Disusun Oleh:
Golongan/kelompok :
Asisten Praktikum :
LABORATORIUM AGROHIDROLOGI
DEPARTEMEN TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2016
ACARA III
PENGUKURAN KEHILANGAN AIR DISALURAN
ABSTRAKSI
Praktikum
Pengelolaan Air untuk Pertanian Acara 3 berjudul “Pengukuran Kehilangan Air di
Saluran” dilaksanakan pada hari Jumat, 25 Febuari 2016. Tujuan dari praktikum
ini adalah mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kehilangan air di
selokan/saluran. Alat yang digunakan
dalam praktikum ini adalah mistar dan meteran serta weirs tipe Thompson, dengan menentukan dua titik pengamatan. Air
yang mengalir dari kedua weirs diukur
dan digunakan sebagai data (h). Kehilangan air yang terjadi erat hubungannya
dengan efisiensi. Kehilangan air adalah selisih antara jumlah air yang diberikan
dengan jumlah air yang digunakan. Hasil yang didapat kehilangan air lebih besar
terjadi pada weirs yang berukuran
lebih besar. Rata-rata kehilangan air pada weirs besar lebih besar dibandingkan dengan weirs kecil yaitu sebesar 1.0852 m3, sedangkan apabila menggunakan weirs kecil sebesar 0.0837 m3.Pengujian selanjutnya menggunakan F-Test dan T-Test,
hasil menunjukkan bahwa penggunaan weirs
besar dan kecil berbeda nyata. Faktor-faktor
yang mempengaruhi kehilangan air pada saluran antara lain karakteristik saluran
(peluang terjadi rembesan atau bocoran), jenis tanah (ada tidaknya perkolasi)
dan anasir iklim yang mempengaruhi evaporasi.
Kata kunci: kehilangan air, Weirs tipe Thompson
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air
adalah hal vital yang harus selalu ada selama makhluk hidup masih ada di muka
bumi ini. Tanpa air, makhluk hidup tidak akan mampu bertahan hidup dan
melakukan aktivitas sehari-hari, tidak terkecuali tumbuhan. Dalam beberapa
tahun ke depan, penggunaan air akan semakin meningkat. Hal ini disebabkan oleh
banyak hal, seperti permintaan irigasi dari lahan pertanian, industri maupun
rumah tangga yang semakin hari semakin banyak jumlahnya. Akan tetapi, hal itu
tidak didukung oleh ketersediaan sumber air di bumi yang semakin besar.
Ketersediaan sumber air di bumi justru semakin berkurang setiap harinya akibat
kegiatan manusia yang semakin banyak.
Air
tidak bisa dilepaskan dari kata pertanian karena tanpa air, pertanian tidak
berarti apa-apa. Akan tetapi, jika pertanian kelebihan pasokan air, hal itu
akan berdampak buruk terhadap perkembangan tanaman. Oleh karena itu, air juga
dapat difungsikan sebagai indikator pertumbuhan tanaman karena kita tidak bisa
menyamaratakan kebutuhan air setiap tanaman.
Air yang
dibutuhkan untuk pertanian bergantung pada proses penyalurannya menuju lahan
pertanian. Dalam prosesnya, air yang mengalir dapat berkurang jumlahnya, hal
tersebut diakibatkan oleh kehilangan air dalam saluran. Kehilangan air dalam
saluran selalu mendapat perhatian yang cukup besar. Kehilangan air tersebut tentunya
akan mempengaruhi efisiensi pengairan. Dengan demikian, kehilangan air dalam
saluran penting untuk diketahui karena berkaitan dengan efisiensi pengairan.
B. Tujuan
Mengetahui faktor-faktor
yang mempengaruhi kehilangan air di selokan/saluran.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Air
merupakan salah satu hal yang paling penting bagi pembangunan pertanian. Air
permukaan adalah sumber utama untuk pasokan air irigasi, namun tidak semua
lahan pertanian dapat didukung dengan air irigasi teknis yang bersumber dari
permukaan. Jumlah penggunaan air tanah terus meningkat yang pada gilirannya
mempengaruhi keseimbangan akuifer. Air tanah merupakan sumber pasokan air
sangat penting, terutama di daerah dengan musim kemarau yang panjang (Mintaria et al., 2013).
Menurut
Arsyad (2010), irigasi berarti pemberian air kepada tanah untuk memenuhi
kebutuhan air bagi pertumbuhan tanaman. Tujuan irigasi adalah memberikan air
kepada tanaman dalam jumlah yang cukup dan pada waktu yang diperlukan. Selain
dari kegunaan untuk memenuhi kebutuhan air tanaman, air irigasi mempunyai
kegunaan lain, yaitu mempermudah pengolahan tanah, mengatur suhu tanah dan
iklim mikro, mencuci tanah dari kadar garam atau asam yang tinggi, membersihkan
kotoran dari selokan, dan menggenangi tanah untuk memberantas gulma dan hama
serta penyakit tanaman.
