1. Pengertian Pengertian air irigasi Irigasi adalah usaha penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian yang jenisnya meliputi irigasi air permukaan, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa dan irigasi rawa. Semua proses kehidupan dan kejadian di dalam t anah yang merupakan tempat media pertumbuhan tanaman hanya dapat terjadi apabila ada air, baik bertindak sebagai pelaku (subjek) atau air sebagai media (objek). Irigasi berarti mengalirkan air secara buatan dari sumber air yang tersedia kepada sebidang lahan untuk memenuhi kebutuhan tanaman. Dengan demikian tujuan irigasi adalah mengalirkan air secara teratur sesuai kebutuhan tanaman pada saat persediaan lengas tanah tidak mencukupi untuk mendukung pertumbuhan tanaman, sehingga tanaman bisa tumbuh secara normal. Pemberian air irigasi yang efisien selain dipengaruhi oleh tatacara aplikasi, juga ditentukan oleh oleh kebutuhan air guna mencapai kondisi air tersedia yang dibutuhkan tanaman. 2.2 Fungsi dan manfaat air irigasi A. Fungsi pemberian air irigasi Pemberian air irigasi memiliki beberapa fungsi, yaitu:
Memasok kebutuhan air tanaman Menjamin ketersediaan air apabila terjadi betatan Menurunkan suhu tanah Mengurangi kerusakan akibat frost Melunakkan lapis keras pada saat pengolahan tanah 2.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi 1.Topografi Untuk lahan yang miring membutuhkan air yang lebih banyak daripada yang datar karena air akan lebih cepat mengalir menjadi aliran permukaan dan hanya sedikit yang mengalami infiltrasi, dengan kata lain kehilangan air di lahan miring lebih besar. 2.Hidrologi Makin banyak curah hujan, makin sedikit kebutuhan air tanaman, hal ini dikarenakan hujan efektif akan menjadi besar. 3. Klimatologi Keadaan cuaca adalah salah satu s atu syarat yang penting untuk penegelolaan pertanian. Tanaman tidak dapat bertahan dalam cuaca buruk. Dengan memperhatikan keadaan cuaca dan cara pemanfaatannya, pemanfaata nnya, maka dapat dilaksanakan penanaman tanaman yang tepat untuk periode periode yang tepat dan sesuai dengan keadaan tanah. Cuaca dapat digunakan untuk rasionalisasi penentuan laju evaporasi evaporasi dan evapotranspirasi, hal ini sangat bergantung pada jumlah jam penyinaran matahari dan radiasi matahari. Untuk penentuan tahun ataupun periode dasar bagi rancangan irigasi harus dikumpulkan data curah hujan dengan jangka waktu yang sepanjang mungkin. Disamping data curah hujan dengan jangka waktu yang sepanjang mungkin. Disamping data curah hujan diperlukan juga penyelidikan evapotranspirasi, kecepatan angin, arah angin, suhu udara, jumlah jam penyinaran matahari, dan kelembaban.
4. Tekstur Tanah Tanah yang baik untuk usaha pertanian adalah tanah yang mudah dikerjakan dan bersifat produktif serta subur. Tanah yang baik akan memberikan kesempatan pada akar tanaman untuk tumbuh dengan mudah, menjamin sirkulasi air dan udara serta baik pada zona perakaran dan secara relatif memiliki hara dan kelembaban tanah yang cukup.
