Kajian Pengaruh Tinggi Bukaan Pintu Air Terhadap Bilangan Froude Dibagian Hilir Saluran Primer
Abner Doloksaribu 1,* , Jeni Paresa, Irianto Para’pak
Teknik Sipil, Universitas Musamus Merauke, Indonesia abner@unmus.ac.id 1,* , jeni@unmus.ac.id, iriandtho@gmail.com
Abstrak  –  Untuk  meningkatkan  kesejahteraan  dalam pertanian  diperlukan  penyediaan  sarana  dan  prasarana meliputi  saluran  dan  pintu  air.  Kondisi  saat  ini  adalah kurangnya  pengawasan  dan  perawatan  terhadap  bangunan pintu  air  sehingga  pintu  air  menjadi  rusak. Tujuan dalam penulisan  ini  adalah  mengetahui  apakah  tinggi  bukaan  pintu air    memiliki  pengaruh  terhadap  debit  air  dan    mengetahui berapa  bilangan  Froude  yang  terjadi  bila  pintu  air  utama dibuka sesuai dengan tinggi tertentu. Metode yang di gunakan yaitu  metode  pengamatan,  rumus  manning  dan  rumus bilangan  Froude. Hasil dari  perhitungan  didapatkan  tinggi bukaan  pintu  air  (ap)  berpengaruh  terhadap  besarnya  debit air. Debit air melalui pintu (Qp) yaitu 0,477 m3/s (ap = 30 cm) dan  0,197  m3/s  (ap  =  15  cm),  sedangkan  debit  air  pada  hilir (Qt)  yaitu  0,434  m3/s  (ap  =  30  cm)  dan  0.170  m3/s  (ap  =  15 cm). Hal ini  mempengaruhi  kecepatan aliran,  untuk bilangan froude melalui pintu (Frp) yaitu 0,037 (ap = 30 cm) dan 0,017 (ap = 15 cm) atau Frp<1, aliran subkritis, sedangkan bilangan froude  pada  bagian  hilir  (Frt)  yaitu  0,030  (ap  =  30  cm)  dan 0,013 (ap = 15 cm) atau Frt < 1 , aliran subkritis.
Kata kunci; kecepatan aliran; debit saluran; bilangan froude.
Abstract  –  To  improve  welfare  in  agriculture,  it  is necessary  to  provide  facilities  and  infrastructure  including canals  and  sluice  gates.  The  current  condition  is  the  lack  of supervision and maintenance of the sluice gate building so that the sluice gate is damaged. The purpose of this paper is to find out whether the height of the sluice gate has an influence on the water  discharge  and  to  find  out  how  many  Froude  numbers occur when the main floodgate is opened according to a certain height.  The  method  used  is  the  observation  method,  the Manning formula and the Froude number formula. The results of  the  calculation  show  that  the  height  of  the  sluice  gate  (ap) affects the  amount  of  water  discharge.  The  water  flow  through the gate (Qp) is 0.477 m3/s (ap = 30 cm) and 0.197 m3/s (ap = 15 cm),  while  the  downstream  water  discharge  (Qt)  is  0.434  m3/s (ap = 30 cm) and 0.170 m3/s (ap = 15 cm). This affects the flow velocity, for the froude number through the door (Frp) is 0.037 (ap = 30 cm) and 0.017 (ap = 15 cm) or Frp <1, subcritical flow, while  the  downstream  froude  number  (Frt)  is  0.030  (  ap  =  30 cm) and 0.013 (ap = 15 cm) or Frt < 1 , subcritical flow.
Keywords; flow rate; channel discharge; froude number.

## 1. PENDAHULUAN
Seiring dengan meningkatnya pertumbuhan penduduk,  maka  akan  sebanding  dengan  meningkatnya kebutuhan  primer  manusia.  Kebutuhan  ini  memiliki pengaruh  yang  sangat  terlihat  pada  meningkatnya kebutuhan  pangan  manusia.  Salah  satu  hal  yang  berkaitan
langsung  yaitu  pada  luas  area  persawahan  yang  digunakan untuk  bercocok  tanam.  Area  persawahan  yang  ada  sangat bergantung  pada  sistem  irigasi  yang  baik  dan  bangunan- bangunan  irigasi  yang  menunjangnya[1].  Semakin  baik sistem irigasi dan semakin baik kinerja bangunan-bangunan penunjangnya  maka  area  persawahan  tersebut  dapat difungsikan dengan baik [2].
Irigasi merupakan usaha penyediaan dan pengaturan air  untuk  menunjang  pertanian  yang  jenisnya  meliputi irigasi air permukaan, irigasi air bawah tanah, irigasi pompa dan  irigasi  rawa  serta  bangunan  penunjangnya  diantaranya yaitu  bangunan  pintu  air  [3].  Pintu  air  adalah  bangunan penunjang  pada  bendungan  irigasi  dan  bendungan pengendali banjir[4]. Pintu air digunakan untuk mengontrol air  pemberi,  sungai  ataupun  pada  sistem  tanggul  serta mengatur laju aliran air dan mengatur tinggi muka air pada suatu saluran.