Air
tersedia yang dibutuhkan oleh tanaman sudah menjadi hal yang langka. Hal
tersebut mengakibatkan penggunaan air irigasi yang lebih efisien untuk
menghasilkan keuntungan yang maksimum dan menjadikan air menjadi sumberdaya
yang dapat diperbarui. Aplikasi irigasi yang tidak memadai akan berdampak pada
stress tanaman terhadap kurangnya air serta penurunan hasil. Kelebihan
pengaplikasian air irigasi juga akan berdampak negatif, hilangnya nutrisi yang
dibutuhkan tanaman akibat leaching,
runoff, dan erosi tanah (Odhiambo et
al., 2011).
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.
(Wusunahardja, 1991).
Terdapat bermacam-macam efisiensi dalam irigasi yaitu,
efisiensi penyaluran air, efisiensi pemberian air, efisiensi penyimpanan air,
dan efisiensi pengagihan air (Anonim, 2015).
Menurut Howell (2003) efisiensi penyaluran didefinisikan sebagai rasio
antara air yang sampai pada tanaman atau lapangan (Vf) terhadap air
yang didatangkan dari sumber irigasi (Vt). Efisiensi penyaluran
dapat dirumuskan:
Efisiensi
pemberian air berkaitan dengan penyimpanan air pada zona akar (Vs)
dan dengan air yang disalurkan ke lapangan (Vf). Efisiensi pemberian
air dirumuskan:
Efisiensi
penyimpanan dapat dirumuskan:
dimana,
Vrz merupakan air yang diperlukan pada zona perakaran menjelang
pemberian air.
Besarnya kehilangan air pada saluran selain dipengaruhi
oleh musim, jenis tanah, keadaan dan panjang saluran juga dipengaruhi oleh
karateristik saluran. Sistem penyaluran air ke areal persawahan menggunakan
saluran tanah, akan mengakibatkan rendahnya efesiensi pengairan. Pendugaan
besarnya kehilangan air pada saluran merupakan langkah awal dalam usaha
pcmanfaatan air secara efisien (Syarnadi, 1985).
Kehilangan air secara berlebihan perlu dicegah dengan
cara peningkatan saluran menjadi permanen dan pengontrolan operasional sehingga
debit tersedia dapat dimanfaatkan secara maksimal bagi peningkatan produksi
pertanian dan taraf hidup petani. Kehilangan air yang relatif kecil akan
meningkatkan efisiensi jaringan irigasi, karena efisiensi irigasi sendiri
merupakan tolak ukur suksesnya operasi pertanian dalam semua jaringan irigasi
(Bunganen, 2011).
Menurut Sumadiyono (2012), 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.
III. METODOLOGI
Praktikum
Pengelolaan Air untuk Pertanian Acara 3 yang berjudul “Pengukuran Kehilangan
Air di Saluran” dilaksanakan pada hari Jumat, 25 Febuari 2016. Praktikum ini dilaksanakan di
kawasan kolam perikanan Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada. Adapun
alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu, alat ukur berupa
mistar dan meteran, weirs tipe
Thompson, dan aliran selokan.
Praktikum
ini dilaksanakan dengan tahapan yaitu, dua titik pengamatan ditentukan terlebih
dahulu kemudian diukur jaraknya (dalam meter). Alat weirs dipasang pada masing-masing titik pengamatan, pemasangan
diusahakan rapat dengan dinding dan dasar selokan sehingga air yang terhadang
tidak bocor. Tinggi air yang mengalir diukur (h dalam meter) dari kedua weirs yang dipasang. Kemudian kehilangan
air dihitung dengan menggunakan rumus:
dengan:Q= kehilangan air di saluran (m3/detik)
k = 0.85
ϕ = 90o
B = lebar weirs (cm)
h = ketinggian
IV. HASIL PENGAMATAN
Tabel 1. Kehilangan Air dalam Saluran (m3)
Parameter
|
Ulangan 1
|
Ulangan 2
|
Ulangan 3
|
|||
Besar
|
Kecil
|
Besar
|
Kecil
|
Besar
|
Kecil
|
|
Q1
hulu (m3)
|
0.0007719
|
0.0001077
|
0.0008626
|
0.0001182
|
0.0007719
|
0.0001236
|
Q2
hilir (m3)
|
0.0004938
|
0.0000931
|
0.0005350
|
0.0000716
|
0.0005636
|
0.0000885
|
Kehilangan
air
|
0.0002781
|
0.0000438
|
0.0003276
|
0.0000466
|
0.0002082
|
0.0000351
|
Tabel
2. Kehilangan Air dalam Saluran (ym3/10 km)
Ulangan
|
Kehilangan air (m3/10 km)
|
|
Weirs
Besar
|
Weirs
Kecil
|
|
Ulangan 1
|
1.1123
|
0.0876
|
Ulangan 2
|
1.3103
|
0.0932
|
Ulangan 3
|
0.8330
|
0.0702
|
Rerata
|
1.0852
|
0.0837
|
Hasil Uji f
|
Hasil Uji t
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
V. PEMBAHASAN
Praktikum
Pengelolaan Air untuk Pertanian Acara 3 yang berjudul Pengukuran Kehilangan Air
di Saluran bertujuan untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi
kehilangan air di selokan/saluran. Pengukuran kehilangan air di saluran dapat
menggunakan weirs. Weirs adalah suatu bangunan ukur yang
cukup praktis dan ekonomis dalam pengukuran debit asalkan tersedia head (energi hidrolik yang dinyatakan
dalam satuan panjang (m)) yang cukup. Weirs
diklasifikasikan menjadi ambang tajam (sharp
crested weir/SCW) dan ambang lebar (broad
crested weir/BCW). Yang termasuk ke dalam tipe BCW adalah misalnya Pintu
Romijn. SCW dibagi menjadi:
a.
