Modulus Pembuang
A. Pengertian Pembuangan air kelebihan (air irigasi, air hujan, genangan - genangan) perlu dilakukan, karena dengan tindakan atau perlakuan demikian banyak diharapkan terjadinya perbaikan aerasi tanah, yang akan menjadikan lingkungan kehidupan mikro- organisme tanah lebih baik. Lingkungan kehidupan mikroorganisme yang baik dapat membantu kesuburan
tanah,
karena
mikroba dalam kegiatan-kegiatannya akan mem- bentuk
senyawa-senyawa yang diperlukan oleh tanaman. Sebaliknya tanaman mem- bantu menambah bahan-bahan organik yang diperlukan untuk kegiatan hidup mikroorganisme tanah tadi. Dengan ber-langsungnya proses kimia dan fisika tanah, maka kesuburan kimia dan fisika tanah akan bertambah baik (Kartasapoetra dkk., 1994). Kelebihan genangan di petakan sawah disebabakan oleh: hujan lebat, limpasan air irgasi atau drainase, rembesan dari saluran irigasi (Kalsim, 1995). Maksud drainase ditinjau dari bidang pertanian telah dikemukakan, yaitu untuk mengalirkan kelebihan air hujan, air pengairan (irigasi) atau genangan air lain lai n dari suatu lahan usaha tani. Jumlah kelebihan air yang harus dialirkan/disalurkan dalam waktu tertentu dikenal sebagai koefisien drainase atau modulus drainase, yang dinyatakan dalam suatu tinggi air selama kurun waktu 24 jam, dan kapasitas saluran drainase dirancang dan diperhitungkan berdasarkan besarnya koefisien drainase (Kartasapoetra dkk., 1994).
B. Hal yang Mempengaruhi Modulus Pembuang Modulus pembuang atau koefisien pembuang adalah jumlah kelebihan air yang harus dibuang per satuan luas per satuan waktu. Modulus pembuang tergantung pada:
- curah hujan selama periode tertentu - pemberian air irigasi pada waktu itu - kebutuhan air untuk tanaman - perkolasi tanah - genangan di sawah-sawah selama atau pada akhir periode yang bersangkutan - luasnya daerah - sumber-sumber kelebihan air yang lain.
C. Metode Perhitungan Dalam penentuan nilai modulus drainase ada tiga metode yang biasa digunakan yaitu dengan memplotkan curah hujan maksimum harian, simulasi tinggi genangan harian dengan neraca air harian di petakan sawah, dan penggunaan rumus dari Departemen Pekerjaan Umum. Penggunaan masing-masing metode tersebut tergantung dari kondisi tempat dan data yang bisa digunakan. 1. Memplotkan hujan maksimum untuk beberapa hari berturutan pada berbagai periode ulang dan penentuan tinggi genangan maksimum yang masih diijinkan seperti pada gambar:
Gambar 1. Kedalaman, lama hujan dan frekwensi dalam penentuan Modulus Drainase untuk padi sawah
2. Simulasi tinggi genangan harian dengan neraca air harian di petakan sawah berdasarkan persamaan: Wli = WLi-1 + Ri + IR + Qini - Pi - ET - Qoi dimana: Wli
: Tinggi genangan air di petakan sawah pada hari ke i (mm/hari)
Wli-1 : Tinggi genangan air di petakan sawah pada hari sebelumnya (mm/hari) Ri
: Hujan harian ke i (mm/hari)
Qini : Limpasan dari petakan lain pada hari ke -i (mm/hari) IRi
: Air irigasi yang diberikan pada hari ke - i (mm/hari)
Pi
: Perkolasi pada hari ke - i mm/hari) ETi : Evapotranspirasi pada hari ke – i (mm/hari)
1
Qoi
: Drainase yang dilakukan pada hari ke – i (mm/hari)
Kriteria yang dilakukan dalam perhitungan tinggi genangan :
