«

»

Print this Post

Ilmu Pengairan

Ilmu Pengairan atau Teknik Irigasi adalah suatu cabang dari pengetahuan Teknik Sipil yang khusus mempelajari tentang pengairan atau teknik penguasaan air. Dalam arti umum pengairan adalah suatu usaha untuk mengatur air yang mencakup bidang irigasi, drainasi, reklamasi, pengaturan banjir dan pengendalian banjir.

Sedangkan dalam arti khusus pengairan adalah suatu usaha untuk mengatur dan memanfatkan air yang tersedia baik di sungai ataupun di sumber lain, dengan menggunakan jaringan-jaringan irigasi untuk kepentingan pengairan pertanian. Jaringan irigasi tersebut meliputi antara lain:

  1. Saluran-saluran dan bangunan-bangunan untuk menyadap air dari suatu sumber air.
  2. Saluran-saluran dan bangunan-bangunan pelengkap untuk mengalirkan dan membagikan air ke lahan pertanian.
  3. Saluran –saluran dan bangunan-bangunan pelengkap untuk menunjang terlaksananya irigasi.

A. Tujuan Pengairan

Tujuan Pokok (Utama)

a. Membasahi tanah

Maksudnya supaya dapat dicapai suatu kondisi tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman dalam hubunganya dengan persentase kandungan air dan udara dintara butir tanah.

Sedangkan guna air terhadap tanah adalah :

1) Sebagai pelarut mineral.

2) Sebagai zat penghancur bahan mineral

3) Sebagai bahan pembentuk tubuh tanah.

4) Sebagai media terjadinya proses bahan kimiawi

b. Mengatur suhu tanah

Maksudnya adalah untuk menyesuaikan suhu tanah dengan tanaman yang ditanam, jika suhu tanahnya terlalu tinggi, caranya yaitu dengan mengalirkan air tanah tersebut.

c. Membersihkan tanah

Pengairan untuk pembersihan tanah dapat diartikan sebagai berikut :

1) Membersihkan tanah yang mengandung racun dan unsur-unsur yang merugikan tanaman.Tanah yang mengandung unsur-unsur tersebut direndam selama beberapa waktu, kemudian air rendaman dialirkan ke pembuangan

2) Membersihkan tanah dari gangguan rumput, dilakukan dengan perendaman   pada areal yang bersangkutan.

3) Membersihkan tanah pada areal persawahan pasang surut, terutama areal persawahan terletak di pantai. Pada waktu air laut pasang maka areal persawahan tersebut akan terendam air laut yang mengandung garam, sehingga untuk pembersihanya dilakukan dengan perendaman sawah-sawah dengan air biasa dari saluran, kemudian air rendaman dialirkan atau dibuang.

d. Memberantas hama

Yang dimaksud denganhamasalah satunya adalah tikus, cara memberantasnya yaitu dengan penggenangan air di sawah. Maka liang-liang tikus akan terendam dan tikus akan keluar sehinggga dapat dengan mudah dibunuh.

e. Memupuk tanah

Maksud memupuk tanah adalah mengalirkan air yang mengandung unsur-unsur hara yang diperlukan untuk melangsungkan hidup tanaman. Unsur-unsur hara yang dapat diperlukan tanaman mungkin terkandung dalam lumpur yang dibawa oleh air yang dialirkan ke daerah pengaliran. Untuk itu dalam perencanaan irigasi maka perlu diperhatikan hal-hal seperti bentuk saluran, sistem pengaliran, dan keadaan daerah yang dilalui. Maka sedapat mungkin diusahakan:

1) Aliran kecepatan pada daerah yang kaya akan unsur-unsur hara.

