HIBAH PENGEMBANGAN COURSE CONTENT PROGRAM HIBAH KOMPETISI TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI
PERANCANGAN IRIGASI DAN DRAINASE INTERAKTIF BERBASIS TEKNOLOGI INFORMASI
Dedi Kusnadi Kalsim Budi Indra Setiawan Asep Sapei Prastowo Erizal
BAGIAN
: TEKNIK TANAH DAN AIR
DEPARTEMEN
: TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS
: TEKNOLOGI PERTANIAN
2
TEKNIK IRIGASI DAN DRAINASE
BAGIAN TEKNIK TANAH & AIR DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR Kampus IPB Darmaga PO BOX 220 Bogor, Tilp: (0251) 627.225, Fax: (0251) 627.739. E-mail:
[email protected] MEI 2006
Teknik Irigasi dan Drainase
3
1. Tinjauan Mata Drainase
Kuliah/Praktikum
Teknik
Irigasi
dan
Deskripsi Singkat Pengertian, tujuan dan ruang lingkup irigasi dan drainase. Keperluan air untuk tanaman, kebutuhan air irigasi tanaman, hujan efektif, konsep efisiensi irigasi. Kualitas air untuk irigasi. Sistem dan perencanaan berbagai jenis metoda irigasi: irigasi permukaan, bawah permukaan, curah dan tetes. Pompa air untuk irigasi: sistem dan perencanaan, analisis biaya pompa. Pengelolaan operasonal dan pemeliharaan jaringan irigasi. Prinsip drainase dalam pengembangan lahan. Drainase permukaan dan bawah permukaan. Kegunaan mata kuliah/ praktikum Kuliah dan praktikum MK Teknik Irigasi dan Drainase memberikan dasar perencanaan irigasi dan drainase untuk pengembangan lahan pertanian. Beberapa contoh perancangan dengan data aktual berdasarkan pengalaman profesional dosen pengajarnya diberikan untuk memberikan pengalaman rancangan sehingga mahasiswa dapat menerapkannya sesudah lulus dan bekerja di bidang pengembangan lahan dan air. Tujuan Instruksional Umum Setelah mengikuti kuliah dan praktikum MK ini, mahasiswa mampu: (a) menerangkan sistem irigasi dan drainase serta permasalahannya di Indonesia, (b) menghitung keperluan air irigasi untuk suatu pola tanam tertentu dan merancang sistem irigasinya, (c) menerangkan kelemahan/keunggulan pada irigasi permukaan, curah dan tetes, (d) menggunakan dan mengaplikasikan software CROPWAT untuk perencanaan sistem irigasi usahatani agribisnis, (e) merancang sistem irigasi pompa untuk usahatani agribisnis, (f) menjelaskan permasalahan dalam aplikasi drainase permukaan dan bawah permukaan.
Teknik Irigasi dan Drainase
Garis Besar Perkuliahan : GBPP MK Teknik Irigasi dan Drainase (TEP 322) No 1
2
3
4
Tujuan Instruksional Khusus
Pokok Bahasan Kuliah
Memahami: (a) silabus MK dan cara penilaian; (b) pengertian, ruang lingkup dan tujuan irigasi dan drainase; sistem irigasi/drainase, data statistik dan permasalahan irigasi/drainase di Indonesia; (c) peranan irigasi terhadap ketahanan pangan
Pendahuluan
Mahasiswa mampu: (a) memilih metoda untuk menghitung kebutuhan air irigasi untuk berbagai jenis tanaman pada suatu kondisi iklim tertentu di suatu daerah; (b) membedakan kebutuhan air untuk tanaman padi dan non-padi
Kebutuhan air irigasi untuk tanaman nonpadi dan padi
Memahami tentang: (a) neraca lengas tanah di lahan beririgas; (b) perhitungan lama dan selang irigasi; (c) pendugaan pengurangan produksi akibat stress kekurangan air; (d) kemampuan dan kelemahan software CROPWAT
Prediksi pengurangan produksi akibat stress kekurangan air
Memahami tentang: (a) konsep efisiensi irigasi; (b) cara perhitungan dan beberapa data efisiensi irigasi , (b) pengukuran debit, (c) usaha peningkatan efisiensi irigasi
Efisiensi irigasi dan pengukuran debit
