0

TUGAS PAPER TEKNIK IRIGASI

“Perancangan Irigasi Curah”

Disusun Oleh:

Okky Yuda

(240110070045)

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2010

1

Latar Belakang

Pemanfaatan air pada lahan pertanian yang kering perlu dilakukan seefisien

mungkin karena sulitnya untuk mendapatkan air yang cukup bagi tanaman.

Pemberian air yang sesuai dengan kebutuhan tanaman merupakan salah satu cara

untuk dapat mempertahankan atau bahkan meningkatkan produksi pertanian.

Secara alami sebenarnya tanaman dapat mendapatkan air dari hujan, tetapi

sebagian besar air hujan itu hilang melalui penguapan, perkolasi dan aliran

permukaan. Akibatnya hanya tinggal sebagian kecil di sekitar akar, sehingga air

ini sering tidak mencukupi untuk kebutuhan tanaman. Oleh sebab itu untuk

membudidayakan tanaman harus diusahakan agar kebutuhan air selama

pertumbuhan dapat tercukupi dengan memberikan air dalam jumlah, waktu, dan

cara yang efisien melalui sistem irigasi (Najiyati dan Danarti, 1993).

Semua sistem irigasi pada dasarnya mempunyai tujuan yang sama yaitu

untuk penyediaan air, tetapi karena beberapa faktor antara lain sifat dan kebutuhan

tanaman, sifat lahan, sifat tanah dan tersedianya biaya yang berbeda-beda maka

dilakukan berbagai cara untuk memenuhi kebutuhan air bagi setiap tanaman

tersebut (Gandakusuma, 1981).

Irigasi merupakan penambahan kekurangan air tanah secara buatan yakni

dengan memberikan air secara pengaturan air pada tanah yang diusahakan. Irigasi

mempunyai ruang lingkup dari pengembangan sumber air, penyediaannya,

penyaluran air dari sumber ke daerah pertanian, pembagian dan penjatahan pada

areal. Pemberian air irigasi dapat dilakukan dengan lima cara : (1) dengan

Tujuan Pembangunan pertanian yang ingin dicapai pada tahun 2005-2009

antara lain adalah peningkatan kesejahteraan petani melalui peningkatan nilai

tambah dan pemilihan produk yang berdaya saing, tangguh dan berkelanjutan.

Untuk mewujudkan tujuan tersebut Departeman Pertanian memfasilitasi sarana

dan prasarana fisik untuk pengembangan usaha agribisnis pedesaan di sentra

produksi komoditas unggulan.

Dalam pengembangan komoditas unggulan tanaman maupun ternak, air

merupakan faktor determinan keberhasilan sistem budidaya. Argumennya, air

merupakan komponen utama (lebih dari 80%) penyusun tanaman maupun ternak

sekaligus berperan penting dalam proses metabolisme. Itulah sebabnya mengapa

2

kekurangan atau kelebihan air untuk tanaman dapat berdampak negatif terhadap

pertumbuhan dan atau perkembangan tanaman dan ternak bahkan berdampak

langsung terhadap kualitas produk yang dihasilkan.

Model pengusahaan tanaman dengan menyesuaikan karakteristik iklim

khususnya jumlah curah hujan, hari hujan dan penyebarannya yang dilaksanakan

belakangan ini umumnya kurang efektif dan efisien, karena intensitas, frekuensi

dan durasi anomali iklim cenderung meningkat. Apalagi pola penyebaran

produksi biasanya akan seirama dengan pola curah hujan (musiman) tetapi

seringkali tidak seirama dengan permintaan pasar yang relatif tetap sepanjang

tahun. Untuk dapat mencukupi\ kebutuhan air pada fase pertumbuhan tanaman,

sehingga dapat menyesuaikan antara waktu panen dan permintaan pasar, maka

pelaksanaan pengelolaan air melalui irigasi sangat dibutuhkan khususnya untuk

memenuhi kebutuhan air di musim kemarau atau di luar musim.

Berdasarkan sumber air irigasi, maka irigasi dibagi dalam dua kategori yaitu

irigasi permukaan dan irigasi air tanah, yang biasanya dengan memakai pompa.

