap Tidak tersedia Tabel 1.2: Hasil Analisis Tekstur Tanah Pada Penggunaan Lahan No. Unit Lahan Lereng Tekstur Kritera % Pasir % Debu % Liat % 1.sawah 0 - 8 46,1 38,3 15,6 Lempung 2. sawah 8 -15 53,9 40,6 5,5 Lempung berpasir 3. Tegalan 0 - 8 51,3 38,5 10,2 Lempung berpasir 4. Tegalan 8 -15 43,5 33,6 22,9 Lempung 5. Kebun campuran 0 - 8 31,1 63,2 5,7 Lempung debu 6. Kebun campuran 8 -15 42,3 53,7 4,0 Lempung debu Tabel 1.3: Hasil Analisis Bobot Volume Tanah Pada Beberapa Penggunaan Lahan No. Penggunaan lahan lereng% bobot volume (g.cm) Kriteria 1. Sawah 0-8 1,35 sedang 2. Sawah 8-15 1,36 sedang 3. Tegalan 0-8 1,36 sedang 4. Tegalan 8-15 1,44 rendah 5. Kebun campuran 0-8 1,31 sedang 6 .Kebun campuran 8-15 1,41 sedang

6 Sistem Irigasi dan Bangunan Air Tabel 1.4: Hasil Analisis Kadar Air Jenuh Pada Beberapa Penggunaan Lahan No. Penggunaan Lahan Lereng % Kadar Air Jenuh% 1. Sawah 0-8 39,95 2. Sawah 8-15 34,13 3. Tegalan 0-8 36,63 4. Tegalan 8-15 43, 79 5. Kebun Campuran 0-8 27, 04 6. Kebun campuran 8-15 38,57 Gambar 1.1: Neraca Air

Bab 1 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 7 1.4 Hubungan Komponen 4 unsur air, tanah, udara dan Tanaman 1.4.1 Tanah Sebagai unsur yang mendukung tanaman yang merupakan tempat tumbuhnya tanaman yang baik maka tanah yang kita gunakan harus tanah yang lebih baik adalah tanah yang mudah dikerjakan atau digarap, tanah yang baik adalah tanah yang banyak mengandung unsur hara yang sangat diperlukan oleh tanaman, misalnya tanah humus, kemudian tanah yang baik adalah tanah yang memungkinkan terjadinya proses sirkulasi udara dan air.dan tanah yang baik juga harus memeiliki kelembaban yang cukup untuk tanaman, termasuk tanah yang memiliki pori pori sehingga dapat menyerap air dan unsur hara lainya agar tanaman bisa tumbuh dengan subur dan menyimpan udara. Dan harus kita pahami bahwa Udara mempunyai pengaruh terhadap laju metabolisme, fotosintesis, respirasi, dan tranpirasi,tumbuhaan, selain itu udara juga memengaruhi beberapa fisiologis penting, seperti bukaan dan laju air dan nutrisi tanaman. Gambar 1.2: Masuknya air ke dalam tanah 1.4.2 Air Air yang berada pada zona aerasi disebut lengas tanah jika zona aerasi tidak lagi bisa menahan kapasitas air,maka air akan masuk kebagian bawah, zona saturasi singkatnya dengan air tanah, kemudian bentuk lengas tanah dibedakan berdasarkan gravitasi, air, kapiler, dan airhigroskopis,yaitu pemberian air untuk tanaman yang paling sesuai merupakan hasil keputusan berdasarkan berbagai

8 Sistem Irigasi dan Bangunan Air faktor kombinasi, kesuburan fisik tanah pada umumnya ditentukan oleh struktur tanahnya, termasuk tanaman memerlukan air dalam jumlah yang berbeda beda menurut jenis tanamanya jika dilihat dari respon terhadap air berdasarkan jenis tanamanya. Gambar 1.3: Mengukur kondisi air dalam tanah 1.4.3 Udara Salah satu unsur yang mendukung tumbuhnya tumbuhan adalah udara yang cukup atau ketersediaan udara dalam tanah yang berperan penting bagi pernapasan akar akar tanaman. Seperti tanah memiliki pori-pori untuk menyimpan butiran air, namun tidak semua pori pori menyimpan butiran air atau menyimpan air tetapi akan menyimpan udara untuk kehidupan bagian akar agar tidak membusuk, apalagi tanaman yang tidak tahan terhadap genangan air. Termasuk pertumbuhan akar tanaman berpengaruh oleh rendah tingginya suhu tanah, khususnya pada daerah akar. Udara dalam tanah berada dalam ruang pori-pori tanah berfungsi sebagai 1. 02 pernafasan akar mikroorganisme dan jasad hewan dalam tanah untuk 2. Co2 Untuk dekomposisi dan pelarutan hara 3. N2 Sebagai suplai n Tanah 4. 02 - Penting dalam tanah kadarnya _> 10 %

Bab 1 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 9 Faktor Faktor yang memengaruhi komposisi udara tanah: 1. Iklim 2. Sifat tanah seperti Tekstur, struktur, tinggi permukaan air tanah 3. Sifat tanaman Tergantung dari proses biologi serta ukur mudahnya tukar menukar dengan udara atmosfer Tabel 1.5: Komposisi udara tanah Gas-gas dilapis olah Kadar terhadap % volume Udara tanah N2 → 75-11 02 2.8-0 C02 → 2-20 CH4 17-73 H2 → 0-2.2 Gambar 1.4:Kebutuhan Ait pada tanaman 1.4.4 Tanaman Tanaman sebagian besar tersusun kandungan air, pada sel tumbuhan kandungan airnya yang bervariasi tergantung pada, umur, tipe sel, spesies, tipe jaringan, tipe sel yaitu;

10 Sistem Irigasi dan Bangunan Air Kandungan air pada tumbuhan ● Tumbuhan tidak berkayu ● Buah segar ● Daun ● Akar ● Tumbuhan toleran kering ● Biji kering ● 70% berat total bt ● 85-95 bt ● 80-90 bt ● 70-95 bt ● 20% bt ● 5-7 bt Keberadaan air dalam tumbuhan di dalam sel air berada dalam bentuk bebas dan terikat, terutama dad di dalam vakuola, sebagai cairan yang encer, jika tumbuhan kekurangan air bebas akan hilang terlebih dahulu molekul glukosa atau kloid plasma., kemudian penyerapan air oleh akar dilakukan melalui bulu akar yang berada di dalam tanah, yang masuk kedalam bulu akar pada dinding sel masuk ke ruang bebas melewati membran plasma. Sel akar dapat menyerap air jika mempunyai potensial air negatif lebih besar dibanding larutan tanah penyerapan pasif yang merupakan kombinasi antara difusi osmosis dan arus masa. Terasuk air diperlukan tumbuhan sebagian besar diserap oleh akar,meski ada tumbuhan yang mampu air lewat daun batang. Gambar 1.5: Air tersedia bagi tanaman

Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman 2.1 Pendahuluan Kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman pada suatu periode waktu untuk proses pertumbuhannya agar dapat berproduksi secara normal. Angka ini harus diperhitungkan secara cermat agar diketahui jumlah kebutuhan air irigasinya secara tepat. Perhitungan kebutuhan air irigasi yang tepat akan menghasilkan dimensi saluran irigasi yang efektif dan efisien yang pada akhirnya menghindarkan dari perencanaan yang boros dan tidak tepat guna. Tanaman membutuhkan air untuk proses pertumbuhannya. Air berfungsi melarutkan unsur hara yang berada di tanah melalui penyerapan akar. Air bersama unsur hara tersebut oleh tanaman kemudian diolah menggunakan bantuan sinar matahari yang dikenal dengan istilah fotosintesis dan menghasilkan dua macam, yaitu: hasil fotosintesis yang akan didistribusikan kembali ke seluruh batang untuk pembentukan daun, bunga dan buah; dan oksigen yang dilepas ke udara. Karena proses yang terjadi dalam kegiatan ini merubah air yang dikonsumsi tanaman menjadi uap (oksigen) yang dilepas ke udara melalui mata daun (stomata), maka kemudian proses ini dikenal dengan istilah penguapan melalui tanaman (transpirasi). Sehingga secara sederhana dapat dikatakan bahwa transpirasi adalah proses penguapan air ke udara melalui permukaan daun/tajuk tanaman. Sedangkan kombinasi atas hilangnya air dari

12 Sistem Irigasi dan Bangunan Air dalam tanah dan dari permukaan tanaman karena proses penguapan ini disebut sebagai evapotranspirasi(Allen et al., 1998; Asawa, 2005). Evapotranspirasi memegang peranan yang sangat penting dalam analisis hidrologi untuk bangunan irigasi. Tanpa perhitungan jumlah air yang hilang karena proses evapotranspirasi ini, maka pekerjaan desain dan manajemen sistem irigasi masih mengandung unsur ketidakjelasan. Perhitungan evapotranspirasi baik melalui pengukuran langsung maupun pendekatan melalui perhitungan teoritis diyakini para ilmuwan dapat membawa peningkatan efisiensi dalam perancangan maupun pengelolaan irigasi (Waller and Yitayew, 2016). 2.2 Kebutuhan Air Tanaman (Consumptive Use) Pada dasarnya pengertian dari kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dikonsumsi tanaman yang digunakan untuk keperluan proses evapotranspirasi. Kebutuhan ini disebut consumptive use (Cu). Karena jumlah air yang dikonsumsi tanaman ini sebanding dengan angka evapotranspirasi, maka nilai ini juga biasa disebut dengan evapotranspirasi tanaman atau evapotranspiration crop (ETc). Besaran Cu atau ETc ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut (Allen et al., 1998): 1. Faktor iklim a. Radiasi matahari Proses evapotranspirasi sangat ditentukan oleh berapa energi yang tersedia untuk menguapkan air. Radiasi matahari adalah energi terbesar yang tersedia di alam yang dapat menyebabkan air dalam jumlah besar diubah menjadi uap air. b. Suhu udara Radiasi matahari yang diserap atmosfer dan panas yang dipancarkan oleh bumi dapat menyebabkan peningkatan suhu udara. Panas tersebut kemudian diterima oleh tanaman dan menyebabkan penguapan melalui daun dan permukaan tanah atau

Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman 13 evapotranspirasi. Sehingga jika pada kondisi cuaca yang cerah dan panas, laju evapotranspirasi akan lebih tinggi dibandingkan pada saat mendung dan dingin. c. Kecepatan angin Proses penguapan sangat dipengaruhi kemampuan angin dalam memindahkan sejumlah massa udara dari atas suatu permukaan. Jika udara telah menjadi jenuh oleh uap air maka kemampuan untuk memindahkannya akan menurun dan pada akhirnya laju evapotranspirasi juga akan menurun. d. Kelembaban udara Daerah tropis seperti Indonesia yang umumnya memiliki kelembaban udara yang tinggi. Daerah dengan karakteristik seperti ini kandungan uap air di udaranya mendekati jenuh, sehingga laju evapotranspirasi yang terjadi akan lebih rendah daripada daerah yang memiliki kelembaban udara rendah. 2. Faktor tanaman Jenis tanaman, varietas dan fase pertumbuhan tanaman adalah faktor tanaman yang sangat berpengaruh pada kemampuan evapotranspirasi. Perbedaan fisiologis tanaman seperti ukuran daun, kekasaran tanaman, tinggi tanaman, efek pemantulan cahaya, penutupan tanah oleh daun dan karakteristik perakaran menghasilkan tingkat evapotranspirasi yang berbeda-beda meski tanaman berada pada kondisi lingkungan yang sama. 3. Kondisi dan pengelolaan lingkungan Kondisi dan pengelolaan lingkungan ini mencakup faktor-faktor seperti salinitas tanah yang tinggi, kesuburan tanah yang buruk, pemberian pupuk yang terbatas, pengendalian hama yang kurang akan membatasi pertumbuhan tanaman dan pada akhirnya menurunkan laju evapotranspirasi.

14 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 2.3 Evapotranspirasi Telah disinggung pada sub bab sebelumnya, bahwa pengertian evapotranspirasi adalah gabungan penguapan dari tanah (evaporasi) dan permukaan tanaman (transpirasi). Gambar 2.1: Perimbangan air di permukaan tanah (Wikipedia, 2021) Nilai evapotranspirasi dapat diperoleh dari hasil pengukuran menggunakan alat evapotranspirometer dan lisimeter (lysimeter). Dengan menggunakan kedua alat tersebut, dimungkinkan untuk mengukur air yang hilang melalui evapotranspirasi dari permukaan tanah bertanaman. Evapotranspirasi (ET) dinyatakan dalam satuan mm per satuan waktu atau secara umum digunakan mm/hari. Jika 1 ha sama dengan 104 m2, maka kehilangan 1 mm/hari sebanding dengan 10 m3/ha/hari. Dalam pembahasan tentang evapotranspirasi, dikenal dua jenis istilah, yaitu: evapotranspirasi potensial (evapotranspirasi acuan) dan evapotranspirasi aktual (evapotranspirasi tanaman) 2.3.1 Evapotranspirasi Potensial (ETo) Evapotranspirasi potensial dinotasikan dengan ETo dan didefinisikan sebagai kemampuan atmosfer mengubah air di permukaan tanah menjadi uap melalui proses evaporasi dan transpirasi dengan asumsi keadaan optimal di mana ketersediaan air penuh dan evapotranspirasi berlangsung tanpa kendala. Evapotranspirasi potensial disebut juga evapotranspirasi acuan di mana nilainya mengacu pada besar nilai penguapan yang terukur dari suatu unit luasan yang

Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman 15 ditanami tanaman acuan yaitu rumput alfalfa setinggi 8-15cm dengan pertumbuhan yang seragam dan optimal serta dalam keadaan air tersedia mencukupi (Doorenbos and Pruitt, 1977). Nilai laju ETo ini kemudian menjadi nilai laju ET acuan yang jika hendak menghitung laju ET pada tanaman tertentu akan dikalikan dengan faktor dari tanaman tersebut. Faktor tanaman yang dimaksudkan akan diberikan dalam bentuk angka koefisien tanaman, yang penjelasan lengkapnya ada pada sub bab berikutnya. Untuk mengetahui nilai laju ETo, maka dapat diukur menggunakan alat yang bernama evapotranspirometer, yaitu alat yang terdiri dari dua atau tiga buah tangki kedap air dengan prinsip kerja mengisolasi blok tanah yang lembab dan mengukur neraca airnya. Tangki diisi tanah yang ditutup vegetasi tak terputus (biasanya digunakan tanaman rumput) yang dihubungkan dengan pipa penghubung ke tangki reservoir pengumpul air yang ditempatkan pada bagian tengah. Air hanya dapat masuk dari bagian atas panci dan meninggalkan panci dari pipa di bagian dasar. Evapotranspirasi diukur dari selisih jumlah air yang masuk tangki dan jumlah air dalam tangki pengumpul, di mana kandungan lengas tanah dipertahankan tetap pada kapasitas lapangnya (Gambar 2.2). Gambar 2.2: Evapotranspirometer (Oliver, 1998) Selain diukur, nilai ETo dapat pula didekati dengan beberapa persamaan yang sudah dipublikasi luas di antaranya adalah persamaan Blaney-Criddle, Radiasi Thornthwaite, Penman, Panci evaporasi, Hargreaves, Penman-Monteith, dan masih banyak lagi. Di antara metode tersebut, metode Penman-Monteith direkomendasikan pemakaiannya oleh FAO. Metode Penman-Monteith ini

16 Sistem Irigasi dan Bangunan Air dikembangkan di negara sub-tropis dan dalam perhitungannya membutuhkan banyak ketersediaan data unsur iklim. Tabel 2.1: Data yang dibutuhkan untuk perhitungan ETo (Allen et al., 1998; Doorenbos and Pruitt, 1977) Metode Su hu Kelembaban Kecepata n angin Penyinaran matahari Radiasi matahari evap orasi Blaney-Criddle * 0 0 0 Radiasi * 0 0 * (*) Thornthwaite * 0 0 Panci evaporasi 0 0 * Penman * * * * (*) PenmanMonteith * * * * * * = data terukur; 0= data perkiraan; (*) = tidak wajib, jika tersedia lebih baik 1. Metode Blaney Criddle Persamaan Blaney Criddle (Doorenbos and Pruitt, 1977): # = [(0.46 + 8)] Di mana: ETo = Evapotranspirasi potensial (mm/hari); T = suhu rerata harian (oC); p = prosentase rerata total jam siang hari bulanan (Tabel 2.2); dan k = koefisien tanaman bulanan (Tabel 2.3). Tabel 2.2: Nilai p pada metode Blaney Criddle(Doorenbos and Pruitt, 1977) LU Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sept Okt Nov Des LS Jul Agt Sept Okt Nov Des Jan Feb Mar Apr Mei Jun 60 0.15 0.20 0.26 0.32 0.38 0.41 0.40 0.34 0.28 0.22 0.17 0.13 58 0.16 0.21 0.26 0.32 0.37 0.40 0.39 0.34 0.28 0.23 0.18 0.15 56 0.17 0.21 0.26 0.32 0.36 0.39 0.38 0.33 0.28 0.23 0.18 0.16 54 0.18 0.22 0.26 0.31 0.36 0.38 0.37 0.33 0.28 0.23 0.19 0.17 52 0.19 0.22 0.27 0.31 0.35 0.37 0.36 0.33 0.28 0.24 0.20 0.17 50 0.19 0.23 0.27 0.31 0.34 0.36 0.35 0.32 0.28 0.24 0.20 0.18 48 0.20 0.23 0.27 0.31 0.34 0.36 0.35 0.32 0.28 0.24 0.21 0.19 46 0.20 0.23 0.27 0.30 0.34 0.35 0.34 0.32 0.28 0.24 0.21 0.20 44 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33 0.35 0.34 0.31 0.28 0.24 0.22 0.20 42 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33 0.34 0.33 0.31 0.28 0.25 0.22 0.21 40 0.22 0.24 0.27 0.30 0.32 0.34 0.33 0.31 0.28 0.25 0.22 0.21 35 0.23 0.25 0.27 0.29 0.31 0.32 0.32 0.30 0.28 0.25 0.23 0.22 30 0.24 0.25 0.27 0.29 0.31 0.32 0.31 0.30 0.28 0.26 0.24 0.23 25 0.24 0.26 0.27 0.29 0.30 0.31 0.31 0.29 0.28 0.26 0.25 0.24 20 0.25 0.26 0.27 0.28 0.29 0.30 0.30 0.29 0.28 0.26 0.25 0.25

Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman 17 15 0.26 0.26 0.27 0.28 0.29 0.29 0.29 0.28 0.28 0.27 0.26 0.25 10 0.26 0.27 0.27 0.28 0.28 0.29 0.29 0.28 0.28 0.27 0.26 0.26 5 0.27 0.27 0.27 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.27 0.27 0.27 0 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 Tabel 2.3: Koefisien tanaman k untuk Blaney Criddle (Asawa, 2005) Tanaman Masa tumbuh (bulan) Koefisien tanaman k Selama masa tumbuh* Nilai maksimum Bulanan Jagung 4 19.05 – 21.59 20.21 – 30.48 Kapas 7 15.24 – 17.78 19.05 – 27.94 Kentang 3-5 16.51 – 09.05 21.59 – 25.40 Padi 3-5 25.40 – 27.94 27.94 – 33.02 Small grains 3 19.05 – 21.59 21.59 – 25.40 Sugar beet 6 16.51 – 19.05 21.59 – 25.40 Sorgum 4-5 17.78 – 20.32 21.59 – 25.40 Jeruk 12 11.43 – 13.97 16.21 – 19.05 *angka rendah untuk daerah lembab dan angka tinggi untuk daerah kering **Tergantung suhu bulanan rerata dan usia tanaman 2. Metode Radiasi Metode Radiasi memiliki persamaan (Doorenbos and Pruitt, 1977) # = (. ) = 50.25 + 0.50 : Di mana: Rs adalah radiasi matahari (mm/hari); dan c = faktor penyesuaian yang tergantung dari kelembaban rerata dan kecepatan angin pada siang hari; n/N = perbandingan lamanya penyinaran matahari dan lamanya jam siang; Ra = radiasi ekstraterestrial (mm/hari) (Tabel 2.4); W = faktor pemberat yang tergantung pada suhu udara dan ketinggian (Tabel 2.5) 3. Metode Thornthwaite Persamaan Thornthwaite (Oliver, 1998): = 1.6 5 10 : >

