RPS FT12434 · Ganjil 2026/2027

Rekayasa Irigasi

Irigasi adalah urusan membawa air dalam jumlah yang tepat, ke tempat yang tepat, pada waktu yang tepat. Mata kuliah ini menelusuri perjalanan air dari sungai, melewati bendung, saluran primer, sekunder, dan tersier, sampai menggenangi petak sawah, lengkap dengan perhitungan setiap langkahnya.

Daerah irigasi dari bendung sampai petak tersier. Seret untuk memutar, cubit atau gulir untuk memperbesar.

Cara belajar di kelas ini

Pertanyaan pemantikSetiap pertemuan dibuka dengan persoalan nyata di daerah irigasi Aceh Barat.

Mekanisme fisikKe mana air pergi: diuapkan tanaman, meresap, hilang di saluran, atau mengalir lewat bangunan.

Simulasi dan kalkulatorLembar kerja interaktif: evapotranspirasi, pola tanam, debit andalan, dimensi saluran, bangunan, dan bendung.

Kriteria Perencanaan sebagai ringkasanRumus dan batas KP-01 sampai KP-07 dan FAO-56 muncul setelah mekanismenya dipahami.

Bedah soal, bank soal, cek pemahamanContoh soal bertahap, bank soal dengan angka berbeda untuk setiap NIM, miskonsepsi, dan kuis dengan umpan balik langsung.

Kasus berjalan: Daerah Irigasi Krueng Seuneubok

Satu daerah irigasi fiktif dipakai sepanjang semester sebagai tugas besar. Angka-angkanya dibuat realistis untuk latihan di pesisir barat Aceh, bukan data resmi.

Data	Nilai	Minggu
Luas baku sawah	900 ha, pola tanam padi – padi – palawija	1, 4
Iklim	ETo bulanan 3,5–4,2 mm/hari; curah hujan andalan setengah bulanan R80	2–4
Sumber air	Krueng Seuneubok, data debit Agustus 10 tahun	5
Jaringan	Saluran primer, sekunder BS1 (4 petak, 350 ha), sekunder BS2 (5 petak, 460 ha), 1 petak langsung dari primer (90 ha)	6–7
Saluran dan bangunan	Dimensi ruas, profil memanjang, alat ukur Romijn, terjun, gorong-gorong	9–12
Bangunan utama	Bendung tetap mercu bulat, lebar sungai 35 m, Q₁₀₀ = 150 m³/s	13–14

Capaian pembelajaran

Kode	Rumusan
CPL-2	Mampu menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif serta memanfaatkan teknologi informasi dan perangkat digital dalam pengembangan dan penerapan ilmu teknik sipil.
CPL-5	Mampu mengidentifikasi, merumuskan, menganalisis, dan menyelesaikan masalah rekayasa kompleks di bidang struktur, geoteknik, transportasi, sumber daya air, dan manajemen konstruksi.
CPL-6	Mampu merancang komponen, sistem, atau proses bangunan teknik sipil sesuai standar teknis yang berlaku dengan memanfaatkan metode dan perangkat lunak rekayasa modern, serta mempertimbangkan kinerja, biaya, dan kemudahan pelaksanaan.
CPMK-1	Mahasiswa mampu menganalisis kebutuhan air irigasi, ketersediaan air, dan hidraulika bangunan utama.
CPMK-2	Mahasiswa mampu merancang saluran dan bangunan irigasi sesuai Kriteria Perencanaan Irigasi.
CPMK-3	Mahasiswa mampu menggunakan lembar kerja dan peta untuk perhitungan dan tata letak jaringan irigasi.

Rencana pembelajaran 16 minggu

Mg	Materi	CPMK	Penilaian	Bobot

Rencana evaluasi

Case method 27%

Partisipasi 23%

Kuis 15%

UTS 15%

UAS 20%

Unsur nilai	Metode	CPMK-1	CPMK-2	CPMK-3	Total
Kuis	Kognitif – kuis	6	4	5	15
UTS	Kognitif – ujian tengah semester	7	0	8	15
UAS	Kognitif – ujian akhir semester	7	5	8	20
Partisipasi	Aktivitas partisipatif	17	6	0	23
Case method	Kognitif – tugas	0	10	17	27
Jumlah		37	25	38	100

Pustaka

Direktorat Jenderal Sumber Daya Air. (2013). Standar Perencanaan Irigasi: Kriteria Perencanaan KP-01 sampai KP-07. Kementerian Pekerjaan Umum.
Mawardi, E., & Memed, M. (2010). Desain Hidraulik Bendung Tetap untuk Irigasi Teknis. Alfabeta.
Pendukung: Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56. FAO.

Tentang angka dari pedoman. Rumus dan nilai tabel di halaman ini diringkas dari KP-01 sampai KP-07 dan FAO-56 sebagaimana disebut di setiap bagian. Tabel ringkas (koefisien tanaman, dimensi saluran, tinggi jagaan, koefisien bendung) dipakai untuk latihan; untuk perencanaan nyata selalu baca tabel dan grafik lengkap dalam dokumen KP resmi.

Satuan: debit m³/s atau l/s, kebutuhan air mm/hari atau l/s/ha (1 l/s/ha = 8,64 mm/hari), elevasi m di atas datum. Desimal memakai koma. Media: Microsoft Excel, laptop, layar, proyektor.

Minggu 1 · CPMK-1

Perjalanan air dari sungai ke sawah

Dari setiap 100 liter air yang masuk ke pintu pengambilan, hanya sekitar 65 liter yang sampai ke petak sawah. Sisanya meresap, menguap, atau terbuang di sepanjang saluran. Merancang jaringan irigasi berarti mengendalikan kehilangan ini sambil membagi air secara adil.

Sub-CPMK 1.1: Mahasiswa mampu menjelaskan sistem irigasi dan tingkatan jaringan.
Penilaian: Diskusi kelas: keaktifan dan ketepatan penjelasan
Metode: Ceramah interaktif dan diskusi kelas; kontrak perkuliahan
Pustaka: KP-01 Bab 1–2
Bobot: 5%

Pertanyaan pemantik

Mengapa petani di ujung saluran sering kekurangan air, padahal petani di dekat bendung justru kelebihan?

Bendung menaikkan muka air sungai, saluran primer membawa air menyusuri kontur, saluran sekunder membagi ke petak-petak tersier.

Konsep inti tiga tingkatan jaringan

KP-01 membedakan jaringan irigasi menurut tingkat pengaturan dan pengukurannya: sederhana (tanpa bangunan ukur, dikelola petani), semiteknis (bangunan utama permanen, sebagian bangunan ukur), dan teknis (saluran pembawa dan pembuang terpisah, debit dapat diukur dan diatur sampai petak tersier).

Bangunan utama (bendung, pengambilan bebas, atau waduk) menyadap air dari sungai dan menaikkan muka air agar dapat mengalir secara gravitasi.
Jaringan utama: saluran primer dan sekunder beserta bangunan bagi, bangunan sadap, dan bangunan pelengkap. Dikelola pemerintah.
Jaringan tersier: saluran tersier dan kuarter di dalam petak tersier (umumnya 50–100 ha), dikelola petani pemakai air (P3A).