Dalam implementasinya di lapangan, oleh karena air irigasi yang bersumber dari

air tanah memerlukan biaya investasi relatif mahal, maka pendayagunaan air yang

dihasilkan dari pompa perlu diarahkan kepada Tanaman Bernilai Ekonomi Tinggi

(TBET).

Sehubungan dengan jumlah air relatif terbatas, sementara permintaan air

terus meningkat, maka secara alamiah akan terjadi kompetisi penggunaan air antar

sektor (pertanian, air minum, domestik dan industri), antar wilayah dan antar

waktu. Untuk mengantisipasi kompetisi dalam distribusi dan alokasi air antar

sektor, maka pemanfaatan air yang efisien mutlak diperlukan. Salah satu cara

adalah dengan penerapan sistim irigasi bertekanan. Meskipun awalnya

membutuhkan investasi yang relatif tinggi, namun dengan perhitungan dan

penentuan desain yang akurat, operasional dan pemeliharaan harus tepat,

pemanfaatan air untuk sektor pertanian dapat ditingkatkan daya saingnya terhadap

sektor kompetitornya.

Apabila penerapan irigasi bertekanan seperti sprinkler/tetes diterapkan maka

seluruh faktor pendukung harus mengikutinya, seperti jenis, waktu, kondisi pola

tanam, jumlah, kesinambungan produksi dan lain-lain harus disesuaikan. Dengan

3

demikian pengetahuan, pengalaman terhadap penentuan desain, pelaksanaan,

permintaan pasar mutlak dibutuhkan. Sementara itu Pengetahuan, Sikap dan

Keterampilan petani di sentra produksi tentang pengelolaan air irigasi bertekanan

relatif masih rendah karena hal ini merupakan hal baru bagi mereka, sehingga

untuk tahap awal diperlukan model percontohan pengembangan irigasi bertekanan

menunjang tanaman hortikultura dan perkebunan dengan bimbingan secara

berkesinambungan.

Sasaran Irigasi Curah

1. Tersedianya air untuk mengusahakan tanaman hortikultura/ Perkebunan

sepanjang waktu.

2. Terbangunnya percontohan pengelolaan air yang efektif dan efisien.

Lokasi Pengembangan Irigasi Curah

Lokasi pengembangan irigasi bertekanan harus didelinasi dengan

menunjukkan posisi koordinatnya (LU/LS dan BT/BB). Secara umum persyaratan

lokasi tersebut meliputi: persyaratan penentuan lokasi, persyaratan petani dan

kelompok tani, persyaratan ekonomi dan kewajiban Dinas Pertanian/Dinas

Perkebunan provinsi/ kabupaten/ kota pelaksana. Uraian ringkasnya disajikan

sebagai berikut:

1. Sentra produksi hortikultura/perkebunan rakyat yang potensial dan sudah

berkembang

2. Sumber air tersedia dengan jumlah dan kualitas yang memadai, diutamakan

sumber air permukaan. Seyogyanya sumber air berada di elevasi yang lebih

tinggi dari lahan yang diairi sehingga memungkinkan terjadinya beda tinggi

tekanan air yang memungkinkan untuk beroperasinya sistem irigasi sprinkler/

tetes.

3. Tersedia infrastruktur yang baik dari dan ke lokasi misalnya jalan,

telekomunikasi, listrik dan sarana transportasi.

4. Di lokasi pengembangan terdapat kelompok tani yang cukup baik aktif dan

berdedikasi tinggi.

4

5. Lokasi contoh lahan milik petani dan sekaligus penggarap berdasarkan

kesepakatan kelompok.

6. Luas layanan untuk irigasi sprinkler minimal 1 hektar per 1 unit, sedangkan

untuk irigasi tetes minimal ½ hektar per 1 unit.

Persyaratan Petani dan Kelompok Tani

Ada tujuh persyaratan petani dan kelompok tani yang diperlukan dalam

pengembangan irigasi bertekanan.

