Perencanaan Jaringan Irigasi Air Tanah Di Desa Kaliakah Kecamatan Negara Kabupaten Jembrana Provinsi...

PERENCANAAN JARINGAN IRIGASI AIR TANAH DI KECAMATAN NEGARA

KABUPATEN JEMBRANA PROVINSI BALI

Mario Thadeus, Moch. Sholichin, Linda Prasetyorini

Jurusan Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

Email : [email protected] [email protected] [email protected]

ABSTRAK

Daerah Irigasi di Desa Kaliakah, Kecamatan Negara, Kabupaten Jembrana dengan luas 25 ha

merupakan sawah tadah hujan yang air irigasinya hanya dari air hujan sehingga pada musim kemarau,

area sawah tidak dapat ditanami karena kurangnya ketersediaan air. Untuk mengatasi hal tersebut,

Balai Wilayah Sungai Bali Penida (BWS Bali Penida) membuat sumur produksi dengan melakukan

pengeboran sumur-dalam di desa Kaliakah.

Tujuan dari studi ini adalah untuk merencanakan pola tata tanam dan menghitung besarnya

kebutuhan air irigasi, merencanakan jaringan irigasi air tanah (JIAT) dan menghitung rencana

anggaran biaya yang dibutuhkan untuk membangun jaringan irigasi air tanah tersebut.

Debit optimum yang mampu dihasilkan oleh sumur PKB 111 adalah 12 lt/dt. Pola tata tanam yang dikembangkan adalah pola tata tanam rangkap 3 dengan jenis tanaman padi, jagung, ubi, dan

cabai. Kebutuhan air irigasi adalah 1,262 lt/dt/ha dan luas layanan irigasi 25,33 ha.

Perencanaan jaringan irigasi pada lokasi studi adalah jaringan irigasi perpipaan dengan sistem

pipa hubungan seri. sistem pemberian air yang direncakan adalah sistem pemberian air secara rotasi

atau giliran dengan pembagian blok tersier menjadi 4 blok. Pompa yang direncanakan adalah pompa

dengan motor tenggelam (submersible pump) merk Grundfos tipe SP 30 4. Pompa tersebut memiliki daya motor sebesar 5,5 kW dan maksimum head 32 m. Total anggaran biaya dari perencanaan jaringan

irigasi air tanah sumur PKB 111 adalah Rp. 616.544.000,-

Kata Kunci : jaringan irigasi air tanah, pola tata tanam

ABSTRACT

Irrigation area in the village of Kaliakah, District of Negara, with an area of Jembrana 25

ha is rainfed and irrigation water only from rain water so in the dry season, rice field cant be planted because of the lack availability of water. There for, Balai wilayah Sungai Bali Penida (BWS Bali

Penida) drilling a production well in the village of Kaliakah.

The purpose of this study is to plan the pattern of planting and calculate the amount of

irrigation water requirements, ground water irrigation network planning (JIAT) and calculate the

budget plan required to build the network of groundwater irrigation.

The optimum discharge produced by wells capable PKB - 111 is 12 lt/sec. Cropping patterns

developed system is the pattern of planting 3 stacks with the type of plant rice, corn, potatoes, and

peppers. Irrigation water requirement is 1,262 lt/sec/ha and 25.33 ha of extensive irrigation services.

Designing irrigation system in the study area is irrigation piping network with series

connection pipe system. water supply system is a planned system of rotation or turn water to tertiary

block division into 4 blocks. Planned pump is a submersible pump brand Grundfos type SP 30-4. Pump

has a motor power of 5.5 kW and a maximum of 32 m head. The total budget cost of the irrigation

network planning groundwater wells PKB - 111 is Rp. 616 544 000, -

Keywords: groundwater irrigation, pattern of planting

1. PENDAHULUAN Kondisi ketersediaan air saat ini pada

dasarnya sangatlah terbatas. Sementara itu,

karena adanya pertambahan penduduk yang

cepat dan adanya perkembangan pendapatan

penduduk serta perkembangan di luar sektor

pertanian, menyebabkan kebutuhan air

semakin besar, baik secara kuantitatif dan

kualitatif. Dengan demikian persaingan antar

sektor dalam penggunaan air semakin

kompetitif.