18 Sistem Irigasi dan Bangunan Air = @ AB CDA 5 5 : A,GAH = 67510KLM − 77110KOB + 17810KH + 0.498 Di mana E = evapotranspirasi potensial bulanan (cm); T = suhu udara rerata bulanan (o C); dan I = indeks panas tahunan Tabel 2.4: Nilai Ra Ekivalen (mm/hari)(Doorenbos and Pruitt, 1977) Lintan g selata n ° Jan Feb Ma r Apr Mei Jun Jul Au g Se p Oc t No v De s 0 15. 0 15. 5 15. 7 15. 3 14. 4 13. 9 14. 1 14. 8 15. 3 15. 4 15. 1 14. 8 2 15. 3 15. 7 15. 7 15. 1 14. 1 13. 5 13. 7 14. 5 15. 2 15. 5 15. 3 15. 1 4 15. 5 15. 8 15. 6 14. 9 13. 8 13. 2 13. 4 14. 3 15. 1 15. 6 15. 5 15. 4 6 15. 8 16. 0 15. 6 14. 7 13. 4 12. 8 13. 1 14. 0 15. 0 15. 7 15. 8 15. 7 8 16. 1 16. 1 15. 5 14. 4 13. 1 12. 4 12. 7 13. 7 14. 9 15. 8 16. 0 16. 0 10 16. 4 16. 3 15. 5 14. 2 12. 8 12. 0 12. 4 13. 5 14. 8 15. 9 16. 2 16. 2 12 16. 6 16. 3 15. 4 14. 0 12. 5 11. 6 12. 0 13. 2 14. 7 15. 8 16. 4 16. 5 14 16. 7 16. 4 15. 3 13. 7 12. 1 11. 2 11. 6 12. 9 14. 5 15. 8 16. 5 16. 6 16 16. 9 16. 4 15. 2 13. 5 11. 7 10. 8 11. 2 12. 6 14. 3 15. 8 16. 7 16. 8 18 17. 1 16. 5 15. 1 13. 2 11. 4 10. 4 10. 8 12. 3 14. 1 15. 8 16. 8 17. 1 20 17. 3 16. 5 15. 0 13. 0 11. 0 10. 0 10. 4 12. 0 13. 9 15. 8 17. 0 17. 4 22 17. 4 16. 5 14. 8 12. 6 10. 6 9.6 10. 0 11. 6 13. 7 15. 7 17. 0 17. 5

Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman 19 24 17. 5 16. 5 14. 6 12. 3 10. 2 9.1 9.5 11. 2 13. 4 15. 6 17. 1 17. 7 26 17. 6 16. 4 14. 4 12. 0 9.7 8.7 9.1 10. 9 13. 2 15. 5 17. 2 17. 8 28 17. 7 16. 4 14. 3 11. 6 9.3 8.2 8.6 10. 4 13. 0 15. 4 12. 2 17. 9 30 17. 8 16. 4 14. 0 11. 3 8.9 7.8 8.1 10. 1 12. 7 15. 3 17. 3 18. 1 Tabel 2.5: Tabel nilai faktor W metode Radiasi(Doorenbos and Pruitt, 1977) Keti nggi an Nilai faktor pemberat (W) untuk berbagai temperatur dan ketinggian 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 0 0.6 4 0.6 6 0.6 8 0.7 1 0.7 3 0.7 5 0.7 7 0.7 8 0.8 0.8 2 0.8 3 0.8 4 0.8 5 500 0.6 5 0.7 0.7 0.7 2 0.7 4 0.7 6 0.7 8 0.7 9 0.8 1 0.8 2 0.8 4 0.8 5 0.8 6 100 0 0.6 6 0.6 9 0.7 1 0.7 3 0.7 5 0.7 7 0.7 9 0.8 0.8 2 0.8 3 0.8 5 0.8 6 0.8 7 200 0 0.6 9 0.7 1 0.7 3 0.7 5 0.7 7 0.7 9 0.8 1 0.8 2 0.8 4 0.8 5 0.8 6 0.8 7 0.8 8 300 0 0.7 1 0.7 3 0.7 5 0.7 5 0.7 9 0.8 1 0.8 2 0.8 4 0.8 5 0.8 6 0.8 8 0.8 8 0.8 9 400 0 0.7 3 0.7 6 0.7 8 0.7 8 0.8 1 0.8 3 0.8 3 0.8 5 0.8 6 0.8 8 0.8 9 0.9 0.9 4. Metode Evaporasi Panci Pendekatan nilai evapotranspirasi menggunakan hasil pengukuran panci evaporasi didasarkan pada pemahaman bahwa tanaman merespons variabel iklim yang sama dalam proses penguapan. Meski demikian terdapat perbedaan karakteristik penguapan di antara keduanya yang disebabkan oleh beberapa hal berikut (Doorenbos and Pruitt, 1977):

20 Sistem Irigasi dan Bangunan Air a. Pantulan radiasi matahari pada air terbuka hanya 5-8% sedangkan dari permukaan vegetasi 20-25%, b. Efek penyimpanan panas oleh panci menyebabkan proses penguapan panci hampir sama antara siang dan malam hari, sedangkan pada pada sebagian besar tanaman penguapan hanya terjadi pada siang hari, c. Terdapat turbulensi, suhu dan kelembaban udara tepat di atas permukaan panci, d. Adanya penghantaran panas melalui seluruh permukaan panci e. Penggunaan layar dan warna cat pada panci, f. Penempatan dan lingkungan panci, terutama jika panci diletakkan pada lahan bera (kosong/tidak bertanaman). Untuk pendekatan nilai evapotranspirasi potensial dari panci evaporasi, persamaan yang digunakan adalah (Doorenbos and Pruitt, 1977): ETo = Kp . Epan Di mana: Epan = penguapan rerata harian panci (mm/hari); Kp = koefisien panci yang merupakan perbandingan antara ETo harian terhadap penguapan panci. Nilai Kp adalah 0.35 - 0.85 untuk panci klas A, dan 0.5 – 1.1 untuk panci Sunken Colorado, tergantung kecepatan angin dan kelembaban udara relatif rata-rata. Untuk daerah tropis seperti Indonesia di mana kecepatan angin lemah sampai sedang dan kelembaban udara rata-rata di atas 70 %, harga Kp untuk perhitungan ETo adalah 0.7-0.85 untuk panci klas A, dan 0.75-1.1 untuk panci jenis Colorado Sunken. Panci penguapan klas A merupakan alat yang paling banyak digunakan dan telah direkomendasi oleh WMO (World Meteorological Organization) dan IAHS (International Association of Hydrological Sciences) sebagai panci referensi. Alat ini terdiri dari panci peguapan logam bergaris tengah 121,9 cm dan tinggi 25,4 cm dilengkapi dengan “hoke gauge” untuk mengukur permukaan air. Selain itu masih dilengkapi dengan termometer apung (floating thermometer) dan pengukur kecepatan angin (anemometer). Besarnya penguapan yang diperoleh dari panci penguapan jenis ini selalu lebih besar dari yang sebenarnya, oleh sebab itu hasil pengukurannya masih perlu dikoreksi dengan angka koefisien dari panci (pan coefficient).

Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman 21 5. Metode Penman Metode Penman menggunakan persamaan (Oliver, 1998): = . = (∆ + ) (∆ + ) H = (1-r) Ra (0.18+0.55 n/N) – σT⁴ (0.56 – 0.092 √ed).(0.10 + 0.90 n/N) = 0.35(0.5 + VB AWW )( − ) = Z[\ W.]BB^ = 0.000665 Di mana: E = evaporasi (mm/hari); γ = konstanta psychrometri (kPa/o C); P = tekanan atmosfer total (kPa); H = radiasi netto dalam unit evaporasi; r = koefisien pemantulan permukaan (untuk nilai rata-rata tahunan Penman menggunakan 0.05 untuk air terbuka, 0.10 untuk tanah gundul dan 0.20 untuk vegetasi hijau); Ra = radiasi ekstra terestrial (Tabel 2.4); n/N = nisbah antara lama penyinaran matahari aktual dan panjang siang hari; σ = konstanta Stevan Boltzman (= 2.01 x 10-9 mm/hari); Δ = kemiringan (slope) kurva tekanan uap jenuh dengan suhu, pada suhu udara tertentu T,`a `b ≅ adKae bdKbe dalam mb/°C; ea = tekanan uap air jenuh pada suhu T (mm Hg); ed = tekanan uap air jenuh pada suhu titik embun (mm Hg); ea = komponen aerodinamik (perpindahan massa uap air); T = suhu udara (°K); U2 = kecepatan angin (mil/hari); dan f = koefisien empirik yang berbeda tergantung waktu dan tempat. 6. Metode Penman-Monteith Metode FAO Penman-Monteith direkomendasikan penggunaannya oleh FAO karena memiliki hasil pendekatan ETo yang diyakini keandalannya dan telah dipakai secara luas di berbagai negara dalam beberapa dekade terakhir (Saidah et al., 2020). Namun begitu metode ini tetaplah memiliki kesalahan jika dibandingkan hasil pengukuran karena berbagai penyederhanaan dalam formulasinya. Metode FAO Penman-Monteith menurunkan persamaan umumnya sebagai berikut (Allen, 1998):

22 Sistem Irigasi dan Bangunan Air W = 0.408(f − ) + 900 + 273 B(i − >) ∆ + (1 + 0.34B) Di mana:W = evapotranspirasi potensial (mm/hari); f = radiasi netto pada permukaan tanaman (MJ/m2 /hari); G = kerapatan panas terus menerus pada tanah (MJ/m2 /hari); T = temperatur harian rata-rata pada ketinggian 2 m (o C); B = kecepatan angin pada ketinggian 2 m (m/s); i = tekanan uap jenuh (kPa); > = tekanan uap aktual (kPa); i − > = defisit tekanan uap jenuh (kPa); ∆ = kurva kemiringan tekanan uap (kPa/o C); = konstanta psychrometric (kPa/o C). Selain perhitungan menggunakan persamaan di atas, evapotranspirasi potensial ini juga dapat dihitung menggunakan perangkat lunak yang telah ada saat ini, di antaranya yaitu cropwat 8 dan dayet. 2.3.2 Evapotranspirasi Aktual (ETc) Evapotranspirasi aktual disebut juga evapotraspirasi tanaman, yang diartikan sebagai laju evapotranspirasi yang sesungguhnya terjadi yang mencerminkan jumlah air yang dikonsumsi tanaman (consumptive use). Besar nilai evapotranspirasi aktual dapat diketahui dengan pengukuran menggunakan alat yang bernama lisimeter (lysimeter). Gambar 2.3: Lisimeter Timbangan Sederhana (Oliver, 1998) Besar evapotranspirasi tanaman (ETc) ini sangat dipengaruhi oleh keadaan klimat setempat dan faktor jenis tanaman, oleh karena itu nilainya diperoleh dengan cara mengalikan nilai evapotranspirasi potensial (ETo) terhadap koefisien tanaman (Kc). Nilai koefisien tanaman ini bervariasi dan tergantung pada jenis tanaman, varietas maupun umur tanaman.

Bab 2 Kebutuhan Air Untuk Tanaman 23 Nilai air yang dikonsumsi tanaman atau evapotranspirasi tanaman diperoleh dari persamaan berikut: ETc = Kc x ETo Di mana ETc = evapotranspirasi tanaman (mm/hari); Kc = koefisien tanaman (Tabel 2.6 dan 2.7); ETo = Evapotranspirasi potensial (mm/hari). Tabel 2.6: Nilai koefisien Kc untuk tanaman padi (Kementerian PU, 2013) Periode setengah bulanan keNedeco/Prosida FAO Varietas biasa Varietas unggul Varietas biasa Varietas unggul 1 1.23 1.23 1.10 1.10 2 1.23 1.27 1.10 1.10 3 1.32 1.33 1.10 1.05 4 1.40 1.30 1.10 1.05 5 1.35 1.30 1.10 1.05 6 1.25 0 1.05 0.95 7 1.12 - 0.95 0 8 0 - 0 Tabel 2.7: Nilai koefisien Kc untuk beberapa tanaman palawija(Kementerian PU, 2013) Setengah bulan ke Koefisien Tanaman Kedelai Jagung Kacang tanah Bawang Buncis Kapas 1 0.50 0.5 0.50 0.50 0.50 0.50 2 0.75 0.59 0.51 0.51 0.64 0.50 3 1.00 0.96 0.66 0.69 0.89 0.58 4 1.00 1.05 0.85 0.90 0.95 0.75 5 0.82 1.02 0.95 0.95 0.88 0.91 6 0.45 0.95 0.95 - - 1.04 7 - - 0.55 - - 1.05 8 - - 0.55 - - 1.05 9 - - - - - 1.05 10 - - - - - 0.78 11 - - - - - 0.65 12 - - - - - 0.65 13 - - - - - 0.65

24 Sistem Irigasi dan Bangunan Air

Bab 3 Kebutuhan Air Untuk Irigasi dan Efisiensi 3.1 Pendahuluan Indonesia merupakan negara agraris sehingga sangat wajar dilakukan pembangunan di bidang pertanian yang menjadi prioritas utama dalam agenda pembangunan nasional dan memberikan komitmen tinggi terhadap pembangunan ketahanan pangan. Hal itu sesuai dengan tuntutan UU No.7 tahun 1996 tentang pangan yaitu ketahanan pangan merupakan kewajiban pemerintah bersama masyarakat (Priyonugroho, 2014). Ketahanan pangan diartikan sebagai kondisi terpenuhinya pangan bagi rumah tangga yang tercermin dari tersedianya pangan yang cukup, baik dalam jumlah maupun mutunya, aman dan merata, serta terjangkau. Keberlanjutan sistem irigasi sebagai salah satu pendukung produktivitas usaha tani disebutkan dalam UU No. 20 Tahun 2006 guna meningkatkan produksi pertanian dalam rangka menunjang ketahanan pangan nasional dan kesejahteraan masyarakat. Keberlanjutan sistem irigasi dilakukan dengan pengembangan dan pengelolaan sistem irigasi, yang ditentukan oleh keandalan air irigasi, keandalan prasarana irigasi dan meningkatnya pendapatan masyarakat petani dari usaha tani.

