Dokumen tersebut membahas tentang kebutuhan air untuk irigasi dan pertanian, termasuk faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan air, cara perhitungannya, serta contoh perhitungan kebutuhan air untuk tanaman padi di beberapa musim tanam.

1. IRIGASI DAN BANGUNAN AIR
Aswar Amiruddin, ST., MT.

2. Outline
• Analisis kebutuhan air berdasarkan rencana pola tanam

3. Kebutuhan Air
Kebutuhan air di sawah untuk padi ditentukan oleh faktor-faktor berikut :
1. Penyiapan lahan
2. Penggunaan konsumtif
3. Perkolasi dan rembesan
4. Pergantian lapisan air
5. Curah hujan efektif
Kebutuhan total air (GFR) mencakup faktor 1 sampai dengan 4, kebutuhan air bersih
di sawah (NFR) juga memperhitungkan curah hujan efektif. Kebutuhan air di sawah
dinyatakan dalam mm/hari atau lt/dtk.ha. Effiensi juga dicakup dalam
memperhitungkan kebutuhan pengambilan irigasi (m3/dtk).

4. 1. Penyiapan Lahan
Kebutuhan air untuk penyiapan lahan umumnya menentukan kebutuhan
maksimum air irigasi pada suatu proyek irigasi. Faktor-faktor penting yang
menentukan besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan adalah :
a. Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan penyiapan
lahan
b. Jumlah air yang diperlukan untuk penyiapan lahan
c.Jumlah air yang diperlukan selama penyiapan lahan.
Rumus berikut dipakai untuk memperkirakan kebutuhan air untuk penyiapan
lahan :

5. Dimana :
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)
F1 = Kehilangan air di sawah selama 1 hari, (mm)
kebutuhan air untuk penyiapan lahan diambil 200 mm

6. Kebutuhan air irigasi selama penyiapan lahan
dimana :
IR = Kebutuhan air irigasi ditingkat persawahan pada masa LP, mm/hari
M = Eo + P = Kebutuhan air untuk mengganti kehilangan air akibat evaporasi dan perkolasi di sawah yang sudah
dijenuhkan, mm/hari
Eo = 1,1 ETo = Evaporasi air terbuka selama penyiapan lahan, mm/hari
ETo = Evaporasi potensial dengan metode Penman modifikasi, (berkisar 4-6 mm/hari)
P = Perkolasi, mm/hari
k = MT/S
T = Jangka waktu penyiapan lahan, hari. (Biasanya dilakukan selama 1 atau 1½ bulan diseluruh petak tersier)
S = Kebutuhan air untuk penjenuhan dan pengolahan tanah ditambah lapisan air (genangan awal) 50 mm setelah
tranplantasi (pemindahan bibit ke sawah).
Kebutuhan air untuk penjenuhan biasanya diambil 200 mm atau 250 mm
sehingga nilai S = 200 + 50 = 250 mm atau S = 250 + 50 = 300 mm

7. Tabel A.2.1. Kebutuhan Air Irigasi Selama Penyiapan Lahan (IR)
CONTOH:
M = E0 + P = 5
T = 30 Hari
S = 250 mm
k = M.T / S = (5 x 30) / 250 = 0,6
IR= M .ek/ (ek – 1)
= 5 x 2,7180,6 / (2,7180,6 – 1)
= 11,08 ≈ 11,1

8. 2. Penggunaan Konsumtif
Penggunaan konsumtif dihitung dengan rumus berikut:

9. 4. Perkolasi dan Penggantian Air
• Laju perkolasi bergantung kepada sifat-sifat tanah. Pada tanah lempung berat
dengan karakteristik pengolahan yang baik, laju perkolasi dapat mencapai 1-3
mm/hari. Sedangkan untuk tanah yang porous bisa mencapai hingga 5 mm/hari.
• Penggantian lapisan air di sawah (WLR) biasanya dilakukan sebanyak 2 kali selama
satu musim tanam yaitu 1 bulan dan 2 bulan setelah pemindahan bibit ke sawah
(transplantasi) masing-masing 50 mm selama 15 hari atau 3,3 mm/hari