Hal ini menunjukkan bahwa air memang

telah menjadi sumber daya yang sangat

terbatas dan selanjutnya memerlukan

antisipasi penanganan yang tepat, agar tidak

menimbulkan konflik.

Pemenuhan kebutuhan air irigasi di

Provinsi Bali masih kurang, sehingga upaya

perbaikan prasarana dan sarana irigasi

menjadi sangat penting untuk terus dilakukan

untuk menjamin efesiensi penggunaan sumber

air.

Daerah Irigasi di Desa Kaliakah,

Kecamatan Negara, Kabupaten Jembrana

dengan luas 25 ha merupakan sawah tadah

hujan. Sawah tadah hujan adalah sawah yang

air irigasinya mengandalkan dari air hujan

saja sehingga pada saat musim kemarau areal

sawah tidak dapat ditanami karena kurangnya

ketersediaan air.

Karena mengandalkan air hujan, dalam

setahun areal sawah petani hanya mampu 1

kali masa tanam. Dengan keadaan tersebut,

pendapatan petani dari hasil pertanian

dianggap masih kurang.

2. TINJAUAN PUSTAKA A. ANALISA DEBIT OPTIMUM SUMUR

Dalam menentukan kapasitas optimum

sumur pompa dapat digunakan Metode Grafis

Sichardt. Langkah-langkah perhitungan

adalah sebagai berikut (Nurkartika, 2001:11):

1. Data pemompaan dievaluasi dengan metode uji sumur muka air bertahap (step

drawdown test) untuk mendapatkan

persamaan garis Sw = BQ + CQ2.

2. Gambar persamaan garis tersebut pada kertas grafik, dengan memasukkan nilai Q

sebagai absis (x) dan nilai Sw sebagai

ordinat (y).

3. Hitung kapasitas maksimum sumur atau debit maksimum (Qmaks) dengan

persamaan Huisman sebagai berikut:

Qmaks = 2 x rw x D x (

)

dimana:

Qmaks = debit maksimum (m3/dt)

rw = jari-jari konstruksi sumur (m)

D = tebal akuifer (m)

K = koefisien kelulusan air (m/dt)

4. Hubungkan titik kapasitas maksimum (Qmaks) dengan penurunan muka air

(Swmaks) sehingga berupa garis lurus yang

berpotongan.

5. Dari titik potong di atas didapat harga kapasitas optimum (Qopt) dan penurunan

muka air optimum (Swopt).

B. KEBUTUHAN AIR IRIGASI Perhitungan kebutuhan air irigasi pada

daerah persawahan diperoleh dengan

persamaan sebagai berikut (Anonim, 1986:5):

NFR = ETc + WLR + P Re dimana:

NFR = kebutuhan air irigasi di sawah

(mm/hari)

ETc = kebutuhan air tanaman (mm/hari)

WLR = penggantian lapisan air (mm/hari)

P = kehilangan air akibat perkolasi

(mm/hari)

Re = curah hujan efektif (mm/hari)

C. EVAPOTRANSPIRASI Besarnya evapotranspirasi potensial dapat

dihitung dengan menggunakan Metode

Penman yang sudah dimodifikasi guna

perhitungan di daerah Indonesia adalah

sebagai berikut (Suhardjono, 1994:54):

ETo = c x Eto*

Eto* = W x (0,75 x Rs - Rn1) + (1 - W) x

f(u) x (ea - ed)

dimana:

c = angka koreksi Penman yang

besarnya mempertimbangkan

perbedaan cuaca

W = faktor yang berhubungan dengan

suhu (t) dan elevasi daerah

Rs = radiasi gelombang pendek

(mm/hr)

= (0,25 + 0,54 x

) x Ra

Ra = radiasi gelombang pendek yang

memenuhi batas luar

atmosfir (angka angot),

tergantung letak lintang daerah

(mm/hr)

n = lama kecerahan matahari yang

nyata (tidak terhalang awan)

dalam 1 hari (jam)

N = lama kecerahan matahari yang

mungkin dalam 1 hari (jam)