26 Sistem Irigasi dan Bangunan Air Upaya yang dilakukan dalam rangka pembangunan di bidang pertanian untuk dapat meningkatkan produksi pangan di Indonesia yaitu usaha peningkatan produksi pangan dengan meluaskan areal tanam dan usaha peningkatan produksi pangan dengan cara-cara yang intensif pada lahan yang sudah ada antara lain dengan penggunaan bibit unggul, pemberian pupuk yang tepat serta dengan adanya jaringan irigasi yang baik guna mendapatkan pendistribusian air secara merata kesetiap saluran petak-petak sawah yang ada. Irigasi bagi tanaman padi diberikan dengan cara penggenangan bertujuan sebagai penyedia air yang cukup dan stabil untuk menjamin produksi padi. Luas tanah atau sawah di dalam daerah pengairan di bagi-bagi sedemikian rupa sehingga memudahkan pembagian airnya. Akan tetapi berbagai sistem alokasi air yang ada saat ini perlu ditinjau ulang. Karena debit air yang masuk ke bendung irigasi semakin lama semakin berkurang, sedangkan kebutuhan air semakin meningkat (Hariyanto, 2018). Keandalan air irigasi dalam sebuah sistem irigasi dapat tercapai jika air irigasi tetap terjamin ketersediaannya. Oleh karena itu, air merupakan unsur terpenting dalam menjamin keberlanjutan sistem irigasi. Semakin meningkatnya kebutuhan air dalam rangka intensifikasi dan perluasan areal persawahan (ekstensifikasi), serta terbatasnya persediaan air untuk irigasi dan keperluankeperluan lainnya, terutama pada musim kemarau, maka penyaluran dan pemakaian air irigasi harus dilaksanakan secara lebih efisien dan efektif. Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 20 Tahun 2006 penyediaan air irigasi adalah penentuan volume air per satuan waktu yang dialokasikan dari suatu sumber air untuk suatu daerah irigasi yang didasarkan waktu, jumlah, dan mutu sesuai dengan kebutuhan untuk menunjang pertanian dan keperluan lainnya. Air irigasi yang mengalir dalam dari saluran primer ke saluran sekunder dan tersier menuju ke sawah terjadi kehilangan air sehingga dalam perencanaan selalu dianggap bahwa seperempat sampai sepertiga dari jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air itu sampai di sawah. Kehilangan air yang terjadi erat hubungannya dengan efisiensi. Besaran efisiensi dan kehilangan air berbanding terbalik. Bila angka kehilangan air naik maka efisiensi akan turun dan begitu pula sebaliknya. Efisiensi irigasi menunjukkan angka daya guna pemakaian air yaitu merupakan perbandingan antara jumlah air yang digunakan dengan jumlah air yang diberikan. Sedangkan kehilangan air adalah selisih antara jumlah air yang diberikan dengan jumlah air yang digunakan (Jurnal Informasi Teknik, 8/199).

Bab 3 Kebutuhan Air Untuk Irigasi dan Efisiensi 27 Efisiensi pemanfaatan air irigasi menjadi hal utama pada daerah dengan ketersediaan air yang terbatas. Hal ini terkait dengan besarnya kehilangan air di jaringan irigasi yang disebabkan penguapan, pengambilan air untuk keperluan lain, atau kebocoran di sepanjang saluran. Berdasarkan Kriteria Perencanaan Irigasi Bagian Saluran (KP-03), besarnya kehilangan air di jaringan irigasi dapat diminimalkan dengan cara perbaikan sistem pengelolaan air dan perbaikan fisik prasarana irigasi. Besarnya kehilangan air di saluran menentukan nilai efisiensi saluran irigasi dan nilai efisensi saluran irigasi menentukan pula efisiensi sistem irigasi. Usaha pertanian yang intensif menghendaki harga efisiensi irigasi yang besar agar pemberian air dapat sesuai dengan kebutuhan tanaman. Efisiensi saluran irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan utama dan efisiensi di jaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai petak sawah. Efisiensi saluran irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air yang diambil akan hilang di saluran. 3.2 Jaringan dan Sistem Irigasi Undang undang nomor 20 tahun 2006 menjelaskan bahwa Irigasi adalah usaha penyediaan, pengaturan, dan pembuangan air irigasi untuk menunjang pertanian yang jenisnya meliputi irigasi permukaan, irigasi rawa, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa, dan irigasi tambak. Peranan irigasi bagi suatu lahan dapat dijabarkan sebagai berikut: 1. Menambah air ke dalam tanah untuk menyediakan cairan yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman 2. Menyediakan jaminan panen pada musim kemarau yang pendek. 3. Mendinginkan tanah dan atmosfer, sehingga menimbulkan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan tanaman. 4. Mengurangi bahaya pembekuan. 5. Mencuci atau mengurangi garam dalam tanah. 6. Mengurangi bahaya erosi. 7. Melunakan pembajakan dan penggumpalan tanah.

28 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 8. Memperlambat pembentukan tunas dengan perbandingan karena penguapan. Jaringan irigasi menurut Peraturan Pemerintah Nomor 20 Tahun 2006 adalah adalah saluran, bangunan, dan bangunan pelengkapnya yang merupakan satu kesatuan yang diperlukan untuk penyediaan. Peraturan pemerintah tersebut mengklasifikasikan jaringan irigasi jadi lima, yaitu: 1. Jaringan irigasi primer (Saluran Induk) yaitu Jaringan irigasi yang terdiri 2. dari jaringan irigasi yang terdiri dari bangunan utama, saluran induk/primer, saluran pembuangannya, bangunan bagi, bangunan bagi-sadap, bangunan sadap, dan bangunan pelengkapnya. 3. Jaringan irigasi sekunder adalah adalah bagian dari jaringan irigasi yang terdiri dari saluran sekunder, saluran pembuangannya, bangunan bagi, bangunan bagisadap, bangunan sadap, dan bangunan pelengkapnya. 4. Jaringan irigasi tersier adalah adalah jaringan irigasi yang berfungsi sebagai prasarana pelayanan air irigasi dalam petak tersier yang terdiri dari saluran tersier, saluran kuarter dan saluran pembuang, boks tersier, boks kuarter, serta bangunan pelengkapnya. 5. Jaringan irigasi desa (JIDES) adalah jaringan irigasi berskala kecil yang terdiri dari bangunan penangkap air (bendung, bangunan pengambilan), saluran dan bangunan pelengkap lainnya yang dibangun dan dikelola oleh masyarakat desa atau pemerintah desa baik dengan atau tanpa bantuan pemerintah. Ansori, Ariyanto, & Syahroni, (2014) menjelaskan bahwa jaringan irigasi memiliki 4 fungsi pokok yaitu: 1. Jaringan sebagai sarana penyadap, yaitu mengambil atau mengalirkan air dari sumbernya (diversion or intake structure). 2. Jaringan sebagai sarana pengaliran (conveyance structure). 3. Jaringan sebagai sarana distribusi (distribution structure). 4. Jaringan sebagai sarana pengelolaan air secara keseluruhan.

Bab 3 Kebutuhan Air Untuk Irigasi dan Efisiensi 29 Berdasarkan kelengkapannya jaringan irigasi dibedakan menjadi 3 macam, yaitu: 1. Jaringan irigasi teknis, adalah jaringan irigasi yang bangunanbangunannya sudah dilengkapi dengan alat ukur dan alat pengatur pemberian pemberian air sehingga air irigasi dapat diukur dan diatur dengan baik. 2. Jaringan irigasi semi teknis, adalah jaringan irigasi yang bangunannya dilengkapi dengan pengatur pemberian air sehingga pemberian air irigasi dapat diatur namun belum dapat diukur dengan baik. 3. Jaringan irigasi sederhana, yaitu jaringan irigasi yang bangunannya tidak dilengkapi dengan alat pengukur maupun alat pengatur (Ansori et al., 2014). Undang undang nomor 20 tahun 2006 menjelaskan bahwa sistem irigasi meliputi prasarana irigasi, air irigasi, manajemen irigasi, kelembagaan pengelolaan irigasi, dan sumber daya manusia. Pengelolaan air irigasi dari hulu (upstream) sampai dengan hilir (downstream) memerlukan sarana dan prasarana irigasi yang memadai. Sarana dan prasarana tersebut dapat berupa: 1. Bendungan Bendungan adalah usaha untuk menaikkan tinggi permukaan air, mengarahkan air sungai dengan cara membendung sungai mengumpulkannya dengan reservoar sebelum dialirkan ke saluran pembawa. Dengan demikian pada musim hujan air dapat disimpan dan dialirkan pada musim kemarau, selain untuk air pengairan digunakan juga untuk air minum dan energy (Sardi, Kironoto, & Jayadi, 2008). 2. Bendung Bendung adalah usaha untuk menaikkan tinggi permukaan air, mengarahkan air sungai dengan cara membendung sungai tanpa reservoar. Jumlah dan tinggi permukaan dipengaruhi oleh debit sungai musim hujan dan kemarau.

30 Sistem Irigasi dan Bangunan Air 3. Saluran Irigasi Saluran irigasi air tanah adalah bagian dari jaringan irigasi air tanah yang dimulai setelah bangunan pompa sampai lahan yang diairi. Saluran irigasi terdiri dari saluran bangunan, dan bangunan pelengkap yang merupakan satu kesatuan yang diperlukan untuk penyediaan, pembagian, pemberian, penggunaan, dan pembuangan air irigasi. Saluran irigasi dibedakan atas: a. Saluran Irigasi Primer Saluran primer adalah saluran yang langsung berhubungan dengan saluran bendungan yang fungsinya untuk menyalurkan air dari bangunan utama (bendung/bendungan) saluran induk /primer, saluran sekuder dan bangunan sadap serta bangunan pelengkapnya. b. Saluran Irigasi Sekunder Saluran sekunder adalah saluran pembawa air irigasi yang mengambil air dari bangunan bagi di saluran primer yang berada dalam jaringan irigasi. c. Saluran Irigasi Tersier Saluran tersier adalah saluran yang membawa air dari bangunan sadap tersier ke petak tersier. d. Saluran Irigasi Kwarter Saluran irigasi kwarter adalah adalah saluran irigasi yang membawa air dari boks bagi tersier ke petak-petak sawah (Ansori et al., 2013). 3.3 Ketersediaan Air Ketersediaan air adalah jumlah air (debit) yang diperkirakan terus-menerus ada di suatu lokasi (bendung atau bangunan air lainnya) disungai dengan jumlah tertentu dan dalam jangka waktu (periode) tertentu (Anonim, 1986). Ketersediaan air dalam pengertian sumberdaya air pada dasarnya berasal dari air hujan (atmosferik), air permukaan dan air tanah. Hujan yang jatuh di atas permukaan pada suatu Daerah Aliran Sungai (DAS) atau Wilayah Sungai (WS)

Bab 3 Kebutuhan Air Untuk Irigasi dan Efisiensi 31 sebagian akan menguap kembali sesuai dengan proses iklimnya, sebagian akan mengalir melalui permukaan dan sub permukaan masuk ke dalam saluran, sungai atau danau dan sebagian lagi akan meresap jatuh ke tanah sebagai pengisian kembali (recharge) pada kandungan air tanah yang ada (Anonim, 2006). Secara keseluruhan jumlah air di planet bumi ini relatif tetap dari masa ke masa (Suripin, 2002). Ketersediaan air yang merupakan bagian dari fenomena alam, sering sulit untuk diatur dan diprediksi dengan akurat. Hal ini karena ketersediaan air mengandung unsur variabilitas ruang (spatial variability) dan variabilitas waktu (temporal variability) yang sangat tinggi. Konsep siklus hidrologi adalah bahwa jumlah air di suatu luasan tertentu di hamparan bumi dipengaruhi oleh masukan (input) dan keluaran (output) yang terjadi. Kebutuhan air di kehidupan kita sangat luas dan selalu diinginkan dalam jumlah yang cukup pada saat yang tepat. Oleh karena itu, analisis kuantitatif dan kualitatif harus dilakukan secermat mungkin agar dapat dihasilkan informasi yang akurat untuk perencanaan dan pengelolaan sumber daya air. Untuk pemanfaatan air, perlu diketahui informasi ketersediaan air andalan (debit air dan hujan). Debit andalan adalah debit minimum sungai dengan besaran tertentu yang mempunyai kemungkinan terpenuhi yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan (Triatmodjo, 2010). 3.4 Kehilangan Air Tanda-tanda adanya kemungkinan terjadinya perembesan dalam jumlah besar dapat dilihat dari peta tanah. Penyelidikan tanah dengan cara pemboran dan penggalian sumuran uji di alur saluran akan lebih banyak memberikan informasi mengenai kemungkinan terjadinya rembesan. Pasangan mungkin hanya diperlukan untuk ruas-ruas saluran yang panjangnya terbatas. Dalam memperkirakan kehilangan air di saluran dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu: 1. Dengan melakukan pengukuran di lapangan, antara lain: a. Dilakukan uji pengukuran kehilangan air dengan cara melakukan survei pengukuran besarnya debit aliran masuk dan keluar dari suatu ruas saluran.