2) Kecepatan aliran ditempat pemupukan agak rendah, sehingga unsur-unsur hara yang terbawa dapat mengendap.

f. Mempertinggi permukaan tanah

Hal ini dilakukan pada tanah yang permukaan airnya terlalu rendah, sehingga sukar untuk mendapatkan air. Caranya yaitu dengan perembesan melalui dinding-dinding saluran, sehingga permukaan air tanah menjadi lebih tinggi walaupun permukaan tanah tidak dibasahi.

g. Mengatur kebutuhan air sesuai tingkat kebutuhan hidup

Setiap tanaman membutuhkan air sesuai dangan umurnya. Misalnya kebutuhan tanaman padi pada prinsipnya dibagi menjadi empat tahap, yang tiap tahapnya berbeda-beda. Maka dengan adanya sistem irigasi pembagian air dapat sesuai dengan kebutuhan tiap tahap pada masa tumbuh tanaman.

h. Kolmatasi

Yaitu penimbunan tanah rendah dengan jalan mengalirkan air berlumpur, sehingga tanah rendah tersebut akan menjadi lebih tinggi dan kemungkinan dapat digunakan untuk pertanian.

Tujuan lain dari pengairan

a. Untuk industri

Untuk memenuhi kebutuhan air pada pabrik-pabrik atau indutri lain, misalnya untuk pabrik gula, pabrik kertas dan lain-lain.

b. Untuk air minum dan lainnya

c. Untuk perikanan dan peternakan

Selain daerah pertanian, daerah perikanan dan peternakan juga membutuhkan air. Tetapi untuk daerah pertanian lebih penting sehingga tujuan utama irigasi adalah untuk mencukupi kebutuhan pertanian.

d. Untuk pembangkit listrik

Yang dimaksud adalah kebutuhan untuk Pembangkit lisrik Tenaga Air (PLTA).

e. Untuk pengontrolan atau finishing

B. Sumber Air Pengairan

Sebagai sumber pengairan, air dapat dibagi menjadi tiga golongan:

1. Mata air

Yaitu air yang terdapat didalam tanah, seperti air sumur, air artesis, dan air tanah. Air tersebut banyak mengandung zat terlarut sehingga mineral bahan makan tanaman sangat kurang dan pada umumnya konstan.

2. Air sungai

Yaitu air yang terdapat di atas permukaan tanah. Air tersebut banyak mengandung Lumpur yang mengandung mineral sebagai bahan makan tanaman, sehingga sangat baik untuk pemupukan dan juga suhunya lebih rendah daripada suhu atmosfer. Air sungai ini berasal dari dua macam sungai, yaitu sungai kecil yng debitnya berubah-ubah, dan sungai besar.

3. Air waduk

Yaitu air yang terdapat di permukaan tanah juga seperti pada air sungai. Tetapi air waduk sedikit mengandung Lumpur, sedangkan zat terlarutnya sama banyaknya dengan air sungai. Air waduk disini dapat berasal dari dua macam waduk, yaitu waduk alam dan waduk buatan manusia. Air waduk juga dibedakan menjadi dua macam menurut keuntungan yang diperoleh. Yaitu waduk multi purpose atau waduk dengan keuntungan yang diperoleh hanya satu. Misalnya air waduk selain untuk pertanian juga untuk perikanan, penanggulangan banjir, pembangkit listrik, dan pariwisata. Tetapi ada juga waduk yang hanya digunakan untuk pertanian saja.

C. Cara Pemberian Air Pengairan

Pada garis besarnya ada tiga cara pemberian air pengairan, yaitu:

1. Pemberian air lewat permukaan.

a. Perluapan penggenangan bebas

Jika debit air besar sehingga tinggi muka air melampaui tanah di kiri kanannya (air akan bebas meluap kekiri dan kekanan).

b. Perluapan penggenangan terkendali

Cara pemberian air yaitu dialirkan dari parit pada satu sisi suatu petak sawah, air dialirkan ke petak sawah yang telah ditentukan letaknya maupau ukurannya.

c. Sistem kalenan

Penggenangan diberikan pada kalenan-kalenan yang dibuat sejajar lajur-lajur tanaman, air diberikan pada parit pemberi dengan menggunakan pipa atau hevel.

d. Dengan petak penggenangan atau check sungai

Sistem pemberian air ini umumnya dipakai untuk tanaman buah-buahan dengan membuat cekungan dibawah tanaman yang akan diairi ke cekungan tersebut dengan sistem pengairan terbuka.