5.Evaporasi Evaporasi adalah suatu proses perubahan air menjadi uap air. Laju evaporasi dipengaruhi oleh lamanya penyinaran matahari, angin, kelembapan udara, dan lain-lain. Evaporasi meliputi perpindahan massa fluida dari permukaan fluida kedalam atmosfir dan sesuai dengan hal itu akan diharapkan mengikuti hukum penyebaran massa seperti dibahas dalam pasal 1.5. sehingga persamaan dasar diharapkan adalah dalam bentuk: E= -k Dimana E adalah besarnya evaporasi , e adalah tekanan uap ( menunjukkan pemusatan massa fluida dalam udara), z adalah jarak tegak dan k adalah koefisien perpindahan. Kecuali kasus yang jarang tentang keadaan atmosfir yang sangat stabil dibawah mana tidak terdapat turbulensi, koefisien perpindahan tergantung dari keadaan atmosfir, seperti kecepatan angin, tekanan, energi dari matahari, kepekaan dengan mana air tersebut dipanaskan, dan lain-lain. Tekanan uap tergantung dari temperatur kelembaban relative dan kadar garam. Bentuk yang paling sederhana dari persamaan diatas yang bisa disebut hukum Dalton. E= k Dimana ew adalah tekanan uap basah sehubungan dengan temperatur permukaan air, ea adalah tekanan uap dari udara diatas permukaan air dan adalah ketebalan dari lapisan film yang tipis pada permukaan diatas mana tekanan uap diharapkan berubah dari ew ke e. Sering diserap kedalam koefisien perpindahan untuk menyatakan. E= b Kesulitan yang praktis terletak dalam penentuan faktor b. Percoba an terkendali (model) dengan menggunakan standart panci evaporasi biasanya berdaya guna untuk menetapkan persamaan diatas dari segi keadan atmosfir. Panci yang diisi dengan air didirikan diatas tanah atau pada permukaan waduk dan perubahan ketinggian pada panci diukur dengan teratur secara bersama-sama denga kecepatan angin, temperatur atmosfir dan temperatur air. Bentuk yang telah diubah dari beberapa hasil yang diperoleh dari percobaan panci dinyatakan dalam daftar dibawah ini. (1) Diusulkan oleh Morton E= 42.4(0.6+0.1) (2) Diusulkan oleh Rohwer E= 0.0771(1.465-0.000733p)(0.44+0.118 ) (3) Diusulkan oleh Horton E= 0.042-exp(0.2) (4) Rumus lainnya (Penman) E= 0.035(1+0.24)(padang rumput) Dan E= 0.050(1+0.24)(dari permukaan air) Dalam semua uraian, E diukur dalam cm per hari, adalah kecepatan angin dalam mil per jam dalam ketinggian disekeliling panci, p adalah tin ggi tekanan atmosfer dalam m merkuri, berturut-turut adalah tekanan uap air dalam permukaan dan tekanan udara dalam mm merkuri, dan adalah tekanan uap air pada titik embun juga
dalam mm merkuri, dalam rumus Penman adalah tekanan uap air j enuh sehubungan dengan temperatur udara. Kepercayaan pada rumus evaporasi panci untuk menentukan evaporasi dari volume air alami yang besar, dibatasi oleh banyak faktor, diantaranya adalah: (1) kenyataan bahwa perpindahan panas dari suatu volume air yang kecil pada panci tertentu adalah berbeda dari suatu volume air yang besar (kira-kira 0.7 untuk panci tanah dan 0.8 untuk panci terapung) biasanya diperkenalkan apabila rumus panci digunakan pada volume air yang sedang dan besar; (2) sifat dan ukuran dari permukaan yang terbuka yang mempunyai pengaruh yang berarti pada bersanya evaporasi. Besarnya evaporasi tidak dapat sebanding dengan luas panci untuk sis i dinding, tumbuh-tumbuhan dan lain-lain; (3) pengaruh gelombang, riak dan gangguan-gangguan lainnya yang mempengaruhi perlapisan panas dan ketidak stabilan berat jenis; (4) perbedaan dalam ketinggian, pada kecepatan angin, temperatur dan jumlah atmosfer lainnya diukur.
2.4 Efisiensi Irigasi 1. Efisiensi Pengaliran Jumlah air yang dilepaskan dari bangunan sadap ke areal irigasi mengalami kehilangan air selama pengalirannya. Kehilangan air ini menentukan besarnya efisiensi pengaliran. EPNG = (Asa/Adb)x100% dengan : EPNG : Efisiensi pemakaian Asa : Air yang sampai di irigasi Adb : Air yang diambil dari bangunan sadap 2. Efisiensi Pemakaian Efisiensi pemakaian adalah perbandingan antara air yang dapat ditahan pada zona perakaran dalam periode pemberian air dengan air yang diberikan pada areal irigasi EPMK = (Adzp/Asa)x 100% dengan : EPMK : Efisiensi pemakai Adzp : Air yang dapat ditahan pada zone perakaran Asa : Air yang diberikan (sampai) diareal irigasi
3. Efisiensi Penyimpanan Apabila keadaan sangat kekurangan jumlah air yang dibutuhkan untuk mengisi lengas tanah pada zone perakaran adalah Asp (air tersimpan penuh) dan air yang diberikan adalah Adk maka efisiensi penyimpanan adalah : EPNY = (Adk/Asp)x100% dengan : EPNY : Efisiensi penyimpanan Asp : Air yang tersimpan Adk : Air yang diberikan Sesungguhnya nilai efisiensi dapat juga terjadi pada saluran primer, bangunan bagi, saluran sekunder dsb. EF = [(Adbk Ahl)/Adbk] x 100 % Dimana : •
–
EF : Efisiensi Adbk : air yang diberikan Ahl : air yang hilang
2.5 Kebutuhan Air irigasi
• •
-
•
•
1.Penyiapan Lahan Faktor-faktor penting yang menentukan besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan adalah : lamanya waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan penyiapan lahan Jumlah air yang diperlukan untuk penyiapan lahan.
Faktor penting yang menentukan lamanya jangka waktu penyiapan lahan adalah : Tersedianya tenaga kerja dan ternak atau traktor untuk menggarap tanah Perlu memperpendek jangka waktu tersebut agar tersedia cukup waktu untuk menanam padi sawah atau padi ladang ke dua. Sebagai pedoman : diambil jangka waktu 1.5 bulan untuk menyelesaikan penyiapan lahan diseluruh petak tersier. Kebutuhan Air untuk Penyiapan Lahan PWR = Dengan : PWR : kebutuhan air untuk penyiapan lahan (mm) Sa : Derajat kejenuhan tanah setelah penyiapan lahan dimulai (%) Sb : Derajat kejenuhan tanah sebelum penyiapan lahan dimulai (%) N : Porositas tanah dalam (%) pada harga rata-rata untuk kedalaman tanah d : Asumsi kedalaman tanah setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm) Pd : Kedalaman genangan setelah pekerjaan penyiapan lahan (mm) FL : Kehilangan air disawah selama 1 hari (mm) Kebutuhan Air Selama Penyiapan Lahan IR = Mek/(ek 1) –
Dengan : IR : Kebutuhan air irigasi ditingkat persawahan (mm/hari) M : Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi disawah yang sudah dijenuhkan M = Eo+P (mm/hari) Eo : Evaporasi air terbuka yang diambil 1.1 Eto selama penyiapan lahan (mm/h ari) P : Perkolasi k : MT/S S : Kebutuhan air, untuk penjenuhan ditambah dengan lapisan air 50 mm, yakni 200+50= 250 mm 2. Penggunaan Konsumtif Adalah jumlah air yang dipakai oleh tanaman untuk fotosintesis dari tanaman ts b. Penggunaan konsumtif dihitung dengan rumus berikut : Etc= evapotranspirasi tanaman (mm/hari) Eto= evapotranspirasi tanaman acuan (mm/hari) Kc= koefisien tanaman 3. Perkolasi Laju perkolasi sangat tergantung kepada sifat-sifat tanah. Pada tanah lempung berat dengan karakteristik pengolahan yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1 3 –
mm/hari. Pada tanah-tanah yang lebih ringan, laju perkolasi bisa lebih
tinggi.
4. Penggantian Lapisan Air Penggantian lapisan air dilakukan setelah pemupukan. Penggantian lapisan air dilakukan menurut kebutuhan. Jika tidak ada penjadwalan semacam itu, lakukan penggantian sebanyak 2 kali, masing-masing 50 mm (atau 3.3 mm/hari selama ½ bulan) selama sebulan dan 2 bulan transplantasi. 5. Curah Hujan Efektif Untuk irigasi padi, curah hujan efektif bulanan efektif bulanan diambil 70 % dari curah hujan minimum tengah bulanan dengan periode ulang 5 tahun. Re = 0.7 x ½ Rs (setengah bulanan dengan T = 5 tahun) Dimana : Re = curah hujan efektif (mm/hari) Rs = curah hujan minimum dengan periode ulang 5 tahun (mm) 6. Kebutuhan Air di Sawah untuk Petak Tersier Banyaknya air untuk irigasi pada petak sawah dapat dirumuskan sebagai berikut : Ir = S+Et+P-Re dimana : Ir = kebutuhan air irigasi S = kebutuhan air untuk pengolahan tanah atau penggenangan Et = evapotranspirasi Re = curah hujan efektif A. Padi Perhitungan kebutuhan air dapat dilakukan dengan menggunakan tabel. a. Dengan rotasi (alamiah) didalam petak tersier kegiatan-kegiatan penyiapan lahan diseluruh petak dapat diselesaikan secara berangsur-angsur. Rotasi alamiah digambarkan dengan pengaturan kegiatan-kegiatan setiap waktu ½ bulan bertahap. b. Transplantasi akan dimulai pada pertengahan bulan kedua dan akan selesai dalam waktu 1 ½ bulan sesudah selesainya penyiapan lahan. c. Harga-harga evapotranspirasi tanaman acuan Eto, laju perkolasi P dan curah hujan efektif Re adalah harga-harga asumsi. d. Kedua penggantian lapisan air (WLR) diasumsikan. Masing-masing WLR dibuat bertahap. B. Tanaman Ladang dan Tebu 1. Penyiapan Lahan Masa prairigasi diperlukan guna menggarap lahan untuk ditanami dan untuk menciptakan kondisi lembab yang memadai untuk persemaian yang baru tumbuh. Banyak air yang dibutuhkan bergantung kepada kondisi tanah dan pola tanam yang diterapkan. jumlah air 50-100 mm dianjurkan untuk tanaman ladang jumlah 100-200 mm untuk tebu 2. Penggunaan Konsumtif Asumsi harga-harga koefisien yang dipakai secara umum di Indonesia adalah sbb: Evapotranspirasi harian 55 mm Kecepatan angin antara 0 dan 5 m/dt Kelembaban relatif minimum 70 % • •
• • •
Frekwensi irigasi/curah hujan per 7 hari 3.Perkolasi Pada tanaman ladang, perkolasi air kedalam lapisan bawah tanah hanya akan terjadi setelah pemberian air irigasi. Dalam mempertimbangkan efisiensi irigasi, perkolasi hendaknya diperhitungkan. •
Keberlanjutan Sistem Irigasi Keberlanjutan sistem irigasi ditentukan oleh: 1. Keandalan air irigasi yang diwujudkan melalui kegiatan membangun waduk, waduk lapangan, bendungan, bendung, pompa, dan jaringan drainase yang memadai, mengendalikan mutu air, serta memanfaatkan kembali air drainase; 2. Keandalan prasarana irigasi yang diwujudkan melalui kegiatan peningkatan, dan pengelolaan jaringan irigasi yang meliputi operasi, pemeliharaan, dan rehabilitasi jaringan irigasi di daerah irigasi; 3. Meningkatnya pendapatan masyarakat petani dari usaha tani yang diwujudkan melalui kegiatan pengembangan dan pengelolaan sistem irigasi yang mendorong keterpaduan dengan kegiatan diversifikasi dan modernisasi usaha tani.