1. Membutuhkan teknologi irigasi bertekanan dan bersedia menerapkan teknologi

ikutannya dan bersedia menanam tanaman bernilai ekonomi tinggi.

2. Relatif maju dalam penguasaan teknologi, pengusahaan yang berorientasi pasar

dan bisnis.

3. Bersedia mengoperasikan, memelihara irigasi bertekanan secara berkelompok

dan menanggung seluruh biaya operasional dan pemeliharaan.

4. Berdedikasi tinggi dan mempunyai track record yang baik.

5. Berkomitmen terhadap peraturan yang disepakati bersama antar petani dan

dinas yang berkompeten.

6. Penempatan lokasi tidak menyebabkan kecemburuan sosial bagi petani

sekitarnya.

7. Petani atau kelompok tani belum pernah mendapatkan bantuan peralatan

sejenis.

Pelaksanaan Desain Sederhana

Desain sederhana dilaksanakan dengan melakukan pemilihan lokasi sesuai

kriteria ditinjau dari aspek teknis, sosial dan budaya, ekonomis dan lingkungan.

Laporan Desain Sederhana minimal melampirkan:

1. Keadaan umum lokasi percontohan.

2. Cakupan luasan, desain dalam bentuk peta detail (skala 1: 5.000)

3. Perhitungan rencana anggaran biaya (RAB) secara terinci atau detail. RAB

dihitung sampai jaringan irigasi bertekanan (sprinkler/tetes) terpasang dan siap

beroperasi.

4. Permasalahan dan penanggulangannya serta rencana pengembangan.

5

5. Letak lokasi ditentukan dengan koordinat LU/LS dan BT/BB.

Hasil akhir dari desain sederhana dijadikan sebagai dasar untuk dokumen

pengadaan bahan, peralatan dan pemasangan instalasi irigasi bertekanan, yang

diikuti dengan sosialisasi desain sederhana di lokasi yang akan dibangun.

Pelaksanaan Pengadaan Bahan dan Peralatan

Kegiatan pelaksanaan pengadaan bahan dan peralatan meliputi:

1. Pengadaan bahan dan peralatan serta pemasangan instalasi irigasi bertekanan

dilaksanakan segera setelah desain sederhana selesai dilaksanakan. Bila elevasi

sumber air lebih tinggi dibandingkan lahan yang diairi sehingga

memungkinkan dapat beroperasinya sistem irigasi bertekanan (sprinkler/tetes),

maka pengadaan pompa air tidak diperlukan.

2. Pelaksanaan pengadaan irigasi bertekanan berpedoman kepada Kepres No. 80

tahun 2003 tentang Pengadaan Barang dan Jasa beserta perubahan-

perubahannya.

Pelaksanaan Konstruksi

Pelaksanaan konstruksi mencakup:

1. Pemasangan jaringan irigasi bertekanan dilaksanakan oleh pihak ke III

(rekanan) yang telah ditunjuk atau ditetapkan sebagai pelaksana.

2. Pemasangan dilakukan berdasarkan hasil desain yang telah disusun

3. Penyiapan sumber air dan sistem salurannya.

4. Penyaluran air ke pertanaman melalui irigasi bertekanan.

5. Ujicoba (running test) pemanfaatan sistem irigasi bertekanan.

Operasi dan Pemeliharaan

Ketentuan tentang operasional dan pemeliharaan jaringan irigasi bertekanan

adalah sebagai berikut:

1. Operasional dan pemeliharaan jaringan irigasi bertekanan diserahkan kepada

petani atau kelompok tani atau penerima manfaat.

2. Biaya operasional dan pemeliharaan menjadi beban atau tanggung jawab petani

atau kelompok tani penerima manfaat.

6

Pembinaan

Pembinaan terhadap penerima manfaat dilakukan oleh Dinas teknis terkait.

Pembinaan antara lain terhadap teknik operasional dan pemeliharaan jaringan

irigasi bertekanan, pemilihan komoditi, teknik budidaya dan lain-lain.

