irigasi tetes
-
Upload
febrina-simangunsong -
Category
Documents
-
view
168 -
download
3
Transcript of irigasi tetes
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 1/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
1
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes
Pendahuluan
Tujuan instruksional khusus: mahasiswa mampu menerangkan tentang pengertian dan
komponen irigasi tetes, uniformity dan efisiensi irigasi tetes. Merancang irigasi tetes
Bahan Ajar
1. Pengantar
Pemberian air pada irigasi tetes dilakukan dengan menggunakan alat aplikasi
(applicator, emission device) yang dapat memberikan air dengan debit yang rendah dan
frekuensi yang tinggi (hampir terus-menerus) disekitar perakaran tanaman.Tekanan air
yang masuk ke alat aplikasi sekitar 1.0 bar dan dikeluarkan dengan tekanan mendekati
nol untuk mendapatkan tetesan yang terus menerus dan debit yang rendah. Sehingga
irigasi tetes diklasifikasikan sebagai irigasi bertekanan rendah. Pada irigasi tetes, tingkat
kelembaban tanah pada tingkat yang optimum dapat dipertahankan. Sistem irigasi tetessering didesain untuk dioperasikan secara harian (minimal 12 jam per hari). Gambar 1
berikut memperlihatkan tanaman anggur dan tanaman pisang yang diberi air menurut
irigasi tetes.
(A) (B)
Gambar 1. Penerapan irigasi tetes pada tanaman anggur (A) dan tanaman pisang (B)
Irigasi tetes dapat diterapkan pada daerah-daerah dimana:
a. Air tersedia sangat terbatas atau sangat mahal
b. Tanah berpasir, berbatu atau sukar didatarkan
c. Tanaman dengan nilai ekonomis tinggi
Irigasi tetes pertama kali diterapkan di Jerman pada tahun 1869 dengan menggunakan
pipa tanah liat. Di Amerika, metoda irigasi ini berkembang mulai tahun 1913 dengan
menggunakan pipa berperforasi. Pada tahun 1940-an irigasi tetes banyak digunakan di
rumah-rumah kaca di Inggris. Penerapan irigasi tetes di lapangan kemudian berkembang
di Israel pada tahun 1960-an. Irigasi tetes mempunyai kelebihan dibandingkan dengan
metoda irigasi lainnya, yaitu:
a. Meningkatkan nilai guna air
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 2/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
2
Secara umum, air yang digunakan pada irigasi tetes lebih sedikit dibandingkan
dengan metode lainnya. Penghematan air dapat terjadi karena pemberian air yang
bersifat local dan jumlah yang sedikit sehingga akan menekan evaporasi, aliran
permukaan dan perkolasi. Transpirasi dari gulma juga diperkecil karena daerah yang
dibasahi hanya terbatas disekitar tanaman.
b. Meningkatkan pertumbuhan tanaman dan hasil
Fluktuasi kelembaban tanah yang tinggi dapat dihindari dengan irigasi tetes ini dankelembaban tanah dipertahankan pada tingkat yang optimal bagi pertumbuhan
tanaman.
c. Meningkatkan efisiensi dan efektifitas pemberian
Pemberian pupuk atau bahan kimia pada metode ini dicampur dengan air irigasi,
sehingga pupuk atau bahan kimia yang digunakan menjadi lebih sedikit, frekuensi
pemberian lebih tinggi dan distribusinya hanya di sekitar daerah perakaran.
d. Menekan resiko penumpukan garam
Pemberian air yang terus menerus akan melarutkan dan menjauhkan garam dari
daerah perakaran.
e. Menekan pertumbuhan gulma
Pemerian air pada irigasi tetes hanya terbatas di daerah sekitar tanaman, sehingga
pertumbuhan gulma dapat ditekan.f. Menghemat tenaga kerja
Sistem irigasi tetes dapat dengan mudah dioperasikan secara otomatis, sehingga
tenaga kerja yang diperlukan menjadi lebih sedikit. Penghematan tenaga kerja pada
pekerjaan pemupukan, pemberantasan hama dan penyiangan juga dapat dikurangi.
Sedangkan Kelemahan atau kekurangan dari metode irigasi tetes adalah sebagai berikut:
a. Memerlukan perawatan yang intensif
Penyumbatan pada penetes merupakan masalah yang sering terjadi pada irigasi
tetes, karena akan mempengaruhi debit dan keseragaman pemberian air. Untuk itu
diperlukan perawatan yang intesif dari jaringan irigasi tetes agar resiko
penyumbatan dapat diperkecil.
b. Penumpukan garamBila air yang digunakan mengandung garam yang tinggi dan pada derah yang
kering, resiko penumpukan garam menjadi tinggi.
c. Membatasi pertumbuhan tanaman
Pemberian air yang terbatas pada irigasi tetes menimbulkan resiko kekurangan air
bila perhitungan kebutuhan air kurang cermat.
d. Keterbatasan biaya dan teknik
Sistem irigasi tetes memerlukan investasi yang tinggi dalam pembangunannya.
Selain itu, diperlukan teknik yang tinggi untuk merancang, mengoperasikan dan
memeliharanya.
2. Metoda Pemberian Air Pada Irigasi Tetes
Pemberian air irigasi pada irigasi tetes meliputi beberapa metoda pemberian, yaitu
sebagai berikut:
a. Irigasi tetes (drip irrigation). Pada metoda ini, air irigasi diberikan dalam bentuk
tetesan yang hampir terus menerus di permukaan tanah sekitar daerah perakaran
dengan menggunakan emitter . Debit pemberian sangat rendah, biasanya kurang dari
12l/jam untuk point source emitter atau kurang dari 12l/jam per m untuk line source
emitter .
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 3/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
3
(1) (2)
(3)
b. Irigasi bawah permukaan (sub-surface irrigation). Pada metoda ini air irigasi
diberikan menggunakan emitter di bawah permukaan tanah. Debit pemberian pada
metoda irigasi ini sama dengan yang dilakukan pada irigasi tetes.
c. Bubbler irrigation. Pada metoda ini air irigasi diberikan ke permukaan tanah seperti
aliran kecil menggunakan pipa kecil (small tube) dengan debit sampai dengan 225
l/jam. Untuk mengontrol aliran permukaan (run off) dan erosi, seringkali
dikombinasikan dengan cara penggenangan (basin) dan alur ( furrow)d. Irigasi percik (spray irrigation). Pada metoda ini, air irigasi diberikan dengan
menggunakan penyemprot kecil (micro sprinkler ) ke permukaan tanah. Debit
pemberian irigasi percik sampai dengan 115 l/jam. Pada metoda ini, kehilangan air
karena evaporasi lebih besar dibandingkan dengan metoda irigasi tetes lainnya.