1. Kebutuhan air untuk PLTA
Sumber daya air menjadi salah satu sumber pembangkit tenaga listrik yang disebut dengan PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air). Air yang mengalir deras dari sumbernya dapat dimanfaatkan untuk menggerakan turbin pembangkit listrik. Turbin yang berputar akan mengubah energi potensial dari air menjadi energi mekanis. Energi mekanis lalu diubah oleh generator listrik menjadi energi listrik. Hal tersebut membuat pemerintah membangun banyak waduk dan bendungan untuk menampung dan mengalirkan air sehingga mencukupi kebutuhan air untuk membangkitkan tenaga listrik. Berkembangnya industri turut mempengaruhi meningkatnya kebutuhan akan listrik. Mesin- mesin produksi dalam kegiatan industri dan peralatan rumah tangga banyak yang menggunakan energi listrik. Pemerintah belum sepenuhnya bisa memenuhi kebutuhan listrik di semua wilayah Indonesia. Banyak daerah- daerah pedalaman yang belum mendapatkan akses listrik. Bagi daerah yang mempunyai aliran sungai yang kuat dan belum mendapat akses listrik, dapat membuat sumber energi listrik sendiri dengan menggunakan prinsip pemanfaatan mikrohidro. Prinsip tersebut dapat diterapkan dengan cara membendung air sungai kemudian dialirkan ke parit atau bak penampungan air. Air yang telah disaring di penampungan kemudian dialirkan melalui pipa penstcok menuju ke sebuah tempat yang disebut power house. Di dalam power house terdapat turbin, generator dan tranformator yang berfungsi mengubah energi potensial air menjadi energi listrik serta memperbesar tegangan listrik. 2. Kebutuhan air untuk industry
Beberapa industri memanfaatkan air sebagai bahan baku dalam proses produksi. Contohnya adalah industri pembuatan es batu dan industri air mineral dalam
kemasan. Industri tetap harus mengutamakan kepentingan umum dalam pemanfaatan sumber daya air. Selain itu, industri harus berperan aktif dalam menjaga kelestarian sumber daya air. Hal itu dikarenakan volume air yang dimanfaatkan industri jauh lebih besar dari kuantitas air yang digunakan oleh masyarakat biasa.
3. Kebutuhan untuk hotel
4. Kebutuhan air untuk kota 5. 1) Kebutuhan air Rumah Tangga (domestik) Meliputi kebutuhan untuk ; - minum, memasak, mandi, cuci, kakus (MCK), dan lainlain seperti cuci mobil, menyiram tanaman dan sebagainya. Kebutuhan air perkapita dipengaruhi oleh aktivitas fisik dan kebiasaan atau tingkat kesejahteraan. Oleh karena itu dalam memperkirakan besarnya kebutuhan air domestik perlu dibedakan antara kebutuhan air untuk penduduk daerah urban (perkotaan) dan daerah rural (perdesaan). Adanya pembedaan kebutuhan air dilakukan dengan pertimbangan bahwa penduduk di daerah urban cenderung memanfaatkan air secara berlebih dibandingkan penduduk di daerah rural. Sedangkan besarnya kebutuhan air untuk tiap orang per hari berdasarkan standar dari Direktorat Jenderal Cipta Karya adalah sebagai berikut: a) Kebutuhan untuk penduduk kota besar sebesar 120 liter/kapita/hari. b) Kebutuhan untuk penduduk kota kecil sebesar 80 liter/kapita/hari. c) Kebutuhan untuk penduduk pedesaan sebesar 60 liter/kapita/hari. 2) Kebutuhan air non domestik (perkotaan) Kebutuhan air non domestik atau sering juga disebut kebutuhan air perkotaan (municipal) adalah kebutuhan air untuk fasilitas kota, seperti fasilitas komersial, fasilitas pariwisata, fasilitas ibadah, fasilitas kesehatan dan fasilitas pendukung kota lainnya misalnya pembersihan jalan, pemadam kebakaran, sanitasi dan penyiraman tanaman perkotaan. Besarnya kebutuhan air perkotaan ditentukan oleh banyaknya fasilitas perkotaan. Kebutuhan ini sangat dipengaruhi oleh tingkat dinamika kota dan jenjang suatu kota. Untuk memperkirakan kebutuhan air perkotaan suatu kota maka diperlukan data lengkap tentang fasilitas pendukung kota tersebut. Cara lain untuk menghitung besarnya kebutuhan perkotaan adalah dengan menggunakan standar kebutuhan air perkotaan yang didasarkan pada kebutuhan air rumah tangga. Besarnya kebutuhan air perkotaan dapat diperoleh dengan prosentase dari jumlah kebutuhan rumah tangga, berkisar antara 25 - 40% dari kebutuhan air rumah tangga. Angka 40% berlaku khusus untuk kota metropolitan yang memiliki kepadatan penduduk sangat tinggi seperti Jakarta.a
6. Kebutuhan air untuk perbaikan