Simulasi kehilangan air di setiap tingkat

Bedah soal: efisiensi irigasi

Pintu pengambilan D.I. Krueng Seuneubok mengalirkan 1,38 m³/s. Efisiensi saluran primer 90%, sekunder 90%, tersier 80%. Berapa debit yang sampai ke sawah dan berapa luas yang dapat dilayani bila kebutuhan bersih di sawah 1,0 l/s/ha?

Efisiensi total e = e_p × e_s × e_t = 0,90 × 0,90 × 0,80 = 0,648 ≈ 0,65
Debit sampai di sawah Q_sawah = 1.380 × 0,648 = 894 l/s
Luas yang terlayani A = 894/1,0 = 894 ha

Sekitar 486 l/s (35%) hilang di saluran. Menaikkan efisiensi tersier dari 80% menjadi 85% (misalnya dengan saluran pasangan dan pemeliharaan) menambah luas layanan sekitar 56 ha tanpa menambah air dari sungai.

Miskonsepsi umum

AnggapanKehilangan air di saluran hanya karena bocor.

SebenarnyaKehilangan juga berasal dari rembesan dasar dan tebing, penguapan, pengoperasian pintu yang tidak tepat, dan air yang dibuang di ujung saluran. Kehilangan operasional sering lebih besar dari rembesan.

AnggapanJaringan irigasi cukup terdiri dari saluran pembawa.

SebenarnyaJaringan teknis memerlukan saluran pembuang yang terpisah. Tanpa pembuang, sawah tergenang terlalu lama di musim hujan dan kelebihan air tidak dapat dipakai ulang.

Di lapangan

Aceh Barat. Daerah irigasi di pesisir barat Aceh mengambil air dari sungai-sungai pendek berlereng curam yang debitnya cepat naik saat hujan dan cepat turun saat kemarau. Karena itu bangunan utama harus tahan banjir dan sedimen, sedangkan jaringan harus mampu membagi air dengan adil ketika debit sungai turun.

Cek pemahaman

Soal 1Petak tersier dikelola oleh…

Soal 2Efisiensi total 0,65 berarti…

Diskusi 1.1 — Daerah irigasi terdekat

Cari daerah irigasi terdekat dari kampus. Identifikasi bangunan utamanya, saluran primer dan sekunder, serta satu petak tersier. Diskusikan masalah pembagian air yang dialami petani di hulu dan di hilir.

Minggu 2 · CPMK-1

Berapa banyak air yang diuapkan sawah setiap hari?

Matahari, angin, dan udara kering menarik air dari permukaan tanah dan daun. Evapotranspirasi adalah komponen terbesar kebutuhan air tanaman, dan besarnya dihitung dari data cuaca dengan metode Penman-Monteith FAO-56.

Sub-CPMK 1.2: Mahasiswa mampu menghitung evapotranspirasi tanaman dan hujan efektif.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: FAO-56 Bab 2–4; KP-01 Lampiran
Bobot: 4%

Pertanyaan pemantik

Pada hari berawan dan lembap, sawah tetap kehilangan air. Dari mana energi untuk menguapkan air itu berasal?

Konsep inti ETo, Kc, dan hujan efektif

Evapotranspirasi acuan ETo: penguapan dari rumput acuan yang cukup air. Hanya bergantung pada cuaca: radiasi, suhu, kelembapan, dan angin.
Evapotranspirasi tanaman ETc = Kc × ETo. Koefisien tanaman Kc berubah menurut umur tanaman: kecil saat awal, maksimum saat tanaman menutup lahan, turun menjelang panen.
Hujan efektif Re: bagian hujan yang benar-benar dimanfaatkan tanaman. Untuk perencanaan dipakai hujan andalan R80 (terlampaui 80% tahun), dan untuk padi KP-01 memakai Re = 0,7 × R80 per periode setengah bulanan.

ETo = [0,408 Δ(R_n − G) + γ·900/(T + 273)·u₂(e_s − e_a)] / [Δ + γ(1 + 0,34u₂)]

ETc = Kc × ETo Re_padi = 0,7 × R80 / 15 (mm/hari)

R_n radiasi netto (MJ/m²/hari) · G fluks panas tanah (≈ 0 untuk periode harian sampai bulanan) · T suhu rata-rata (°C) · u₂ kecepatan angin pada 2 m (m/s) · e_s − e_a defisit tekanan uap (kPa) · Δ kemiringan kurva tekanan uap · γ konstanta psikrometrik

Setengah bulan ke-	1	2	3	4	5	6
Kc padi varietas unggul (FAO)	1,10	1,10	1,05	1,05	0,95	0
Kc jagung (palawija)	0,50	0,59	0,96	1,05	1,02	0,95

Nilai Kc ringkasan yang umum dipakai dalam KP-01 untuk latihan. Untuk jenis tanaman dan varietas lain, baca tabel lengkap KP-01 dan FAO-56.

Bedah soal: ETo bulan Maret di Meulaboh

Data rata-rata Maret (hari ke-74): T_maks = 31,5 °C, T_min = 23,5 °C, RH = 82%, u₂ = 1,5 m/s, rasio penyinaran n/N = 0,55, lintang 4,14° LU, elevasi 10 m.

Suhu dan tekanan uap T = 27,5 °C ; e_s = 3,759 kPa ; e_a = 0,82 × 3,759 = 3,082 kPa ; Δ = 0,2146 kPa/°C ; γ = 0,0673 kPa/°C
Radiasi ekstraterestrial dan lama hari R_a = 37,60 MJ/m²/hari ; N = 11,97 jam
Radiasi matahari R_s = (0,25 + 0,50 × 0,55) × 37,60 = 19,74 MJ/m²/hari
Radiasi netto R_ns = 0,77 × 19,74 = 15,20 ; R_nl = 2,25 ; R_n = 12,95 MJ/m²/hari
ETo ETo = (0,408 × 0,2146 × 12,95 + 0,0673 × 900/300,5 × 1,5 × 0,677)/(0,2146 + 0,0673 × 1,51) = (1,134 + 0,205)/0,316 = 4,23 mm/hari
ETc padi pada setengah bulan ke-2 ETc = 1,10 × 4,23 = 4,66 mm/hari

ETo 4,23 mm/hari, dan 85% di antaranya berasal dari suku radiasi. Di daerah tropis lembap seperti Meulaboh, radiasi matahari jauh lebih menentukan daripada angin dan kekeringan udara.

Miskonsepsi umum

AnggapanSemua hujan yang jatuh di sawah dapat dimanfaatkan.

SebenarnyaHujan lebat sebagian besar melimpas lewat pematang dan pembuang. Itulah sebabnya hujan efektif padi diambil 70% dari hujan andalan, bukan seluruh hujan rata-rata.

AnggapanPerencanaan memakai curah hujan rata-rata.

SebenarnyaDalam setengah tahun, hujan bisa di bawah rata-rata. R80 menjamin kebutuhan air terpenuhi pada 4 dari 5 tahun.

Cek pemahaman

Soal 1Bila ETo = 4,0 mm/hari dan Kc = 1,05, maka ETc =

Soal 2R80 setengah bulanan 60 mm. Hujan efektif padi adalah…

Minggu 3 · CPMK-1

Neraca air di petak sawah

Sawah memerlukan air untuk tiga hal: menjenuhkan dan menggenangi tanah saat penyiapan lahan, mengganti air yang diuapkan dan meresap, serta mengganti lapisan air secara berkala. Hujan efektif mengurangi kebutuhan itu.