10. 5. Curah hujan efektif
Curah hujan efektif merupakan curah hujan yang dapat dimanfaatkan langsung
oleh tanaman untuk memenuhi kebutuhan air selama masa pertumbuhan
Untuk irigasi padi, curah hujan efektif bulanan diambil 70 persen dari curah hujan
tengah-bulanan dengan periode ulang 5 tahun yang kemungkinan dapat terlampaui
80% atau tidak terlampaui 20% dari waktu dalam periode tersebut.
𝑅𝑒 = 0,7 ×
1
5
𝑅80
Dimana :
Re = Curah Hujan Efektif (mm/hari)
𝑅80 = Curah hujan minimum tengah bulan terlampaui 80% , satuan mm.

11. Untuk menentukan kemungkinan
terlampaui atau tidak terlampaui maka
curah hujan tengah-bulanan yang sudah
diamati disusun dengan urutan dari kecil ke
besar. Curah hujan mencakup N tahun
sehingga nomor tingkatan m curah hujan
dengan kemungkinan tak terlampaui 20%,
dapat dihitung dengan rumus :
20% x n
Curah hujan efektif (lanjutan)

12. Nomor tingkatan m = 2 yang diambil sebagai curah
hujan andalan
Curah hujan mencakup N tahun
sehingga nomor tingkatan m curah
hujan dengan kemungkinan tak
terlampaui 20%, dapat dihitung dengan
rumus :
20% x n

13. Efisiensi Irigasi
Untuk tujuan perencanaan, dianggap bahwa seperempat sampai sepertiga dari
jumlah air yang diambil akan hilang sebelum air tersebut sampai ke sawah.
Kehilangan air disebabkan oleh :
• Eksploitasi (pemanfaatan).
• Evaporasi (penguapan), biasanya nilai ini lebih kecil dibandingkan dengan akibat
eksploitasi.
• Perembesan (perkolasi), dihitung apabila faktor kelulusan tanah cukup tinggi.
Nilai Efisiensi untuk jaringan irigasi adalah :
• Jaringan tersier = 80%
• Jaringan Sekunder = 90%
• Jaringan Primer = 90%

14. KEBUTUHAAN AIR UNTUKTANAMAN PADI
Masa penyiapan lahan (LP)
NFR = IR - Re
Masa pertumbuhan (NFR)
NFR = ETc + P +WLR - Re
KEBUTUHAAN AIR UNTUK PALAWIJA
NFR = ETc - Re
Kebutuhan Air

15. PolaTanam
Pola tanam merupakan salah satu faktor yang cukup menentukan dalam perhitungan
besarnya areal irigasi yang dapat diairi karena ketersediaan air disungai pada musim hujan
atau bulan – bulan tertentu cukup tersedia serta kondisi sawah yang ada dalam keadaan
jenuh air akan tetapi pada saat musim kemarau besarnya pemakaian air dapat bertambah
lagi. Pemakaian sistem rotasi teknis sangat dibutuhkan untuk dapat memperoleh luasan
areal irigasi yang lebih luas lagi.

18. Nomor tingkatan m = 2 yang diambil sebagai curah
hujan andalan
Curah hujan efektif
Nop. 1

19. Contoh :
Contoh perhitungan kebutuhan air untuk lahan persiapan (LP) pada bulan tanam tengah-bulan
pertama Nopember (NOP.1) dengan memakai tabel 5.1. dan 5.2. bila besar perkolasi yang
terjadi P = 2 mm/hari. Jangka waktu penyiapan lahan dilakukan selamaT = 45 hari dengan
kebutuhan air untuk penjenuhan dan lapisan air (genangan awal) sebesar S = 300 mm
- Evaporasi air terbuka selama penyiapan lahan untuk Nopember (Tabel 5.2.) adalah :
Eo = 1,1 x ETo = 1,1 x 5,2 = 5,72 mm/hari
- Kebutuhan air untuk mengganti air yang hilang akibat evaporasi dan perkolasi adalah
M = Eo + P = 5,72 + 2 = 7,72 mm/hari
- Dengan cara interpolasi, untuk Eo+P = 7,72 mm/hari dari tabel 5.1. didapat :
IR = 11,3 mm/hari