Sharp crested contracted weir (SCCW)
b.
Sharp crested suppressed weir (SCSW),
c.
Sharp crested and sharp sided trapezoidal (Cipolletti)
weir
d.
Sharp sided 900 V-notch weir (Thompson)
Bentuk lain
yang sering digunakan dalam irigasi adalah flume
misalnya Parshall Flume. Keuntungan utama flume adalah tidak diperlukan head yang besar atau (untuk aliran cepat)
(Kalsim et al., tth). Weirs tipe Thompson merupakan alat
sederhana yang dapat menghasilkan pengukuran yang akurat. Alat inilah yang akan
digunakan pada acara 3 Praktikum Pengelolaan Air untuk Pertanian ini.
Pengamatan
kehilangan air dilakukan pada dua saluran, saluran pertama yaitu dengan panjang
titik pengamatan 2,5 m dan menggunakan weirs
besar dengan lebar weirs 0,18 m.
Saluran kedua yaitu dengan panjang titik pengamatan 5 m dan menggunakan weirs kecil dengan lebar weirs 0,135 m. Berdasarkan hasil
pengamatan pada saluran pertama rata-rata kehilangan air sebesar 0.0002713 m3
dan pada saluran kedua sebesar 0.0000418 m3. Kedua hasil tersebut
belum dapat dibandingkan dikarenakan panjang titik pengamatan yang berbeda,
sehingga diperlukan perthitungan kehilangan air setiap 10 km untuk menyamakan
panjang titik pengamatan dan diukur dengan weirs
besar dan weirs kecil.
Menghitung
kehilangan air setiap 10 km dihitung dengan menggunakan cara perbandingan
sebagai berikut:
= 
Keterangan:
X1 =
kehilangan air di saluran (m3)
X2 =
kehilangan air di saluran setiap 10 km (m3)
Y1 = panjang
titik pengamatan (m)
Y2 = panjang
titik pengamatan setiap 10 km (m)
Setelah
menghitung kehilangan air setiap 10 km dapat terlihat perbedaan hasil pengamatan
dengan menggunakan weirs besar dan weirs kecil. Rata-rata kehilangan air
pada weirs besar lebih besar
dibandingkan dengan weirs kecil yaitu
sebesar 1.0852 m3, sedangkan apabila
menggunakan weirs kecil sebesar
0.0837 m3.
Menurut
Sasmita et al. (2012), faktor
terbesar yang mempengaruhi kehilangan air adalah debit saluran jika
dibandingkan dengan faktor lain yaitu rembesan dan evaporasi. Selain itu
menurut Syarnadi (1985), besarnya kehilangan air pada saluran selain
dipengaruhi oleh musim, jenis tanah, keadaan dan panjang saluran juga
dipengaruhi oleh karateristik saluran. Musim atau dalam lingkup luasnya adalah
iklim berpengaruh pada kehilangan air di permukaan tanah. Anasir iklim yang
berpengaruh di antaranya adalah temperatur dan curah hujan. Jenis tanah akan
berpengaruh pada besar tidaknya perkolasi yang terjadi dalam tanah.
Faktor-faktor pada karakteristik saluran meliputi ada tidaknya rembesan dan
bocoran air pada saluran.
Pengujian hasil dilakukan dengan software microsoft office excel. Hasil
uji f diperoleh hasil bahwa rata-rata kehilangan air memiliki varians yang
tidak sama (unequal). Hasil uji f ini
akan menentukan cara analisis untuk uji lanjut berikutnya yaitu uji t. Pada hasil analisis unequal atau f hitung lebih besar dari f critical maka akan
dilanjutkan dengan analisis uji t Two-Sample
Assuming Unequal Variances. Hasil uji t menggunakan dengan t tabel= 2,145
menunjukkan pengukuran kehilangan air dengan weirs besar dan weirs
kecil adalah berbeda nyata, yang berarti bahwa rata-rata kehilangan air antara
penggunaan weirs besar dan weirs kecil berpengaruh nyata pada hasil
pengamatan. Weirs kecil lebih baik
dibandingkan dengan weirs besar
karena memiliki efisiensi penggunaan airnya lebih besar (kehilangan air lebih
kecil).