Rn1 = radiasi bersih gelombang panjang

(mm/hr)

= f(t) x f(ed) x f (

)

f(t) = fungsi suhu

f(ed) = fungsi tekanan uap

= 0,34 [0,044 x (ed)0,5]

f (

) = fungsi kecerahan

= 0,1 + [0,9 x (

)]

f(u) = fungsi kecepatan angin (m/dt)

= 0,27 (1 + 0,864) x u

(eaed) = perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap yang

sebenarnya

ed = tekanan uap jenuh

= ea x RH

ea = tekanan uap sebenarnya

RH = kelembaban udara relatif (%)

D. CURAH HUJAN EFEKTIF Nilai curah hujan efektif untuk masing-

masing tanaman adalah sebagai berikut

(Anonim, 1986:10):

1. Untuk tanaman padi, curah hujan efektif ditentukan sebesar 70% dari curah hujan

15 harian yang terlampaui 80% dari waktu

dalam periode tersebut. Dirumuskan

sebagai berikut:

Re = 0,7 x R80

2. Untuk tanaman palawija, curah hujan efektif adalah 50% dari curah hujan

bulanan. Dirumuskan sebagai berikut:

Re = R50

dimana:

Re = curah hujan efektif (mm)

R80 = curah hujan rancangan dengan

probabilitas 80% (mm)

R50 = curah hujan rancangan dengan

probabilitas 50% (mm)

E. ANALISA HIDROLIKA JARINGAN PERPIPAAN

Tegangan geser yang terjadi pada dinding

pipa merupakan penyebab utama menurunnya

garis energi pada suatu aliran (major losses)

selain bergantung juga pada jenis pipa.

Adapun besarnya kehilangan tinggi tekan

mayor dalam kajian ini dihitung dengan

persamaan Hazen-Williams (Bentley, 2007):

Q = 0,278 x Chw x A x R0,63

x S0,54

V = 0,849 x Chw x R0,63

x S0,54

HL0,54

= 2 2

x x

dengan:

V = kecepatan aliran pada pipa (m/dt)

Chw = koef. kekasaran pipa Hazen-Williams

A = luas penampang aliran (m2)

Q = debit aliran pada pipa (m3/dt)

L = panjang pipa (m)

S = kemiringan hidraulis

R = jari-jari hidraulis (m)

HL = kehilangan tekanan (m/km)

Dari persamaan Q = V x A, maka

didapatkan persamaan kehilangan tinggi tekan

mayor menurut Hazen-Williams adalah

sebagai berikut:

hf = k x Q1,85

dimana:

k = x

x

dengan:

hf = kehilangan tinggi tekan mayor (m)

k = koefisien karakteristik pipa

D = diameter pipa (m)

L = panjang pipa (m)

Chw = koef. kekasaran pipa Hazen-Williams

Q = debit aliran pada pipa (m3/dt)

Tabel 1. Koefisien Kekasaran Pipa Hazen-Williams (Chw)

No Jenis Pipa Nilai

Koefisien

1 Pipa PVC 130-150

2 Pipa Asbes 120-150

3 Pipa Berlapis Semen 100-140

4 Pipa besi digalvani 100-120

5 Cast Iron 90-125

Sumber: (Bentley, 2007)

Adapun kehilangan tinggi tekan minor

dapat dihitung dengan persamaan berikut

(Linsley, 1989:273):

hLm = k x 2

dimana:

hLm = kehilangan tinggi minor (m)

V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/dt)

g = percepatan gravitasi (m/dt2)

k = koef. kehilangan tinggi tekan minor

Kehilangan energi yang terjadi pada

belokan pipa tergantung pada sudut belokan

pipa. Rumus kehilangan energi pada belokan

adalah serupa dengan rumus pada perubahan

penampang, yaitu (Triatmodjo, 1993:64):

hb = Kb x 2

2

dimana:

Kb = koef. kehilangan energi pada belokan

Tabel 2. Koefisien Kb sebagai fungsi sudut belokan

Sudut Belokan

Pipa () 20

o 40

o 60

o 80

o 90

o

Koefisien Kb 0,05 0,14 0,36 0,74 0,98

Sumber: (Triatmodjo, 1993:64)