Sub-CPMK 1.3: Mahasiswa mampu menghitung kebutuhan air di sawah dan di pintu pengambilan.
Penilaian: Kuis 1: kebutuhan air di sawah dan di pintu pengambilan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: KP-01 Bab 5 dan Lampiran 2
Bobot: 6%

Pertanyaan pemantik

Mengapa kebutuhan air paling besar justru terjadi sebelum padi ditanam?

Konsep inti kebutuhan bersih dan kotor

Penyiapan lahan: LP = M·e^k/(e^k − 1) ; M = E_o + P ; E_o = 1,1 ETo ; k = M·T/S

Masa tanam padi: NFR = ETc + P + WLR − Re Palawija: NFR = ETc − Re

DR = NFR / (8,64 × e) (l/s/ha) Q = DR × A

P perkolasi (mm/hari, 1–3 untuk tanah lempung sampai lempung berpasir) · T lama penyiapan lahan (30–45 hari) · S air untuk penjenuhan dan genangan (250 mm, atau 300 mm bila lahan lama bera) · WLR penggantian lapisan air 50 mm selama setengah bulan, dua kali sebulan dan dua bulan setelah tanam (3,3 mm/hari) · e efisiensi irigasi total (≈ 0,65)

Bedah soal 1: masa penyiapan lahan

ETo = 4,2 mm/hari, P = 2 mm/hari, T = 30 hari, S = 300 mm, R80 setengah bulanan 45 mm. Luas 900 ha, efisiensi 0,65.

E_o = 1,1 × 4,2 = 4,62 ; M = 4,62 + 2 = 6,62 mm/hari
k = 6,62 × 30/300 = 0,662
LP = 6,62 × e^0,662/(e^0,662 − 1) = 6,62 × 1,939/0,939 = 13,67 mm/hari
Re = 0,7 × 45/15 = 2,10 → NFR = 13,67 − 2,10 = 11,57 mm/hari = 1,339 l/s/ha
DR = 1,339/0,65 = 2,06 l/s/ha → Q = 2,06 × 900 = 1.855 l/s

Bila seluruh 900 ha menyiapkan lahan bersamaan, pintu pengambilan harus mengalirkan 1,86 m³/s. Minggu 4 menunjukkan cara menurunkan puncak ini dengan sistem golongan.

Bedah soal 2: masa tanam padi

Setengah bulan ke-3 setelah tanam pada bulan November: ETo = 3,5 mm/hari, Kc = 1,05, P = 2 mm/hari, WLR = 3,3 mm/hari, R80 = 80 mm.

ETc = 1,05 × 3,5 = 3,68 mm/hari
Re = 0,7 × 80/15 = 3,73 mm/hari
NFR = 3,68 + 2 + 3,3 − 3,73 = 5,24 mm/hari = 0,607 l/s/ha
DR = 0,607/0,65 = 0,93 l/s/ha

Kebutuhan di pintu 0,93 l/s/ha, kurang dari separuh kebutuhan saat penyiapan lahan. Hujan musim penghujan menutupi sebagian besar penguapan.

Bank soal latihan per NIM

Kuis 1 latihan sebelum kuis

Soal 1NFR = 8,64 mm/hari setara dengan…

Soal 2Mengapa kebutuhan penyiapan lahan besar?

Minggu 4 · CPMK-3

Satu tahun dalam 24 setengah bulan

Kebutuhan air dihitung setiap setengah bulan selama setahun. Pola tanam dan waktu mulai tanam menentukan kapan puncak kebutuhan terjadi, dan sistem golongan menggeser jadwal tanam antarkelompok petak supaya puncak itu turun.

Sub-CPMK 3.1: Mahasiswa mampu menyusun pola tanam dan kebutuhan air dengan lembar kerja.
Penilaian: Tugas 1: ketepatan dan kelengkapan hasil kerja
Metode: Case method: kebutuhan air suatu daerah irigasi di Aceh Barat
Pustaka: KP-01 Bab 5; Lampiran 2
Bobot: 6%

Pertanyaan pemantik

Bila seluruh petani mulai mengolah sawah pada hari yang sama, apa yang terjadi pada saluran dan pada petani di hilir?

Konsep inti pola tanam dan golongan

Pola tanam padi – padi – palawija dalam setahun disusun sebagai: penyiapan lahan 1 bulan, padi 3 bulan, penyiapan lahan 1 bulan, padi 3 bulan, palawija 3 bulan, lalu bera 1 bulan. Dalam lembar kerja ini satu periode = setengah bulan.

Golongan membagi daerah irigasi menjadi beberapa kelompok yang mulai tanam berselang setengah bulan. Kebutuhan air rata-rata dari semua golongan menjadi lebih rata, sehingga debit rencana saluran dan bangunan lebih kecil. Kekurangannya: jadwal tanam lebih panjang dan hama lebih sulit dikendalikan bersama.

Bedah soal: pengaruh golongan kasus berjalan

Kasus berjalan · kebutuhan air

D.I. Krueng Seuneubok 900 ha, pola padi – padi – palawija mulai Oktober-II, P = 2 mm/hari, S = 300 mm, efisiensi 0,65, data ETo dan R80 seperti nilai awal kalkulator.

Tanpa golongan, puncak terjadi pada Februari-II, saat penyiapan lahan padi kedua berlangsung serentak NFR = 11,57 mm/hari → DR = 2,06 l/s/ha → Q = 1,85 m³/s
Dengan tiga golongan yang berselang setengah bulan, penyiapan lahan tidak lagi serentak puncak Maret-II: NFR = (3,91 + 10,97 + 10,97)/3 = 8,62 mm/hari
DR = 8,62/(8,64 × 0,65) = 1,53 l/s/ha → Q = 1,53 × 900 = 1,38 m³/s

Tiga golongan menurunkan debit rencana pengambilan dari 1,85 menjadi 1,38 m³/s (−26%). Debit 1,38 m³/s dan NFR puncak sekitar 1,0 l/s/ha (8,62 mm/hari) dipakai untuk merancang jaringan pada minggu 5–7.

Tugas 1 · Case method

Kebutuhan air suatu daerah irigasi di Aceh Barat. Kelompok memakai data iklim stasiun terdekat dan curah hujan setengah bulanan 10 tahun. Hitung ETo bulanan (FAO-56), R80 setengah bulanan, kebutuhan air untuk tiga alternatif waktu mulai tanam, dan pengaruh 1, 2, dan 3 golongan. Sajikan dalam lembar kerja Excel dan pilih alternatif dengan alasan yang jelas.

Cek pemahaman

Soal 1Manfaat utama sistem golongan adalah…

Minggu 5 · CPMK-1

Cukupkah air sungai di musim kemarau?

Kebutuhan air sudah dihitung; sekarang dibandingkan dengan air yang tersedia. Debit sungai berubah dari tahun ke tahun, sehingga perencanaan memakai debit andalan: debit yang terlampaui pada sebagian besar tahun.

Sub-CPMK 1.4: Mahasiswa mampu menghitung debit andalan.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: KP-01 Bab 3; KP-02
Bobot: 4%

Pertanyaan pemantik

Debit rata-rata sungai di bulan Agustus 3 m³/s, dan kebutuhan pengambilan 1,38 m³/s. Apakah daerah irigasi pasti aman?