20. PENGGUNAAN KONSUMTIFTANAMAN (Etc)
• Bulan Des.2 … Etc = Kc x ET0 = 1,08 x 4,2 = 4,6 mm/hari
KEBUTUHANAIR DI SAWAH SAAT PENYIAPAN LAHAN (NFR) = IR - Re
• Bulan NOP.1, … NFR = 11,3 – 1,7 = 9,6 mm/hr
• KEBUTUHANAIR DI SAWAH SAAT PERTUMBUHAN PADI (NFR) = ETc+P+WLR-Re
• Bulan DES.2, … NFR = 4,6 + 2 + 1,1 – 2,3 = 5,4 mm/hr

21. Kebutuhan air di sawah Golongan A ( musim tanam pada AWAL NOPEMBER)
PERIODE ETo P Re WLR C1 C2 C3 C ETc/IR NFR
mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
Nop 1 5.2 2.0 1.7 LP LP LP LP 11.3 9.6
2 1.8 1.1 LP LP LP 11.3 9.5
Des 1 4.2 2.0 1.8 1.1 1.1 LP LP 10.5 8.7
2 2.3 1.1 1.05 1.1 1.1 1.08 4.6 5.4
Jan 1 4.4 2.0 1.6 1.1 1.05 1.05 1.1 1.07 4.7 6.2
2 1.6 2.2 0.95 1.05 1.05 1.02 4.5 7.1
Peb 1 4.5 2.0 1.8 1.1 0 0.95 1.05 0.67 3.0 4.3
2 2.0 1.1 0 0.95 0.32 1.4 2.5
Mar 1 4.4 2.0 1.8 0 0 0 0
2 1.8 LP LP LP LP 9.6 7.8
Apr 1 4.3 2.0 1.7 1.1 LP LP LP 9.6 7.9
2 1.8 1.1 1.1 LP LP 9.6 7.8
Mei 1 4.0 2.0 2.3 1.1 1.05 1.1 1.1 1.08 4.3 3.1
2 1.3 1.1 1.05 1.05 1.1 1.07 4.3 4.1
Jun 1 3.6 2.0 1.3 2.2 0.95 1.05 1.05 1.02 3.7 4.6
2 1.7 1.1 0 0.95 1.05 0.67 2.4 1.8
Jul 1 4.1 2.0 2.2 1.1 0 0.95 0.32 1.3 0.2
2 1.3 0 0 0 0
Agt 1 4.9 2.0 0.7
2 0.3
Sep 1 5.1 2.0 0.0
2 0.0
Okt 1 5.9 2.0 0.4
2 0.5

22. Kebutuhan air di sawah Golongan B (awal musim tanam pada AKHIR NOPEMBER)
PERIODE ETo P Re WLR C1 C2 C3 C ETc/IR NFR
mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
Nop 1 5.2 2.0 1.7
2 1.8 LP LP LP LP 11.3 9.5
Des 1 4.2 2.0 1.8 1.1 LP LP LP 10.5 8.7
2 2.3 1.1 1.1 LP LP 10.5 8.2
Jan 1 4.4 2.0 1.6 1.1 1.05 1.1 1.1 1.08 4.8 6.2
2 1.6 1.1 1.05 1.05 1.1 1.07 4.7 6.2
Peb 1 4.5 2.0 1.8 2.2 0.95 1.05 1.05 1.02 4.6 7.0
2 2.0 1.1 0 0.95 1.05 0.67 3.0 4.1
Mar 1 4.4 2.0 1.8 1.1 0 0.95 0.32 1.4 2.7
2 1.8 0 0 0 0
Apr 1 4.3 2.0 1.7 LP LP LP LP 9.6 7.9
2 1.8 1.1 LP LP LP 9.6 7.8
Mei 1 4.0 2.0 2.3 1.1 1.1 LP LP 9.4 7.1
2 1.3 1.1 1.05 1.1 1.1 1.08 4.3 6.1
Jun 1 3.6 2.0 1.3 1.1 1.05 1.05 1.1 1.07 3.8 5.7
2 1.7 2.2 0.95 1.05 1.05 1.02 3.7 6.1
Jul 1 4.1 2.0 2.2 1.1 0 0.95 1.05 0.67 2.7 3.6
2 1.3 1.1 0 0.95 0.32 1.3 3.1
Agt 1 4.9 2.0 0.7 0 0 0 0
2 0.3
Sep 1 5.1 2.0 0.0
2 0.0
Okt 1 5.9 2.0 0.4
2 0.5