Pelatihan

Pelatihan dilakukan agar investasi irigasi bertekanan yang biayanya mahal

dapat dijaga keberlanjutannya. Peserta pelatihan meliputi:

1. Petani atau penerima manfaat, bidang yang diberikan pada pelatihan terutama

dalam hal operasional dan pemeliharaan.

2. Pelaksana, bidang yang diberikan pada pelatihan terutama dalam hal

pengadaan dan pemasangan jaringan irigasi bertekanan.

Pembiayaan

1. Dana tugas pembantuan dari Ditjen PLA disediakanan dalam bentuk belanja

modal irigasi. Digunakan untuk pengadaan bahan, peralatan dan konstruksi

sistem irigasi bertekanan (sprinkler / tetes).

2. Dana pendukung dari APBD I / II. Digunakan untuk CP CL, pembuatan desain

sederhana, pembinaan, monitoring dan pengawasan.

Irigasi Curah

Irigasi curah atau siraman (sprinkle) menggunakan tekanan untuk

membentuk tetesan air yang mirip hujan ke permukaan lahan pertanian.

Disamping untuk memenuhi kebutuhan air tanaman. Sistem ini dapat pula

digunakan untuk mencegah pembekuan, mengurangi erosi angin, memberikan

pupuk dan lain-lain. Pada irigasi curah air dialirkan dari sumber melalui jaringan

pipa yang disebut mainline dan sub-mainlen dan ke beberapa lateral yang masing-

masing mempunyai beberapa mata pencurah (sprinkler) (Prastowo, 1995).

Sistem irigasi curah dibagi menjadi dua yaitu set system (alat pencurah

memiliki posisi yang tepat),serta continius system (alat pencurah dapat dipindah-

pindahkan). Pada set system termasuk ; hand move, wheel line lateral, perforated

pipe, sprinkle untuk tanaman buah-buahan dan gun sprinkle.  Sprinkle jenis ini

7

ada yang dipindahkan secara periodic dan ada yang disebut fixed system atau

tetap (main line lateral dan nozel tetap tidak dipindah-pindahkan). Yang termasuk

continius move system adalah center pivot, linear moving lateral dan traveling

sprinkle (Keller dan Bliesner, 1990).

Menurut Hansen et. Al (1992) menyebutkan ada tiga jenis penyiraman yang

umum digunakan yaitu nozel tetap yang dipasang pada pipa, pipa yang dilubangi

(perforated sprinkle) dan penyiraman berputar. Sesuai dengan kapasitas dan luas

lahan yang diairi serta kondisi topografi, tata letak system irigasi curah dapat

digolongkan menjadi tiga yaitu (1) Farm system, system dirancang untuk suatu

luas lahan dan merupakan satu-satunya fasilitas pemberian air irigasi, (2) Field

system, system dirancang untuk dipasang di beberapa laha pertanian dan biasanya

dipergunakan untuk pemberian air pendahuluan pada letak persemaian, (3)

Incomplete farm system, system dirancang untuk dapat diubah dari farm system

menjadi fiekd system atau sebaliknya.

Berapa kelebihan sistem irigasi curah disbanding desain konvensional atau

irigasi gravitasi antara lain ; (1) sesuai untuk daerah-daerah dengan keadaan

topografi yang kurang teratur dan profil tanah yang relative dangkal, (2) tidak

memerlukan jaringan saluran sehingga secara tidak langsung akan menambah luas

lahan produktif serta terhindar dari gulma air, (3) sesuai untuk lahan berlereng

tampa menimbulkan masalah erosi yang dapat mengurangi tingkat kesuburan

tanah. Sedangkan kelemahan sistem irigasi curah adalah (1) memerlukan biaya

investasi dan operasional yang cukup tinggi, antara lain untuk operasi pompa air

dan tenaga pelaksana yang terampil, (2) memerlukan rancangan dan tata letak

yang cukup teliti untuk memperoleh tingkat efisiensi yang tinggi (Bustomi,

1999).   

Menurut Keller (1990) efisiensi irigasi curah dapat diukur berdasarkan

keseragaman penyebaran air dari sprinkle. Apabila penyebaran air tidak seragam

maka dikatakan efisiensi irigasi curah rendah. Parameter yang umum digunakan

untuk mengevaluasi keseragaman penyebaran air adalah coefficient of uniformity

(CU). Efisiensi irigasi curah yang tergolong tinggi adalah bila nilai CU lebih besar

dari 85%.

8

Berdasarkan penyusunan alat penyemprot, irigasi curah dapat dibedakan ;

(1) system berputar (rotaring hed system) terdiri dari satu atau dua buah nozzle

miring yang berputar dengan sumbu vertical akibat adanya gerakan memukul dari

alat pemukul (hammer blade). Sprinkle ini umumnya disambung dengan suatu

pipa peninggi (riser) berdiameter 25 mm yang disambungkan dengan pipa lateral,

(2) system pipa berlubang (perforated pipe system), terdiri dari pipa berlubang-

lubang, biasa dirancang untuk tekanan rendah antara 0,5-2,5 kg/cm2 , hingga

sumber tekanan cukup diperoleh dari tangkai air yang ditempatkan pada

ketinggian tertentu (Prastowo dan Liyantono, 2002).

Umumnya komponen irigasi curah terdiri dari (a) pompa dengan tenaga

penggerak sebagai sumber tekanan, (b) pipa utama, (c) pipa lateral, (d) pipa

peninggi (riser) dan (e) kepala sprinkle (head sprinkle). Sumber tenaga penggerak

pompa dapat berupa motor listrik atau motor bakar. Pipa utama adalah pipa yang

mengalirkan air ke pipa lateral. Pipa lateral adalah pipa yang mengalirkan air dari

pipa utama ke sprinkle. Kepala sprinkle adalah alat/bagian sprinkle yang

menyemprotkan air ke tanah (Melvyn, 1983).

Ketentuan Teknis Irigasi Curah

Mengingat pengembangan irigasi bertekaan relatif padat modal dan

teknologi serta sangat bersifat spesifik lokasi, maka dipandang perlu adanya

pedoman teknis kegiatan fisik.

Komponen Irigasi Sprinkle

Irigasi sprinkler disebut juga sebagai overhead irrigation karena pemberian

air dilakukan dari bagian atas tanaman terpancar menyerupai curah hujan.

Komponen penyusun sistem irigasi sprinkler adalah sebagai berikut:

a. Sumber Air Irigasi

Sumber air irigasi dapat berasal dari mata air, sumber air yang permanen

(sungai dan danau), sumur, atau suatu sistem suplai regional. Idealnya sumber air

terdapat di atas hamparan, bersih (tidak keruh) dan tersedia sepanjang musim.

Contoh sumber air irigasi dapat dilihat pada Gambar 1 berikut ini:

9

Gambar 1. Sumber Air Irigasi Sprinkler.

b. Sumber Energi untuk Pengairan

Sistem irigasi dapat dioperasikan dengan menggunakan sumber energi yang

berasal dari gravitasi (jauh lebih murah), pemompaan pada sumber air, atau

penguatan tekanan dengan menggunakan pompa penguat tekanan (booster pump).

Contoh sumber air irigasi dapat dilihat pada Gambar 2 berikut ini:

Gambar 2. Energi Penggerak (Pompa) Irigasi Sprinkler.

c. Jaringan Pipa

Lateral, merupakan pipa tempat diletakkannya sprinkler

Manifold, merupakan pipa dimana pipa-pipa lateral dihubungkan.

Valve line, merupakan pipa tempat diletakkan katup air.

Mainline, merupakan pipa yang dihubungkan dengan valve line.

Supply line, merupakan pipa yang menyalurkan air dari sumber air.

Skema jaringan irigasi sprinkler dan contoh jaringan pipa dapat dilihat pada

Gambar 3 berikut ini:

10

Gambar 3. Skema Jaringan Irigasi Sprinkler.

Sesuai dengan kapasitas dan luas lahan yang diairi serta kondisi

topografinya, tata letak sistem irigasi sprinkler dapat digolongkan menjadi tiga,

yaitu :

1. Farm System, sistem dirancang untuk suatu luas lahan dan merupakan satu-

satunya fasilitas pemberian air irigasi.

2. Field System, sistem dirancang untuk dipasang di beberapa lahan pertanian dan

biasanya dipergunakan untuk pemberian air pendahuluan pada lokasi

persemaian.

3. Incomplete Farm System, sistem dirancang untuk dapat diubah dari Farm

System menjadi Field System atau sebaliknya.

Efisiensi irigasi sprinkler dapat diukur berdasarkan keseragaman

penyebaran air dari sprinkler. Efesiensi irigasi sprinkler yang tergolong tinggi

(keseragaman tergolong baik) adalah bila nilai Coefficient of Uniformity (CU)

lebih besar dari 85%.

Tahapan Desain

Desain irigasi sprinkler dilakukan dengan mengikuti diagram alir prosedur

desain seperti pada Gambar 4. Tahapan desain tersebut adalah sebagai berikut:

1. Menyusun nilai faktor-faktor rancangan, yang meliputi sifat fisik tanah, air

tanah tersedia, laju infiltrasi, evapotranspirasi tanaman, curah hujan efektif, dan

kebutuhan air irigasi.

11

2. Menyusun rancangan pendahuluan, mencakup pembuatan skema tata letak

(layout) serta penetapan jumlah dan luas sub-unit dan blok irigasi.

3. Perhitungan rancangan hidrolika sub-unit dengan mempertimbangkan

karakteristik hidrolika pipa dan spesifikasi sprinkler. Apabila persyaratan

hidrolika sub-unit tidak terpenuhi, alternatif langkah/penyelesaian yang dapat

dilakukan adalah (a) modifikasi tata letak, (b) mengubah diameter pipa dan

atau (c) mengganti spesifikasi sprinkler.

4. Finalisasi (optimalisasi) tata letak.

5. Perhitungan total kebutuhan tekanan (total dynamic head) dan kapasitas sistem,

berdasarkan desain tata letak yang sudah final serta dengan

mempertimbangkan karakteristik hidrolika pipa yang digunakan.

6. Penentuan jenis dan ukuran pompa air beserta tenaga/mesin penggeraknya.

Perhitungan rancangan hidrolika sub unit merupakan tahapan kunci dalam

proses desain irigasi sprinkler. Persyaratan hidrolika jaringan perpipaan harus

dipenuhi untuk mendapatkan penyiraman yang seragam (nilai koefisien

keseragaman/coefficient of uniformity harus > 85%). Mengingat jumlah dan

spesifikasi sprinkler maupun jenis dan diameter pipa yang sangat beragam,

maka tahapan rancangan hidrolika sub unit harus dilakukan dengan metoda

coba-ralat.

12

Gambar 4. Prosedur Desain irigasi Sprinkler.

13

Prosedur Irigasi Sprinkler

Beberapa hal yang perlu diperhitungkan dalam desain irigasi sprinkler

antara lain: letak, hidrolika pipa, laju penyiraman dan spesifikasi pompa.

1. Letak

Dalam penentuan tata letak jaringan irigasi sprinkler, terdapat beberapa

kriteria yang perlu diperhatikan antara lain:

Lateral dipasang sejajar kontur lahan dan dipasang tegak lurus arah angin

utama.

Pemasangan lateral yang naik sejajar dengan lereng dihindari, pemasangan

lateral yang menuruni lereng akan memberikan keuntungan tertentu.

Saluran utama atau manifold dipasang naik turun atau sejajar dengan lereng.

Apabila memungkinkan saluran utama dipasang di suatu tempat, sehingga

saluran lateral dapat dipasang di sekelilingnya.

Apabila memungkinkan lokasi sumber air berada di tengah-tengah areal

rancangan.

Tata letak lateral yang ideal bergantung pada jumlah sprinkler yang beroperasi

serta jumlah posisi leteral, topografi dan kondisi angin.

2. Hidrolika Pipa

Kebutuhan total tekanan suatu sistem irigasi sprinkler terdiri atas:

Static head adalah jarak vertikal dimana air harus diangkat atau diturunkan

antara sumber air dengan titik pengeluaran tertinggi.