Konsep inti debit andalan 80%

Untuk irigasi, KP-01 memakai debit andalan 80%: debit yang terlampaui atau sama pada 80% kejadian. Bila data debit bulanan tersedia, debit diurutkan dari besar ke kecil dan peluang kejadian dihitung dengan rumus Weibull P = m/(n + 1). Bila data debit tidak ada, debit dibangkitkan dari data hujan dengan model seperti F.J. Mock atau NRECA.

Neraca air membandingkan debit andalan dengan kebutuhan pengambilan setiap periode. Bila kurang, pilihannya: kurangi luas tanam, ubah pola tanam atau jadwal, terapkan golongan, atau cari sumber tambahan.

P = m/(n + 1) × 100% Q₈₀ = debit pada P = 80% (interpolasi)m peringkat dari debit terbesar · n jumlah data

Bedah soal: debit andalan Agustus kasus berjalan

Kasus berjalan · sumber air

Debit rata-rata Agustus Krueng Seuneubok 10 tahun (m³/s): 3,2 ; 2,1 ; 4,5 ; 2,8 ; 1,9 ; 3,6 ; 2,4 ; 5,1 ; 2,6 ; 3,0. Kebutuhan pengambilan dengan tiga golongan 1,38 m³/s; aliran pemeliharaan sungai diambil 10% dari Q80.

Urutkan dari besar ke kecil dan hitung P 5,1 (9,1%) ; 4,5 (18,2%) ; 3,6 (27,3%) ; 3,2 (36,4%) ; 3,0 (45,5%) ; 2,8 (54,5%) ; 2,6 (63,6%) ; 2,4 (72,7%) ; 2,1 (81,8%) ; 1,9 (90,9%)
Interpolasi antara peringkat 8 dan 9 Q₈₀ = 2,4 − (2,4 − 2,1) × (80 − 72,7)/(81,8 − 72,7) = 2,16 m³/s
Debit yang dapat disadap 2,16 − 0,22 = 1,94 m³/s > 1,38 m³/s

Pada bulan Agustus air cukup dengan cadangan sekitar 0,56 m³/s. Rata-rata 3,1 m³/s tampak jauh lebih besar, tetapi pada 2 dari 10 tahun debit turun di bawah 2,2 m³/s. Neraca yang sama harus diperiksa untuk setiap bulan.

Bank soal latihan per NIM

Cek pemahaman

Soal 1Mengapa irigasi tidak memakai debit rata-rata?

Minggu 6 · CPMK-3

Menggambar jaringan di atas peta topografi

Air mengalir dari tinggi ke rendah. Saluran pembawa diletakkan menyusuri punggung dan kontur agar dapat mengairi lahan di bawahnya, sedangkan saluran pembuang mengikuti lembah. Tata letak yang baik membuat bangunan sedikit dan pembagian air mudah.

Sub-CPMK 3.2: Mahasiswa mampu menyusun tata letak petak dan jaringan pada peta topografi.
Penilaian: Tugas 2: ketepatan dan kelengkapan hasil kerja
Metode: Case method: tata letak jaringan pada peta topografi
Pustaka: KP-01 Bab 4; KP-03
Bobot: 6%

Pertanyaan pemantik

Mengapa saluran primer sering berkelok-kelok mengikuti lereng bukit, bukan lurus menuju sawah?

Konsep inti petak dan trase

Petak tersier adalah satuan layanan terkecil yang menerima air dari satu bangunan sadap. Ukuran umum 50–100 ha (maksimum sekitar 150 ha), dibagi menjadi petak kuarter 8–15 ha.
Petak sekunder terdiri dari beberapa petak tersier yang dilayani satu saluran sekunder, biasanya dibatasi saluran pembuang atau batas alam.
Petak primer dilayani satu saluran primer dari bangunan utama.
Trase saluran pembawa mengikuti garis tinggi dengan kemiringan kecil. Bila medan turun lebih curam dari kemiringan saluran yang diizinkan, dipasang bangunan terjun.

Bedah soal: trase saluran sekunder

Saluran sekunder BS1 sepanjang 2.400 m dari elevasi muka tanah +18,40 m ke +12,60 m. Kemiringan dasar saluran tanah yang direncanakan I = 0,0004 (kecepatan masih di bawah batas gerusan). Tinggi terjun maksimum yang dikehendaki 1,5 m.

Penurunan medan ΔZ_medan = 18,40 − 12,60 = 5,80 m
Penurunan oleh kemiringan saluran ΔZ_saluran = 0,0004 × 2.400 = 0,96 m
Sisa yang harus diturunkan bangunan terjun 5,80 − 0,96 = 4,84 m → n = ⌈4,84/1,5⌉ = 4 terjun @ 1,21 m

Pasang 4 bangunan terjun setinggi sekitar 1,2 m. Alternatifnya: pertajam kemiringan saluran dengan pasangan (kecepatan izin lebih tinggi) sehingga jumlah terjun berkurang. Pemilihan didasarkan pada biaya dan letak bangunan sadap.

Tugas 2 · Case method

Tata letak jaringan pada peta topografi. Kelompok menerima peta kontur 1:5.000. Tentukan batas daerah layanan, trase saluran primer dan sekunder, saluran pembuang, petak tersier (beri nomenklatur), dan letak bangunan sadap, bagi, terjun, dan gorong-gorong.

Cek pemahaman

Soal 1Saluran pembawa sebaiknya diletakkan…

Minggu 7 · CPMK-3

Debit setiap ruas saluran

Setiap ruas saluran membawa air untuk semua petak di hilirnya ditambah kehilangan di perjalanan. Skema jaringan merangkum luas, debit, dan nama setiap ruas dan bangunan dalam satu gambar.

Sub-CPMK 3.3: Mahasiswa mampu menghitung debit rencana tiap ruas saluran dan menyusun skema jaringan.
Penilaian: Kuis 2: debit rencana dan skema jaringan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: KP-01 Bab 4; KP-03 Bab 2
Bobot: 5%

Pertanyaan pemantik

Ruas pertama saluran sekunder melayani 460 ha. Mengapa debitnya lebih besar dari 460 ha dikali kebutuhan air sawah?

Konsep inti debit rencana dan nomenklatur

Q_tersier = NFR × A / e_t Q_sekunder = ΣQ_{tersier di hilir} / e_s Q_primer = (ΣQ_sekunder + ΣQ_{tersier langsung}) / e_p

NFR kebutuhan bersih puncak di sawah (l/s/ha) · A luas petak (ha) · e efisiensi tiap tingkat. KP-03 juga memakai faktor pengurangan c untuk pemberian air secara rotasi; di sini c = 1.

Nomenklatur: bangunan utama dan saluran diberi nama menurut daerah irigasi dan sungainya. Contoh: BS1 adalah bangunan bagi pertama di saluran primer Seuneubok; ruas saluran sekunder diberi nama menurut bangunan di hulu dan hilirnya; petak tersier diberi kode menurut bangunan sadapnya (misalnya BS2.1 ka untuk petak di sisi kanan bangunan sadap pertama saluran BS2) beserta luasnya.

Bedah soal: debit ruas sekunder BS2 kasus berjalan

Kasus berjalan · skema jaringan

NFR puncak 1,0 l/s/ha (dari minggu 4). Petak tersier di BS2: 110 ; 85 ; 90 ; 100 ; 75 ha berurutan dari hulu. e_t = 0,8, e_s = 0,9.