Gambar 1. Sudut Belokan Pada Pipa ()


Untuk sudut belokan 90o dan dengan

belokan halus (berangsur-angsur), nilai kb

untuk berbagai nilai R/D diberikan dalam

tabel di bawah ini:

Tabel 3. Nilai Kb Sebagai Fungsi R/D

R/D 1 2 4 6 10 16 20

Kb 0,35 0,19 0,17 0,22 0,32 0,38 0,42


Gambar 2. Belokan Pipa 90o


F. TOTAL HEAD POMPA Perhitungan total head pompa dapat

dihitung berdasarkan persaman berikut

(Sularso, 2000:26):

H = hf + hlm + Zb + 2

2

dimana:

H = total head pompa (m)

hf = kehilangan tinggi tekan mayor (m)

hlm = kehilangan tinggi tekan minor (m)

Zb = perbedaan tinggi antara muka air di

sisi keluar dan sisi isap

2

2 = head kecepatan keluar (m)

G. PROGRAM APLIKASI WATERCAD VER 8 XM EDITION

Program waterCAD ver 8 XM edition

memiliki tampilan yang memudahkan

pengguna untuk menyelesaikan lingkup

perencanaan dan pengoptimalisasian sistem

jaringan perpipaan, seperti:

menganalisis jaringan perpipaan pada satu kondisi waktu (kondisi permanen).

menganalisis tahapan-tahapan simulasi pada sistem jaringan terhadap adanya

kebutuhan air yang berfluktuatif menurut

waktu (kondisi tidak permanen).

menganalisis kualitas air pada sistem jaringan perpipaan.

menghitung konstruksi biaya dari sistem jaringan perpipaan yang dibuat.

Setiap pembukaan awal program waterCAD ver 8 XM edition, akan

diperlihatkan sebuah dialog box yang

disebut welcome dialog. Kotak tersebut

memuat quick start leason, create new

project, open existing project serta open

from project wise.

3. METHODOLOGI PENELITIAN Tahapan perencanaan jaringan irigasi air

tanah, sebagai berikut:

1. Data yang dibutuhkan, data curah hujan tahun 20032012, data klimatologi, dan peta topografi.

2. Menghitung curah hujan efektif. 3. Menghitung evapotranspirasi potensial

menggunakan metode Penman Modifikasi.

4. Menentukan nilai perkolasi. 5. Menghitung nilai penyiapan lahan. 6. Menghitung kebutuhan air irigasi (IR)

menggunakan metode PU.

D

R

7. Menghitung neraca air. 8. Merencanakan jaringan irigasi berdasarkan

layout pada peta topografi

Tahapan perencanaan sistem perpipaan

jaringan irigasi airtanah adalah:

1. Data yang dibutuhkan adalah layout jaringan irigasi air tanah yang berlokasi di

Desa Kaliakah dan data dari perhitungan

jaringan irigasi airtanah.

2. Perhitungan hidrolika saluran perpipaan pada jaringan irigasi air tanah.

3. Menganalisis sistem perpipaan menggunakan WaterCAD ver 8 XM

Edition.

4. Menentukam jenis pompa yang akan digunakan.

Tahapan rencana anggaran biaya adalah

sebagai berikut:

1. Menghitung biaya pekerjaan persiapan. 2. Menghitung rancangan biaya pekerjaan

rumah pompa.

3. Menghitung rancangan biaya pekerjaan pagar rumah pompa.

4. Menghitung rancangan biaya pekerjaan jaringan irigasi.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN Lokasi studi ini berada di Desa Kaliakah,

Kecamatan Negara, Kabupaten Jembrana,

Bali. Secara geografis sumur ini berada pada

posisi 8o 9 2 S da o BT

serta berada pada ketinggian 50 mdpl.