Pressure head adalah perbedaan ketinggian antara pompa dengan hidran

tertinggi dan terendah yang mengoperasikan lateral sepanjang pipa utama dan

pipa sub utama, yang akan memberikan nilai static head maksimum dan

minimum.

Friction head adalah kehilangan head sepanjang pipa utama, manifold karena

adanya katup dan sambungan.

Velocity head, kecepatan aliran dalam suatu sistem irigasi sprinkler jarang

melebihi 2,5 m/det, sehingga velocity head dapat diabaikan.

14

Suction lift atau perbedaan antara elevasi sumber air dan elevasi pompa.

Besarnya nilai suction lift ini merupakan akumulasi antara nilai SWL (Static

Water Level) dengan nilai surutan (drawdown) suatu sumur.

Kehilangan head pada sub unit (ΔPs) dibatasi tidak lebih dari 20% dari tekanan

operasi rata-rata sistem. Kehilangan head (hf) pada lateral harus ≤ ΔH l, demikian

juga halnya pada manifold, kehilangan headnya (hf) harus ≤ ΔHm. Tekanan inlet

lateral yang tertinggi diambil sebagai outlet manifold pada sub unit.

ΔPs = 20% x Ha

ΔHl = 0,55 ΔPs ± Z lateral

ΔHm = 0,45 ΔPs ± Z manifold

Keterangan:

ΔPs = kehilangan head yang diijinkan pada sub-unit (m)

ΔHl = kehilangan head yang diijinkan pada lateral (m)

Ha = tekanan operasi rata-rata sprinkler (m)

ΔHm = kehilangan head yang diijinkan pada manifold (m)

Z lateral = perbedaan elevasi sepanjang lateral (m)

Z manifold = perbedaan elevasi sepanjang manifold (m)

3. Laju Penyiraman

Dalam rancangan desain irigasi sprinkler, diameter curahan/penyiraman

nozel mempengaruhi nilai laju penyiraman dan penentuan jarak nozel pada dan

antar lateral, serta menentukan luas lahan yang dapat terairi.

Laju penyiraman adalah laju jatuhnya air ke permukaan tanah yang

disemprotkan dari lubang nozel. Nilai laju penyiraman ini tidak boleh melebihi

dari laju infiltrasi, untuk menghindari terjadinya kehilangan air berupa limpasan

(run off).

4. Spesifikasi Pompa

Jenis pompa yang biasa digunakan pada suatu sistem irigasi sprinkler adalah

sentrifugal dan turbin. Pompa sentrifugal digunakan apabila debit dan tekanan

yang dibutuhkan relatif kecil, sedangkan pompa turbin digunakan apabila debit

dan tekanan yang dibutuhkan relatif besar. Karakteristik suatu pompa biasanya

15

ditunjukkan oleh suatu kurva karakteristik pompa yang menyatakan hubungan

antara kemampuan menaikkan air (H), besarnya debit (Q), efisiensi (E), jumlah

putaran per menit (N), dan besarnya tenaga (P). Besarnya tenaga yang diperlukan

untuk pemompaan air tergantung pada debit pemompaan, total head dan efisiensi

pemompaan yang secara matematis ditunjukkan pada persamaan berikut:

BHP = (Q x TDH) / (C x Ep)

Keterangan:

BHP = tenaga penggerak (kW)

Q = debit pemompaan (l/detik)

TDH = total dynamic head (m)

C = faktor konversi sebesar 102,0

Ep = efisiensi pemompaan (%)

Contoh Hitungan Perancangan Sprinkler Irrigation

1. Sistem irigasi dirancang untuk mengairi 16,2 ha tanaman pasture (rumput)

dengan zona perakaran 0,5 - 0,8 m pada lahan datar dengan jenis tanah

lempung di atas subsoil kompak (maksimum laju pemberian air 15 mm/jam).

Tentukan batas laju pemberian air, periode irigasi, dan kebutuhan kapasitas

sistem irigasi dalam ha/hari!

Jawab:

Batas laju pemberian air adalah 15 mm/jam.