Irigasi tetes juga dapat dibedakan berdasarkan jenis cucuran air menjadi (Gambar 2):
(a) Air merembes sepanjang pipa lateral (viaflo)
(b) Air menetes atau memancar melalui alat aplikasi yang di pasang pada pipa lateral
(c) Air menetes atau memancar melalui lubang-lubang pada pipa lateral
Gambar 2. Viaflo (1), alat aplikasi yang dipasang pada lateral (2)
dan pipa berlubang (3)
a. Komponen Irigasi Tetes
Sistem irigasi tetes di lapangan umumnya terdiri dari jalur utama, pipa pembagi,
pipa lateral, alat aplikasi dan sistem pengontrol seperti yang ditunjukkan oleh
Gambar 3. Terdapat berbagai variasi tata-letak (layout) irigasi tetes seperti pada
Gambar 4.
1. Unit utama (head unit )
Unit utama terdiri dari pompa, tangki injeksi, filter (saringan) utama dan
komponen pengendali (pengukur tekanan, pengukur debit dan katup). Gambar
2.3 komponen unit utama dari suatu sistem irigasi tetes.
2. Pipa utama (main line)
Pipa utama umumnya terbuat dari pipa polyvinylchlorida (PVC), galvanized
steel atau besi cor dan berdiameter antara 7.5–25 cm. Pipa utama dapat dipasang
di atas atau di bawah permukaan tanah.
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 4/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
4
Gambar 3. Komponen irigasi tetes
3. Pipa pembagi (sub-main, manifold )
Pipa pembagi dilengkapi dengan filter kedua yang lebih halus (80-100 μm),
katup selenoid, regulator tekanan, pengukur tekanan dan katup pembuang. Pipa
sub-utama terbuat dari pipa PVC atau pipa HDPE (high density polyethylene)
dan berdiameter antara 50 – 75 mm.
Penyambungan pipa pembagi–pipa utama dapat dibuat seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 6.
4. Pipa Lateral
Pipa lateral merupakan pipa tempat dipasangnya alat aplikasi, umumnya dari
pipa polyethylene (PE) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7, berdiameter 8 –
20 mm dan dilengkapi dengan katup pembuang.
Penyambungan pipa lateral–pipa pembagi dapat dilakukan dengan berbagai cara
seperti pada Gambar 8.
5. Alat aplikasi (applicator, emission device)
Alat aplikasi terdiri dari penetes (emitter ), pipa kecil (small tube, bubbler ) dan
penyemprot kecil (micro sprinkler ) yang dipasang pada pipa lateral, seperti yangditunjukkan oleh Gambar 9, Gambar 10 dan Gambar 11. Alat aplikasi terbuat
dari berbagai bahan seperti PVC, PE, keramik, kuningan dan sebagainya.
Alat aplikasi yang baik harus mempunyai karakteristik :
1. Debit yang rendah dan konstan
2. Toleransi yang tinggi terhadap tekanan operasi
3. Tidak dipengaruhi oleh perubahan suhu
4. Umur pemakaian cukup lama
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 5/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
5
Gambar 4. Berbagai variasi tata-letak sistem irigasi tetes
Gambar 5. Unit utama
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 6/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
6
Gambar 6. Penyambungan pipa pembagi – pipa utama
Gambar 7. Pipa polyethylene (PE)
Gambar 8. Berbagai cara penyambungan pipa lateral – pipa pembagi
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 7/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
7
Gambar 9. Berbagai jenis emitter
Gambar 10. Bubbler
Gambar 11. Penyemprot kecil (micro sprinkler )
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 8/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
8
b. Kebutuhan Air Pada Irigasi Tetes
Sistem irigasi tetes umumnya didesain dan dioperasikan untuk memberikan air
irigasi dengan debit yang rendah dan kerap serta membasahi sebagian dari
permukaan tanah.
Tanah Yang Terbasahkan
Pergerakan air arah horizontal pada irigasi tetes sangat terbatas. Pada tanahberpasir, walaupun pergerakan arah vertikal masih terus berlangsung, pergerakan air
arah horizontal akan mencapai suatu jarak maksimum tertentu. Umumnya daerah
yang terbasahkan menyerupai bola lampu (bulb) seperti yang ditunjukkan pada
Gambar 12. Area terbasahkan dari irigasi tetes dengan volume tertentu tetapi
diberikan dengan debit pemberian yang berbeda adalah hampir serupa seperti yang
ditunjukkan oleh Roth (1974) seperti Gambar 13.
Gambar 12. Profil terbasahkan irigasi tetes
Gambar 13. Area terbasahkan dengan volume yang sama (12 gal)
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 9/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
9
Luas daerah terbasahkan oleh sebuah emitter sepanjang bidang horizontal pada
kedalaman 30 cm dari permukaan tanah disebut dengan luasan terbasahkan (wetted
area, Aw). Nilai Aw tergantung kepada laju dan volume pemberian air, serta textur,
struktur, kemiringan dan lapisan-lapisan tanah.
Persamaan empiris untuk menghitung kedalaman dan diameter terbasahkan adalahsebagai berikut:
45.0
63.01 )( ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ =
q
K V K z s
w .. /1/; dan
17.0
22.02 )(
−
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ =
q
K V K w s
w ... /2/
dimana z : kedalaman terbasahkan, m, w : diameter terbasahkan, m, K1 : koefisien
(29.2), Vw : volume pemberian air, l, Ks : konduktivitas jenuh, m/det dan K2 :
koefisien (0.031).
Tabel 1 memberikan nilai perkiraan Aw dari emitter standar 4 l/jam pada berbagai
kedalaman dan tekstur tanah. Luas terbasahkan pada Tabel 3.1 tersebut berdasarkan
kepada bidang persegiempat. Sisi terpanjang merupakan diameter terbasahkanmaksimum yang diharapkan (w), dan sisi terpendek merupakan 80 % dari diameter
terbasahkan maksimum yang diharapkan (Se’).