Gambar 3. Lokasi Sumur PKB 111

A. PERHITUNGAN DEBIT OPTIMUM SUMUR

Perhitungan debit optimum sumur adalah

sebagai berikut:

Dari data didapatkan:

Ketebalan akuifer (D) = 27 m

Jari-jari sumur (rw) = 8 inch

= 0,1016 m

K = 0,00116

B = 84,06 dt/m2

C = 1250 dt2/m

5

Q = 0,00438 m3/dt

BQ = 84,06 x 0,00438 = 0,368 m

CQ2 = 1250 x (0,00438)

2

= 0,024 m

Sw = BQ + CQ2

= 0,368 + 0,024

= 0,392 m

Perhitungan selanjutnya ditabelkan sebagai

berikut:

Tabel 4. Perhitungan Q/Sw dan Sw/Q

Tahap

Uji

Q

(lt/dt)

Q

(m3/dt)

S

(m)

Q/S

(m2/dt)

S/Q

(dt/m2)

B

(dt/m2)

C

(dt2/m

5)

BQ

(m)

CQ2

(m)

Sw

(m)

I 4.38 0.00438 0.40 0.0109 91.3242

84.06 1250

0.37 0.03 0.39

II 7.68 0.00768 0.69 0.0111 89.8438 0.65 0.07 0.72

III 10.18 0.01018 1.00 0.01018 98.2318 0.86 0.13 0.98

IV 12.93 0.01293 1.30 0.00995 100.541 1.09 0.21 1.29

Sumber: Data dan perhitungan

Selanjutnya menghitung debit maksimum

(Qmaks) sumur dengan persamaan Huisman

sebagai berikut:

Qmaks = 2 x rw x D x (

)

= 2 x 3,14 x 0,1016 x 29 x

= 0,0219 m3/dt

BQmaks = 84,06 x 0,0219

= 1,84 m

CQmaks2 = 1250 x (0,0219)

2

= 0,60 m

Swmaks = BQmaks + CQmaks2

= 1,84 + 0,60

= 2,44 m

Gambar 4. Grafik Q Optimum dan Sw

Optimum

Dari grafik di atas didapatkan debit

optimum (Qopt) adalah 0,012 m3/dt dan

penurunan muka air optimum (Swopt) adalah

1,17 m.

B. PERHITUNGAN CURAH HUJAN EFEKTIF

Dari hasil perhitungan didapatkan curah

hujan efektif ditabelkan sebagai berikut:

Tabel 5. Curah Hujan Efektif Untuk Padi dan Palawija

Bulan Padi Palawija

I II III I II III

Januari 0.50 0.28 0.33 0.92 0.85 0.73

Februari 0.13 0.17 0.07 0.54 0.41 0.37

Maret 0.30 0.15 0.17 0.50 0.47 0.50

April 0.23 0.28 0.03 0.41 0.67 0.14

Bulan Padi Palawija

I II III I II III

Mei 0.09 0.01 0.00 0.32 0.10 0.22

Juni 0.02 0.00 0.00 0.07 0.16 0.05

Juli 0.00 0.11 0.00 0.05 0.22 0.07

Agustus 0.00 0.00 0.00 0.01 0.04 0.00

September 0.00 0.00 0.00 0.03 0.09 0.07

Oktober 0.11 0.02 0.00 0.27 0.42 0.49

November 0.05 0.13 0.19 0.32 0.35 0.46

Desember 0.00 0.38 0.16 0.74 0.67 0.59

Sumber: Perhitungan

C. EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL Besarnya evapotranspirasi potensial pada

studi ini dihitung menggunakan metode

Penman modifikasi adalah sebagai berikut:

Suhu rerata (t) = 26,2 oC Untuk suhu tersebut diperoleh:

o ea = 34,02 mbar o w = 0,75 o f(t) = 15,94

Kelembaban relatif (Rh) = 86 %

Kecepatan angin (u) = 1,029 m/dt

Kecerahan matahari (n/N) = 46 %

Radiasi gelombang pendek yang memasuki batas luar atmosfir atau

angka angot (Ra) untuk kedudukan

8o 9 2 S diperole =

mm/hari.

Tabel 6. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (Eto) Metode Penman Modifikasi

Bln.