- Untuk WLi ≥WLMAX : Jika (WLi - WLMAX) ≥ Qo, selanjutnya dipakai WLi = (WLi - Qo) Jika (WLi - WLMAX) < Qo, selanjutnya dipakai WLi = W LMAX
- Untuk WLMIN < WLi < WLMAX, selanjutnya dipakai WLi = Wli Tadah hujan :
Jika WLi < 0, selanjutnya dipakai WLi = 0 Beririgasi :
Jika WLi < WLMIN, selanjutnya dipakai WLi = WLOP
WLMAX : tinggi genangan maksimum WLMIN : tinggi genangan minimum WLOP
: tinggi genangan optimum setelah pemberian air irigasi
Kemudian modulus pembuang tersebut adalah: Dm = Qoi/n Dimana Dm
: Modulus draianse (mm/hari)
Qoi
: Drainase yang dilakukan pada hari ke – i (mm//hari)
n
: jumlah hari berurutan (Kalsim, 1995)
3. Penggunaan rumus dari Departemen Pekerjaan Umum yaitu pada persamaan: D(n) = R(n)T + n (IR - ET - P) – ΔS
dimana: n
: Jumlah hari berturut-turut
D(n) : pengaliran air permukaan selama n hari, mm R(n)T : curah hujan dalam n hari berturut-turut dengan periode ulang T tahun, mm IR
: pemberian air irigasi, mm/hari
ET
: evapotranspirasi, mm.hari
2
P
: perkolasi, mm/han
ΔS
: tambahan genangan, mm.
Untuk penghitungan modulus pembuang, komponennya dapat diambil sebagai berikut: a. Dataran rendah
- Irigasi IR = nol jika irigasi dihentikan, atau - Irigasi IR = evapotranspirasi ET jika irigasi diteruskan. - Kadang-kadang irigasi mungkin dihentikan ke sawah, tetapi air - dari jaringan irigasi utama dialirkan ke dalam jaringan pembuang melalui petak tersier.
- Tampungan tambahan di sawah pada 150 mm lapisan air maksimum, tampungan ΔS pada akhir hari-hari berturutan n diambil maksimum 50 mm.
- Perkolasi P sama dengan nol. b. Daerah terjal Seperti untuk kondisi Dataran rendah, tetapi perkolasi P sama dengan 3 mm/hari.
Untuk modulus pembuang rencana, dipilih curah hujan 3 hari dengan periode ulang 5 tahun. Kemudian modulus pembuang tersebut adalah:
D. Debit Pembuang Rencana Debit drainase rencana dan sawah di petak tersi er dihitung sebagai berikut: Q = f Dm A d
di mana: Q
= debit rencana, lIdt
f
= faktor pengurangan (reduksi) daerah yang dibuang airnya
d
D
= modulus pembuang 1/dt.ha
A
= luas daerah yang dibuang airnya, ha
m
untuk luas areal ≤ 400 ha, f = 1.0
untuk luas areal > 400 ha , f = 1.62 A-0,08 3
E.
Contoh Perhitungan Contoh perhitungan modulus pembuang: 1. Metode simulasi tinggi genangan harian dengan neraca air harian di pada lahan sawah di daerah Desa Sei Beras Sekata Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang Tabel 1. Simulasi tinggi genangan harian dengan neraca air harian
Berdasarkan Tabel 1, untuk 3 hari hujan berurutan maka nilai modulus drainasenya sebesar 4,03 cm/hari atau 40,3 mm/hari
2. Penggunaan rumus dari Departemen Pekerjaan Umum
Gambar 2. Contoh perhitungan modulus pembuang
4
Daftar Pustaka
Direktorat Jenderal Sumber Daya Air. Standar Kriteria Perencanaan 5 – Petak Tersier Gunawidhaya, C. R., et all. Kajian Desain Drainase Kawasan Pertanian dan Pedesaan pada Saluran Drainase Bugel Kabupaten Indramayu. Program Studi Magister Pengelolaan Sumber Daya Air – Institut Teknologi Bandung : Bandung. Zulhakki, et all. 2013. Evaluasi Beberapa Metode Penentuan Nilai Modulus Drainase Pada Lahan Sawah di Daerah Desa Sei Beras Sekata Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang . Departemen Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian USU : Medan.
5