Tabel 1. Perkiraan nilai Aw dari emitter dengan debit 4 l/jam
Ekuivalen luas terbasahkan (mxm)Kedalaman dan
tekstur Tanah homogen Tanah semi-berlapis Tanah berlapis
Kedalaman 0.75 m
- Kasar
- Sedang
- Halus
0.4 x 0.5
0.7 x 0.9
0.9 x 1.1
0.6 x 0.8
1.0 x 1.2
1.2 x 1.5
0.9 x 1.1
1.2 x 1.5
1.5 x 1.8
Kedalaman 1.5 m
- Kasar- Sedang
- Halus
0.6 x 0.81.0 x 1.2
1.2 x 1.5
1.1 x 1.41.7 x 2.1
1.6 x 2.0
1.4 x 1.82.2 x 2.7
2.0 x 2.4
Parameter yang digunakan untuk menyatakan tingkat pembasahan adalah persentase
terbasahkan (Pw, wetted percentage), yaitu merupakan nisbah antara luas areal yang
terbasahkan (pada kedalaman 15 – 30 cm) dengan luas bayangan tajuk tanaman
pada siang hari. Persentase terbasahkan dipengaruhi oleh debit dan volume
pemberian air dari setiap alat aplikasi, spasi alat aplikasi dan jenis tanah.
Nilai Pw secara umum berkisar antara 1/3 (33 %) sampai 2/3 (67 %). Pw untuk
daerah yang menerima banyak hujan dan tanah bertekstur sedang sampai berat dapat
lebih kecil dari 33 %. Pw untuk tanaman yang ditanam renggang diusahakan
dibawah 67 % agar daerah antara tanaman cukup kering dan memudahkan
perawatan tanaman. Pw dapat mendekati 100 % untuk tanaman yang ditanam rapat
dengan spasi lateral kurang dari 1.8 m. Gambar 14 menunjukkan pengaruh tata letak
alat aplikasi dengan nilai Pw pada tanaman individual. Nilai Pw dapat dihitung
seperti berikut:
a. Untuk sistem lateral tunggal dan lurus:
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 10/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
10
100r p
e p
SS
wS N Pw = /3/
dimana : Pw : persentase luas tanah yang terbasahkan sepanjang bidang
horizontal 30 cm dibawah permukaan tanah (%), Np : jumlah emitter per
tanaman, Se : spasi emitter (m atau ft), Sp : spasi tanaman (m atau ft), Sr : spasi
barisan tanaman (m atau ft).Jika Se > Se’ (yaitu merupakan spasi emitter optimum yang besarnya 80 % dari
perkiraan diameter terbasahkan, Aw)
b. Untuk sistem lateral ganda:
1002 / )'('
r p
ee p
SS
wSS N Pw
+= /4/
dimana w adalah lebar terbasahkan yang sama dengan diameter lingkaran
terbasahkan pada emitter tunggal.
Jika Se < Se’, maka Se’ pada persamaan di atas diganti dengan Se
c. Untuk spray emitter :
[ ]100
2 / )'(
r p
es p
SS
xPSS A N Pw
+= /5/
dimana As : luas permukaan tanah yang terbasahkan oleh sprayer, m2
atau ft2
dan PS : keliling area terbasahkan, m atau ft.
Jumlah emitter per tanaman tergantung kepada spasi tanaman dan tingkat area
terbasahkan. Tabel 2 dapat digunakan sebagai pedoman kasar untuk menentukan
spasi emitter .
Tabel 2. Spasi emitter yang disarankan
Debit emitter (l/jam)
2 4 8Tanah
Spasi yang disarankan (m x m)
Ringan
Menengah
Berat
0.4 x 0.4
0.8 x 0.8
1.2 x 1.2
0.8 x 0.8
1.2 x 1.2
1.6 x 1.6
1.2 x 1.2
1.6 x 1.6
2.0 x 2.0
Kebutuhan Air Irigasi Tetes
Pada irigasi tetes, evaporasi ditekan sekecil mungkin, sehingga secara praktis,kebutuhan air tanaman hanya berupa transpirasi. Transpirasi harian pada periode
puncak ditentukan dengan persamaan:
5.0)(1.0 d d d PU T = /6/
dimana Td : transpirasi harian pada periode puncak (mm/hari), Ud : kebutuhan air
harian rata-rata pada bulan puncak dan pertumbuhan tanaman maksimum dengan
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 11/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
11
canopy sempurna (mm/hari), dan Pd : persentase dari penutupan permukaan tanah
oleh bayangan canopy pada siang hari (%).
Pada saat canopy tanaman sangat sedikit, Pd sama dengan 1 % atau lebih besar dan
Td minimum > 0.1 Ud. Bila canopy semakin meningkat, maka nilai Td akan
mendekati nilai Ud, sehingga pada saat Pd = 100 %, maka Td = Ud. Tanaman buah-
buahan yang matang umumnya mempunyai nilai Pd maksimum = 80 %.Untuk satu musim, transpirasi tanaman akan menjadi :
5.0)(1.0 d s PU T = /7/
Kebutuhan air irigasi bersih maksimum per pemberian (aplikasi) adalah sama
dengan MAD (management allowed deficit) dan dihitung dengan persamaan:
Z W P MAD
d aw
x100100
= /8/
dimana dx : jumlah air irigasi maksimum per aplikasi (mm), Wa : air tersedia di
dalam tanah (mm/m) dan Z : kedalaman perakaran (m).
Kebutuhan air irigasi bersih per aplikasi, dn dihitung dengan persamaan:
' f T d d n = /9/ dan
d
x x
T
d f = /10/
dimana f’ : interval irigasi (hari), fx : interval irigasi maksimum (hari). Penentuan
nilai f’ haruslah menghasilkan dn ≤ dx. Sedangkan jika f’ = 1 maka dn = Td.
Kebutuhan air irigasi keseluruhan (gross) per aplikasi haruslah meliputi kehilangan
air karena perkolasi yang tak dapat dihindarkan. Akan tetapi perkolasi yang bergunauntuk pencucian (leaching) pada daerah arid tidak termasuk kedalam kehilangan air,
yang besarnya dihitung dengan :
)(max2)(( ) e
w
dw
w
N n
N
nn
n
EC
EC
EC
EC
L D
L
Ld
L LR ==
+=
+= /11/
dimana LR : nisbah keperluan pencucian yang berupa nisbah antara kedalaman air
untuk pencucian dengan kedalaman air irigasi yang dibutuhkan (ET dan pencucian),
dn : kedalaman air irigasi bersih per aplikasi (mm), Dn : kebutuhan air irigasi bersih
musiman atau tahunan (mm), Ln : kebutuhan air untuk pencucian per aplikasi (mm),
LN : kebutuhan air irigasi musiman atau tahunan (mm), ECw : konduktivitaselektrik air irigasi (dS/m), ECdw : konduktivitas elektrik air perkolasi (dS/m) dan
max ECe : konduktivitas elektrik maksimum dimana produksi turun menjadi nol
(dS/m).
Pada periode puncak, diperlukan tambahan kebutuhan air karena adanya perkolasi
yang tak dapat dihindarkan dan dinyatakan dengan nisbah transmisi (kedalaman air
irigasi keseluruhan yang dibutuhkan untuk memenuhi transpirasi dibagi dengan
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 12/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
12
transpirasi). Nisbah transmisi pada periode puncak (Tr) dan musiman (TR) dijelaskan
pada Tabel 3 dan Tabel 5
Gambar 14. Tata letak alat aplikasi dan nilai Pw
Nilai TR yang besar pada zona iklim basah juga mencakup kesulitan penjadwalan
irigasi karena hujan. Kebutuhan air keseluruhan ini mencerminkan efisiensi dari
sistem irigasi tetes tersebut. Untuk selama satu musim disebut dengan efisiensi
musiman (Es) dan dhitung dengan:
- Bila perkolasi musiman sama atau lebih kecil daripada kebutuhan pencucian (TR
≤ 1.0/(1.0-LRt) :
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 13/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
13
EU E s = /12/
- Bila perkolasi musiman lebih besar daripada kebutuhan pencucian (TR > 1.0/(1.0-
LRt) :
)0.1( t R
s
LRT
EU E
−
= /13/
Tabel 3. Nilai Tr pada berbagai kedalaman perakaran dan tekstur tanah
Tekstur tanahKedalaman perakaran
Sangat kasar Kasar Menengah Halus
- Dangkal : < 0.8 m
- Menengah : 0.8 – 1.5 m
- Dalam : > 1.5 m
1.20
1.10
1.05
1.10
1.05
1.00
1.05
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Kedalaman air irigasi keseluruhan per irigasi (dg) dan per musim (Dg) dalam mm
menjadi:
- Untuk Tr ≥ 0.9/(1.0-LRt) : EU
T d d r ng
100= .../14/ dan
EU
T D D Rn
g
100= ... /15/
- Untuk Tr < 0.9/(1.0-LRt) :)0.1(
100
t
ng
LR EU
d d
−= ... /16/ dan
)0.1(
100
t
ng
LR EU
D D
−= ... /17/
Volume air irigasi (l) keseluruhan per tanaman per hari, G, adalah:
r p
gSS
f
d G
'= /18/
sedangkan volume air irigasi keseluruhan dalam satu musim (Vs) dalam ha-m
dihitung dengan:
K
A DV
g
s = /19/
dimana A : luas tanaman, ha dan K : konstanta (=1000)
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 14/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
14
Tabel 4. Nilai ECe beberapa jenis tanaman
Tabel 5. Nilai TR.pada berbagai kedalaman perakaran dan tekstur tanah
Tekstur tanahZona iklim dan
kedalaman perakaran Sangat kasar Kasar Menengah Halus
Kering
- < 0.8 m- 0.8 – 1.5 m
- > 1.5 m
1.151.10
1.05
1.101.10
1.05
1.051.05
1.00
1.051.05
1.00
Basah
- < 0.8 m
- 0.8 – 1.5 m- > 1.5 m
1.35
1.251.20
1.25
1.201.10
1.15
1.101.05
1.10
1.051.00
c. Emitter
Tipe Emitter
Tipe emitter yang utama antara lain adalah long path, short orifice, vortex, pressure
compensating dan porous pipe. Skema dari beberapa tipe emitter tersebut
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 15/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
15
ditunjukkan pada Gambar 15. Berdasarkan pemasangan di pipa lateral, penetes
dapat dibedakan menjadi (Gambar 16) :
a. On-line emitter . On-line emitter di pasang pada lubang yang dibuat di pipa
lateral
b. In-line emitter . In-line emitter di pasang pada pipa lateral dengan cara
memotong pipa lateral.
Emitter juga dapat dibedakan berdasarkan jarak spasi atau debitnya (Gambar 17),
yaitu:
a. Point source emitter . Point source emitter di pasang dengan spasi yang
renggang dan mempunyai debit yang relatif besar. Point source emitter dapat
dipasang dengan pengeluaran (outlet ) tunggal, ganda maupun multi.
b. Line source emitter . Line source emitter dipasang dengan spasi yang lebih rapat
dan mempunyai debit yang kecil. Pipa porous dan pipa berlubang juga
dimasukkan pada katagori ini.
Emitter berpengeluaran tunggal dapat untuk mengairi areal yang sempit atau di
pasang disekitar tanaman yang lebih besar seperti emitter berpengeluaran ganda atau
multi. Emitter berpengeluaran ganda umumnya digunakan untuk tanaman perdu danemitter berpengeluaran multi untuk tanaman buah-buahan. Tanaman dalam baris
seperti sayuran lebih sesuai menggunakan line source emitter .
Debit Emitter
Debit emitter dihitung dengan persamaan :
a. Untuk orifice emitter :
21
0 )2(6.3 gH AC q = /20/
dimana q : debit emitter, l/jam, A : luas penampang orifice, mm2, Co : koefisien
orifice (0.6), H : tekanan, m, dan g : percepatan gravitasi, 9.81 m/det2.
b. Untuk long path emitter :
21
) / 2(8.113 fLgHD Aq = /21/
dimana D : diameter dalam, mm, L : panjang pipa, m dan f : faktor gesekan
(Darcy-Weisbach).
Secara empiris debit aliran dari kebanyakan emitter dinyatakan dengan persamaan
: x
KH q = /22/
dimana : q : debit emitter , l/jam, K : koefisien debit, H : tekanan operasi padaemitter, m dan x : eksponen debit.
Nilai k dan x dapat ditentukan dengan mengetahui 2 nilai debit (q1 dan q2) yang
dihasilkan dari 2 tekanan (H1 dan H2) yang berbeda. Nilai dihitung dengan:
) / log(
) / log(
21
21
H H
qq x = /23/
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 16/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
16
kemudian nilai K dihitung dengan menggunakan persamaan /24/.
Umumnya, nilai x = 0.5 untuk emitter dengan aliran turbulen (orifice dan nozzle
emitter dan sprayer ), x = 0 untuk fully compensating emitter , x = 0.7 – 0.8 untuk
long path emitter , x = 0.4 untuk vortex emitter dan x = 0.5 – 0.7 untuk tortuous
path emitter .
Gambar 15.Skema beberapa tipe emitter : (a) orifice emitter , (b) orifice-vortex emitter , (c)emitter using flexible orifice in series, (d) continuous flow principle for multiple
flexible orifice, (e) ball and slotted seat , (f) long-path emitter small tube, (g) long-
path emitter , (h) compensating long-path emitter , (i) long-path multiple outlet
emitter , (j) groove and flop short-path emitter , (k) groove and disc short-path
emitter (l) twin wall emitter lateral
Variasi Debit Emitter
Emitter yang baik haruslah menghasilkan debit yang sama pada tekanan operasi
yang sama. Akan tetapi, setiap emitter tidak dapat dibuat persis sama. Tingkat
variasi debit emitter ini dinyatakan dengan koefisien variasi pabrikasi emitter
(coefficient of manufacturing for the emitter), v , yaitu:
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 17/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
17
(a) (b)
a
an
q
nnqqqqv
)1 /().....(222
2
2
1 −−+++= /25/
dimana q1, q2 … qn : debit setiap emitter, l/jam, n : jumlah emitter (≥ 50 buah) dan
qa : debit emitter rata-rata, l/jam.. Nilai v yang disarankan diklasifikasikan seperti
pada Tabel 6 berikut.
Gambar 16. In line emitter (a) dan on line emitter (b)
Tabel 6. Klasifikasi v yang disarankan
Tipe emitter v KlasifikasiPoint source < 0.05
0.05 – 0.10
0.10 – 0.15
> 0.15
Baik
Menengah
Kurang
Tidak baik
Line source < 0.10
0.10 – 0.12
> 0.2
Baik
Menengah
Kurang hingga tidak baik
Pada penggunaan emitter yang lebih dari satu untuk setiap tanaman, diterapkan
system coefficient of manufacturing variation, vs, yaitu :
p
s
N
vv = /26/
dimana Np : jumlah emitter per tanaman.
Keseragaman Emisi
Keseragaman pemberian air dari setiap emitter pada keseluruhan sistem irigasi tetes
dinyatakan dengan Keseragaman Emisi ( Emission Uniformity, EU) yang dihitung
menggunakan persamaan :
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 18/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
18
a
n
q
q EU
'100= ; atau /27/
a pq
qv
N EU min)
27.10.1(100 −= /28/
dimana qn’ : debit rata-rata dari 25 % debit terendah (l/jam), qa : debit rata-rata dari
keseluruhan emitter (l/jam), dan qmin : debit minimum terendah (l/jam).
Keseragaman emisi (EU) yang disarankan oleh ASAE seperti yang disajikan pada
Tabel 7 berikut.
Tabel 7. Keseragaman emisi (EU) yang disarankan
Tipe emitter Topografi EU untuk daerah kering (%)
Point source pada tanaman
permanena
Seragamc
Bergelombangd
90 – 95
85 - 90
Point source pada tanamanpermanen atau semi permanen
b
SeragamBergelombang
85 – 9080 - 90
Line source pada tanaman
tahunan dalam baris
Seragam
Bergelombang
80 – 90
70 - 85a spasing > 4 mb
spasing < 2 mc
kemiringan < 2 %d kemiringan > 2 %
Untuk daerah basah (humid) nilai EU lebih rendah hingga 10 %
Penentuan Debit Dan Tekanan Operasi
Untuk menentukan debit emitter rata-rata (qa), terlebih dahulu tentukan suatu debitemitter tertentu qa (l/jam), kemudian dihitung lama pemberian air Ta (jam/hari)
dengan persamaan:
a p
aq N
GT = /29/
Maximum lama pemberian air per hari haruslah < 90 % dari waktu tersedia (24 jam)
yaitu kurang dari 21.6 jam/hari. Selain itu, sistem haruslah dioperasikan srcara
hampir terus-menerus setidaknya 12 jam/hari.
Jika sistem dibagi menjadi beberapa unit stasiun operasi (Ns), maka lama pemberian
air untuk setiap unit menjadi 21.6/Ns jam. Dengan konsep ini, jumlah unit stasiunoperasi yang diperlukan dapat ditentukan dan kemudian di tentukan nilai Ta dimana
12 jam/hari < Ta < 21.6 jam/hari. Pengambilan keputusan penentuan qa dan Ta
adalah sebagai berikut :
a) Jika Ta ≈ 21.6 jam/hari, gunakan satu stasiun operasi, Ns = 1, pilih Ta ≤ 21.6
jam/hari, dan sesuaikan besar qa
b) Jika Ta ≈ 10.8 jam/hari, gunakan Ns = 2, pilih Ta ≤ 10.8 jam/hari, dan sesuaikan
besar qa
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 19/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
19
c) Jika 12 < Ta < 18 jam/hari, untuk mendapatkan Ta ≈ 90 %, pilih emitter lain atau
jumlah emitter per tanaman yang berbeda. Hal ini akan mengurangi biaya
investasi.
Gambar 17. Point dan line source emitter
Tekanan emitter rata-rata (Ha) yang memberikan debit yang telah ditentukan (qa)
dapat menggunakan spesifikasi dasar dari emitter yang berupa hubungan antara
debit (q) dengan tekanan (H). Ha dihitung dengan :
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 20/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
20
x
aa
q
q H H
/ 1
⎟⎟ ⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ = /30/
d. Pipa Lateral
Pipa lateral mengalirkan air dari pipa utama dan pipa pembagi ke alat aplikasi. Pipalateral didesain untuk dapat memberikan variasi debit dari alat aplikasi sepanjang
pipa pada tingkat yang dapat diterima. Faktor utama yang menyebabkan variasi
debit dari alat aplikasi sepanjang pipa lateral adalah perbedaan tekanan operasi
sepanjang pipa karena gesekan, kehilangan minor dan perbedaan elevasi.
Umumnya pipa lateral mempunyai diameter yang konstant. Penggunaan beberapa
diameter pipa (semakin mengecil ke arah ujung lateral) dapat menekan biaya
investasi, akan tetapi penggunaan lebih dari 2 diameter pipa menjadi tidak praktis.
Banyak sistem mempunyai sepasang pipa lateral, yang memanjang kearah yang
berlawanan dari pipa pembagi. Pada lahan dengan kemiringan searah pipa lateral <
3 %, kedua pipa lateral dapat mempunyai panjang yang sama, karena tekananoperasi dikedua ujung pipa lateral relatif sama. Pada lahan dengan kemiringan
searah pipa lateral yang besar, pipa lateral menaik (upslope) akan lebih pendek sari
pada pipa lateral menurun (downslope).
Hidrolika Pipa Lateral
Kehilangan tekanan karena gesekan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
Hazen-William :852.1871.4
) / 100(628.0 C Q LDh f −= /31/
dimana hf : kehilangan tekanan, m, L : panjang pipa, m, D : diameter pipa, mm, Q :
debit aliran, l/jam, dan C : koefisien (130 – 150).
Kehilangan tekanan karena gesekan pada pipa plastik halus dengan diameter kurang
dari 125 mm disederhanakan menjadi :
75.4
75.1100
D
QK
L
h J
f == /32/
dimana J : gradien kehilangan tekanan, m/100 m, hf : kehilangan tekanan karena
gesekan, m, K : konstanta (7.89 x 107), Q : debit aliran, l/det, L : panjang pipa, m,
dan D : diameter dalam pipa, m.
Pemasangan emitter pada pipa lateral menyebabkan tambahan kehilangan tekanan
dan dihitung dengan :
e
ee
S
f S j J +=' /33/
dimana J’ : gradien kehilangan tekanan ekivalen dari pipa lateral dengan emitter ,
m/100 m, Se : spasi emitter, m, f e : kehilangan tekanan karena pemasangan emitter
dan dinyatakan dengan panjang lateral, m.
Nilai J dari pipa polyethylene disajikan pada Tabel 8 dan nilai fe ditentukan
menggunakan Gambar 18 .
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 21/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
21
Kehilangan tekanan pipa lateral dengan pengeluaran (outlet ) yang dipasang pada
spasi tertentu (hf ) dan debit yang sama dari setiap pengeluaran ditentukan dengan:
100 / ' FL J h f = /34/
dimana F : koefisien reduksi. Karena pipa lateral selalu mempunyai pengeluaran
lebih dari 15, maka F = 0.36.
Kehilangan tekanan pada titik-titik tertentu sepanjang lateral ditentukan dengan :75.2
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡= L
xhh f fx /35/
dimana hfx : kehilangan tekanan dari titik x sampai ujung pipa (m), x : jarak antara
titik x dengan ujung pipa (m), L : panjang pipa lateral (m).
Keller dan Karmelli (1975) menyatakan bahwa kehilangan tekanan di pipa lateral
umumnya sebesar 55 % dari kehilangan tekanan total.
Debit pipa lateral rata-rata (Ql) dalam l/menit adalah:
6060
a
e
al
q
S
L NqQ == /36/
dimana N : jumlah emitter sepanjang pipa lateral
Debit emitter rata-rata dan tekanan operasi rata-rata pada pipa lateral sama dengan
debit emitter rata-rata dan tekanan operasi rata-rata pada sub unit (qa dan Ha). Akan
tetapi tekanan operasi minimum pada ujung pipa lateral (Hn’) lebih besar dari pada
tekanan operasi minimum pada sub unit (Hn).
Variasi Tekanan Operasi
Pada pipa lateral, pipa pembagi dan sub unit, tekanan operasi tidak sama pada setiap
titik. Gambar 19 memperlihatkan distribusi debit secara skematik pada suatu sub
unit irigasi tetes.
Tekanan operasi pada sub unit tersebut berada pada Hn sampai Hm, yang akan
menghasilkan debit dari qn sampai qm. Ha merupakan tekanan rata-rata yang
memberikan debit emitter rata-rata.
Minimum debit emitter (qn) yang memberikan EU yang sesuai, ditentukan dengan
persamaan EU berdasarkan qa yang telah ditentukan. Kemudian hitung tekananminimal (Hn).
Beda tekanan (ΔHs) rencana yang dibolehkan adalah :
)(5.2 nas H H H −=Δ /37/
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 22/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
22
Tabel 8. Nilai J dalam m/100 m pipa polyethylene
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 23/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
23
Gambar 18. Kurva
hubungan diameter dalampipa dengan
kehilangan tekanan karenaemitter
Untuk mendapatkan keseragaman emisi (EU) yang sesuai, tekanan operasi harus
antara Hn dan (Hn + ΔHs). Jika ΔHs yang didapat terlalu kecil untuk mengatasi
gesekan dan perbedaan elevasi, dapat ditempuh beberapa cara, yaitu :
- Ganti emitter dengan nilai x, ν atau keduanya yang lebih kecil
- Naikkan jumlah emitter per tanaman- Gunakan emitter lain atau ubah sistem agar diperoleh Ha yang lebih besar
Tekanan di pangkal pipa lateral (Hl) dalam m menjadi :
Elkh H H f al Δ++= 5.0 /38/
dimana k : konstanta (0.75 untuk pipa dengan diameter konstant dan 0.63 untuk pipa
dengan dua diameter yang berbeda) dan ΔEl : beda elevasi antara pangkal dan ujung
pipa lateral, m.
Kehilangan tekanan total pada pipa lateral (ΔHl) menjadi :
El H H Elh H nl f l Δ+−=Δ+=Δ ' /39/
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 24/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
24
Gambar 19. Distribusi tekanan pada sub unit
Pemeriksaan Pipa Lateral
Wu (1977) mengembangkan nomogram untuk memeriksa pipa lateral apakah sangat
sesuai, sesuai, atau tidak sesuai dengan yang direncanakan seperti Gambar 20.
Untuk memeriksa pipa lateral tersebut diperlukan data panjang pipa, tekanan
operasi, kehilangan tekanan dan kemiringan lahan.
Gambar 20. Nomogram pipa lateral
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 25/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
25
e. Pipa Pembagi ( Manifold )
Pipa pembagi juga merupakan pipa dengan pengeluaran banyak seperti pipa lateral.
Pipa pembagi dapat terdiri dari satu, dua, tiga atau empat ukuran pipa. Penggunaan
beberapa ukuran pipa dilakukan untuk menekan biaya investasi dan mengendalikan
variasi tekanan. Kecepatan aliran di pipa pembagi dibatasi sampai sekitar 2 m/detik.
Pipa pembagi dapat dipasang kedua arah (pipa pembagi ganda) atau hanya kesatuarah (pipa pembagi tunggal) dari pipa utama.
Karakteristik Pipa Pembagi
1. Variasi tekanan yang diijinkan
Variasi tekanan yang diijinkan mengikuti persamaan :
lsam H H H Δ−Δ=Δ )( /40/
dimana (ΔHm)a : variasi tekanan yang diijinkan, m, ΔHs : variasi tekanan subunit
yang diijinkan, m, dan ΔHl : variasi tekanan sepanjang pipa lateral, m.
2. Panjang pipa
Panjang pipa pembagi tunggal : r r S N L )5.0( −= /41/ Panjang pipa pembagi ganda : r r p S N L )1( −= /42/
Dimana L : panjang pipa pembagi tunggal (m), Lp : panjang pipa pembagi ganda
(m), Nr : jumlah lateral pada pipa pembagi, dan Sr : spasi lateral (m).
3. Lokasi pipa utama
Pemasukan (intake) dari pipa pembagi ganda diletakkan pada pipa pembagi yang
mengarah ke atas (uphill) yang mempunyai tekanan minimum. Untuk pipa
pembagi dengan satu ukuran, lokasi pemasukan, Y=x/Lp, merupakan titik tengah
dari pipa yang mengarah ke atas dan ke bawah. Sedangkan untuk pipa pembagi
dengan beberapa ukuran, lokasi pemasukan ditentukan dengan kurva pada
Gambar 21.
)1(
)1()()(
Y
E Y H
Y
E Y H amam
−Δ−−Δ
=Δ+Δ
/43/
)1(2
12
)( Y Y
Y
H
E
am −−
=ΔΔ
/44/
dimana Y : lokasi pemasukan terbaik, x/Lp, dan ΔE : perbedaan elevasi mutlak
diantara kedua ujung pipa, m
4. Tekanan pemasukanTekanan pemasukan untuk subunit persegiempat :
lml f lm H H Elkh H H −Δ+=Δ++= 5.0 /45/
dimana Hm : tekanan pemasukan pipa pembagi (m), Hl : tekanan rata-rata
pemasukan pipa letaral (m), ΔHm-l : jumlah perbedaan tekanan pemasukan pipa
utama dengan tekanan pemasukan rata-rata pipa lateral (m), k : 0.75 untuk pipa
pembagi dengan satu ukuran, 0.63 untuk dua ukuran dan 0.5 untuk tiga atau lebih
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 26/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
26
ukuran, hf : kehilangan tekanan pada pipa pembagi karena gesekan (m), dan ΔEl :
perbedaan elevasi ujung pipa pembagi (+ bila menaik dan – bila menurun) (m).
Gambar 21. Kurva untuk menentukanlokasi pemasukan
Kehilangan Tekanan
Kehilangan tekanan karena gesekan, hf , untuk pipa PVC dapat ditentukan denganmenggunakan kurva seperti pada Gambar 22 atau menggunakan persamaan Hazen-
William (persamaan 31)
hf juga dapat ditentukan dengan persamaan :
100 / JFLh f = /46/
dimana J : gradien kehilangan tekanan (Tabel 9) (m/100 m), F : faktor reduksi
(Tabel 10) dan L : panjang pipa pembagi.
Gambar 22.Kehilangan tekanan
pipa PVC
Untuk sub unit yang tdak persegi empat, kehilangan tekanan pada pipa pembagi
ditentukan dengan terlebih dahulu menghitung faktor bentuk, Sf , dengan :
alcl f QQS ) /()(= /47/
dimana (Ql)c : debit yang masuk ke pipa laeral paling ujung (l/det), dan (Ql)a : rata-
rata debit yang masuk ke pipa lateral sepanjang pipa pembagi (l/det).
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 27/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
27
Kehilangan tekanan dihitung dengan :
100 / FL JF h s f = /48/
dimana Fs : faktor penyesuai (Gambar 23).
Secara umum, kehilangan tekanan di pipa pembagi sebesar 45 % dari kehilangan
tekanan total (Keller dan Karmeli, 1975).
Tabel 9. Gradien kehilangan tekanan pipa PVC
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 28/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
28
Tabel 10. Faktor reduksi
Variasi Tekanan
Variasi tekanan pada pipa pembagi, ΔHm, untuk pipa yang mendatar atau menaik
(s ≥ 0):
)100 / ( Lsh H f m +=Δ /49/
dan untuk pipa pembagi yang menurun (s < 0) atau ΔE < hf :
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟ ⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+=Δ100
36.00.1
L
nsh H f m /50/
dimana s : kemiringan pipa pembagi (+ untuk pipa yang menaik dan – untuk pipa
yang menurun), dan n : jumlah ukuran pipa yang digunakan.
Gambar 23. Faktor
penyesuai
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 29/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
29
Kurva Hubungan Ukuran Pipa-Debit-Kemiringan Atau Nisbah Panjang
Dengan Tekanan
Wu dan Gitlin (1974, 1975) mengembangkan dua buah kurva hubungan antara
ukuran pipa pembagi dengan debit total dan kemiringan pipa (Gambar 24) danantara ukuran pipa pembagi dengan debit total dan nisbah antara panjang pipa
dengan tekanan operasi (Gambar 25).
Gambar 24. Kurva
hubungan ukuran pipapembagi-debit-
kemiringan
Gambar 25. Kurva
hubungan ukuranpipa pembagi-
debit-nisbah
panjang dengantekanan
f. Pipa Utama
Pada sistem irigasi tetes, umumnya pengendalian debit dan tekanan dilakukan di
pemasukan pipa pembagi. Karena itu, kehilangan tekanan di pipa utama tidak akan
mempengaruhi keseragaman dari sistem, terutama sistem irigasi tetes yang
sederhana dengan satu atau dua sub unit. Penentuan pipa utama berdasarkan
pertimbangan ekonomi (biaya) saja, baik biaya untuk memberi tekanan pada al;iran
aitr maupun biaya untuk investasi pipa.
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 30/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
30
Kehilangan tekanan karena gesekan pada pipa utama ditentukan dengan
menggunakan persamaan Hazen-William (persamaan 31) berdasarkan debit total
yang dibutuhkan. Pada sistem dengan beberapa sub unit (pipa pembagi), total debit
pada pipa utama akan berkurang dari satu penggal pipa utama ke penggal pipa
berikutnya.
Wu (1975) mengembangkan sebuah nomogram hubungan antara ukuran pipa utama
dengan kemiringan garis energi dan debit seperti Gambar 26.
Gambar 26. Nomogram
hubungan ukuran pipa-kemiringan garis enersi
dan debit
g. Desain Irigasi Tetes
Desain suatu sistem irigasi tetes adalah merupakan integrasi dari komponen-
komponen (emitter , katup, filter, pipa dsb.) menjadi satu susunan sistem, yang
mampu memasok air kepada tanaman sesuai dengan kebutuhan, pada kondisi tanah,
air dan peralatan yang terbatas. Beberapa faktor ekonomi seperti kesesuaian,
investasi awal, tenaga kerja, menjadi kendala bagi desain.
Data yang diperlukan untuk desain irigasi tetes meliputi data air dan lahan, data
tanah dan tanaman serta data emitter . Data tersebut direkap dalam bentuk tabel dataseperti Tabel 11. Untuk mendapatkan desain hidrolika dari jaringan, dilakukan
serangkaian perhitungan seperti penentuan spasi emitter , debit emitter rata-rata,
tekanan emitter rata-rata, variasi tekanan yang diijinkan dan lama operasi.
Perhitungan-perhitungan tersebut seringkali dilakukan secara coba dan salah (trial
and error ) dan hasilnya direkap pada tabel faktor desain seperti Tabel 12.
Tekanan Dinamik Total (Tdh, Total Dynamic Head )
Tekanan dinamik total (TDH) merupakan tekanan pada titik pemasukan sistem dan
merupakan total tekanan yang dibutuhkan untuk :
a) Mengangkat air
b) Kehilangan tekanan pada sistem pemasok
c) Kehilangan tekanan untuk pengendalian sistem (filter, pengukur debit, injektor,
dll)
d) Tekanan yang dibutuhkan pada pemasukan pipa pembagi
e) Tekanan yang dibutuhkan untuk mengatasi gesekan dan perbedaan elevasi
antara unit utama dengan pipa pembagi
f) Kehilangan tekanan di sub unit (filter, regulator tekanan, dll)
g) Faktor keamanan kehilangan tekanan karena gesekan, umumnya sebesar 10 %
dari total kehilangan tekanan
h) Tekanan yang dibutuhkan untuk mengatasi penurunan kualitas emitter
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 31/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
31
Tabel 11. Data untuk desain
I. PEKERJAAN
II. LAHAN DAN AIR
(a) Jumlah petak
(b) Luas lahan – ha A
(c ) Hujan efektif – mm Rn
(d) Air tanah tersisa - mm Ms
(e) Suplai air – l/det
(f) Water storage - ha - m
(g) Kualitas air – dS/m (mmhos/cm) ECw & SAR
(h) Kelas kualitas air
III. TANAH DAN TANAMAN
(a) Tekstur tanah
(b) Air tersedia- mm/m Wa
(c ) Ketebalan tanah – m
(d) Soil limitations
(e) Defisit diizinkan - % MAD
(f) Tanaman
(g) Jarak tanam - m x m Sp x Sr
(h) Kedalaman perakaran - m Z
(i) Persentase area tertutupi - % Pd
(i) ET rata-rata- mm/hari Ud
(k) Kebutuhan air musiman U
(l) Rasio kebutuhan pencucian (leaching ) LRt
IV. PENETES
(a) Tipe
(b) Outlet per emiter
(c ) Head tekanan - kPa [m] P [H]
(d) Debit @ H - l/jam q
(e) Eksponen debit x
(f) Koefisien peubah v
(g) Koefisien debit Kd
(h) Nilai loss karena sambungan & belokan- m f e
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 32/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
32
Tabel 12. Faktor desain
I. PEKERJAAN
II. RANCANGAN PENDAHULUAN
(a) Tata letak penetes
(b) Jarak emiter - m x m Se x Sl (c ) Jumlah emiter per tanaman Np
(d) Persentase area terbasahi - % Pw
(e) Kedalaman maksimum netto – mm dx
(f) Rata-rata transpirasi maksimum - mm/hari Td
(g) Interval maksimum – hari f x
(h) Frekuensi irigasi – hari f’
(i) Kedalaman netto per irigasi - mm dn
(j) Asumsi keseragaman - % EU
(k) Kedalaman gross irigasi - mm d
(l) Kebutuhan air gross per tanaman – l/hari G
(m) Waktu irigasi – jam Tg
III. RANCANGAN AKHIR
(a) Waktu irigasi – jam Tg
(b) Interval irigasi– hari*
f’
(c ) Kedalaman gross per irigasi - mm d
(d) Debit emiter rata-rata - l/jam aa
(e) Tekanan emiter rata-rata - m Ha
(f) Variasi head emiter diizinkan - m ∆Hs
(g) Jarak emiter - m x m Se x Sl
(h) Persentase area terbasahi - % Pw
(i) Jumlah stasiun Ns
(j) Kapasitas sistem - L/jam Os
(k) Efisiensi per musim - % Es
(l) Irigasi per musim – ha m v
(m) Operasi per musim – jam at
(n) total head dinamik l - m TDH
(o) Keseragaman aktual - % EU
(p) Jumlah air irigasi netto - mm/jam In
5/14/2018 irigasi tetes - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/irigasi-tetes-55a824ba53532 33/33
Topik 12. Teknologi Irigasi Tetes- AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
33
PERTANYAAN:
(1) Sebutkan kelebihan dan kelemahan irigasi tetes
(2) Bagaimana caranya menghitung uniformity dan efisiensi pada irigasi tetes
(3) Jelaskan mengapa secara teoritis penerapan irigasi tetes cenderung lebih efisien
dibanding irigasi tetes maupun irigasi permukaan(4) Jelaskan persyaratan hidrolika pipa pada desain irigasi tetes untuk memperoleh
uniformity yang tinggi
(5) Jelaskan mengapa ada keterkaitan yang erat antara desain irigasi tetes dan
rencana pengoperasian jaringan
(6) Sebutkan komponen utama irigasi tetes serta fungsi-fungsinya
(7) Jelaskan kriteria penerapan irigasi tetes dilihat dari aspek agroklimat dan
lahan/tanah
Daftar Pustaka
1. Benami, A dan A. Ofen, 1984, Irrigation Engineering, IESP, Haifa
2. Giley, J.R.,-, Bahan Kuliah Irrigation Engineering, Texas A&M University,
Texas
3. Jensen, M.E.(ed.), 1980, Design and Operation of Farm Irrigation System,
ASAE, Michigan
4. Keller, J. dan R.D. Bliesner, 1990, Sprinkler and Trickle Irrigation, Van
Nostrand Reinhold, New York
5. Michael , A. M., 1978, Irrigation, Theory and Practices, Vikas Publishing House
PVT.Ltd., New Delhi
6. Phocaides, A., 2000, Technical Hand Book on Pressurized Irrication
Techniques, FAO, Rome, Italy.
7. Prastowo, 2002. Prosedur Rancangan Irigasi Tetes. Laboratorium Teknik Tanah
dan Air, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut
Pertanian Bogor.