Pintu air memiliki peranan penting dalam mengendalikan  air  yang  melimpah  dari  suatu  sumber  air alami  maupun  penampungan  air  buatan  manusia.  Pintu  air berfungsi  pula  sebagai  pengatur  kelebihan  air  yang  dapat memicu  terjadinya  banjir  pada  suatu  kawasan  yang  dapat menimbulkan kerugian baik pada bangunan dan masyarakat sekitar serta kerugian pada areal persawahan  yang terdapat pada sekitar area irigasi[5]. Pengaliran air yang efisien pada irigasi  selain  dipengaruhi  oleh  tata  cara  aplikasi,  juga dipengaruhi  oleh  kebutuhan  air  guna  mencapai  kondisi  air tersedia yang dibutuhkan tanaman [6].
Kabupaten  Merauke  merupakan  kampung    yang memiliki  topografi  relatif  datar  dan  sebagian  besar penduduknya  merupakan  masyarakat petani. Dalam  rangka meningkatkan  kesejahteraan  petani  dibutuhkan  penyediaan sarana dan prasarana irigasi untuk mengairi lahan pertanian. Sarana  dan  prasarana  meliputi  saluran  dan  pintu  air. Sebagian  besar  pintu  air  di  Kabupaten  Merauke  berfungsi kurang  baik.  Kurangnya  kelompok  masyarakat  yang mengoperasikan  dan  merawat  pintu  airpun  menjadi  salah satu  penyebanya.    Sehingga  diperlukan  suatu  studi  kasus dan pemeliharaan terhadap bangunan irigasi ini.
Masalah bagi masyarakat petani Kabupaten Merauke adalah  kurangnya  pengawasan  dan  perawatan  terhadap bangunan  pintu  air  yang  dapat  mempengaruhi  kinerja  dari suatu  saluran  irigasi.  Hal  ini  dikarenakan  sistem pengoperasian  pintu  air  di  Kabupaten  Merauke  pada umumnya  masih  menggunakan  tenaga  manusia,  dimana
diperlukan  tenaga  manusia  untuk  mengatur  ataupun membuka  pintu  air  guna  mengalirkan  pada  saluran  irigasi. Selain  itu  sering  terjadinya  sedimentasi  dan  longsoran dinding  saluran  akibat  debit    dan  kapasitas  tampungan  air yang  tidak  teratur  berdampak  pada  kurangnya  kinerja jaringan irigasi.
Kampung  Sidomulyo  yang  berletak  di  Distrik Semangga Kabupaten Merauke adalah salah satu contohnya.  Berdasarkan  pengamatan  langsung,  saluran primer  yang  menjadi  saluran  utama  dapat  menanmpung jumlah  air  untuk  kegiatan  pertanian  tetapi,  pintu  air  yang menjadi  sarana  irigasi  telah  mengalami  kerusakan  pada stang  pengatur  yang  menyebabkan  tinggi  bukaan  pintu  air tidak  dapat  disesuaikan.    Hal  ini  menyebabkan  debit  air yang  masuk  pada  bagian  hilir  saluran  tidak  efisien  dan berpengaruh  pula  pada  bilangan  Froude  yang  terjadi disaluran tersebut.

## 2. METODE PENELITIAN
2.1. Tujuan umum
Sebelum  melakukan  penelitian,  penulis  terlebih dahulu  harus  melakukan  survey  dan  investigasi  masalah yang akan dibahas guna memperoleh hasil yang lebih baik. Penelitian  yang  dilakukan  harus  menggunakan  data  yang lengkap  dan  diperoleh  dengan  lebih  teliti.  Penelitian  perlu menggunakan metode yang baik dan tepat sasaran sehingga diperoleh hasil yang maksimal dan sesuai tujuan penelitian. Adapun  tahapan  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini adalah:
Adapun tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
a. Identifikasi masalah;
b. Pengumpulan data;
c. Pengolahan data;
d. Pembandingan data hasil perhitungan;
e. Penarikan kesimpulan.
Sedangkan  rumus  yang  digunakan  adalah  rumus perhitungan hidrolis saluran dan rumus bilangan Froude.
2.2. Lokasi penelitan
Lokasi  penelitian  yang  dilakukan  berada  pada daerah  irigasi  Sidomulyo  Distrik  Semangga  Kabupaten Merauke. Peta lokasi penelitian dapat dilihat pada gambar 1 dan gambar 2 berikut:
Gambar 1. Kampung Sidomulyo
Gambar 2. Peta irigasi Kampung Sidomulyo

## 2.3. Metode pengumpulan data
Penelitian  ini  membutuhkan beberapa data sehingga dalam  mengumpulkan  data  harus  direncanakan  dengan baik.  Ada  beberapa  cara  atau  metode  pengumpulan  data yang akan dilakukan seperti:

## a. Data primer
Data  primer  didapatkan  menggunakan  metode observasi,  yaitu  metode  yang  dilakukan  dengan cara  melakukan  pengamatan  langsung  ke  lokasi penelitian  untuk  mengetahui  kondisi  yang sebenarnya. Cara ini merupakan cara pengumpulan  data  yang  diperoleh  langsung  dari lokasi penelitian untuk selanjutnya dijadikan data penelitian.  Data  primer  yang  diperoleh  yaitu berupa :
 Dimensi saluran,
 Panjang saluran,
 Kecepatan aliran,
 Dimensi pintu air yang diperlukan.
b. Data hasil wawancara
Pengumpulan  data  ini  sama  halnya  dengan metode  observasi,  yang  membedakan  adalah penulis  mendapatkan  informasi  melalui  hasil wawancara dengan para petani ataupun masyarakat  yang  bermukim  disekitar  lokasi penelitian. Data yang didapat berupa kekurangan dan  masalah-masalah  yang  terjadi  pada  lokasi penelitian.