Debit petak tersier pertama Q = 1,0 × 110/0,8 = 137,5 l/s
Ruas 1 (melayani kelima petak, 460 ha) Q = 1,0 × 460/(0,8 × 0,9) = 638,9 l/s
Ruas 2 (350 ha) ; ruas 3 (265 ha) ; ruas 4 (175 ha) ; ruas 5 (75 ha) 486,1 ; 368,1 ; 243,1 ; 104,2 l/s
Saluran primer (BS1 350 ha, BS2 460 ha, petak langsung 90 ha), e_p = 0,9 Q = (486,1 + 638,9 + 112,5)/0,9 = 1.375 l/s

Ruas pertama BS2 dirancang untuk 0,64 m³/s, dan saluran primer 1,38 m³/s, sama dengan kebutuhan pengambilan dari minggu 4. Debit 0,64 m³/s dipakai untuk merancang dimensi saluran pada minggu 9.

Bank soal latihan per NIM

Kuis 2 latihan sebelum kuis

Soal 1Petak tersier 80 ha, NFR 1,2 l/s/ha, e_t = 0,8. Debit di bangunan sadap…

Minggu 8 · CPMK-1 dan CPMK-3

Ujian Tengah Semester

Ujian tertulis materi pertemuan 1–7. Dinilai dari ketepatan dan kelengkapan jawaban teori dan hitungan. Bobot 15%.

Kisi-kisi

No.	Materi	Bentuk	Porsi
1	Sistem irigasi, tingkatan jaringan, efisiensi	Uraian	10%
2	Evapotranspirasi dan hujan efektif	Hitungan	20%
3	Kebutuhan air penyiapan lahan dan masa tanam	Hitungan	25%
4	Debit andalan dan neraca air	Hitungan	20%
5	Tata letak, skema, dan debit rencana ruas	Hitungan + gambar	25%

Contoh soal dan pembahasan

Soal: ETo = 4,0 mm/hari, P = 1,5 mm/hari, S = 250 mm, T = 30 hari, R80 setengah bulanan 30 mm, e = 0,65. Hitung kebutuhan air penyiapan lahan di pintu pengambilan (l/s/ha).

M = 1,1 × 4,0 + 1,5 = 5,90 ; k = 5,90 × 30/250 = 0,708
LP = 5,90 × e^0,708/(e^0,708 − 1) = 5,90 × 2,030/1,030 = 11,63 mm/hari
NFR = 11,63 − 0,7 × 30/15 = 11,63 − 1,40 = 10,23 mm/hari
DR = 10,23/(8,64 × 0,65) = 1,82 l/s/ha

Kebutuhan di pintu pengambilan 1,82 l/s/ha.

Soal: Saluran sekunder melayani petak 60, 75, dan 90 ha dari hulu ke hilir. NFR = 1,1 l/s/ha, e_t = 0,8, e_s = 0,9. Hitung debit setiap ruas.

ruas 1 = 1,1 × 225/0,72 = 343,8 l/s ; ruas 2 = 1,1 × 165/0,72 = 252,1 l/s ; ruas 3 = 1,1 × 90/0,72 = 137,5 l/s

Debit makin kecil ke hilir karena setiap bangunan sadap mengambil air untuk petaknya.

Latihan UTS bank soal per NIM

Minggu 9 · CPMK-2

Ukuran saluran yang tidak menggerus dan tidak mengendap

Saluran yang terlalu curam menggerus tebingnya sendiri; saluran yang terlalu landai mengendapkan lumpur dan ditumbuhi rumput. Dimensi saluran dipilih agar debit rencana mengalir dengan kecepatan di antara dua batas itu.

Sub-CPMK 2.1: Mahasiswa mampu merancang dimensi saluran irigasi.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: KP-03 Bab 3–4
Bobot: 3%

Pertanyaan pemantik

Mengapa saluran tanah yang besar dibuat lebar dan dangkal, bukan sempit dan dalam?

Penampang trapesium saluran tanah dengan tanggul dan jalan inspeksi. Ubah debit di kalkulator untuk melihat ukurannya berubah.

Konsep inti rumus Strickler

Q = v·A ; v = k·R^2/3·I^1/2 ; A = (b + mh)h ; P = b + 2h√(1 + m²) ; R = A/P

k koefisien kekasaran Strickler (m^1/3/s) · I kemiringan dasar · m kemiringan talud (horizontal : vertikal) · b/h perbandingan lebar dasar dan kedalaman air

Q (m³/s)	m	b/h	k	Tinggi jagaan saluran tanah (m)
0,15–0,30	1	1,0	35	0,40
0,30–0,50	1	1,0–1,2	35	0,40
0,50–0,75	1	1,2–1,3	35	0,50
0,75–1,00	1	1,3–1,5	35	0,50
1,00–1,50	1	1,5–1,8	40	0,50
1,50–3,00	1,5	1,8–2,3	40	0,60
3,00–4,50	1,5	2,3–2,7	40	0,60

Ringkasan parameter saluran tanah dari KP-03 untuk latihan (tabel lengkap sampai Q = 40 m³/s ada di kalkulator). Saluran pasangan memakai k lebih besar (pasangan batu sekitar 60, beton sekitar 70) dan tinggi jagaan lebih kecil. Kecepatan izin bergantung jenis tanah; periksa grafik kecepatan dasar KP-03.

Bedah soal: ruas 1 saluran sekunder BS2 kasus berjalan

Kasus berjalan · dimensi saluran

Q = 0,639 m³/s (minggu 7), saluran tanah, I = 0,0004. Dari tabel KP-03: m = 1, b/h = 1,25, k = 35.

Coba-coba h dengan b = 1,25h sampai k·A·R^2/3·I^1/2 = Q h = 0,827 m → b = 1,034 m
Bulatkan b ke atas ke kelipatan 5 cm, lalu hitung ulang h b = 1,05 m → h = 0,823 m
Periksa geometri A = (1,05 + 0,823) × 0,823 = 1,540 m² ; P = 1,05 + 2 × 0,823 × √2 = 3,377 m ; R = 0,456 m
Kecepatan v = 0,639/1,540 = 0,41 m/s
Tinggi jagaan (Q 0,5–1,5 m³/s) w = 0,50 m → tinggi tanggul dari dasar = 0,823 + 0,50 = 1,32 m

Saluran trapesium b = 1,05 m, h = 0,82 m, talud 1:1, tinggi jagaan 0,50 m. Kecepatan 0,41 m/s cukup untuk mencegah pengendapan lumpur halus dan masih di bawah kecepatan izin tanah lempung.

Bank soal latihan per NIM

Cek pemahaman

Soal 1Bila kemiringan saluran dinaikkan, untuk debit yang sama…

Minggu 10 · CPMK-2

Muka air harus cukup tinggi untuk sampai ke sawah tertinggi

Air harus mengalir sendiri dari saluran sekunder melewati bangunan sadap, saluran tersier, boks kuarter, sampai ke petak sawah tertinggi. Setiap bangunan dan setiap meter saluran menghabiskan sedikit tinggi energi.