Manfaat
perhitungan kehilangan air di saluran irigasi adalah untuk dapat mengetahui
efisiensi pengairan. Efisiensi pengairan dikenal dengan beberapa istilah
efisiensi meliputi efisiensi penyaluran air, efisiensi pemberian air, efisiensi
penyimpanan air, dan efisiensi pengagihan air. Menurut Sumadiyono (2012),
manfaat pengukuran efisiensi pada jaringan irigasi adalah:
a. Untuk menghasilkan penggunaan air irigasi yang efisien di
tingkat petani yang disesuaikan dengan kebutuhan air tanaman.
b.
Untuk
penelitian terapan dalam evaluasi tingkat efisiensi penggunaan air irigasi
permukaan, misalnya rembesan/bocoran di saluran, debit yang diperlukan, panjang
alur (furrow) dan sebagainya.
c. 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.
Selain itu
bermanfaat pula untuk membuat suatu rancangan bangunan irigasi yang efisien dan
memecahkan berbagai persoalan terkait dengan saluran air.
VI. KESIMPULAN
1.
Pengukuran
kehilangan air pada saluran setiap 10 km dengan menggunakan weirs besar lebih besar dibandingkan
dengan weirs kecil. Kehilangan air
pada weirs besar yaitu 1.0852
m3, sedangkan kehilangan air pada weirs kecil sebesar0.0837 m3.
2.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi kehilangan air adalah karakteristik saluran (peluang terjadi
rembesan atau bocoran), jenis tanah (ada tidaknya perkolasi) dan anasir iklim
yang mempengaruhi evaporasi.
3.
Berdasarkan
hasil uji t diperoleh menyatakan bahwa rata-rata kehilangan air antara
penggunaan weirs besar dan weirs kecil berpengaruh nyata pada hasil
pengamatan.
4.
Perhitungan
kehilangan air di saluran irigasi bermanfaat untuk mengetahui efisiensi
pengairan yang akan berkaitan langsung dengan aspek agronomi tanaman dan sosial
ekonomi suatu usaha pertanian.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2015. Pemberian Air
dan Efisiensi Irigasi. <http://www.slideshare.net/naylarahmi7
/pemberian-airdanefisiensiirigasi>. Diakses tanggal
1 Maret 2016.
Kalsim, D. K., B. I. Setiawan, A. Sapei, Prastowo, Erizal.
Tth. Perancangan Irigasi dan Drainase Interaktif Berbasis Teknologi Informasi. <http://web.ipb.ac.id/.> Diakses tanggal
04 Maret 2016.
Arsyad. 2010. Konservasi
Tanah dan Air. IPB Press, Bogor.
Bunganaen, W. 2011. Analisis
efisiensi dan kehilangan air pada jaringan utama Daerah Irigasi Air Sagu.
Jurnal Teknik Sipil 1(1): 80 – 93.
Howell, T. A. 2003.
Irrigation Efficiency. United States Departemen of Agriculture (USDA), Texas.
Mintaria, E., H. Purnaweni,
T. R. Soeprobowati. 2013. Pengelolaan air tanah untuk irigasi berbasis
masyarakat di Desa Pangkul Kecamatan Cambai kota Prabumulih. Prosiding Seminar
Nasional Pengelolaan Sumber Alam dan Lingkungan: 123 – 129.
Odhiambo, L. O., W. L.
Kranz, D. E. Eisenhauer. 2011. Irrigation efficiency and uniformity, and crop
water use efficiency. Departemen of Biological Systems Engineering, University
of Nebraska. Lincoln.
Sasmita, R., Khairul, Amri, Rena, Misliniyati. 2012.
Analisis Kehilangan Air pada Saluran Sekunder, Studi Kasus di Kemumu, Bengkulu
Utara. Fakultas Teknik. Universitas Bengkulu. Tesis.
Sumadiyono, A. 2012. Analisis efisiensi pemberian air di jaringan irigasi karau Kabupaten Barito
Timur Provinsi Kalimantan Tengah. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan ITB
1:1-22.
Syarnadi, A. 1985.
Penelitian Kehilangan Air dan Perembesan Air pada Saluran Daerah Wai Seputih
Lampung Tengah. Institut Pertanian Bogor. Bogor
Wusunahardja, P. J. 1991.
Efisiensi dan kehilangan air irigasi. Jurnal Informasi Teknik 8: 89.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar