I.
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Dalam sebuah kegiatan
pertanian,
kebutuhan air sudah tak terelakkan lagi. Tanaman yang diusahakan dalam kegiatan
pertanian pada umumya membutuhkan air yang cukup agar dapat tumbuh dan
berkembang dengan baik, hingga menghasilkan produksi yang maksimal tentunya.
Pemberian air pada
tanaman haruslah sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman tersebut, pemberian air
yang berlebihan atau tidak sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman juga akan
mengganggu pertumbuhan tanaman tersebut, atau bahkan akan berakibat pada
kematianpada tanaman tersbut.
Sedangkan pada tanaman
yang pemberian airnya kurang juga akan berakibat terhambatnya pertumbuhan pada
tanaman, oleh karena itu pemberian air pada tanamn hendaklah dilakukan sesuai
dengan yang dibutuhkan tanaman.
Faktor lain, susahnya
air disuatu tempat atau kawasan tertentu membuat petani kesusahan dalam usaha
pertaniannya, hendaknya dalam situasi
seperti ini diperlukan system manajemen irigasi yang baik pengelolaan
air.
Dalam sebuah saluran irigasi, mengetahui debit aliran
dalam sebuah sluran irigasi dalah sangat penting. Ini bertujuan untuk dapat
mengontrol laju penggunaan air pada petak sawah dengan sesuai dengan kebutuhan
suatu lahan atau tanaman di sebuah lahan tersebut. Dengan mengetahui besarnya
laju aliran per satuan waktu (debit) diharapkan
akan dapat mengontrol laju aliran sesuai dengan yang dibutuhkan
(Anonim,2002).
Oleh karena itu perlunya
pengukuran debit air dalam
pipa maupun debit aliran pada sebuah saluran irigasi adalah
merupakan suatu metoda ataupun kepentingan dalam sebuah manajemen irigasi atau
dalam sebuah system keirigasian.
Debit aliran merupakan
satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis proses yang terjadi dilapangan.
Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui potensi
suatu sumber daya air disuatu daerah atau wilayah DAS.
B. Maksud dan Tujuan
Praktikum Acara I yang
berjudul “Mengukur Debiet Pancuran” dan acara II yang berjudul “Mengukur Debiet
Air Sungai” dan Praktikum acara III yang berjudul “ Kunjungan Waduk Sermo ”
memiliki maksud dan tujuan sebagai berikut:
1. Melihat
pengaruh tinggi air terhadap debiet air yang keluar dari lubang (intake)
bendungan irigasi.
2. Mengetahui
debiet air sungai yang mengalir tanpa menggunakan alat pengukur langsung.
3. Melatih
kemampuan Mahasiawa dalam mengukur Debit Air secara manual.
4. Menambah
wawasan Mahasiswa terhadap pengelolaan bendungan bagi pengairan pertanian dan
pembangkit listrik tenaga air.
5. Mengenal
Fungsi dan Tujuan dibuatnya Bendungan atau Waduk.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Air
Air merupakan bagian yang esensial dari protoplasma dan dapat dikatakan
bahwa semua jenis kehidupan bersifat aquatic. Dalam prakteknya suatu habitat
aquatic apabila mediumnya baik external maupun internal adalah air. Aquatic
merujuk perairan yang meliputi laut, sungai, danau, gua basah, air tanah, rawa
baik asin maupun tawar dan sejenisnya. (Muchtar, 2006).
Air merupakan salah satu faktor penentu dalam proses
produksi pertanian. Oleh karena itu investasi irigasi menjadi sangat penting
dan strategis dalam rangka penyediaan air untuk pertanian. Dalam memenuhi
kebutuhan air untuk berbagai keperluan usaha tani, maka air (irigasi) harus
diberikan dalam jumlah, waktu, dan mutu yang tepat, jika tidak maka tanaman
akan terganggu pertumbuhannya yang pada gilirannya akan mempengaruhi produksi
pertanian (Direktorat Pengelolaan Air, 2010).
Pada prinsipnya, jumlah air di alam ini
tetap dan mengikuti suatu aliran yang dinamakan “Cyclus Hydrologie”.
Dengan adanya penyinaran matahari, maka semua air yang ada di permukaan bumi
akan bersatu dan berada ditempat yang tinggi yang sering dikenal dengan nama
awan. Oleh angin, awan ini akan terbawa makin lama makin tinggi dimana
temperatur diatas semakin rendah, yang menyebabkan titik-titik air dan jatuh
kebumi sebagai hujan. Air hujan ini sebagianmengalir kedalam tanah, jika
menjumpai lapisan rapat air, maka perserapan akan berkurang, dan sebagian air
akan mengalir diatas lapisan rapat air ini. Jika air ini keluar pada permukaan
bumi, umumnya berbentuk sungai-sungai dan jika melalui suatu tempat rendah
(cekung) maka air akan berkumpal, membentuk suatu danau atau telaga. Tetapi
banyak diantaranya yang mengalir ke laut kembali dan kemudian akan mengikuti siklus
hidrologi ini (Sutrisno, 1994).
B. Sumber
air
Menurut Sutrisno (1994), secara
garis besar dapat dikatakan air bersumber dari:
1.
Air Laut
Air yang dijumpai di dalam alam
berupa air laut sebanyak 80%, sedangkan sisanya berupa air tanah/daratan, es, salju,
dan hujan. Air laut mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar
NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini, maka air laut tak memenuhi syarat
untuk air minum.
2.
Air
Atmosfir
Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena
dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran
industri/debu dan lain sebagainya.Maka untuk menjadikan air hujan sebagai
sumber air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada
saat hujan mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran.
3.
Air
Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di
permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama
pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran
industri kota dan sebagainya.
Setelah
mengalami suatu pengotoran, pada suatu saat air permukaan itu akan mengalami
suatu proses pembersihan sendiri. Udara yang mengandung oksigen atau gas O2
akan membantu mengalami proses pembusukan yang terjadi pada air permukaan yang
telah mengalami pengotoran, karena selama dalam perjalanan, O2 akan meresap ke
dalam air permukaan.
Air permukaan ada dua macam yakni:
a.
Air sungai
Dalam penggunaannya sebagai air minum,
haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai
ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali. Debit yang
tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi.
b.
Air rawa/danau
Kebanyakan air rawa ini berwarna yang
disebabkan oleh adanya zat-zat organik yang telah membusuk, misalnya asam humus
yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning coklat
4.
Air
Tanah
Air tanah adalah air yang berasal dari permukaan yang
merembes ke dalam tanah, yang terdapat di dalam ruang-ruang butir antara
butir-butir tanah di dalam lapisan bumi. Suatu saat air ini akan memenuhi
lapisan tanah yang keras dan kuat, maka air ini akan keluar permukaan sebagai
mata air.
Air
tanah terbagi antara:
a.
Air tanah dangkal
Air tanah dangkal terjadi karena daya
proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan bertahan, demikian pula
dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih banyak
mengandung zat kimia (garam-garam yang larut) karena melalui lapisan tanah yang
mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan
tanah ini berfungsi sebagai saringan. Disamping penyaringan, pengotoran juga
masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah,
setelah lapisan rapat air, air yang terkumpul merupakan air tanah dangkal
dimana air tanah ini dimanfaatkan sebagai air minum melalui sumur-sumur
dangkal.
b.
Air tanah dalam
Terdapat setelah lapis rapat air yang
pertama.Pengambilan air tanah dalam, tidak semudah pada air tanah dangkal.
Dalam hal ini harus digunakan bor dan memasukkan pipa ke dalamnya sehingga
dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 m) akan didapatkan suatu lapis
air.
Kualitas air tanah dalam pada umumnya
lebih baik dari air dangkal, karena penyaringanya lebih sempurna dan bebas dari
bakteri. Susunan dari unsur-unsur kimia tergantung pada lapis-lapis tanah yang
dilalui. Jika melalui tanah kapur, maka air itu akan menjadi sadah, karena
mengandung Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2.
c.
Mata air
Mata
air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air
yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan
kualitasnya sama dengan keadaan air tanah dalam.
C. Debit air
Debit air adalah jumlah air yang mengalir dari suatu penampang tertentu
(sungai/saluran/mata air) per satuan waktu (ltr/dtk, m3/dtk, dm3/dtk).
Pemilihan lokasi pengukuran debit air dapat dilakukan di bagian sungai yang enture
lurus, jauh dari pertemuan cabang sungai, tidak ada tumbuhan air, aliran tidak
turbulen, dan aliran tidak melimpah melewati tebing sungai (Sosrodarsono, 2006).
Di bumi terdapat kira-kira sejumlah 1,3 – 1,4 milyard km3 air,
97,5 % adalah air laut, 1,75 % berbentuk es dan 0,73 % berada di daratan
sebagai air sungai, air danau, air tanah, dan sebagainya. Hanya 0,001 %
berbentuk uap di udara. Air di bumi ini mengulangi terus-menerus sirkulasi,
prosipitasi, dan pengaliran keluar (out flow). Air menguap ke udara dari
permukaan tanah dan laut, berubah menjadi awan. Sesudah melalui beberapa proses
dan kemudian jatuh sebagai hujan atau salju ke permukaan laut atau
daratan.sebelum tiba ke permukaan bumi sebagian langsung menguap ke udara dan
sebagian tiba ke permukaan bumi. Tidak semua bagian hujan yang jatuh ke
permukaan bumi mencapai permukaan tanah. Sebagian akan tertahan tumbuh-tumbuhan
dimana sebagian akan menguap dan sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui
dahan-dahan ke permukaan tanah (Sosrodarsono, 2006).
Asdak (2002), menjelaskan bahwa debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai persatuan waktu. Dalam system SI
besarnya debit dinyatakan dalam sattuan meter kubik. Debit aliran juga dapat
dinyatakan dalam persamaan Q = A x v, dimana A adalah luas penampang (m2) dan V
adalah kecepatan
aliran (m/detik).
Debit
aliran merupakan jumlah volume air yang mengalir dalam waktu tertentu melalui
suatu penampang air, sungai, saluran, pipa atau kran. Aliran air dikatakan
memiliki sifat ideal apabila air tidak dapat dimanfaatkan dan berpindah tanpa
mengalami gesekan, hal ini berarti pada gerakan air tersebut memiliki kecepatan
yang tetap pada masing-masing titik dalam pipa dan gerakannya beraturan akibat
pengaruh gravitasi bumi.
Menurut
Soemarto (1987) debit diartikan sebagai volume air yang mengalir per satuan
waktu melewati suatu penampang melintang palung sungai, pipa, pelimpah, akuifer
dan sebagainya. Data debit diperlukan untuk menentukan volume aliran atau
perunahan – perubahannya dalam suatu sistem das. Data debit diperoleh dengan cara pengukuran debit langsung dan
pengukuran tidak langsung, yaitu dengan menggunakan liku kalibrasi. Liku
kalibrasi (ratting curve) menurut Sri Harto (2000) adalah hubungan grafis
antara tinggi muka air dengan debit. Liku kalibrasi diperoleh dengan sejumlah
pengukuran yang terencana dan mengkorelasikan dua variabel yaitu tinggi muka
air dan debit dapat dilakukan dengan menghubungkan titik – titik pengukuran
dengan garis lengkung diatas kertas logaritmik.
Faktor Penentu Debit Air
1. Intensitas hujan
Karena curah hujan merupakan salah satu faktor utama
yang memiliki komponen musiman yang dapat secara cepat mempengaruhi debit air,
dan siklus tahunan dengan karakteristik musim hujan panjang (kemarau pendek),
atau kemarau panjang (musim hujan pendek). Yang menyebabkan bertambahnya debit
air. (Suwandi, 2000).
2. Pengundulan Hutan
Fungsi utama hutan dalam kaitan dengan hidrologi
adalah sebagai penahan tanah yang mempunyai kelerengan tinggi, sehingga air
hujan yang jatuh di daerah tersebut tertahan dan meresap ke dalam tanah untuk
selanjutnya akan menjadi air tanah. Air tanah di daerah hulu merupakan cadangan
air bagi sumber air sungai. Oleh karena itu hutan yang terjaga dengan baik akan
memberikan manfaat berupa ketersediaan sumber-sumber air pada musim kemarau.
Sebaiknya hutan yang gundul akan menjadi malapetaka bagi penduduk di hulu
maupun di hilir. Pada musim hujan, air hujan yang jatuh di atas lahan yang
gundul akan menggerus tanah yang kemiringannya tinggi. Sebagian besar air hujan
akan menjadi aliran permukaan dan sedikit sekali infiltrasinya. Akibatnya
adalah terjadi tanah longsor dan atau banjir bandang yang membawa kandungan
lumpur.(Suwandi, 2000).
3. Pengalihan hutan menjadi lahan pertanian
Risiko penebangan hutan untuk dijadikan lahan
pertanian sama besarnya dengan penggundulan hutan. Penurunan debit air sungai
dapat terjadi akibat erosi. Selain akan meningkatnya kandungan zat padat
tersuspensi (suspended solid) dalam air sungai sebagai akibat dari sedimentasi,
juga akan diikuti oleh meningkatnya kesuburan air dengan meningkatnya kandungan
hara dalam air sungai.Kebanyakan kawasan hutan yang diubah menjadi lahan
pertanian mempunyai kemiringan diatas 25%, sehingga bila tidak memperhatikan
faktor konservasi tanah, seperti pengaturan pola tanam, pembuatan teras dan
lain-lain. (Suwandi, 2000).
4. Intersepsi
Adalah proses ketika air hujan jatuh pada permukaan
vegetasi diatas permukaan tanah, tertahan bebereapa saat, untuk diuapkan
kembali(”hilang”) ke atmosfer atau diserap oleh vegetasi yang bersangkutan.
Proses intersepsi terjadi selama berlangsungnya curah hujan dan setelah hujan
berhenti. Setiap kali hujan jatuh di daerah bervegetasi, ada sebagian air yang
tak pernah mencapai permukaan tanah dan dengan demikian, meskipun intersepsi
dianggap bukan faktor penting dalam penentu faktor debit air, pengelola daerah
aliran sungai harus tetap memperhitungkan besarnya intersepsi karena jumlah air
yang hilang sebagai air intersepsi dapat mempengaruhi neraca air regional.
Penggantian dari satu jenis vegetasi menjadi jenis vegetasi lain yang berbeda,
sebagai contoh, dapat mempengaruhi hasil air di daerah tersebut. (Suwandi,
2000).
5. Evaporasi dan Transpirasi
Evaporasi transpirasi juga merupakan salah satu
komponen atau kelompok yang dapat menentukan besar kecilnya debit air di suatu
kawasan DAS, mengapa dikatakan salah satu komponen penentu debit air, karena
melalu kedua proses ini dapat membuat air baru, sebab kedua proses ini
menguapkan air dari per mukan air, tanah dan permukaan daun, serta cabang
tanaman sehingga membentuk uap air di udara dengan adanya uap air diudara maka
akan terjadi hujan, dengan adanya hujan tadi maka debit air di DAS akan
bertambah juga. Sedikit demi sedikit.(Suwandi, 2000).
Pengukuran
sungai utamanya ditujukan untuk mengukur besarnya debit air sungai. Debitair
adalah besarnya volume air yang mengalir melalui penampang sungai per satuan
waktu.Pengukuran debit air tidak dilakukan di sembarang tempat dan sembarang
kondisi sungai.Pengukuran debit air agar hasilnya teliti dan valid , maka harus
mengikuti persyaratan- persyaratan tertentu yang ditetapkan oleh
masing-masing model atau formula debit. Beberapa halyang harus
diperhatikan dalam pengukuran debit adalah :
1.
Pemilihan tempat pengukuran
(gaunging site)Dalam pengukuran debit air biasanya dilakukan pengukuran
tinggi muka air (stageelevation) dan parameter penampang sungai lainnya. Untuk
melaksankan pengukurantersebut, penampatan stasiun pengukuran(hydrometer
station)harus memperhatikan 4 hal,yaitu:
a. Tempat pengukuran harud mudah dicapai pengamatan
b. Kondisi tempat harus sesuai dengan alat yang digunakan .
c. Kedudkan tempat harus stabil.
d. Kondisi alat harus standar dan stabil.
2.
Pemilihan lokasi pengukuran tinggi muka
air Dalam pemilohan lokasi pengukuran tinggi muka iar, ada beberapa syarat
yang harusdiperhatikan yaitu lokasi pengukuran hendaknya :
a. Tidak terlalu dekat dengan percabangan sungai, untuk menghondari
efek backwater.
b. Berada di hukudan hilir dari bangunan hidrologi, seperti
bendungan/dam dan ambng(weir)
c. Mudah dicapai, misalnya dekat jembatan dan sebagainya
d. Berada pada bagian sungai yang lurus agar diperoleh
ketelitian yang tinggi.
e. Berada pada dsar sungai yang stabil
3.
Syarat pengukuran kecepatan aliranPada
dasarnya debit air merupakan fungsi dari laus penampang saluran dan kecepatan
aliran,maka dalam pengukuran debit berbagai hal yang berkait dengan kedua
parameter tersebutharus diperhatikan. Adapaun syarat-syarat yang harus
diperhatikan dalam pengukurankecepeatan aliran adalah:
a. Penampang hendaknya tegak lurus dengan badan sungai, dan kecepatan
aliran padasemua titik hendaknya seragam.
b. Dapat menghasilkan kurva distribusi kecepatan aliran yang
teratur
c. Kecepatan aliran lebih besar dari 10/15 centimeter perdetik.
d. Dasar sungai hendaknya dipilih yang stabil.
e. Kedalaman air hendaknya lebih dari 30 cm
f. Hendakya tidak ada aliran yang melampaui tebing
g. Hendaknya tidak terdapat tumbuhan atau benda penganggu lainnya
4.
Alat Untuk Mengukur Tinggi Muka
Air Untuk mengukur tinggi muka air diperlukan beberapa alat antara lain:
a. Alat ukur manual berupa papan duga ( staff gauge
)
b. Alat ukur berupa Automatic Water Level
Recorder (AWLR)
III. METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Tempat
dan Waktu Praktikum
Praktikum Pengelolaan Air acara 1”Mengukur
Debit Air Pancuran” dilakukan di sebelah barat gedung Rektorat dan di
Laboratorium Ilmu Tanah,UMBY. Praktikum dilaksanakan pada hari Kamis,8 Oktober
2015.
Sedangkan praktikum acara 2”
Mengukur Debiet Air Sungai” dilaksanakan di Bendung Pacar,Argomulyo, pada hari
Kamis, 15 Oktober 2015
Dan Praktikum acara 3 “ Kunjungan
Waduk Sermo ” dilaksanakan di Waduk Sermo, Kulon Progo,Bantul, Yogyakarta, pada
Selasa, 20 Oktober 2015.
B. Bahan dan
Alat Praktikum
1. Debiet
Air Pancuran
1.1. Bahan:
Air
1.2. Alat:
a. Gelas ukur
b. Stopwatch
c. Nampan plastik
d. Selang air
e. Paralon
dengan tiga lubang pancuran searah panjang paralon,
f. Penggaris
g. Alat tulis.
2. Debiet
Air Sungai
2.1. Bahan :
Sungai
yang mengalir
2.2. Alat:
a.
Penggaris panjang (rol meter)
b.
Paralon kecil (galah)
c.
Pelampung
d.
Stopwatch
C. Cara
Kerja
1. Debiet
Air Pancuran
1. Mendirikan
paralon secara vertikal,bagian yang terbuka terletak di atas.
2. Mengalirkan
air lewat lubang samping paling bawah dan mengeluarkan air lewat lubang samping
paling atas dengan selang.
3. Usahakan
agar permukaan air dalam paralon konstan dengan mengatur kran pemasukan air.
4. Air pancuran
yang keluar dari ketiga lubang diusahakan agar saling berpotongan.
5. Mengukur
tinggi air dari masing-masing lubang pancuran dan menghitung volume air yang
keluar per satuan waktu dari lubang tersebut beserta daya pancarnya(cm).
2. Debiet
Air Sungai
1. Memilih
tempat (bagian) sungai yang lurus dengan dimensi yang seragam.
2. Mengambil
jarak sepanjang 10 meter searah dengan aliran sungai dan diberi tanda pada
kedua ujungnya.
3. Membagi
lebar permukaan sungai di bagian hulu menjadi beberapa bagian dengan jarak
lebar tertentu (tergantung lebar sungai).
4. Pada setiap
bagian lebar tadi diapungkan suatu pelampung
5. Mengalirkan
pelampung dari hulu sampai hilir sepanjang 10 meter dan waktunya dicatat
(diukur) dengan stopwatch.
6. Menghitung
kecepatan aliran air sungai.
7. Selanjutnya
pada setiap bagian lebar permukaan sungai tadi diukur kedalamannya ( dilakukan
juga di bagian tengah dan hilir).
8. Menghitung
luas penampang aliran sungai.
9. Menghitung
debiet aliran air sungai.
3. Kunjungan Waduk Sermo
1.
Mempersiapkan Waktu dan Transportasi ke Waduk Sermo.
2.
Mengikuti Kegiatan di Waduk Sermo.
3.
Mengamati Fungsi dan Cara Kerja dari Waduk Sermo.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
1. Debiet Air Pancuran
Tabel hasil
pengukuran debit air pancuran
|
Ulangan
|
Waktu
(dt)
|
Jarak pancaran air tiap lubang(cm)
|
Volume air tertampung tiap lubang(ml)
|
||||
|
1
|
2
|
3
|
1
|
2
|
3
|
||
|
I
|
60
|
145
|
210
|
227
|
630
|
850
|
1000
|
|
II
|
60
|
149
|
205
|
231
|
657
|
890
|
1045
|
|
III
|
60
|
150
|
198
|
215
|
663
|
866
|
1074
|
|
Rata-rata
|
60
|
148
|
204,3
|
224,3
|
650
|
868,6
|
1039,6
|
Ø Debiet air
teoritis
Lubang 1
= 12,31 cm3/dt
Lubang 2
= 15,08 cm3/dt
Lubang 3
= 22,29 cm3/dt
Ø Debiet air
kenyataan
Lubang 1
= 650 ml/60 dt
Lubang 2
= 868,6 ml/60 dt
Lubang 3
= 1039,6 ml/60 dt
A. Debit air teoritis
1. Lubang 1
Q = A x V
= p. r2 x 
= 3,14 (0,115 cm)2 x 
= 0,04215 cm2 x 
= 0,042 cm2 x 292,14 cm/dt
= 12,31 cm3/dt
2. Lubang 2
Q = A x V
= p. r2 x
= 3,14 (0,115 cm)2 x 
= 0,042 cm2 x 
= 0,042 cm2 x 358,96 cm/dt
= 15,08 cm3/dt
3. Lubang 3
Q = A x V
= p. r2 x
= 3,14 (0,115 cm)2 x 
= 0,042 cm2 x 
= 0,042 cm2 x 530,61 cm/dt
= 22,29 cm3/dt
B. Debit air kenyataan
1. Lubang
atas(1) = Rata-rata volume air pancaran tiap lubang
= 
= 650 ml/60 dt = 10,83 ml/dt
2. Lubang
tengah (2) = Rata-rata volume air pancaran tiap lubang
= 
=
868,9 ml/60
dt = 14,48 ml/ dt
3. Lubang
bawah (3) = Rata-rata volume air
pancaran tiap lubang
= 
=
1039,6 ml/60
dt
= 17,32 ml/dt
2. Debiet Air Sungai
Tabel 2. Pengukuran
kedalaman sungai
|
Ulangan
|
Kedalaman sungai (cm)
|
|||
|
0
|
0-50
|
50-100
|
100-150
|
|
|
1 (hulu)
|
96
|
120
|
117,5
|
97,5
|
|
2 (tengah)
|
96
|
132
|
140,5
|
97,5
|
|
3 (hilir)
|
85
|
101,5
|
103,5
|
93
|
Jarak
hulu-hilir (S) = 10 m=1000 cm
·
Luas bagian hulu(L1)= 16.262,5 cm2
·
Luas bagian tengah(L2) = 22.787,5 cm2
·
Luas bagian hilir(L3) = 14.700 cm2
Rata-rata
luas (A) = 
= 
= 17.916,66 cm2
= 1,7916 m2
Tabel 3.
Kecepatan aliran sungai
|
Ulangan
|
Waktu (detik)
|
Rata-rata
|
||
|
Pelampung 1
|
Pelampung 2
|
Pelampung 3
|
|
|
|
1
|
161
|
158
|
204
|
174,3
|
|
2
|
137
|
177
|
177
|
163,6
|
|
3
|
176
|
174
|
193
|
181
|
Total
rata-rata waktu(t) = 
= 172,9 detik
Kecepatan
aliran air
V =
= 10
m/172,9 dt
Debiet air
sungai
Q = A x V
= 1,7916 m2 x 
= 17,916 m3/ 
dt
dt
= 0,1036 m3/dt
B. Pembahasan
1. Debit Air Pancuran
Pada praktikum acara pertama yaitu
pengukuran debit air pada pancuran menggunakan media pipa paralon yang
berdiameter + 7,60 cm dan
terdapat 3 lubang yang masing masing lubang memiliki diameter 2,30 mm dan jarak
antara lubang pertama,kedua dan ketiga yang bervariasi mendapatkan hasil bahwa
:
1) Semakin
Tinggi suatu penampang aliran atau dekat jaraknya dengan tinggi rata-rata
Penampang dalam hal ini adalah lubang pertama maka semakin rendah tekanan air
yang dimiliki, sehingga jarak pancuran kepermukaan tanah menjadi dekat dengan
rata-rata 148 cm dalam hasil percobaan praktikum dengan tiga kali pengulangan.
Hal ini menyebabkan volume air yang tertampung sedikit yaitu berkisar 650 ml.
2) Sedangkan
pada tinggi penampang kedua atau letak lubang berada di antara lubang pertama
dan ketiga maka hasil yang didapatkan adalah tekanan air kerkekuatan sedang
dengan jarak pancuran rata-rata 204,3 cm dan volume air yang tertampungpun
berkisar sedang yaitu 868,6 ml.
3) Dan pada
penampang ketiga jarak antara lubang atas dan lubang ketiga paling jauh
sehingga menghasilkan tekanan air yang paling besar dan menyebabkan jarak
pancuran menjadi jauh dengan rata-rata 224,3 cm dan secara otomatis volume air
yang tertampung lebih banyak dari lubang pertama dan kedua yaitu 1039,6 ml.
Dari hal ini jika dibandingkan
dengan dasar teori yang ada bahwa hubungan antara Jarak dan tekanan Potensia
air sangat mempengaruhi terhadap kecepatan aliran dan volume sama persis dengan
hasil praktikum acara pertama Pengukuran Debit Air Pancuran, dilihat dari penjabaran
diatas menunjukan bahwa Pengaruh Ketinggian suatu penampang mempengaruhi
Tekanan air dan Kecepatan aliran air. Jika dikaitkan dalam kehidupan
sehari-hari contoh ini dapat diambil dari peristiwa Turunnya Hujan dimana
Ketinggian hujan dari awan sampai kepermukaan bumi sangan berpengaruh pada
kecepatan aliran curah hujan dan volume yang jatuh di bumi. Maka hal ini dapat
dimanfaatkan untuk pengembangan dan pengelolaan sumber air untuk pertanian.
2. Debit Air Sungai
Pada acara praktikum kedua yaitu
Pengukuran Debit Air Sungai dimana hal ini dilakukan di Bendung Pacar,
Argomulyo, Sedayu, Bantul, Yogyakarta yang menggunakan Alat manual seperti Tiga
Buah Bola Plastik yang sudah disiapkan, Penampang aliran Benduangan atau
Sungai, Pipa Paralon sebagai Pembatas dan Pengukur Waktu (Stopwatch) yang mana
menghasilkan sebagai berikut :
1) Suatu
kedalaman Penampang aliran sangat berpengaruh terhadap kecepatan aliran dan hal
tersebut akan terlihat dari waktu yang ditentukan, dimana pada percobaan
pertama didapatkan hasil dengan kedalam yang paling dangkal mempengaruhi
kecepatan aliran air menjadi cepat.
2) Sedangkan
dengan kedalaman penampang yang sedang yaitu dengan jarak panampang ( 50-100 cm
) mempengaruhi kecepatan aliran menjadi lebih besar dibandingkan penampang pertama.
3) Dan
penampang ketiga dengan jarak ( 100-150 cm ) dimana mendapatkan hasil paling
besar dari segi kecepatan aliran. Artinya kedalam ketiga menghasilkan kecepatan
aliran menjadi lambat dibandingkan penampang pertama dan kedua.
Jika hal ini di bandingkan dengan Kecepatan
aliran teoritis dan pengaruh kedalam maka tidak sama. Dimana semakin dangkal
suatu penampang aliran maka kecepatan aliran akan semakin cepat dan tekanan
airnya pun kecil. Sedangkan Penampang yang memiliki kedalaman paling dalam maka
mempengaruhi kecepatan aliran menjadi lambat dan tekanan airnya pun menjadi
besar. Maka hal ini mendorong untuk orang yang bergerak dibidang pertanian
mengelola pengairan seperti waduk dan bendungan dengan tepat, sehingga ketika
lahan pertanian suatu daerah membutuhkan air para pekerja sudah dapat menetukan
kecepatan aliran baik itu waktu dan volume yang akan diterima di suatu lahan.
Pengelolaan yang baik pan pemahaman yang tepat tentang Kecepatan aliran air dan
kedalaman serta luas suatu penampang akan berguna dalam hal membuat aliran air
untuk pengairan pertanian.
V. KESIMPULAN
Dari hasil praktikum Pengelolaan Air
yang telah dilaksanakan maka dapat ditarik kesimpulan tentang Pengaruh
kedalaman,luas penampang, tekanan air dan jarak suatu penampang terhadap
kecepatan suatu aliran sebagai berikut :
1. Semakin
Tinggi suatu penampang dan dekatnya jarak aliran maka tekanan air semakin kecil
dan jarak pancuran akan pendek. Hal ini juga berpengaruh terhadap volume yang
sedikit.
2. Semakin Jauh
jarak suatu penampang atau dengan ketinggian yang rendah dari permukaan maka
tekanan air yang didapat akan semakin besar sehingga jarak pancuran akan
semakin jauh dan kecepatan aliran sangat kuat.
3. Semakin
Dangkal suatu permukaan penampang maka kecepatan aliran akan semakin besar dan
tekanan airpun akan semakin kecil.
4. Semakin
Dalam suatu permukaan penampang maka tekanan air akan semakin besar dan
memperlambat laju dari aliran air.
5. Didirikannya
waduk dan bendungan menjadi jawaban atas cara pengelolaan sumber air untuk
lahan pertanian.
3. KUNJUNGAN KE WADUK SERMO
A. Sejarah Dan Latar Belakang
Proyek pembangunan Waduk Sermo merupakan salah satu komponen program IISP
(Integreted Irrigation Sector Project) yang pembiayaannya berasal dari APBN
murni dan bantuan ADB. Studi kelayakan Waduk Sermo dilakukan oleh Mac Donald
tahun 1980, dilanjutkan oleh PT Indra Karya tahun 1985 dan 1991. Penelitian
untuk mengetahui waduk sermo layak dibangun dari segi teknis dan ekonomis
dilakukan oleh ELC – Electroconsult pada tahun 1992. Waduk Sermo ini dibuat
dengan membendung Kali Ngrancah yang dapat menampung air 25 juta meter kubik.
Pembangunannya diselesaikan dalam waktu dua tahun delapan bulan (1 Maret 1994
hingga Oktober 1996). Waduk Sermo ini diresmikan pada tanggal 20 November 1996
oleh Presiden Soeharto dan akhirnya resmi beroperasi pada tahun 1997.
Pembangunan waduk sermo ini membuat Pemda Kulonprogo harus memindahkan 107 KK
dengan bertransmigrasi ke Tak Toi Bengkulu, dan ke PIR kelapa sawit Riau.
Tujuan pembangunan waduk ini adalah untuk suplesi sistem irigasi daerah
Kalibawang yang memiliki cakupan areal seluas 7.152 Ha. Sistem irigasi tersebut
merupakan interkoneksi dari beberapa daerah irigasi, diantaranya Clereng,
Pengasih, dan Pekik Jamal.
Pembangunan Waduk Sermo diharapkan dapat meningkatkan produktivitas
pertanian melalui perluasan areal, effisiensi air irigasi dan peningkatan
intensitas tanam, sehingga diharapkan dapat memperbaiki pendapatan petani dan
meningkatkan kesempatan kerja dan meningkatkan kesempatan kerja di daerah
tersebut.
B. Lokasi Waduk Sermo
Letak Waduk Sermo boleh dibilang cukup strategis, karena berada diantara
dua bukit dan disekelilingnya masih banyak pepohonan dan adanya cagar alam atau
hutan wisata yang membuatnya nampak hijau dan sejuk. Di sana terdapat jalan
yang melingkari sekeliling waduk sehingga memudahkan pengunjung menikmati Waduk
Sermo dari sudut pandang manapun dengan leluasa. Di sepanjang jalan melingkar
itu terdapat tempat – tempat persinggahan berupa rumah jamur (berbentuk seperti
jamur) dan juga rumah panggung. Terdapat pula warung makan, bengkel dan juga
toilet umum. Disamping itu juga menyediakan wisma atau vila apabila kita ingin
menikmati keindahan waduk pada malam hari. Bila ingin mengelilingi Waduk Sermo
lewat air, disana juga disediakan penyewaan perahu atau sering pula masyarakat
menyebutnya “gethek”. Perahu motor juga ada. Bila ingin memancing, kita tidak
perlu membayar. Cukup membeli atau membawa sendiri peralatan untuk memancing.
Meski pengunjung bebas memancing di Waduk Sermo, namun ada kawasan-kawasan
tertentu yang dilarang sebabberbahaya.
C. Fungsi & Manfaat Waduk Sermo
1. Paritirta dan pariboga (irigasi)
2. PDAM Parimina (Perikanan)
3. Pariwisata
4. Olah Raga
Dampak Adanya Waduk Sermo Pada Bidang Ekonomi Adanya waduk sermo di desa
hargowilis, dapat membantu meningkatkan perekonomian warga sekitar waduk, dan
juga dapat mengurangi jumlah pengangguran di desa hargowilis khususnya. Dampak
Adanya Waduk Sermo Terhadap Sosial Budaya Yang paling menonjol akibat
terjadinya perubahan-perubahan fisik maupun ekonomi dan sosial budaya, ternyata
berpengaruh terhadap perubahan adat kebiasaan yang ada di daerah penelitian.
Hal ini terlihat oleh adanya upacara tradisional Rebo Wekasan (upacara syukuran
panen yang melimpah) yang saat ini sudah mundur sebagai akibat Desa Hargowilis
terpisahkan oleh Waduk Sermo. Selain itu, para penduduk juga sudah mulai
berpikir secara rasional sehubungan adanya keterbatasan sumberdaya yang ada.
Selain itu juga masyarakat di sekitar waduk sermo, banyak yang memanfaatkan
pinggiran waduk sermo tersebut untuk ditanami rumput kolonjono sebagai makanan
ternak mereka, karena sebagian besar mereka yang bertempat tinggal di sekitar
waduk sermo, banyak yang memelihara sapi dan kambing, tetapi ada juga
masyarakat yang menanami sayuran, seperti kangkung, lembayung dan lain-lain
Bentuk-bentuk Kerja Sama Antara Pihak Waduk Sermo dan Masyarakat Bentuk-bentuk
kerjasama antara pihak waduk sermo dengan masyarakat yaitu diantaranya dengan
adanya, pemberian bibit tanaman oleh pihak waduk sermo pada masyarakat untuk ditanam
di sekitar waduk, pengadaan pelatian pembuatan pupuk organik oleh pihak waduk
sermo, mengadakan penyuluhan-penyuluhan dan pengarahan pada masyarakat, baik
itu dari kelompok tani, kelompok penjaring, kelompok warung dan lain-lain, agar
dapat mengembangkan usahanya dan dapat memajukan waduk sermo.
D. Bangunan
Waduk Sermo ini terdiri dari bendungan utama yang merupakan tipe urugan
batu berzona dengan inti kedap air. Puncak bendungan memiliki elevasi
+141,60meterdengan panjang 190.00 meter, lebar 8,00 meter, tinggi max 58,60
Meter dan volume urugan 568,000 meter. Coffer Dam dengan tipe urugan batu dan
selimut kedap air yang memiliki elevasi mercu+105,00 meter. Bangunan pelimpah
dengan tipe "ogee" tanpa pintu yang memiliki lebar pelimpah 26 meter,
elevasi mercu 136,60 meter, peredam energi bak lontar dan lantai peredam
energi. Bangunan terowongan dengan bentuk tapal kuda dengan diameter 4,2 meter
yang memiliki kapasitas 179,50 meter kubik per detik, elevasi inlet 89,00 meter
dan elevasi outlet 84,00 meter. Selama ini Waduk Sermo dimanfaatkan sebagai
sumber air bersih oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) dan untuk air irigasi
yang mengairi sawah di daerah Wates dan sekitarnya. Terkadang lokasi Waduk
digunakan untuk lomba dayung seperti yang terjadi belakangan ini dan untuk
pelatihan bagi Akademi Angkatan Udara (AAU), juga sering dijadikan obyek
diskusi akademika tentang evaluasi geologi teknik dan kerentanan gerakan tanah
di sekitar waduk tersebut (terutama pada sandaran dinding bendungan sebelah
barat/kanan).
E. Sedimentasi
Sedimentasi merupakan permasalahan klasik yang tidak hanya terjadi
Indonesia tapi juga hampir di seluruh dunia. Ancaman sedimentasi ini juga
mengancam waduk-waduk yang ada di Indonesia sekitar 284 waduk dan dapat
mengurangi kapasitas tampungan waduk serta berkurangnya umur layan waduk. Upaya
penanggulangan sedimentasi yaituinfrastruktur yang optimum untuk mengatasi
sedimentasi yang dapat dibangun, dioperasikan, dan dipelihara secara mudah,
praktis dan berbiaya rendah.
Berdasarkan kondisi tersebut, Balai Bangunan Hidraulik dan Geoteknik
Keairan (BHGK) melalui kegiatan Teknologi Bangunan Pengendali Sedimen telah
melakukan penelitian mengenai efektifitas dari Bangunan Pengendali Sedimen
(BPS). Manfaat dari bangunan ini adalah BPS ini mampu menangkap sedimen di
alur sungai.
Bangunan Penampung Sedimen (BPS) berfungsi untuk menahan, menangkap dan
mengendalikan laju angkutan sedimen pada alur sungai sebelum masuk ke tampungan
Waduk Jatigede. Kapasitas sedimen waduk jatigede 980 juta m3, Air
baku 3.500 l/s, Listrik 110 MW, Irigasi 90.000 ha Laju angkutan sedimen
7,77 juta m3/tahun.
F. Ketersediaan Air di Waduk Sermo
Ketersediaan air permukaan yang dimaksud dalam penelitian ini adalah
ketersediaan air waduk. Waduk adalah tubuh perairan yang dibuat oleh manusia,
tujuan utamanya adalah untuk menyimpan air pada saat run off berlrbih,
maksudnya adalah untuk berbagai kepentingan penyediaan air di waktu kemaau,
penanggulangan banjir, pembangkit tenaga listrik dan wisata. Pada Sub DAS
Ngrancah terdapat sebuah waduk yang dibangun pada tahun 1993an yang diberi nama
Waduk Sermo. Menurut wawancara yang dilakukan kepada 100 responden di Desa
Hargawilis dan Hargatirta, waduk Sermo dibangun salah satunya untuk mengatasi
kelangkaan air ketika kemarau panjang yang terjadi di beberapa desa di
Kulonprogo, terutama desa desa yang berada pada daerah perbukitan. Selain itu
Waduk Sermo juga berfungsi untuk kebutuhan irigasi di beberapa kecamatan di
Kulon Progo.
Ketersediaan air waduk dihitung dengan Imbangan air waduk. Imbangan air
adalah besarnya volume air yang masuk ke waduk berbanding lurus dengan besarnya
volume air yang keluar dari waduk. Masukan (Inflow) merupakan
besarnya aliran air yang masuk ke waduk. Masukan (inflow) yang dimaksud
pada imbangan air di atas adalah aliran sungai yang masuk ke waduk. Besarnya
aliran air sungai (debit) yang masuk ke waduk sermo diketahui dengan
menggunakan data sekunder yang diperoleh dari Pusat Pelayanan Waduk Sermo.
Terdapat 7 anak sungai yang mengisi waduk, yang mana empat sungai diantaranya
bertemu menjadi satu dan menjadi pengisi terbesar dari waduk Sermo.
Sungai utama yang mengisi waduk tersebut adalah Sungai Ngrancah. Debit air
Sungai Ngrancah yang masuk ke dalam waduk setiap harinya tidak sama, tergantung
pada sistem pengendalian pintu airnya. Menurut data yang direkam setiap harinya
selama dua tahun (2009 dan 2010), rata rata debit Sungai Ngrancah yang masuk ke
Waduk Sermo sebesar 15.314.900 m3/tahun.
Hujan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya Input yang
masuk ke waduk sermo. Data curah hujan di daerah sekitar bendungan waduk
sermo diperoleh dari Pusat Pelayanan Waduk Sermo. Tebalnya hujan yang mengisi
Waduk Sermo sebesar 1.517.949 m3/tahun. Selain itu waduk Sermo juga
mendapat masukan air dari air tanah, cadangan air atau storage dan
beberapa sungai kecil di sekitarnya yang besarnya mencapai 8.796.254 m3/tahun.
Jumlah ini dapat diketahui melalui perhitungan neraca waduk, yang mana
diketahui outflow waduk melalui Sungai Secang sebesar
25.629.541.150 m3/tahun. Selain itu outflow juga berasal dari
evaporasi.
Evaporasi adalah proses perubahan molekul air dari air permukaan waduk
menjadi molekul uap air yang terangkat ke atmosfer. Data evaporasi diperoleh
dari survey data sekunder yang berasal dari Pusat Pelayanan Waduk Sermo. Data
Evaporasi tersebut digunakan untuk menghitung besarnya volume air yang menguap
ke atmosfer dengan mengalikannnya dengan luas waduk sermo. Total Evaporasi pada
Waduk Sermo sebesar 87.953 mm3/tahun. Sehingga setelah melalui
perhitungan imbangan air waduk, totol ketersediaan air yang dihitung dari
jumlah input waduk yang berasal dari presipitasi, debitInflow sungai,
debit airtanah dan juga cadangan storage sebesar 25.629.103,5 m3/tahun.
Sebuah Perusahaan Pengolahan Air Bersih telah dibangun pula di tepi
waduk. Fungsinya adalah untuk mengolah air waduk menjadi air bersih yang layak
untuk digunakan untuk kebutuhan domestik warga. Air bersih tersebut di alirkan
melalui pipa pipa PDAM ke beberapa kecamatan di Kulon Progo. Setiap harinya
perusahaan mengambil air dari waduk Sermo sebanyak 1.836 m3. Pada
tahun 2011, sudah banyak masyarakat yang menggunakan PDAM untuk memenuhi
kebutuhan sehari harinya. Akan tetapi tak sedikit pula masyarakat yang tidak
menggunakan jasa PDAM untuk memperoleh air. Akan tetapi ada pula masyarakat
yang tinggal dekat waduk namun tidak menggunakan jasa PDAM. Mayoritas mereka
adalah masyarakat yang memiliki sumur di rumahnya. Ada pula masyarakat yang
tetap lebih memilih menggunakan air dari mata air yang jaraknya cukup jauh
daripada menggunakan PDAM. Mereka mayoritas adalah masyarakat dengan ekonomi
rendah yang tidak mampu membayar biaya tagihan PDAM.
Distribusi penyaluran PDAM dari Waduk Sermo hingga saat ini juga
belum dapat mencakup seluruh masyarakat yang kerap mengalami kelangkaan air
ketika kemarau, hal tersebut terjadi pada masyarakat yang tinggal di lereng
lereng atas yang sulit dijangkau. Sehingga diharapkan pemerintah dapat
menurunkan harga PDAM atau memberikan subsidi air bersih bagi rakyat yang
kurang mampu supaya seluruh kalangan masyarakat dapat merasakan fasilitas air
bersih dengan mudah. Selain itu distribusi penyaluran pipa-pipa PDAM juga harus
diperluas sehingga masyarakat tidak lagi mengalami krisis air ketika kemarau
G. Sistem Pengelolaan Waduk Sermo
Pengelolaan Waduk Sermo yang berada di Kali Ngrancah Pedukuhan Sermo Desa
Hargowilis Kecamatan Kokap merupakan terbaik di Indonesia. Salah satunya karena
ada ketaatan dari warganya dan ada pimpinan yang dihormati dari dalam hati. Seperti
diketahui tujuan dibangunnya waduk Sermo adalah untuk suplesi daerah irigasi
Sistem Kalibawang dengan areal 7.152 hektar. Selain kebutuhan irigasi, air dari
waduk juga digunakan untuk air baku air minum PDAM Kulonprogo sebesar 150
liter/detik dan penggelontoran Kota Wates sebesar 50 liter/detik. Dan
kontribusi sabuk hijau bagi masyarakat adalah untuk pengawetan air di sumber
air alternatif, hijauan makanan ternak, dan tanaman serbaguna.
Di Indonesia rata-rata airnya keruh, sedangkan di Waduk Sermo airnya
jernih, ini menunjukkan tidak ada sedimen yang masuk, karena semua tertutup
hutan. Sebelumnya juga dilakukan peninjauan pengendalian banjir lahar melalui
infrastruktur pengendali sedimen dengan teknologi sabo di Merapi dan sistem
irigasi lahan berpasir di pantai selatan Samas Bantul.
Wilayah sungai, kata Subandrio, merupakan miniatur suatu negara, Indonesia
mempunyai lebih 30 balai lebih yang mengelola beberapa sungai. Di Sermo ini apa
yang diciptakan Tuhan, dikelola airnya dan disimpan di bukit-bukit yang meresap
ke bawah. Akar-akarnya bagus, zona akarnya 5 meter lebih, air
dicengkeram, sinar matahari tidak tembus ke bawah, itu melindungi tanahnya di
hutan, agar air tidak serta menguap. Sehingga air disimpan di dalam tanah, awet
jumlahnya/kualitasnya.
DAFTAR PUSTAKA
http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/621/jbptunikompp-gdl-nuryantipr-31008-10-unikom_n-i.pdf ( Diakses pada tanggal 30 November 2015 )
( Diakses
pada tanggal 30 November 2015 )
( Diakses
pada tanggal 30 November 2015 )
Tidak ada komentar:
Posting Komentar