Sub-CPMK 2.2: Mahasiswa mampu merancang penampang memanjang saluran.
Penilaian: Tugas 3: ketepatan dan kelengkapan hasil kerja
Metode: Case method: profil memanjang saluran sekunder
Pustaka: KP-03 Bab 2; KP-07 (gambar)
Bobot: 5%

Pertanyaan pemantik

Mengapa muka air di saluran sekunder harus lebih tinggi sekitar satu meter dari permukaan sawah yang dilayaninya?

Konsep inti elevasi muka air yang diperlukan

P = A + a + b + c + d + e + f + g + Δh + Z

A elevasi sawah tertinggi di petak · a tinggi genangan di sawah (≈ 0,10 m) · b kehilangan dari saluran kuarter ke sawah (≈ 0,05 m) · c kehilangan di boks kuarter (≈ 0,05 m per boks) · d kehilangan sepanjang saluran tersier (I × L) · e kehilangan di boks bagi tersier dan alat ukur · f kehilangan di gorong-gorong (≈ 0,05 m per buah) · g kehilangan di bangunan sadap · Δh variasi muka air saluran sekunder (≈ 0,18 h₁₀₀) · Z kehilangan di bangunan lain

Bedah soal: muka air di bangunan sadap BS2.1 kasus berjalan

Kasus berjalan · profil memanjang

Sawah tertinggi di petak BS2.1 berada pada elevasi +12,50 m. Saluran tersier sepanjang 600 m dengan I = 0,0005 melewati 2 boks kuarter dan 1 gorong-gorong. Kehilangan di alat ukur Romijn dan boks tersier 0,10 m, di bangunan sadap 0,10 m. Kedalaman air saluran sekunder 0,82 m.

Kehilangan di petak tersier a + b + c = 0,10 + 0,05 + 2 × 0,05 = 0,25 m
Saluran tersier dan bangunannya d + e + f = 0,0005 × 600 + 0,10 + 0,05 = 0,45 m
Bangunan sadap dan variasi muka air g + Δh = 0,10 + 0,18 × 0,82 = 0,25 m ; Z = 0
P = 12,50 + 0,25 + 0,45 + 0,25 = +13,45 m

Muka air rencana saluran sekunder di bangunan sadap BS2.1 minimal +13,45 m, hampir satu meter di atas sawah tertinggi. Bila muka tanah di lokasi bangunan lebih rendah dari +13,45 m, saluran harus dibuat dalam timbunan.

Tugas 3 · Case method

Profil memanjang saluran sekunder. Untuk saluran sekunder hasil tugas 2: hitung muka air yang diperlukan di setiap bangunan sadap, tentukan kemiringan dan muka air rencana setiap ruas, letak bangunan terjun, elevasi dasar dan tanggul, lalu gambar profil memanjang dan potongan melintang sesuai KP-07.

Cek pemahaman

Soal 1Bila muka air rencana lebih rendah dari P yang diperlukan, akibatnya…

Minggu 11 · CPMK-2

Membagi dan mengukur air dengan adil

Pembagian air yang adil hanya mungkin bila debit dapat diukur. Bangunan bagi dan sadap dilengkapi pintu dan alat ukur ambang lebar atau pintu Romijn, sehingga petugas dapat mengatur debit sesuai jadwal.

Sub-CPMK 2.3: Mahasiswa mampu merancang bangunan bagi dan sadap serta alat ukur debit.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: KP-04 Bab 2–3
Bobot: 3%

Pertanyaan pemantik

Bagaimana petugas pintu mengetahui berapa liter per detik yang sedang masuk ke petak tersier hanya dengan membaca papan duga?

Bangunan bagi-sadap: pintu Romijn ke petak tersier dan ambang lebar ke saluran sekunder lanjutan.

Konsep inti aliran kritis di atas ambang

Di atas ambang yang cukup panjang, aliran berubah menjadi kritis. Pada aliran kritis, debit hanya bergantung pada tinggi energi di hulu ambang, sehingga satu pembacaan papan duga cukup untuk mengetahui debit. Pintu Romijn bekerja dengan prinsip yang sama, tetapi ambangnya dapat dinaikturunkan untuk mengatur debit.

Q = C_d·C_v·(2/3)·√(2g/3)·b·h₁^1,5 C_d = 0,93 + 0,10 H₁/L

b lebar ambang · h₁ tinggi muka air di atas ambang · L panjang ambang · C_v koefisien kecepatan datang (≈ 1,0 bila kecepatan datang kecil). Lebar standar pintu Romijn: 0,50 ; 0,75 ; 1,00 ; 1,25 ; 1,50 m. Kehilangan tinggi minimum di alat ukur sekitar 1/3 H₁ agar aliran tetap kritis.

Bedah soal: pintu Romijn bangunan sadap BS2.1 kasus berjalan

Kasus berjalan · alat ukur

Q = 137,5 l/s ke petak BS2.1 (minggu 7). Tinggi muka air maksimum di atas ambang yang diinginkan 0,33 m, panjang ambang L = 0,50 m.

C_d = 0,93 + 0,10 × 0,33/0,50 = 0,996
Lebar perlu b = Q/[C_d × (2/3) × √(2 × 9,81/3) × h₁^1,5] = 0,1375/(0,996 × 0,667 × 2,557 × 0,190) = 0,43 m
Pilih lebar standar 0,50 m, hitung ulang h₁ h₁ = 0,298 m ; C_d = 0,990

Pakai pintu Romijn lebar 0,50 m. Pada debit rencana tinggi muka air di atas ambang 0,30 m; petugas membaca papan duga lalu membaca debit dari tabel debit pintu (lengkung debit di kalkulator).

Bank soal latihan per NIM

Cek pemahaman

Soal 1Bila h₁ di atas ambang naik dua kali, debit naik sekitar…

Minggu 12 · CPMK-2

Ketika saluran bertemu jalan, sungai, atau lereng curam

Bangunan pelengkap membawa air melewati rintangan: di bawah jalan (gorong-gorong), di atas sungai atau lembah (talang), di bawahnya (sipon), atau menuruni lereng tanpa menggerus (bangunan terjun). Setiap bangunan menghabiskan tinggi energi yang harus diperhitungkan dalam profil memanjang.

Sub-CPMK 2.4: Mahasiswa mampu merancang bangunan pelengkap.
Penilaian: Kuis 3: bangunan pelengkap
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: KP-04 Bab 5–7
Bobot: 4%

Pertanyaan pemantik

Air yang terjun 1 meter memiliki energi cukup besar untuk menggerus dasar saluran tanah. Bagaimana energi itu diredam?