23. Kebutuhan air di sawah Golongan C ( awal musim tanam pada AWAL DESEMBER)
PERIODE ETo P Re WLR C1 C2 C3 C ETc/IR NFR
mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
Nop 1 5.2 2.0 1.7
2 1.8
Des 1 4.2 2.0 1.8 LP LP LP LP 10.5 8.7
2 2.3 1.1 LP LP LP 10.5 8.2
Jan 1 4.4 2.0 1.6 1.1 1.1 LP LP 9.6 8.0
2 1.6 1.1 1.05 1.1 1.1 1.08 4.8 6.3
Peb 1 4.5 2.0 1.8 1.1 1.05 1.05 1.1 1.07 4.8 6.1
2 2.0 2.2 0.95 1.05 1.05 1.02 4.6 6.8
Mar 1 4.4 2.0 1.8 1.1 0 0.95 1.05 0.67 2.9 4.2
2 1.8 1.1 0 0.95 0.32 1.4 2.7
Apr 1 4.3 2.0 1.7 0 0 0 0
2 1.8 LP LP LP LP 9.6 7.8
Mei 1 4.0 2.0 2.3 1.1 LP LP LP 9.4 7.1
2 1.3 1.1 1.1 LP LP 9.4 8.1
Jun 1 3.6 2.0 1.3 1.1 1.05 1.1 1.1 1.08 3.9 5.7
2 1.7 1.1 1.05 1.05 1.1 1.07 3.8 5.2
Jul 1 4.1 2.0 2.2 2.2 0.95 1.05 1.05 1.02 4.2 6.2
2 1.3 1.1 0 0.95 1.05 0.67 2.7 4.5
Agt 1 4.9 2.0 0.7 1.1 0 0.95 0.32 1.6 4.0
2 0.3 0 0 0 0
Sep 1 5.1 2.0 0.0
2 0.0
Okt 1 5.9 2.0 0.4
2 0.5

24. Alternatif kebutuhan air di Sawah (NFR)
PERIODE ALT 1 ALT 2 ALT 3 ALT 4 ALT 5 ALT 6
mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr mm/hr
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Nop 1 9.6 4.8 3.2 0.0
2 9.5 9.5 9.5 6.3 4.7
Des 1 8.7 8.7 8.7 8.7 8.7 8.7
2 5.4 8.2 8.2 6.8 7.3 8.2
Jan 1 6.2 6.2 8.0 6.2 6.8 7.1
2 7.1 6.2 6.3 6.6 6.5 6.2
Peb 1 4.3 7.0 6.1 5.7 5.8 6.6
2 2.5 4.1 6.8 3.3 4.5 5.4
Mar 1 0.0 2.7 4.2 1.3 2.3 3.4
2 7.8 0.0 2.7 3.9 3.5 1.3
Apr 1 7.9 7.9 0.0 7.9 5.2 3.9
2 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8
Mei 1 3.1 7.1 7.1 5.1 5.8 7.1
2 4.1 6.1 8.1 5.1 6.1 7.1
Jun 1 4.6 5.7 5.7 5.1 5.3 5.7
2 1.8 6.1 5.2 4.0 4.4 5.7
Jul 1 0.2 3.6 6.2 1.9 3.3 4.9
2 0.0 3.1 4.5 1.5 2.5 3.8
Agt 1 0.0 4.0 0.0 1.3 2.0
2 0.0 0.0 0.0 0.0
Sep 1 0.0 0.0 0.0
2 0.0 0.0 0.0
Okt 1 0.0 0.0 0.0
2 0.0 0.0 0.0
ALT. 1 = A SAJA
ALT. 2 = B SAJA
ALTL 3 = C SAJA
ALT.4 = A + B
ALT. 5 = A+B+C
ALT.6 = B +C