Suhu

Udara

Rata-

rata

(OC)

ea w f(t) Rh ed ea-

ed f(ed) Ra n/N Rs f(n/N) u f(u) Rn1 Et* c Eto

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18]

Jan 26.20 34.0 0.7 15.9 0.86 29.26 4.76 0.10 16.10 0.46 8.02 0.5 1.03 0.51 0.84 4.50 1.1 4.95

Feb 27.00 35.7 0.8 16.1 0.83 29.60 6.06 0.10 16.08 0.51 8.45 0.6 1.54 0.63 0.91 5.05 1.1 5.55

Mar 26.90 33.9 0.8 16.9 0.84 28.52 5.43 0.10 15.47 0.59 8.79 0.6 1.54 0.63 1.07 5.02 1.0 5.02

Apr 26.50 34.6 0.8 16.0 0.87 30.12 4.50 0.09 14.33 0.55 7.84 0.6 1.54 0.63 0.94 4.43 0.9 3.98

Mei 26.40 34.4 0.7 15.9 0.85 29.26 5.16 0.10 13.02 0.75 8.53 0.8 1.54 0.63 1.26 4.67 0.9 4.20

Jun 25.90 33.4 0.7 15.9 0.83 27.74 5.68 0.11 12.43 0.82 8.61 0.8 2.06 0.75 1.44 4.83 0.9 4.35

Jul 24.50 30.7 0.7 15.5 0.84 25.83 4.92 0.12 12.55 0.80 8.56 0.8 2.06 0.75 1.48 4.61 0.9 4.15

Aug 24.40 30.6 0.7 15.5 0.82 25.07 5.50 0.12 13.45 0.83 9.39 0.8 1.03 0.51 1.57 4.76 1.0 4.76

Sept 25.50 32.6 0.7 15.7 0.83 27.09 5.55 0.11 14.64 0.79 9.90 0.8 1.54 0.63 1.42 5.37 1.1 5.90

Okt 26.60 34.8 0.8 16.0 0.82 28.56 6.27 0.10 15.60 0.77 10.4 0.8 1.03 0.51 1.33 5.66 1.1 6.23

Nov 27.00 35.7 0.8 16.1 0.86 30.67 4.99 0.09 15.93 0.63 9.40 0.7 1.54 0.63 1.04 5.33 1.1 5.86

Des 27.40 36.5 0.8 16.2 0.85 31.03 5.48 0.09 16.00 0.53 8.58 0.6 1.54 0.63 0.88 5.05 1.1 5.56

`

D. KEBUTUHAN AIR UNTUK PENYIAPAN LAHAN

Perhitungan kebutuhan air untuk

penyiapan lahan pada bulan Januari adalah

sebagai berikut:

Evapotranspirasi potensial (Eto) pada bulan Januari = 4,95 mm/hari

Perkolasi (P) = 2 mm/hari

Jangka waktu penyiapan lahan (T) = 30 hari

Kebutuhan air untuk penjenuhan (S) = 250 mm

Dari data-data tersebut dapat dihitung

besarnya kebutuhan air untuk penyiapan lahan

yang disajikan pada tabel berikut:

Tabel 7. Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi Untuk Penyiapan Lahan

Bulan Eto

(mm/hari)

Eo

(mm/hari)

P

(mm/hari)

M

(mm/hari)

S

(mm)

T

(hari) k

IR

(mm/hari)

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

Januari 4.95 5.44 2.00 7.44 250 30 0.89 12.60

Februari 5.55 6.10 2.00 8.10 250 30 0.97 13.03

Maret 5.02 5.52 2.00 7.52 250 30 0.90 12.65

April 3.98 4.38 2.00 6.38 250 30 0.77 11.93

Mei 4.20 4.62 2.00 6.62 250 30 0.79 12.08

Juni 4.35 4.78 2.00 6.78 250 30 0.81 12.18

Juli 4.15 4.56 2.00 6.56 250 30 0.79 12.04

Agustus 4.76 5.24 2.00 7.24 250 30 0.87 12.47

September 5.90 6.49 2.00 8.49 250 30 1.02 13.29

Oktober 6.23 6.85 2.00 8.85 250 30 1.06 13.53

November 5.86 6.45 2.00 8.45 250 30 1.01 13.26

Desember 5.56 6.11 2.00 8.11 250 30 0.97 13.04

Sumber: Perhitungan

Pada perhitungan kebutuhan air tanaman

dan pola tata tanam koefisien tanaman diisi

dengan nilai koefisien jenis tanaman yang

ditanam dan dimasukkan nilainya sesuai

dengan usia tanaman berdasarkan

penggambaran pola tata tanam dan diambil

nilai rata-rata koefisien tanaman untuk setiap

periode tanam.