Jika diasumsikan zona perakaran 0,6 m dengan holding capacity (kelembaban)

15% atau 15 mm/m, maka besarnya air ideal: 150 mm/m x 0,6 m = 90 mm.

Kebutuhan air dianjurkan adalah 45% dari zona perakaran adalah sebagai

berikut: 0,45 x 90 mm = 40,5 mm.

Jika efisiensi irigasi 70%, maka jumlah air yang harus diberikan adalah:

10070

x 40,5 mm=58 mm

Periode irigasi= 40,5 mm5 mm/hari

=8,1 hari.

(5 mm/hari adalah kebutuhan air tanaman pasture).

Sumur dan Pompa

16

Kebutuhan kapasitas sistem irigasi dalam 8,1 hari sekali dipenuhi oleh pompa

dengan debit 58 mm untuk 2 ha/hari.

2. Rancanglah side roll sistem sprikler irrigation untuk mengairi 16 ha tanaman

pasture jika diasumsikan kecepatan angin 6 km/jam!

Ha = 276 kPa

Hs = 5,0 m

Hrp = 0,8 m

Sl = 12 m

Sm = 18 m

NPSH pompa = 2,0 m

Jawab:

Variasi kehilangan tekanan pada pipa lateral yang diizinkan 20% dari tekanan

rata-rata. Pompa dan sumur berada di tengah-tengah lahan:

Gambar 5.Profil Lokasi Penerapan Irigasi Curah.

Panjang main pipe = 400 m (200 m + 200 m).

Panjang lateral kiri = 200 m, maka jumlah sprinkler pada lateral kiri adalah:

200 mSl

= 200 m12 m /sp

=16 sprikler

Jumlah lateral/hari:

2ha /hari x 10.000 m2/hari16 sp x Sl x Sp

=2 ha/hari x10.000 m2/hari16 sp x 12m x18 m

=6 lateral /hari

Ada dua alternatif:

o 2 lateral dengan 3 kali pindah tempat (Gambar 6) dan

o 1 lateral dengan 6 kali pindah tempat.

Jika diambil alternatif pertama, maka debit per sprinkler adalah:

q = 12 m x 18 m x 15 mm/jam

= 216 m2 x 15 mm/jam

200 m 200 m

200 m

200 m

17

= 21.600 dm2 x 0,15 dm/jam

= 3.240 dm3/jam atau 3.240 L/jam

= 0,9 L/det.

Debit per lateral: 16 x 0,9 L/det = 14,4 L/det.

Debit untuk 2 lateral = 2 x 14,4 L/det = 28,8 L/det.

Jenis sprinkler untuk 276 kPa:

q = 0,00111 x c x d2 x p1/2

= 0,00111 x 0,95 x (6,352 + 3,972) x 2761/2

= 0,98 L/det.

Kehilangan Tekanan

o Variasi kehilangan tekanan yang diizinkan: 20% x 276 kPa = 55,2 kPa

55,2 kPa9,8 kPa/m

=5,6 m

o Perbedaaan tinggi = 0,6 m.

o Kekasasaran pipa (Hf)

Hf = Ks x L x Q1,9

D4,9 x 4,1 x 106=0,4 x 200 x28,21,9

101,64,9 x 4,1 x106=3,2

Hn = Ha + 0,75(Hf) ± 0,6(He) + Hrp

= 28,2 + 0,75(3,2) ± 0,6(0,6) + 0,8

= 31,8 m.

Kapasitas Pompa (HT)

HT = Hn + Hm + Hj + Hs

= Hn + (NPSH + Hf) + Hj + Hs

= 31,8 + (2,0 + 3,2) + 1,0 + 5,0

= 43,0 m.

Selanjutnya dicari pompa yang mampu mengalirkan debit 28,2 L/det dan 40

mhead.

kW = 0,00979 x 28,2 L/det x (40/0,7 mhead)

= 15,7 kW

= 20 HP.

Jadi, gunakan pompa 25 HP.

18

Gambar 6. Sistem irigasi Curah Dua Lateral.