Konsep inti kehilangan energi dan peredaman

Gorong-gorong, sipon: Δh = ξ_masuk(v − v_a)²/2g + ξ_keluar(v − v_a)²/2g + v²L/(k²R^4/3) (+ kehilangan tikungan)

Terjun tegak (Rand): D = q²/(gΔZ³) ; L_d = 4,30 D^0,27 ΔZ ; y₁ = 0,54 D^0,425 ΔZ ; y₂ = 1,66 D^0,27 ΔZ ; y_p = D^0,22 ΔZ

ξ koefisien kehilangan (masuk ≈ 0,5, keluar ≈ 1,0 untuk peralihan tegak) · v_a kecepatan di saluran · q debit per meter lebar · ΔZ tinggi terjun · L_d jarak jatuh terjunan · y₁, y₂ kedalaman sebelum dan sesudah loncatan · y_p kedalaman bantalan air di bawah terjunan

Bedah soal 1: bangunan terjun di BS1 kasus berjalan

Kasus berjalan · bangunan terjun

Ruas 2 saluran sekunder BS1 membawa Q = 0,486 m³/s. Terjun tegak dengan lebar ambang B = 1,0 m dan tinggi terjun ΔZ = 1,0 m (minggu 6 memerlukan 4 terjun sekitar 1,2 m; di sini dihitung satu dengan 1,0 m).

q = 0,486/1,0 = 0,486 m²/s ; h_c = (q²/g)^1/3 = 0,289 m
D = 0,486²/(9,81 × 1,0³) = 0,0241
L_d = 4,30 × 0,0241^0,27 × 1,0 = 1,57 m ; y₁ = 0,11 m ; y₂ = 0,61 m ; y_p = 0,44 m
Panjang kolam olak sekitar L_d + 2,5 × y₂ (USBR) L ≈ 1,57 + 1,52 = 3,1 m

Kolam olak sepanjang sekitar 3,1 m dengan kedalaman air hilir minimal 0,61 m agar loncatan air terjadi di dalam kolam. Bila kedalaman air di saluran hilir kurang, lantai kolam diturunkan atau diberi ambang ujung.

Bedah soal 2: gorong-gorong di bawah jalan desa

Q = 0,486 m³/s melewati gorong-gorong persegi beton 0,8 × 0,8 m sepanjang 8 m (k = 70). Kecepatan di saluran v_a = 0,38 m/s, ξ_masuk = 0,5, ξ_keluar = 1,0.

v = 0,486/0,64 = 0,76 m/s ; R = 0,64/3,2 = 0,20 m
Δh_masuk = 0,5 × (0,76 − 0,38)²/19,62 = 0,004 m ; Δh_keluar = 0,007 m
Δh_gesek = 0,76² × 8/(70² × 0,20^4/3) = 0,008 m

Kehilangan total 0,019 m, di bawah nilai 0,05 m yang dianggap dalam hitungan muka air minggu 10. Gorong-gorong aman secara hidraulis; ukuran juga diperiksa terhadap kemudahan pembersihan.

Bank soal latihan per NIM

Kuis 3 latihan sebelum kuis

Soal 1Sipon dipilih bila…

Minggu 13 · CPMK-1

Menaikkan muka air sungai tanpa membendungnya habis

Bendung tetap menaikkan muka air sungai agar dapat disadap ke saluran primer, lalu melimpaskan sisa debit lewat mercunya. Saat banjir, air yang jatuh melewati mercu membawa energi besar yang harus diredam di kolam olak, sementara rembesan di bawah tubuh bendung harus dikendalikan.

Sub-CPMK 1.5: Mahasiswa mampu menganalisis hidraulika bendung tetap.
Penilaian: Diskusi kelas & latihan
Metode: Diskusi kelas dan bedah soal
Pustaka: KP-02 Bab 4–6; Mawardi & Memed 2010
Bobot: 4%

Pertanyaan pemantik

Banyak bendung rusak bukan karena tubuhnya patah, melainkan karena dasar sungai di hilirnya tergerus. Mengapa?

Bendung tetap mercu bulat dengan pintu pengambilan, pembilas, kolam olak, dan lantai muka.

Konsep inti tiga persoalan hidraulis

Mercu: menentukan tinggi muka air banjir di hulu. Untuk mercu bulat, debit dihitung dengan rumus ambang dan koefisien C_d dari grafik KP-02 (bergantung H₁/r dan tinggi bendung).
Kolam olak: air yang jatuh dari mercu menjadi aliran superkritis. Loncatan air di kolam olak mengubahnya kembali menjadi aliran subkritis sambil meredam energi. Jenis kolam dipilih dari bilangan Froude.
Lantai muka dan rembesan: beda muka air hulu-hilir mendorong air merembes di bawah bendung. Jalur rembesan harus cukup panjang (teori Lane) agar butir tanah tidak terbawa (piping).

Q = C_d·(2/3)·√(2g/3)·B_e·H₁^1,5 ; B_e = B − 2(nK_p + K_a)H₁

v₁ = √[2g(½H₁ + z)] ; y₁ = q/v₁ ; Fr₁ = v₁/√(g y₁) ; y₂ = ½y₁[√(1 + 8Fr₁²) − 1]

Lane: L_w = ΣL_v + ⅓ΣL_h ≥ C_L·ΔH

B lebar bendung · n jumlah pilar · K_p, K_a koefisien kontraksi pilar dan pangkal · z tinggi jatuh dari mercu ke lantai kolam · C_L angka rembesan Lane menurut jenis tanah

Bedah soal: Bendung Krueng Seuneubok kasus berjalan

Kasus berjalan · bendung

Q₁₀₀ = 150 m³/s, lebar bendung B = 35 m dengan satu pilar pembilas (K_p = 0,01) dan pangkal bulat (K_a = 0,10). Tinggi mercu dari lantai kolam z = 2,5 m. Koefisien C_d = 1,30 dibaca dari grafik KP-02.

Coba-coba H₁ dan B_e H₁ = 1,56 m ; B_e = 35 − 2(0,01 + 0,10) × 1,56 = 34,66 m
q = 150/34,66 = 4,33 m²/s ; v₁ = √[2 × 9,81 × (0,78 + 2,5)] = 8,02 m/s ; y₁ = 0,54 m
Fr₁ = 8,02/√(9,81 × 0,54) = 3,49
y₂ = ½ × 0,54 × [√(1 + 8 × 3,49²) − 1] = 2,40 m
Rembesan: ΣL_v = 3,7 m, ΣL_h = 14 m, ΔH = 2,5 m, tanah pasir kasar (C_L = 5,0) L_w = 3,7 + 14/3 = 8,37 m < 5,0 × 2,5 = 12,5 m

Fr₁ = 3,5 berada pada rentang 2,5–4,5: loncatan berosilasi, sehingga KP-02 menganjurkan kolam olak dengan blok halang (misalnya tipe USBR IV) atau kolam bak tenggelam. Jalur rembesan kurang 4,1 m panjang tertimbang; lantai muka hulu perlu diperpanjang sekitar 12,4 m (atau ditambah koperan vertikal sekitar 4,1 m).

Bank soal latihan per NIM

Cek pemahaman

Soal 1Mengapa jalur horizontal dalam teori Lane hanya dihitung sepertiganya?

Minggu 14 · CPMK-2

Bendung harus tidak terguling, tidak tergeser, dan tidak amblas

Tubuh bendung didorong tekanan air hulu dan diangkat gaya angkat dari rembesan di bawahnya. Beratnya sendiri yang menahan. Analisis stabilitas memeriksa guling, geser, dan tegangan di dasar untuk kondisi air normal dan banjir.

Sub-CPMK 2.5: Mahasiswa mampu merancang bendung tetap sederhana.
Penilaian: Tugas 4: ketepatan dan kelengkapan hasil kerja
Metode: Case method: bendung tetap pada sungai kecil
Pustaka: KP-02 Bab 6; KP-06
Bobot: 5%

Pertanyaan pemantik

Bendung yang aman saat air normal bisa gagal saat banjir. Gaya apa yang paling bertambah?

Konsep inti gaya pada tubuh bendung

Berat sendiri pasangan batu atau beton (γ ≈ 22–24 kN/m³) menahan guling dan geser.
Tekanan air hulu mendorong bendung ke hilir. Saat banjir tekanan bertambah karena muka air naik setinggi H₁ di atas mercu.
Gaya angkat dari air rembesan bekerja di dasar bendung. Lantai muka yang panjang, koperan, dan lubang drainase mengurangi gaya angkat.
Gempa dan tekanan lumpur ditambahkan pada analisis lengkap sesuai KP-02 dan KP-06.

SF_guling = ΣM_tahan/ΣM_guling ≥ 1,5 SF_geser = f·ΣV/ΣH ≥ 1,5

e = B/2 − (ΣM_tahan − ΣM_guling)/ΣV ≤ B/6 σ = ΣV/B × (1 ± 6e/B) ≤ σ_izin

Momen terhadap ujung hilir dasar bendung (titik guling) · f koefisien gesek pasangan dengan tanah dasar (0,5–0,75) · faktor keamanan untuk kondisi normal; KP-02 mengizinkan angka lebih kecil untuk kondisi ekstrem

Bedah soal: stabilitas kondisi normal kasus berjalan

Kasus berjalan · stabilitas

Penampang sederhana per meter lebar: tinggi P = 2,5 m, lebar puncak a = 1,0 m, muka hulu tegak, lereng hilir 1:1, sehingga lebar dasar B = 3,5 m. γ pasangan = 22 kN/m³. Muka air hulu setinggi mercu, hilir kering, gaya angkat penuh (ξ = 1), f = 0,75.

Berat sendiri W₁ = 22 × 1,0 × 2,5 = 55,0 kN (lengan 3,0 m) ; W₂ = 22 × 2,5 × 2,5/2 = 68,75 kN (lengan 1,67 m)
Tekanan air hulu H = ½ × 9,81 × 2,5² = 30,66 kN (lengan 0,83 m)
Gaya angkat segitiga U = ½ × 9,81 × 2,5 × 3,5 = 42,92 kN (lengan 2,33 m)
Momen ΣM_tahan = 165,0 + 114,6 = 279,6 kNm ; ΣM_guling = 25,5 + 100,1 = 125,7 kNm
SF_guling = 279,6/125,7 = 2,22 ≥ 1,5 OK
ΣV = 123,75 − 42,92 = 80,83 kN → SF_geser = 0,75 × 80,83/30,66 = 1,98 ≥ 1,5 OK
e = 1,75 − (279,6 − 125,7)/80,83 = −0,15 m ; |e| ≤ B/6 = 0,58 m OK ; σ = 29,2 dan 17,0 kPa

Penampang stabil untuk kondisi normal. Masukkan kondisi banjir (H₁ = 1,56 m, air hilir 2,4 m) di kalkulator: dengan gaya angkat penuh penampang ini tidak stabil terhadap geser. Perbaikannya: perpanjang lantai muka dan beri drainase agar gaya angkat berkurang, atau perlebar dasar tubuh bendung.

Bank soal latihan per NIM

Tugas 4 · Case method

Bendung tetap pada sungai kecil. Kelompok menerima data debit banjir, penampang sungai, dan jenis tanah dasar. Tentukan lebar dan tinggi mercu dari kebutuhan muka air pengambilan, hitung muka air banjir, rancang kolam olak, periksa panjang rembesan Lane, dan hitung stabilitas untuk kondisi normal dan banjir.

Cek pemahaman

Soal 1Cara paling efektif menaikkan SF geser tanpa memperbesar tubuh bendung adalah…

Minggu 15 · CPMK-3

Satu daerah irigasi dari sungai sampai sawah

Kelompok mempresentasikan hasil perancangan jaringan irigasi. Ringkasan kasus berjalan berikut dapat dipakai sebagai acuan susunan presentasi.

Sub-CPMK 3.4: Mahasiswa mampu mempresentasikan hasil perancangan jaringan irigasi.
Penilaian: Presentasi: ketepatan isi dan kejelasan penyampaian
Metode: Presentasi kelompok dan diskusi kelas
Pustaka: Seluruh pustaka
Bobot: 5%

Ringkasan kasus berjalan

Langkah	Hasil	Minggu
Evapotranspirasi	ETo Maret 4,23 mm/hari (FAO-56)	2
Kebutuhan air	Penyiapan lahan 13,67 mm/hari; puncak dengan 3 golongan 8,62 mm/hari, DR 1,53 l/s/ha	3–4
Pengambilan	Q = 1,38 m³/s untuk 900 ha	4, 7
Ketersediaan air	Q₈₀ Agustus 2,16 m³/s, cukup	5
Tata letak	BS1 4 terjun @ 1,2 m sepanjang 2,4 km	6
Saluran	Ruas 1 BS2: Q 0,64 m³/s, b = 1,05 m, h = 0,82 m, w = 0,50 m	7, 9
Muka air	Sadap BS2.1 minimal +13,45 m	10
Bangunan	Romijn 0,50 m; terjun ΔZ 1 m dengan kolam 3,1 m; gorong-gorong Δh 0,02 m	11–12
Bendung	H₁ 1,56 m, Fr₁ 3,5, y₂ 2,40 m; lantai muka diperpanjang; stabil pada kondisi normal	13–14

Pedoman presentasi

1. Data dan kebutuhan airIklim, hujan andalan, pola tanam, golongan, kebutuhan puncak.

2. Ketersediaan airDebit andalan dan neraca air setiap bulan.

3. Tata letak dan skemaPeta jaringan, nomenklatur, skema debit.

4. Saluran dan bangunanTabel dimensi, profil memanjang, bangunan bagi, sadap, terjun.

5. Bangunan utamaHidraulika dan stabilitas bendung, serta rekomendasi.

Bank soal semua topik

Cek pemahaman akhir

Soal 1Besaran yang menghubungkan kebutuhan air (minggu 1–4) dengan dimensi saluran (minggu 9) adalah…

Minggu 16 · CPMK-1 sampai CPMK-3

Ujian Akhir Semester

Ujian tertulis seluruh materi Rekayasa Irigasi. Dinilai dari ketepatan analisis, kelengkapan jawaban, dan integrasi seluruh konsep. Bobot 20%.

Kisi-kisi

No.	Materi	Bentuk	Porsi
1	Kebutuhan air dan debit rencana	Hitungan	20%
2	Dimensi saluran dan muka air	Hitungan	20%
3	Alat ukur dan bangunan pelengkap	Hitungan	20%
4	Hidraulika bendung dan rembesan	Hitungan	20%
5	Stabilitas bendung	Hitungan + uraian	20%

Contoh soal dan pembahasan

Soal: Ambang lebar dengan b = 0,75 m dan L = 0,60 m. Berapa debit bila h₁ = 0,25 m?

C_d = 0,93 + 0,10 × 0,25/0,60 = 0,972
Q = 0,972 × 0,667 × 2,557 × 0,75 × 0,25^1,5 = 0,155 m³/s

Debit 155 l/s.

Soal: Bendung di atas pasir sedang (C_L = 6,0) dengan beda muka air 3,0 m. Jalur vertikal 4,0 m. Berapa panjang jalur horizontal minimum?

L_w perlu = 6,0 × 3,0 = 18,0 m
ΣL_h ≥ 3 × (18,0 − 4,0) = 42,0 m

Jalur horizontal minimal 42 m. Menambah koperan vertikal 1 m mengurangi kebutuhan horizontal 3 m.