Notasi pola tanam dibuat miring-miring

dimaksudkan bahwa penanaman untuk

seluruh areal persawahan tidak dilakukan

serentak tetapi bertahap, berperiode triwulan

(10 harian).

Sehingga didapatkan nilai kebutuhan air

irigasi di sawah (NFR) maksimal untuk

masing-masing alternatif adalah sebagai

berikut:

Alternatif I = 1,629 lt/dt/ha

Alternatif II = 1,607 lt/dt/ha

Alternatif III = 1,262 lt/dt/ha Sebagai dasar perencanaan jaringan irigasi air

tanah pada studi ini, digunakan analisa

kebutuhan air irigasi alternatif III karena

memiliki nilai kebutuhan air irigasi di sawah

(NFR) maksimal yg pling kecil dari ketiga

alternatif.

E. ANALISA NERACA AIR Analisa neraca air dilakukan untuk melihat

apakah debit optimum sumur cukup untuk

memenuhi kebutuhan air irigasi. Dari

perhitungan sebelumnya diketahui debit

optimum sumur adalah 12,03 lt/dt dan luas

layanan total irigasi adalah 25,33 ha.

Perhitungan neraca air ditabelkan sebagai

berikut:

Tabel 8. Perhitungan Neraca Air

Bulan Periode

Kebutuhan

Air Irigasi

(lt/dt/ha)

Luas

Layanan

(ha)

Kebutuhan

Air Irigasi di

Pengambilan

(lt/dt)

Kebutuhan

Air Irigasi di

Pengambilan

(m3)

Kebutuhan

Air Irigasi

Sistem

Rotasi

(3 Blok)

(m3)

Kebutuhan

Air Irigasi

Sistem

Rotasi

(4 Blok)

(m3)

Debit

Optimum

(m3)