25. Keterangan :
• ALT 1 : A saja (Dalam seluruh areal irigasi, awal musim tanam dilakukan serentak tanggal 1 Nopember
dengan menggunakan NFR = 9,6 mm/hari)
• ALT 2 : B saja (Dalam seluruh areal irigasi, awal musim tanam dilakukan serentak tanggal 15 Nopember
dengan menggunakan NFR = 9,5 mm/hari)
• ALT 3 : C saja (Dalam seluruh areal irigasi, awal musim tanam dilakukan serentak tanggal 1 Desember
dengan menggunakan NFR = 8,7 mm/hari)
• ALT 4 :A+B (Dalam areal irigasi, setengah dari areal awal musim tanam dilakukan tanggal 1 Nopember
dengan menggunakan NFR = 9,6 mm/hari dan setengah lagi dilakukan pada 15 Nopember dengan
menggunakan NFR = 9,5 mm/hari dan NFR pada bangunan intake adalah 9,5 mm/hari)
• ALT 5 : A+B+C (Dalam areal irigasi, sepertiga dari areal awal musim tanam dilakukan tanggal 1 Nopember
dengan menggunakan NFR = 9,6 mm/hari, sepertiga dilakukan pada 15 Nopember dengan menggunakan
NFR = 9,5 mm/hari dan sepertiga dilakukan pada 1 Desember menggunakan NFR = 8,7 mm/hari, dan NFR
pada bangunan intake adalah 8,7 mm/hari)
• ALT 6 : B+C (Dalam areal irigasi, setengah dari areal awal musim tanam dilakukan tanggal 15 Nopember
dengan menggunakan NFR = 9,5 mm/hari dan setengah lagi dilakukan pada 1 Desember menggunakan
NFR = 8,7 mm/hari dan NFR pada bangunan intake adalah 8,7 mm/hari)

26. Debit Andalan
(Qand)
NOPEMBER 1 77 Max Max 154 231 Max 739,76
2 78 78 Max 78 117 157 739,76
DESEMBER 1 88 88 88 88 88 88 769,01
2 142 94 94 113 105 94 769,01
JANUARI 1 161 161 125 161 147 141 998,66
2 141 161 159 151 154 161 998,66
PEBRUARI 1 348 214 245 262 258 227 1495,29
2 598 365 220 453 332 277 1495,29
MARET 1 Max 706 454 1.465 828 560 1905,14
2 244 Max 706 488 544 1.465 1905,14
APRIL 1 281 281 Max 281 427 569 2217,88
2 128 284 284 284 284 284 2217,88
MEI 1 869 379 379 528 464 379 2693,66
2 657 442 333 528 442 379 2693,66
JUNI 1 534 431 431 481 463 431 2454,22
2 1.363 402 472 614 558 431 2454,22
JULI 1 9.339 519 301 983 566 381 1867,87
2 Max 603 415 1.245 747 492 1867,87
AGUSTUS 1 Max Max 357 Max 1.098 714 1427,27
2 Max Max Max Max Max Max 1427,27
SEPTEMBER 1 Max Max Max Max Max Max 1278,47
2 Max Max Max Max Max Max 1278,47
OKTOBER 1 Max Max Max Max Max Max 1179,66
2 Max Max Max Max Max Max 1179,66
Min Padi I 77 78 88 78 88 88
Min Padi II 128 281 284 281 284 284
Total Padi I + II 205 359 372 359 372 372
PADI I
PADI II
Maksimum Luas Areal yang Dapat Diairi
Bulan Periode Alt. 1 Alt. 2 Alt. 3 Alt. 4 Alt. 5 Alt.6
NFR
QAnd
A =

27. TERIMA KASIH
UNIVERSITAS BORNEOTARAKAN