2.4. Analisis data
Dalam  melaksanakan  penelitian  ini  maka  penulis memerlukan metode yang menurut penulis dapat digunakan untuk  pengolahan  data  serta  teori-teori  lainnya.  Metode yang  digunakan  dalam  analisa  data  meliputi  rumus perhitungan hidrolis saluran dan rumus bilangan Froude.
2.5. Teknik analisa data
a. Kecepatan aliran berdasarkan metode pelampung
Apabila  kecepatan  alirannya  diukur  dengan pelampung,  maka  debitnya  dapat  dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
V t =  k p . V pl (1)
Dengan :
Pn   = Jumlah penduduk pada tahun ke-n
Po  = Jumlah penduduk pada akhir tahun diketahui
r = Angka pertumbuhan penduduk/tahun n = Periode waktu yang ditinjau
b.   Pemilihan lokasi pengukuran kecepatan saluran
Lokasi  pengukuran  debit  dengan  metode pelampung  harus  dipilih  pada  bagian  alur  yang memenuhi berbagai persyaratan, antara lain :
 Alur sungai harus lurus,
 Mudah dicapai pada segala kondisi,
 Aliran banjir tidak melimpah,
 Dasar sungai stabil,
 Mempunyai  pola  aliran  yang  seragam  dan mendekati jenis aliran subkritik,
 Tidak  terpengaruh  oleh  adanya  peninggian muka air,
 Lintasan pelampung mudah diamati,
 Adanya sarana untuk melepaskan pelampung,
 Mudah untuk mendapatkan bahan pelampung.
c.   Perhitungan hidrolis saluran
Untuk perencanaan ruas, aliran saluran dianggap sebagai  aliran  tetap,  dan  untuk  itu  diterapkan rumus Stricker .
P =  b + 2h √1 + m 2 (2) A =  ( b + m . h ) . h (3) R =  A/P (4) V =  k . R 2/3 .  I 1/2 (5)
Q =  V . A (6)
Dengan :
Q =  Debit saluran, (m 3 /dtk) V =  Kecepatan aliran,  (m/dtk)
A =  Luas penampang basah(m 2 )
R =  Jari – jari hidrolis, (m)
P =  Keliling basah,(m)
b =  Lebar dasar saluran, (m)
h =  Tinggi air, (m)
H =  Kedalaman saluran, (m)
w =  Tinggi muka air, (m)
I =  Kemiringan saluran
k =  Koefisien kekasaran Stickler , (m 1/3 /dtk) m =  Kemiringan talud (1 vertikal  : m horizontal)
d . Debit air
Menurut  Soewarno  (2013),  debit  ( discharge ), atau  besarnya  aliran  sungai  ( stream  flow ) merupakan volume aliran yang mengalir melewati  suatu  penampang  melintang    sungai
per    satuan    waktu[7].    Biasanya    dinyatakan dalam    satuan    meter  kubik  per  detik  (m3/det) atau  liter  per  detik  (l/det).  Aliran  merupakan pergerakan air di dalam alur sungai [8].
e . Faktor K
Faktor  K  merupakan  keseimbangan  antara kebutuhan air dan ketersediaan air yang dapat di hitung dengan persamaan [9]:
K =  Q t / Q b (7)
Dimana :
Q t =  Debit tersedia, (m 3 /dtk) Q b =  Debit kebutuhan, (m 3 /dtk)
f . Pintu sorong
Pintu  sorong  biasanya  digunakan  sebagai  pintu pengatur  pada  bangunan  bending  maupun  pada bangunan bagi, serta bangunan air lainya.
Rumus  debit  yang  dapat  dipakai  untuk  pintu sorong adalah [10]:
Q p = K . μ  . a p . b p . √ 2 . g . h 1 (8)
Dimana : Q p = Debit (m 3 /dtk)
K = Faktor aliran tenggelam
μ = Koefisien debit a p = Tinggi bukaan pintu (m)
b p = Lebar pintu (m)
g = Percepatan grafitasi, m/s 2 (g = 9,81)
h 1 = Kedalaman air di depan pintu diatas ambang (m)
g . Bilangan Froude
Aliran  subkritis  kadang-kadang  disebut  aliran tenang, sedang aliran cepat juga digunakan untuk menyatakan aliran super kritis.
F r = h g V  (9)
Dimana:
V = Kecepatan aliran (m/s)
h = Tinggi air (m)
g = Percepatan gravitasi (g = 9,81 m/s²)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Kecepatan  aliran  berdasarkan  metode  pengamatan langsung
Metode yang digunakan dalam pengukuran kecepatan  aliran  adalah  metode  pengamatan  langsung. Pengukuran  kecepatan  aliran  dilakukan  dengan  cara  turun langsung  ke  lapangan  dan  diulangi  kembali  selama  kurun waktu  tiga  hari  demi  mendapatkan  hasil  yang  akurat. Penelitian  menggunakan  pelampung  berupa  karet  yang memiliki  berat  tertentu  dengan  tujuan  agar  pelampung dapat  bergerak  sesuai  dengan  kecepatan  aliran  bukan berdasarkan  faktor  angin  atau  berat  pelampung  tersebut. Kecepatan aliran memiliki satuan m/s.