Sub-Pokok Bahasan 1. Penjelasan : (a) deskripsi MK, (b) tujuan, (c) materi kuliah/praktikum, (c) cara penilaian 2. Pengertian, ruang lingkup dan tujuan irigasi /drainase, irigasi permukaan, irigasi curah, irigasi tetes, irigasi bawah permukaan (underground irrigation, subirrigation) 3. Sistem irigasi/drainase, data statistik dan permasalahan irigasi/drainase di Indonesia, peran irigasi dalam ketahanan pangan 1. Berbagai metoda Perhitungan Evapotranspirasi tanaman Acuan (ETo) 2. Penentuan koefisien tanaman 3. Pendugaan hujan efektif 4. Pendugaan kebutuhan air tanaman (ETc) dan keperluan air irigasi 5. Khusus perhitungan kebutuhan air irigasi untuk tanaman padi 1. Pengenalan kemampuan dan kelemahan software CROPWAT, pengembangan software 2. Neraca lengas tanah di derah perakaran tanaman di lahan beririgasi 3. Lama dan selang irigasi 4. Pendugaan pengurangan hasil akibat kekurangan air 1. Konsep efisiensi irigasi dan cara perhitungannya 2. Beberapa metoda pengukuran debit: (a) langsung; (b) kecepatan dan luas penampang; (c) bangunan ukur: thompson, cipolletti, cut throat, parshal flume, pintu romijn
Estimasi Waktu (menit) 20
Daftar Pustaka
Dosen
3,12
DK
2,4,6,11
DK
4,5,19
DK
2,3,12,15
DK
40
40
30 10 20 20 20 30 20 20 30 30 70
2
5
6
7
8
9
10, 11
Memahami tentang: (a) Beberapa sistem pemberian air irigasi dalam irigasi permukaan; (b) Beberapa parameter design
Irigasi Permukaan
Memahami nama bangunan, gambar dan fungsinya di jaringan irigasi dan drainase. Memahami kriteria penilaian kualitas air untuk irigasi dan kepekaan tanaman terhadap beberapa parameter kualitas air
Sistem Jaringan Irigasi/Drainase
Memahami, membuat konstruksi dan pemeliharaan sumur. Memahami perhitungan dan penerapan dalam irigasi pompa. Memahami perhitungan biaya air pompa dan perencanaan untuk agribisnis tanaman hortikultura beririgasi
Pemanfaatan airtanah Irigasi pompa
Kualitas air irigasi
Memahami perhitungan modulus drainase, puncak limpasan dan dimensi saluran terbuka
Drainase permukaan
Memahami perhitungan spasing, diameter pipa dan slope pada drainase bawah-permukaan Mampu menerangkan tentang pengertian dan komponen irigasi curah, serta uniformity dan efisiensi irigasi curah. Merancang irigasi curah
Drainase bawah permukaan
Teknik Irigasi dan Drainase
Teknologi Irigasi Curah
1. Beberapa metoda pemberian air irigasi permukaan: (a) furrow, (b) border, (c) flooding. 2. Hubungan antara tekstur tanah, luas dan debit 3. Cara pemberian air irigasi dan kesesuaiannya untuk padi dan non-padi: (a) kontinyu, (b) berkala (intermittent) 1. Bendung dan bendungan 2. Head work: (a) bangunan sadap, (b) spill way, (c) sediment trap, (d) pintu penguras, (e) kolam olakan (stilling basin) 3. Jaringan utama (primer), sekunder, tersier, kwarter 4. Bangunan bagi, bangunan ukur 5. Penilaian kualitas air untuk irigasi 1. Metoda konstruksi sumur 2. Jenis pompa untuk irigasi dan drainase. Pompa Hidram: prinsip kerja, kurva karakteristik, efisiensi 3. Total head, statik head, gesekan, major losses, minor losses. Hubungan total head, debit, daya dan efisiensi 4. Perhitungan eknonomi pompa: biaya tetap, biaya taktetap, biaya total 5. Pemilihan diameter pipa optimum. Perencanaan dan instalasi pompa untuk irigasi 1. Perhitungan modulus drainase untuk padi sawah dan non-padi, kurva DDF 2. Perhitungan puncak limpasan 3. Perhitungan dimensi saluran 4. Kriteria kecepatan minimum dan maksimum 1. Rumus spasing untuk aliran steady dan non-steady 2. Sistem jaringan drainase bawah-permukaan 3. Latihan perhitungan spasing, diameter dan slope 1. Teknologi irigasi curah, kelebihan dan kelemahannya 2. Uniformity dan Efisiensi irigasi curah 3. Komponen irigasi curah: (a) Stasiun Pompa, (b) Jaringan perpipaan, (c) Spesifikasi sprinkler
30
3,15,17
DK
3,10
DK
9,16
DK
8,10
DK
7,13
DK
14
PR
30 40
20 30
20 20 10 20 20 20 10 10 20 20 40 20 30 30 40 20 30 50
3
12, 13
Mampu menerangkan tentang pengertian dan komponen irigasi tetes, uniformity dan efisiensi irigasi tetes. Merancang irigasi tetes
Teknologi Irigasi Tetes
4. 1. 2. 3.