2. Pemberian air melalui bawah permukaan atau resapan

a. Peresapan dengan sistem terbuka

Pada sistem ini dialirkan pada saluran-saluran yang telah mengelilingi suatu petak sawah, sehingga air dapat meresap kekiri atau kekanan. Umumnya diberikan di bawah zone perakaran dan diatas muka air tanah. Dengan adanya daya kapiler air dapat naik keatas sehingga air dapat diserap dan dimanfaatkan oleh tanaman.

b. Peresapan dengan saluran tertutup

Pada sistem ini air dialirkan pada pipa porous yang dimasukan ke dalam tanah sehingga air dapat diserap dan dapat meresap ke tanah sekitarnya. Cara ini jarang digunakan karena pipa porous yang digunakan harus tahan terhadap pengaruh air (tidak lekas lapuk) dan juga pemasanganya mahal.

3.   Pemberian air dengan penyiraman

a. Pemberian air dengan cara pancaran

Cara ini dipancarkan ke udara dengan menggunakan pipa berporasi atau alat pancar yang bisa berputar untuk memperoleh pemerataan, sehingga air jatuh diatas tanaman yang menyerupai hujan. Cara ini sering disebut sprinkler irrigation.

b. Pemberian air dengan cara tetesan

Pemberian air dengan cara ini, air dialirkan dengan menggunakan pipa-pipa yang pada tempat tertentu diberi perlengkapan jalur keluarnya air (lubang-lubang). Lubang tersebut diletakan sedikit diatas tanah tetapi tidak terlalu tinggi, sehingga air dapat menetes terus menerus, cara ini biasa disebut trickle irrigation.

D. Sistem Pengairan yang Ada

1. Sistem konvensional

Sistem ini hanya mengandalkan keadaan topografi, yaitu selisih tinggi muka air pada sumber air dengan tinggi muka air tanah yang akan diairi harus cukup atau dapat juga air pada sumber air diuraikan dengan tenaga pompa.

2. Sistem pasang surut

Yaitu tinggi muka tanah yang tersedia sangat dipengaruhi oleh keadaan pasang surutnya air laut (tidak konstan).

3. Sistem pengairan pantai

Sistem ini terdapat didaerah pantai yang mana merupakan kombinasi antara sistem pasang surut dan konvensional. Tetapi pada sistem ini diperlukan pintu pengatur untuk mengatur aliran air kedalam petak pertanian.

4. Sistem pengairan polder

Yaitu sistem pengairan dengan cara melokalisir suatu areal dengan menggunakan tanggul, sehingga diperoleh sistem tata air yang terpisah dari tata air sekitarnya. Sistem ini jarang dipakai karena biayanya mahal.

E. Kebutuhan Air Pengairan

Kebutuhan air pengairan ini diutamakan untuk pertanian. Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan pengairan :

  1. Struktur tanah dan tinggi muka air tanah
  2. Cara pengolahan tanah
  3. Tujuan pengairan dan cara pemberian air
  4. Bentuk tanah dan topografi
  5. Peraturan pengairan
  6. Faktor besarnya petak sawah
  7. Iklim
  8. Macam tanah
  9. Umur tanaman
  10. Jenis tanaman
  11. Keadaan hidrologi tanah, penguapan, peresapan dan lain-lain

Kebutuhan air pengairan dapat dibedakan :

  1. Kebutuhan tanaman akan air yang diperlukan untuk tumbuh
  2. Kebutuhan air yang harus diberikan pada petak sawah
  3. Banyaknya air yang hilang selama perjalanan dari sumber air hingga petak sawah

Untuk hitungan banyaknya air yang diperlukan, dipakai anggapan-anggapan sebagai berikut :

  1. Dianggap air yang dibutuhkan pada musim hujan didasarkan ketentuan PWR dan AWR.
  2. Pada musim hujan semua lahan pertanian ditanami padi dan pada musim kemarau ditanami palawija.
  3. Diperhitungkan pula kehilangan air dalam perjalanan yang dapat mencapai 50% dikarenakan penguapan karena bocoran kapiler dan sebagainya.