Dalam  penelitian  ini  pengukuran  kecepatan  aliran terbagi menjadi tiga titik yaitu pada bagian kiri, tengah dan kanan  saluran  sejauh  20  m.  Lokasi  pengamatan  dilakukan sejauh  100  meter  dari  lokasi  pintu  air  dengan  tujuan mendapatkan  kecepatan  aliran  yang  konstan  bukan  karena tekanan  dari  saluran  sebelumnya.  Sketsa  pengukuran kecepatan aliran dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Sketsa penempatan perhitungan kecepatan aliran
Dari  pengamatan  langsung  dilapangan  didapatkan data  tinggi  bukaan  pintu  air  sebesar  30  cm,  dikarenakan kerusakan  pada  stang  pengatur  pintu  air  maka  pintu  air tidak dapat dibuka atau ditutup sesuai dengan kebutuhan.
Berdasarkan  pengamatan  dilapangan  maka  di dapatkan data sebagai berikut:
Tabel 1. Pengukuran kecepatan aliran untuk bukaan pintu Air 30 cm
No Hari
Ke Posisi Pelampung pada saluran Waktu Panjang lintasan Kecepatan pelampung Kecepatan rata-rata tiap pos Kecepatan rerata (t) (L) (V pl ) (V pl ) (V pl ) s M
m/s m/s m/s Kiri 171.29 20 0.117 1 1 Tengah 176.33 20 0.113 0.115 Kanan 173.58 20 0.115 Kiri 174.98 20 0.114 2 2 Tengah 180.29 20 0.111 0.113 0.110 Kanan 177.13 20 0.113 Kiri 186.41 20 0.107 3 3 Tengah 193.53 20 0.103 0.105 Kanan 192.76 20 0.104

## Sumber : (Pengamatan langsung)
Pada  pengujian  berikutnya,  bukaan  pintu  air dimodifikasi ketinggiannya menjadi 15 cm dengan menutup sebagian  bukaan  pintu  air  yang  terbuka  menggunakan
papan  kayu  ukuran  80  cm  x  15  cm,  sehingga  didapatkan data sebagai berikut:
Tabel 2. Pengukuran kecepatan aliran untuk bukaan pintu air 15 cm
No Hari Ke
Posisi Pelampung pada saluran Waktu Panjang lintasan Kecepatan pelampung Kecepatan rata-rata tiap pos Kecepatan rerata (t) (L) (V pl ) (V pl ) (V pl ) s m
m/s m/s m/s Kiri 424.92 20 0.047 1 1 Tengah 429.60 20 0.047 0.047 Kanan 427.88 20 0.047 Kiri 420.65 20 0.048 2 2 Tengah 427.54 20 0.047 0.047 0.046 Kanan 425.76 20 0.047 Kiri 441.90 20 0.045
No Hari Ke
Posisi
Pelampung pada saluran Waktu Panjang lintasan Kecepatan pelampung Kecepatan rata-rata tiap pos Kecepatan rerata (t) (L)
(V pl ) (V pl ) (V pl ) s m m/s m/s m/s 3 3 Tengah 447.26 20 0.045 0.045 Kanan 445.54 20 0.045 Sumber : (Pengamatan langsung) 3.2. Kecepatan aliran terukur
Dari  pengamatan  dan  pengukuran langsung dilapangan  dengan  menggunakan  metode  pelampung diperoleh  kecepatan  pelampung  (Vpl)  =  0,110  m/s  untuk bukaan 30 cm dan (Vpl) = 0,046 m/s untuk bukaan 15 cm . Untuk mendapatkan kecepatan aliran digunakan persamaan (1), dengan nilai faktor koreksi kecepatan yaitu 0,85.