Rancangan irigasi curah Teknologi tetes, kelebihan dan kelemahannya Uniformity dan Efisiensi irigasi tetes Komponen irigasi tetes: (a) Stasiun Pompa, (b) Jaringan perpipaan, (c) Spesifikasi emitter 4. Rancangan irigasi tetes
100 20 30 50
14
PR
100
Garis Besar Praktikum: GBPP MK Teknik Irigasi dan Drainase (TEP 322) No
Tujuan Praktikum
Pokok Bahasan Praktikum
1.
Mahasiswa mendiskusikan dan menentukan topik permasalahan nasional yang berkaitan dengan keirigasian dan drainase
Masalah nasional keirigasian
2.
Mahasiswa mampu memilih metoda untuk menghitung kebutuhan air tanaman acuan pada suatu kondisi data iklim tertentu di suatu daerah Mahasiswa mampu : menghitung keperluan air irigasi untuk suatu pola tanam tertentu Mahasiswa memahami hubungan antara selang irigasi, lama irigasi, jumlah air irigasi terhadap prediksi hasil dan efisiensi irigasi
Kebutuhan air irigasi
3
Teknik Irigasi dan Drainase
Penjadwalan irigasi
Sub-Pokok Bahasan 1. PKPI (Perubahan Kebijakan Pengelolaan Irigasi) 2. Agraria 3. Corporate Farming 4. Irigasi Mandiri 5. PP 77 tahun 2001 6. Crops and Drops, FAO, 2000 (ada 11 topik bahasan yakni (a) World water resources, (b) Agriculture’s use of water, (c) Production and food security, (d) Overuse and misuse, (e) Floods and droughts, (f) The future, (g) People and water, (h) Improving rainfed production, (i) Improving policies, (j) Towards a better future) 1. Diberikan data iklim, latitude, altitude 2. Menghitung ETo dengan CROPWAT dan IWAN 3. Membandingkan hasilnya dan menganalisisnya 4. Tentukan pola tanam tertentu dalam setahun 5. Tentukan metoda hujan efektif yang digunakan 6. Hitung keperluan air irigasi 1. Tentukan tekstur tanah tertentu 2. Tentukan cara penjadwalan tertentu 3. Analisis prediksi hasil 4. Berapa efisiensi irigasi
Estimasi Waktu (menit) 150
Tempat Praktikum
Dosen
Ruang kuliah
DK, AN
150
Ruang Komputer
DK, AN
150
Ruang Komputer
DK, AN
4
4
Mahasiswa faham tentang: (a) Beberapa sistem pemberian air dalam irigasi permukaan; (b) Beberapa parameter design
Pengelolaan irigasi di petak tersier berdasarkan studi kasus
5
Mengetahui nama bangunan, gambar dan fungsinya di jaringan irigasi dan drainase
Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Utama
6
Mengetahui bangunan di jaringan tersier
Jaringan irigasi/drainase tersier
7
Mengetahui jenis-jenis pompa dan cara perhitungan head loss Mampu mengerjakan uji pompa
Irigasi pompa Irigasi pompa
9
Mampu menghitung modulus drainase Mampu menghitung spasing, diameter pipa dan slope pada drainase bawah-permukaan
Drainase permukaan Drainase bawah permukaan
10,11
Mampu menerangkan komponen irigasi dan model konstruksi irigasi curah, serta pengukuran uniformity dan perhitungan efisiensi irigasi curah Mampu menerangkan komponen irigasi dan model konstruksi irigasi tetes, serta pengukuran uniformity dan perhitungan efisiensi irigasi tetes
Teknologi Irigasi Curah
8
12,13
Teknik Irigasi dan Drainase
Teknologi Irigasi Tetes