32 Sistem Irigasi dan Bangunan Air b. Dengan metode penggenangan. Pengukuran volume kehilangan air selama jangka waktu tertentu dibagi luas penampang basah saluran akan menghasilkan besarnya kehilangan air per m2. 2. Memakai angka rembesan hasil pengukuran terdahulu untuk jenis tanah yang sama seperti tertuang pada Tabel 3.1. Tabel 3.1: Angka-angka hasil pengukuran rembesan (KP.03 Saluran, 2013) Tipe Material Banyaknya Rembesan Per 24 Jam yang Melalui Keliling Basah (m3 /hari) Kerikil yang menjadi satu dan tanah keras 0,00963 Tanah liat 0,01161 Sandy loam 0,01872 Abu vulkanis 0,01925 Abu vulkanis dengan pasir 0,02775 Pasir dan abu vulkanis atau liat 0,03398 Tanah berpasir dengan cadas 0,04757 Tanah berkerikil dan berpasir 0,06230 Angka-angka tersebut di atas digunakan untuk perkiraan permulaan banyaknya rembesan yang serius, maka diambil sebagai batas rembesan sebesar 0,157 m3 per m2 per hari. Jika banyak rembesan melebihi nilai tersebut maka saluran harus memakai pasangan. Menggunakan rumus rembesan dari Moritz (USBR) Besarnya nilai rembesan dari dapat dihitung dengan rumus Moritz (USBR), sebagai berikut: S=0,035C √ Q/V………………………….....................................................(1) S = kehilangan akibat rembesan (m3/dt per km panjang saluran); Q = debit, (m3/dt); V = kecepatan (m/dt); C = koefisien tanah rembesan (m/hari); 0,035 = faktor konstanta (m/km).

Bab 3 Kebutuhan Air Untuk Irigasi dan Efisiensi 33 Harga-harga C dapat diambil seperti pada Tabel 3.2. Tabel 3.2. Harga-harga koefisien tanah rembesan C KP.03, Saluran (2013) Jenis Tanah Harga C (m/hari) Kerikil sementasi dan lapisan penahan (hardpan) dengan geluh pasiran 0,10 Lempung dengan geluh lempungan 0,12 Geluh pasiran 0,20 Abu vulkanik 0,21 Pasir dan abu vulkanik atau lempung 0,37 Lempung pasiran dengan batu 0,51 Batu pasiran dan kerikilan 0,67 Kemiringan medan mungkin sedemikian sehingga kecepatan aliran yang dihasilkan melebihi kecepatan maksimum yang diizinkan untuk bahan tanah. Biaya pembuatan pasangan saluran hendaknya diusahakan murah. Jika hal ini tidak mungkin, maka lebih baik talut saluran dibuat lebih landai dan dilengkapi dengan bangunan terjun. Pada umumnya kehilangan air di jaringan irigasi dapat dibagi-bagi sebagai berikut: 1. 12,5 - 20 % di petak tersier, antara bangunan sadap tersier dan sawah 2. 5 - 10 % di saluran sekunder, dan 3. 5 - 10 % di saluran utama Besaran angka kehilangan di jaringan irigasi jika perlu didukung dengan hasil penelitian & penyelidikan. Dalam hal waktu, tenaga dan biaya tidak tersedia maka besaran kehilangan air irigasi bisa didekati dengan alternatif pilihan sebagai berikut: 1. Memakai angka penelitian kehilangan air irigasi didaerah irigasi lain yang mempunyai karakteristik yang sejenis; 2. Angka kehilangan air irigasi praktis yang sudah diterapkan pada daerah irigasi terdekat;

34 Sistem Irigasi dan Bangunan Air Kehilangan-kehilangan air dapat diminimalkan melalui: 1. Perbaikan sistem pengelolaan air: a. Sisi operasional dan pemeliharaan (O&P) yang baik b. Efisiensi operasional pintu - Pemberdayaan petugas (O&P) c. Penguatan institusi (O&P) d. Meminimalkan pengambilan air tanpa ijin e. Partisipasi P3A 2. Perbaikan fisik prasarana irigasi: a. Mengurangi kebocoran disepanjang saluran b. Meminimalkan penguapan c. Menciptakan sistem irigasi yang andal, berkelanjutan, diterima petani. 3.5 Efisiensi Irigasi Untuk menilai apakah suatu pemberian air itu efektif dan efisien atau tidak, dinyatakan dengan efisiensi. Dari sudut pandang keteknikan, pengertian efisiensi irigasi ini didasarkan pada kenyataan bahwa tidak seluruh air yang diberikan atau disadap dan masuk ke saluran dapat dialirkan ke bangunan penyadapan berikutnya/petak lahan yang diairi, tetapi ada bagian yang hilang/tidak dapat dimanfaatkan (Chow,1989). Gambar 3.1: Skema kehilangan debit di sepanjang saluran Usaha pertanian yang intensif menghendaki harga efisiensi irigasi agar pemberian air dapat sesuai dengan kebutuhan tanaman. Air yang diambil dari sumber air atau sungai yang dialirkan ke areal irigasi tidak semuanya dimanfaatkan oleh tanaman. Dalam praktik irigasi terjadi kehilangan air.

Bab 3 Kebutuhan Air Untuk Irigasi dan Efisiensi 35 Kehilangan air tersebut dapat berupa penguapan di saluran irigasi, rembesan dari saluran atau untuk keperluan lain (rumah tangga). Efisiensi irigasi merupakan angka perbandingan dari jumlah debit air irigasi yang dipakai dengan jumlah air irigasi yang dialirkan dan dinyatakan dalam persen (%). Lenka, 1991 menjelaskan bahwa efisiensi irigasi adalah perbandingan antara air yang digunakan oleh tanaman atau yang bermanfaat bagi tanaman dengan jumlah air yang tersedia yang dinyatakan dalam satuan persentase. Secara prinsip nilai efisiensi adalah (Irigasi dan Bangunan Air, 1996): Ef = ! "#$%& "() "#$% * × 100%.....................................................................................(2) Dengan Ef = efisiensi, Adbk = air yang diberikan, Ahl = air yang hilang. Efisiensi irigasi terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di jaringan utama dan efisiensi di jaringan sekunder yaitu dari bangunan pembagi sampai petak sawah. Efisiensi irigasi didasarkan asumsi sebagian dari jumlah air yang diambil akan hilang baik di saluran maupun di petak sawah. Efisiensi secara keseluruhan (total) dihitung sebagai berikut: efisiensi jaringan tersier (et) x efisiensi jaringan sekunder (CS) x efisiensi jaringan primer (ep), dan antara 0,65- 0,79. Oleh karena itu kebutuhan bersih air di sawah (NFR) harus dibagi e untuk memperoleh jumlah air yang dibutuhkan di bangunan pengambilan dari sungai. (Sumber: Departemen Pekerjaan Umum Dirjen Pengairan, KP 03, 2013). Apabila efisiensi pemberian air irigasi berada di bawah 60 %, maka irigasi ini masih tergolong kurang baik penyalurannya, Hansen (1992. Berdasarkan penjelasan di atas, maka manfaat pengukuran efisiensi pada jaringan irigasi adalah: 1. Untuk menghasilkan penggunaan air irigasi yang efisien di tingkat petani yang disesuaikan dengan kebutuhan air tanaman. 2. Untuk penelitian terapan dalam evaluasi tingkat efisiensi penggunaan air irigasi permukaan, misalnya rembesan/bocoran di saluran, debit yang diperlukan, panjang alur (furrow) dan sebagainya. 3. Untuk keperluan iuran pelayanan air irigasi diperlukan alat ukur untuk menetapkan jumlah air yang telah digunakan dan besarnya iuran air yang harus dibayar oleh pemakai air tersebut.