Rata-rata kebutuhan air seluruh daerah dapat dikurangi dengan adanya giliran bebas. Sedangkan dalam menghitung kebutuhan air itu sendiri, tidak hanya kebutuhan air ditempat yang dihitung, tetapi juga kebutuhan air operasional untuk memenuhi kebutuhan ditempat.

Untuk menghitung kebutuhan air operasional ini diperlukan efisiensi irigasi, yang terdiri dari tiga macam efisiensi, yaitu:

1. Efisiensi pengaliran

Yaitu efisiensi yang dipengaruhi oleh kehilangan air disalurkan akibat peresapan, penguapan, dan kebocoran yang ada. Mulai dari tempat pengambilan sampai diberikan pada areal irigasi atau dapat disebut kehilangan air pada saluran.

2. Efisiensi distribusi/sebaran

ada dua macam efisiensi distribusi yaitu:

  1. Efisiensi operasional yang sangat tergantung dari kesadaran dan kedisiplinan petani itu sendiri, sehingga tidak terjadi dilain pihak kelebihan air dan dilain pihak kekurangan air.
  2. Efisiensi saluran distribusi

Guna memenuhi kebutuhan air, diharap jangan terlalu banyak jaringan irigasi karena kemungkinan kehilangan air relative besar atau dapat disebut kehilangan air pada saluran distribusinya.

3. Efisiensi pada petak sawah

Efisiensi petak sawah sering disebut dengan field efficiency.  Efisiensi ini dibagi menjadi :

  • Efisiensi pemakaian

Yaitu efisiensi yang merupakan perbandingan air yang bisa tertahan pada zone perakaran pada periode pemberian air dengan air yang diberikan pada areal irigasi.

  • Efisiensi sebaran

Yaitu efisiensi yang menunjukan gejala bahwa makin seragam sebaran-sebaran air pada zone perakaran, akan baik juga produksi tanaman.

  • Efisiensi penyimpanan

Yaitu efisiensi yang massalahnya adalah suatudaerah-daerah sangat kekurangan air pada suatu musim dimana air yang tersedia tidak mencapai jumlah air yang dibutuhkan untuk pengisian lengas pada zone perakaran.

Dalam menghitung kebutuhan air dalam praktek, kita tidak menghitung satu persatu tetapi secara over all efficiency atau efisiensi secara keseluruhan.

F. Kebutuhan Air Secara Giliran

Pada pemberian air secara giliran permulaan pengelolaan tanah pertanian tidak serentak tetapi bergilir sesuai jadwal yang telah ditentukan dengan maksud penggunaan air lebih efisien, sehingga memperkecil kapasitas saluran pembawa dan seringkali untuk menyesuaikan pelayanan irigasi menurut variasi debit yang tersedia pada tempat penagkap air.  Disampaing itu akan mengurangi biaya operasional dan pemeliharaannya.

Kebutuhan air secara giliran dibagi atas dua cara, yaitu :

  • Secara giliran bebas

Yaitu sistem giliran yang terjadi dengan sendirinya dan dipengaruhi oleh keadaan setempat, yang disebabkan kurangnya tenaga manusia untumk mengerjakan.

  • Secara giliran teknis

Yaitu suatu giliran yang terjadi karena sudah direncanakan dengan tujuan penggunaan air pertanian akan seefisien mungkin dengan menyesuaikan debit yang dibutuhkan. Dengan penyesuaian ini diharapkan akan timbul faktor-faktor reduksi yang besar dan dicapai hasil produksi yang maksimal.

Secara garis besar giliran teknis ada dua macam, yaitu:

  1. Giliran teknis dengan petak tersier utuh sebagai anggota golongan dan tidak ada giliran dalam suatu petak tersier.
  2. Giliran teknis dalam petak tersier terbagi sebagai anggota golongan sehingga dalam suatu petak tersier akan terjadi giliran.

Permanent link to this article: http://www.ilmutekniksipil.com/bangunan-air/ilmu-pengairan

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *

10,773 Spam Comments Blocked so far by Spam Free Wordpress

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>