5. Bagaimana kalau tanpa irigasi atau tadah hujan ? 1. Ditentukan satu petak tersier di DI tertentu: iklim, luas dan tekstur tanah 2. Ketersediaan debit air pada MT2 dan MT3 di pintu sadap tersier 3. Tentukan jenis tanaman yang akan diusahakan Rancang (a) jumlah blok rotasi irigasi, (b) selang irigasi, (c) lama irigasi, (d) debit air irigasi 1. Pengamatan lapangan jaringan utama irigasi 2. Menggambar bangunan bendung, pelimpah, sadap, kantong lumpur, bangunan bagi, bangunan ukur 1. Menggambar bangunan sadap tersier, saluran tersier, box bagi 2. Pengukuran debit di saluran secara langsung dengan pelampung dan current meter, bangunan ukur 3. Permasalahan di petak tersier 1. Pengenalan jenis-jenis pompa 2. Perhitungan head loss pada pipa, klep dll Penentuan kurva karakteristik pompa 1. Analisis DDF dari data hujan harian menggunakan RAINBOW 2. Menghitung modulus drainasi untuk padi sawah dan non-padi 3. Latihan perhitungan spasing, diameter dan slope 1. Pengenalan komponen irigasi curah: (a) Stasiun pompa, (b) Jaringan perpipaan , (c) Spesifikasi sprinkler 2. Perhitungan uniformity dan efisiensi irigasi curah 1. Pengenalan komponen irigasi tetes: (a) Stasiun pompa, (b) Jaringan perpipaan , (c) Spesifikasi emitter 2. Perhitungan uniformity dan efisiensi irigasi curah
150
Ruang Komputer
DK, AN
150
Bendung Empang
DK, AN
150
Jaringan irigasi Semplak
DK, AN
150
Leuwi Kopo
150
Leuwi Kopo
3 x 50
Lab Komputer
DK, AN DK, AN DK, AN
150
Leuwi Kopo
PR, AN
150 150
Leuwi Kopo
PR, AN
150
Susunan Bahan Ajar Bahan Kuliah No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Pokok Bahasan Kuliah Pendahuluan Kebutuhan air irigasi untuk tanaman non-padi dan padi Prediksi pengurangan produksi akibat stress kekurangan air Efisiensi irigasi dan pengukuran debit Irigasi Permukaan Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Kualitas air irigasi Pemanfaatan airtanah dan Irigasi pompa Drainase permukaan Drainase bawah permukaan Teknologi Irigasi Curah Teknologi Irigasi Tetes
Bahan Praktikum No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pokok Bahasan Praktikum Masalah nasional keirigasian Kebutuhan air irigasi Penjadwalan irigasi Pengelolaan irigasi di petak tersier berdasarkan studi kasus Sistem Jaringan Irigasi/Drainase Utama Jaringan irigasi/drainase tersier Irigasi pompa Drainase permukaan dan Drainase bawah permukaan Teknologi Irigasi Curah Teknologi Irigasi Tetes
Petunjuk Bagi Mahasiswa Untuk Menggunakan Bahan Ajar Setelah mempelajari bahan ajar pada setiap topik bahasan, anda harus berusaha untuk mengerjakan latihan soal yang tersedia dalam topik itu. Untuk melihat seberapa jauh pengerjaan soal latihan, anda dapat menceknya dengan kunci jawaban yang tersedia. Klarifikasi hasil hitungan dapat ditanyakan ke dosen yang bersangkutan lewat e-mail. Bahan ajar dicuplik dari beberapa diktat kuliah yang sudah tersedia. Untuk lebih mendalami materi kuliah diharapkan anda membaca buku acuan yang tersedia di perpustakaan IPB atau di perpustakaan pribadi masing-masing dosen. Bagi mereka yang ingin tahu lebih banyak tersedia beberapa teks file dalam pdf yang diambil dari internet. File tersebut disusun untuk setiap Topik dan disimpan dalam Folder File Tambahan sesuai dengan topik Kuliah. Di dalam Folder File Tambahan
2 juga tersedia Software CROPWAT-WIN dan RAINBOW-WIN yang digunakan dalam analisis. Dalam File Tambahan juga terdapat judul beberapa film dalam bentuk CD tersedia di koordinator MK ini. Judul film tersebut: (a) Cultivating the Northern Dream (18 menit), (b) Agricultural Kingdom in Hokkaido, Japan (43 menit); (b) Berilah Aku Air (45 menit). Bagi mereka yang ingin menambah wawasan dapat menghubungi dosen koordinator untuk meminjam copy dari film-film tersebut.
Teknik Irigasi dan Drainase