a. Kecepatan aliran terukur untuk bukaan pintu air
30 cm
V t = k p . V pl
V t = 0,85 . 0,110 m/s V t = 0,094 m/s
b. Kecepatan aliran terukur untuk bukaan pintu air 15 cm
V t = k p . V pl
V t = 0,85 . 0,046 m/s V t = 0,039 m/s
3.3. Perhitungan hidrolis saluran
Dari hasil pengamatan dan pengukuran langsung di lapangan diperoleh nilai dimensi saluran yaitu:
L = 1800 m
b = 3,6 m
h = 1,00 m (untuk bukaan pintu 30 cm)
h = 0,95 m (untuk bukaan pintu 15 cm)
H = 3,2 m
m = 1

## a. Keliling basah
Dengan  menggunakan  persamaan  (2)  maka dapat dihitung:
Untuk bukaan pintu 30 cm
P = b + 2 . h √ ( 1 + m2 )
P = 3,6 + 2 . 1,00 √ (1 + 12)
P = 3,6 + 2 . 1,00 . 1,4142
P = 6,43 m
Untuk bukaan pintu 15 cm
P = b + 2 . h √ ( 1 + m2 ) P = 3,6 + 2 . 0,95 √ (1 + 12)
P = 3,6 + 2 . 0,95 . 1,4142
P = 6,29 m
b. Luas penampang basah
Dengan  menggunakan  persamaan  (3)  maka dapat dihitung:
Untuk bukaan pintu 30 cm
A = ( b + m . h ) . h
A = (3,6 + 1 . 1,00) . 1,00
A = 4,60 m 2
Untuk bukaan pintu 15 cm
A = ( b + m . h ) . h
A = (3,6 + 1 . 0,95) . 0,95
A = 4,32 m 2
c. Jari-jari hidrolis
Dengan  menggunakan  persamaan  (4)  maka dapat dihitung:
Untuk bukaan pintu 30 cm
R = A  / P
R = 4,60  / 6,43
R = 0,72  m
Untuk bukaan pintu 15 cm
R = A  / P
R = 4,32 / 6,29
R = 0,69  m
d. Menentukan kemiringan saluran
Dengan  menggunakan  persamaan  (5)  maka dapat dihitung:
Untuk bukaan pintu 30 cm
Vt = k . R 2/3 .  I 1/2
0,094  = 40 . 0,72 2/3 . I 1/2 0,094  = 40 . 0,80 . I 1/2 I 1/2 = 0,003 I
= 0,000009 Untuk bukaan pintu 15 cm Vt = k . R 2/3 .  I 1/2
0,039  = 40 . 0,69 2/3 . I 1/2 0,039  = 40 . 0,78 . I 1/2 I 1/2 = 0,001 I = 0,000002 e. Menentukan debit tersedia
dengan menggunakan persamaan (6).
Untuk bukaan pintu air 30 cm:
Qt = Vt . A
Qt = 0,094 . 4,60
Qt = 0,434 m3/s
Untuk bukaan pintu air 15 cm:
Qt = Vt . A Qt = 0,039 . 4,32
Qt = 0,170 m3/s
3.4. Membandingkan antar debit tersedia dengan debit kebutuhan
Untuk  mendapatkan  perbandingan  debit  yang tersedia  di  lokasi  penelitian  dengan  debit  kebutuhan  yang diperlukan  untuk  area  persawahan  maka  digunakan  hasil perhitungan dari penelitian terdahulu dengan kurun waktu terdekat yaitu berdasarkan penelitian terdahulu dalam.
Debit  kebutuhan  sendiri  merupakan  debit  air  yang diperlukan  suatu  areal  pertanian  pada  masa  tanam berlangsung  sesuai  dengan  luas  hektar  areal  pertanian tersebut.  Nilai  debit  kebutuhan  terhitung  (Qb)  = 0,906m3/s.  Nilai  kecepatan  aliran  standar  dapat  dilihat pada  tabel  2.1  halaman  13.  Perbandingan  tersebut  dapat dilihat  pada  tabel  4.3  halaman  34.  Dari  hasil  perhitungan didapatkan hasil bahwa nilai kecepatan terukur lebih kecil dari  nilai  kecepatan  standar  (Vt  < Vb  )  dan  debit tersedia lebih kecil dari debit kebutuhan (Qt < Qb).
Tabel 3. Perbandingan debit tersedia dengan debit kebutuhan
Nama
Saluran Panjang Saluran Luas Area Sawah
Kecepatan Terukur (V t )
Kecepatan Standar Debit Tersedia (Q t ) Debit
Kebutuhan (L) (A)
Untuk
Bukaan 30 cm
Untuk
Bukaan 15 cm (V b )
Untuk
Bukaan 30 cm Untuk Bukaan 15
cm (Q b )
m Ha m/s m/s m/s m 3 /s m/s m 3 /s Saluran Primer Sidomulyo 1800 451.3 0.094 0.039 0.55 0.434 0.170 0.906 3.5. Faktor K Faktor K bertujuan untuk menghitung keseimbangan antara kebutuhan air dan ketersediaan    air  yang  dapat  dihitung  menggunakan persamaan (7).
a. Untuk bukaan pintu air 30 cm:
Faktor K = Q t / Q b
Faktor K = 0,434 / 0,906
Faktor K = 0,48 ( K > 0,25 )
b. Untuk bukaan pintu air 15 cm:
Faktor K = Q t / Q b
Faktor K = 0,170 / 0,906
Faktor K = 0,19 ( K < 0,25 )
Sesuai dengan faktor-K diketahui bahwa kebutuhan pemberian  air  pada  bukaan  pintu  air  30  berada  digiliran saluran sekunder, sedangkan untuk bukaan pintu air 15 cm masih  berada  pada  giliran  saluran  primer.  Semakin  tinggi nilai  faktor-K  maka  akan  meningkat  pula  produktifitas lahan,  dari  hasil  diatas  dapat  dilihat  bahwa  pemberian  air untuk lahan pertanian tidak efektif.
3.6. Debit aliran berdasarkan bukaan pintu air
Berdasarkan perhitungan sebelumnya, didapat nilai debit terukur (Qt) = 0,434 m3/s untuk bukaan pintu 30 cm dan  (Qt)  =  0,170  m3/s  untuk  bukaan  pintu  15  cm,  serta nilai  kecepatan  terukur  (Vt)  =  0,094  m/s  untuk  bukaan pintu  30  cm  dan  (Vt)  =  0,039  m/s  untuk  bukaan  pintu  15 cm.  Nilai  tersebut  dapat  diasumsikan  sebagai  nilai  pada bagian  hilir  dikarenakan  aliran  telah  bergerak  sejauh  100 meter  dari  pintu  air.  Sedangkan  nilai  debit  pada  bagian hulu  dapat  dihitung  menggunakan  persamaan  pintu  air sorong. Data yang diperlukan didapat melalui pengamatan langsung.
a. Percobaan  pertama  menggunakan  bukaan  pintu air 30 cm
ap  = 0,30 m bp  = 1,00 m g  = 9,81 m/s²
h1  = 1,10 m
h2  = 1,00 m (berdasarkan pengamatan langsung)
h1 / ap = 3,67
h2 / ap  = 3,33
K  = 0,58
μ  = 0,59
Menghitung  debit  pintu  air  menggunakan persamaan (9)
Qp = K . μ  . ap . bp  . √ 2 . g . h1
Qp = 0,58 . 0,59 . 0,30 . 1,00 . √ 2 . 9,81 . 1,10
Qp = 0,477 m3/s
Dari hasil tersebut didapat nilai debit pada pintu air (Qp = 0,477 m3/s) lebih besar dibandingkan nilai debit terukur (Qt = 0,434 m3/s), dari hasil perbandingan ini dapat disimpulkan bahwa nilai Qp > Qt untuk bukaan 30 cm.
Dari  hasil perhitungan tersebut  maka kecepatan aliran  yang  melalui  pintu  air  (Vp)  dapat dihitung menggunakan persamaan (6).
Qp = Vp . A
0,477  = Vp . 4,60
Vp = 0,477 / 4,60
Vp = 0,104 m/s
Dari hasil tersebut didapat nilai kecepatan aliran pada  pintu  air  (Vp  =  0,104  m/s)  lebih  besar dibandingkan  nilai  kecepatan  aliran  terukur  (Vt =  0,094  m/s),  dari  hasil  perbandingan  ini  dapat disimpulkan  bahwa  nila Vp  > Vt  untuk  bukaan 30 cm.
b. Percobaan kedua menggunakan bukaan pintu air 15 cm
ap = 0,15 m
bp = 1,00 m g = 9,81 m/s² h1 = 1,10 m h2 = 0,95 m (berdasarkan pengamatan langsung) h1 / ap = 7,33 h2 / ap = 6,33 K
= 0,48
μ
= 0,59
Menghitung  debit  pintu  air  menggunakan persamaan (9)
Qp = K . μ  . ap . bp  . √ 2 . g . h1
Qp =  0,48  .  0,59 .  0,30  .  1,00  .  √  2 .  9,81 .
1,10 Qp = 0,197 m3/s
Dari hasil tersebut didapat nilai debit pada pintu air (Qp = 0,197 m3/s) lebih besar dibandingkan
nilai debit terukur (Qt = 0,170 m3/s), dari hasil perbandingan  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  nila Qp > Qt untuk bukaan 15 cm.
Dari  hasil perhitungan tersebut  maka kecepatan aliran  yang  melalui  pintu  air  (Vp)  dapat dihitung menggunakan persamaan (6)
Qp      = Vp . A
0,197  = Vp . 4,32
Vp      = 0,197 / 4,32
Vp      = 0,046 m/s
Dari hasil tersebut didapat nilai kecepatan aliran pada  pintu  air  (Vp  =  0,046  m/s)  lebih  besar dibandingkan  nilai  kecepatan  aliran  terukur  (Vt =  0,039  m/s),  dari  hasil  perbandingan  ini  dapat disimpulkan  bahwa  nila Vp  > Vt  untuk  bukaan 15 cm.
3.7. Analisa kehilangan air pada saluran
Dari  hasil  pengukuran  kecepatan  aliran  yang  telah dilakukan diperoleh  nilai debit  yang  berbeda  –  beda. Dari hasil  tersebut  dapat  diketahui  bahwa  nilai  kecepatan  pada hilir lebih kecil dari nilai kecepatan aliran pintu pada hulu dan  kedua  nilai    kecepatan  tersebut  jauh  lebih  kecil  dari nilai  kecepatan  standar  yang  diperlukan  (Vt  <  Vp  <  Vb) sedangkan debit tersedia lebih kecil dari debit pada bagian hulu  yang  melalui  pintu  air  dan  kedua  nilai  debit tersebut jauh  lebih  kecil  dari  nilai  debit  kebutuhan  pada  areal persawahan (Qt < Qp < Qb).
Berdasarkan  Standar  Perencanaan  Irigasi  pada Kriteria Perencanaan Bagian Saluran (KP-03)
menyebutkan  bahwa  pada  umumnya  kehilangan  air jaringan  irigasi  pada  saluran  primer  berkisar  antara  5%  - 10%. Dari tabel 4  dan tabel  5 untuk bukaan pintu 30 cm diketahui bahwa nilai presentase selisih debit yaitu sebesar 9,09 %, nilai tersebut masih  berada dibatas kehilangan air yang  umum  untuk  saluran  primer.  Sedangkan  untuk bukaan  pintu  15  cm  diketahui  bahwa  nilai  presentase selisih debit  yaitu sebesar 13,84 %, nilai  ini  berada diatas batas  wajar  kehilangan  air    yang  umum  terjadi  pada saluran primer yaitu lebih besar dari 10%.
Tabel  4  dan  tabel  5  menunjukkan  hasil  selisih antara  nilai  kecepatan  aliran  dan  nilai  debit,  sedangkan pada  gambar  4  menunjukkan  grafik  perbedaan  nilai kecepatan aliran dan nilai debit tersebut.

## Tabel 4. Perbandingan debit pada hulu, debit pada hilir dan debit kebutuhan untuk bukaan 30 cm
Nama Saluran Kecepatan Pada Hulu (V p )
Kecepatan Pada Hilir (V t ) Kecepatan Standar  (V b ) Debit Pada Hulu (Q p ) Debit Pada Hilir (Q t ) Debit Kebutuhan (Q b ) Selisih Debit Presentase Selisih m/s m/s m/s m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s % Saluran Primer Sidomulyo 0,104 0,094 0,550 0,477 0,434 0,906 0,043 9,09
Tabel 5.  Perbandingan debit pada hulu, debit pada hilir dan debit kebutuhan untuk bukaan 15 cm
Nama Saluran Kecepatan Pada Hulu (V p ) Kecepatan Pada
Hilir (V t )
Kecepatan Standar  (V b ) Debit Pada
Hulu (Q p ) Debit Pada Hilir (Q t ) Debit
Kebutuhan (Q b ) Selisih Debit Presentase Selisih m/s m/s
m/s m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s % Saluran Primer Sidomulyo 0,046 0,039 0,550 0,197 0,170 0,906 0,027 13,84
Gambar 4. Grafik perbandingan kecepatan aliran pada tiap bukaan pintu air

## 3.8. Bilangan Froude pada tiap kecepatan
Bilangan  Froude  adalah  bilangan  tak  bersatuan yang  digunakan  untuk  mengukur  resistensi  dari  sebuah benda  yang  bergerak  melalui  air  dan  membandingkan benda-benda  dengan  ukuran  yang  berbeda-beda.  Bilangan Froude  pada  tiap  titik  kecepatan  dapat  dihitung menggunakan persamaan (9).
Berdasarkan  pengamataan  langsung  dilapangan nilai  h2  untuk  bukaan  pintu  30  cm  dan  nilai  h2  untuk bukaan pintu 15 cm dapat dilihat pada gambar 4.
a. Bilangan Froude pada bagian hulu (menggunakan nilai  kecepatan  aliran  pada  pintu)  untuk  tinggi bukaan 30 cm:
v p = 0,104 m/s h 2
= 0,82 m (berdasarkan pengamatan langsung) g          = 9,81 m/s²
F rp = h2 g vp  F rp = 82 , 0 81 , 9 0,104  F rp = 044 , 8 0,104 F rp = 836 , 2 0,104
F rp = 037 , 0
b. Bilangan Froude pada bagian hulu (menggunakan nilai  kecepatan  aliran  pada  pintu)  untuk  tinggi bukaan 15 cm: v p = 0,046 m/s h 2 = 0,74 m (berdasarkan pengamatan langsung)
g          = 9,81 m/s²
F rp = h2 g vp  F rp = 74 , 0 81 , 9 0,046  F rp = 259 , 7 0,046 F rp = 694 , 2 0,046 F rp = 017 , 0
Berdasarkan perhitungan diatas maka didapatkan  nilai  bilangan  froude  yang  melalui pintu  kurang  dari  1  dan termasuk  dalam  aliran subkritis (Frp < 1, aliran subkritis).
c. Bilangan Froude pada bagian hilir (menggunakan nilai  kecepatan  terukur)  untuk  tinggi  bukaan  30 cm:
v t = 0,094 m/s h 2 = 1,00 m (tinggi aliran berdasar tinggi muka air) g = 9,81 m/s²
F rt = h2 g vt  F rt = 00 , 1 81 , 9 0,094 
F rt = 81 , 9 0,094 F rt = 132 , 3 0,094 F rt = 030 , 0
d. Bilangan Froude pada bagian hilir (menggunakan nilai  kecepatan  terukur)  untuk  tinggi  bukaan  15 cm:
v t = 0,039 m/s h 2 = 0,95 m (tinggi aliran berdasar tinggi muka air)
F rt = h2 g vt  F rt = 95 , 0 81 , 9 0,039  F rt = 319 , 9 0,039 F rt = 053 , 3 0,039 F rt = 013 , 0 Berdasarkan perhitungan diatas maka didapatkan  nilai  bilangan  froude  pada  bagian hilir  kurang  dari  1  dan  termasuk  dalam  aliran sub kritis (Frt < 1 , aliran subkritis).
Secara  fisik,  aliran  yang  melalui  pintu  sorong dan  bilangan  Froude  yang  terjadi  yaitu,  aliran sebelum melewati pintu air adalah aliran dengan volume air yang tertahan dengan keadaan aliran subkritis, sedangkan aliran yang melewati pintu air  adalah  aliran  yang  mengalir  dikarenakan distibusi  tekanan  hidrostatik  dengan  keadaan aliran  superkritis.  Untuk  aliran  yang  mengalir menuju  hilir  merupakan  aliran  dengan  volume yang terkontrol.
Sedangkan  berdasarkan  perhitungan  diatas dapat diketahui  bahwa aliran sebelum  melewati pintu  air,  aliran  yang  melewati  pintu  air  dan aliran  menuju  hilir  merupakan  aliran  subkritis yang  berarti  aliran  tersebut  tidak  sesuai  dengan aliran yang seharusnya.

## 4. KESIMPULAN
Hasil  dari  perhitungan  didapatkan  tinggi  bukaan pintu  air  (ap)  berpengaruh  terhadap  besarnya  debit  air. Debit air melalui pintu (Qp) yaitu 0,477 m3/s (ap = 30 cm) dan  0,197  m3/s  (ap  =  15  cm),  sedangkan  debit  air  pada hilir  (Qt)  yaitu  0,434  m3/s  (ap  =  30  cm)  dan  0.170  m3/s (ap  =  15  cm).  Hal  ini  mempengaruhi  kecepatan  aliran, untuk  bilangan  froude  melalui  pintu  (Frp)  yaitu  0,037 (ap =  30  cm)  dan  0,017  (ap  =  15  cm)  atau  Frp<1,  aliran subkritis,  sedangkan  bilangan  froude  pada  bagian  hilir (Frt) yaitu 0,030 (ap = 30 cm) dan 0,013 (ap = 15 cm) atau Frt < 1 , aliran subkritis.

## REFERENSI
[1]  B.  J.  Ida  Nurwiyana, Akhmad  Fauzi,  Ernan  Rustiadi, “Faktor  Yang  Berpengaruh  Terhadap  Kinerja  Sistem Irigasi  Di  Wilayah  Semi  Arid  Pulau  Timor  Melalui Pendekatan  Principal  Component  Analysis,” J.  Irig. , vol. 14, no. 2, pp. 89–102, 2019.
[2]  I.  Marnola,  “Evaluasi  Sistem  Irigasi  ‘Bandar’  di Nagari  Padang  Gantiang  Kabupaten Tanah  Datar,” J. As-Salam , vol. 1, no. 1, pp. 153–166, 2016.
[3]  Hafid,  “KEBUTUHAN  AIR  IRIGASI  DAERAH IRIGASI BEDADUNG PADA  JARINGAN IRIGASI GLUNDENGAN PENGAMAT SUMBER DAYA AIR WILAYAH  WULUHAN  KABUPATEN  JEMBER (Studi  Kasus :  Di  Desa  Glundengan,  Kecamatan Wuluhan, Kabupaten Jember),” 2016.
[4]  J.  D.  Rumagit,  “Identifikasi  Kerusakan  Pintu  Air  di Daerah  Irigasi  Alale  Kabupaten  Bone  Bolango,” RADIAL-Jurnal  Perad.  sains,  rekayasa  dan  Teknol. Sekol. Tinggi Tek. Bina Taruna Gorontalo , vol. 7, no. 1, pp. 1–11, 2019.
[5]  A.  Asrofi  and  S.  Ritohardoyo,  “Strategi  Adaptasi Masyarakat  Pesisir  Dalam  Penanganan  Bencana Banjir  Rob  Dan  Implikasinya  Terhadap  Ketahanan Wilayah,” J.  KETAHANAN  Nas.  Fak.  Geogr.  Univ. Gadjah Mada , vol. 23, no. 2, pp. 125–144, 2017.
[6]  Mulyadi  and A.  N.  Sitanggang,  “ANALISA  SISTEM JARINGAN  IRIGASI  TERSIER  DESA  CITARIK KECAMATAN  PELABUHAN  RATU  KABUPATEN SUKABUMI,” Lab. Penelit. dan Pengemb. FARMAKA  Trop.  Fak.  Farm.  Univ.  Mualawarman, Samarinda,  Kalimantan  Timur ,  vol.  6,  no.  April,  pp. 5–24, 2016.
[7]  U.  Zielda,  Umar,  and  D.  Gunarto,  “Kajian  banjir kawasan  persimpangan  parit  ampera,  parit  m.yamin dan parit harapan jaya,” pp. 1–11, 2018.
[8]  M.  Nazarudin,  Kartini,  and  Umar,  “Kajian  Pengaruh Pasang  Surut  Sungai  Jawi  Terhadap  Aliran  Drainase Di Parit Ampera,” J. Mhs. Tek. Sipil no. 1964, 1989.
[9]  D.  Andandaningrum,  E.  P.  Wahono,  and  D.  I. Kusumastut, “Koefisien debit pintu crump de gruyter dan  pintu  sorong  (studi  kasus  pada  BF  3  dan  BF  4 BPU  15  daerah  irigasi  Punggur  Utara),”  vol.  25,  no. April, pp. 5–9, 2021.
[10] W.  Andita  and  S.  Lipu,  “Analisis  Ketersediaan  Air DAS  Sausu  Untuk  Kebutuhan  Air  Pada  D.I.  Sausu Bawah, Kabupaten
Parigi Moutong,”
REKONSTRUKSI TADULAKO Civ. Eng. J. Res. Dev. ,
pp. 63–74, 2020.