Januari

I 1.262 25.33 31.98 27629.13 9209.71 6907.28 8661.6

II 1.012 25.33 25.62 22138.44 7379.48 5534.61 8661.6

III 0.730 25.33 18.49 15973.41 5324.47 3993.35 8661.6

Februari

I 0.713 25.33 18.06 15607.91 5202.64 3901.98 8661.6

II 0.761 25.33 19.29 16663.30 5554.43 4165.83 8661.6

III 0.827 25.33 20.94 18095.00 6031.67 4523.75 8661.6

Maret

I 0.717 25.33 18.16 15687.97 5229.32 3921.99 8661.6

II 0.651 25.33 16.48 14241.09 4747.03 3560.27 8661.6

III 0.565 25.33 14.31 12365.92 4121.97 3091.48 8661.6

April

I 0.453 25.33 11.49 9923.22 3307.74 2480.80 8661.6

II 0.532 25.33 13.46 11632.85 3877.62 2908.21 8661.6

III 0.571 25.33 14.47 12506.38 4168.79 3126.59 8661.6

Mei

I 0.615 25.33 15.59 13469.90 4489.97 3367.48 8661.6

II 0.524 25.33 13.28 11472.33 3824.11 2868.08 8661.6

III 0.421 25.33 10.67 9217.76 3072.59 2304.44 8661.6

Juni

I 0.443 25.33 11.21 9689.54 3229.85 2422.38 8661.6

II 0.503 25.33 12.74 11006.46 3668.82 2751.62 8661.6

III 0.561 25.33 14.22 12285.62 4095.21 3071.41 8661.6

Juli

I 0.533 25.33 13.49 11655.48 3885.16 2913.87 8661.6

II 0.463 25.33 11.72 10126.84 3375.61 2531.71 8661.6

III 0.413 25.33 10.45 9031.64 3010.55 2257.91 8661.6

Agustus

I 0.359 25.33 9.08 7846.62 2615.54 1961.65 8661.6

II 0.205 25.33 5.18 4475.76 1491.92 1118.94 8661.6

III 0.023 25.33 0.58 499.70 166.57 124.93 8661.6

September

I 0.041 25.33 1.04 900.22 300.07 225.06 8661.6

II 0.150 25.33 3.79 3276.11 1092.04 819.03 8661.6

III 0.335 25.33 8.48 7327.09 2442.36 1831.77 8661.6

Oktober

I 0.545 25.33 13.80 11921.24 3973.75 2980.31 8661.6

II 0.653 25.33 16.54 14287.09 4762.36 3571.77 8661.6

III 0.683 25.33 17.31 14956.16 4985.39 3739.04 8661.6

November

I 0.657 25.33 16.65 14387.57 4795.86 3596.89 8661.6

II 0.581 25.33 14.70 12704.42 4234.81 3176.10 8661.6

III 0.489 25.33 12.37 10691.32 3563.77 2672.83 8661.6

Desember

I 0.533 25.33 13.49 11656.39 3885.46 2914.10 8661.6

II 0.889 25.33 22.52 19454.66 6484.89 4863.66 8661.6

III 1.257 25.33 31.84 27507.24 9169.08 6876.81 8661.6

Sumber: Perhitungan

Gambar 5. Grafik Analisa Neraca Air

Berdasarkan peta topografi didapatkan

letak sumur pompa berada pada elevasi

+50,00. Kedudukan sawah tertinggi terletak

pada elevasi +51,80 dan sawah terendah

terletak pada elevasi +46,00. Perencanaan

jaringan irigasi air tanah pada studi ini

menggunakan sistem pemberian air secara

rotasi dengan pembagian 4 blok tersier. Luas

daearh layanan sumur untuk tiap blok tersier

dan elevasi titik outlet ditabelkan sebagai

berikut:

Tabel 9. Luas Daerah Layanan Sumur dan Elevasi Titik Outlet

Nama Luas

(ha)

Luas

Total

(ha)

Elevasi

Outlet

Blok

1

Blok 1 A 1.45

7.05

+50.00

Blok 1 B 1.61 +50.00

Blok 1 C 1.32 +50.00

Blok 1 D 2.67 +47.50

Blok

2

Blok 2 A 2.06

6.28

+49.70

Blok 2 B 1.98 +46.00

Blok 2 C 2.24 +47.80

Blok

3

Blok 3 A 1.02

5.78

+51.80

Blok 3 B 1.19 +49.00

Blok 3 C 1.54 +47.30

Blok 3 D 2.03 +47.70

Blok

4

Blok 4 A 1.42

6.22

+45.00

Blok 4 B 1.98 +45.00

Blok 4 C 1.37 +46.00

Blok 4 D 1.45 +46.00

Luas Total Daerah

Layanan 25.33

Sumber: Analisa Data

Gambar 6. Pembagian Blok Tersier Pada

Daerah Layanan Irigasi

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

PL

CABAI (30%)

JAGUNG I (50%) UBI (40%)

PL PADI I (100%) WLR PL PADI II (50%) WLR JAGUNG II (30%) PL

I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III

November Desember Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober

Musim Hujan Musim Kemarau I Musim Kemarau II

Cu

rah

Hu

jan

Efe

kti

f (m

m/h

ari

)

Keb

. Air

Iri

gasi

(m

3)

Periode dan Pola Tanam

Curah Hujan Efektif Keb. Air Irigasi di Pengambilan Keb. Air Irigasi Sitem Rotasi (4 Blok) Debit Optimum Sumur Keb. Air Irigasi Sistem Rotasi (3 Blok)

PADI I

PL WLR PL

PADI II

WLR

JAGUNG I

BERO

JAGUNG II

UBI

CABAI

PL

Gambar 7. Skema Jaringan Irigasi Yang Direncanakan

F. PERHITUNGAN TOTAL HEAD POMPA

Elevasi muka tanah pada sumur adalah +

50,00 dan elevasi muka air di sisi keluar pada

sawah tertinggi adalah +52,80. Muka air

tanah berada pada kedalaman 20 m atau pada

elevasi +30,00 sedangkan penurunan Muka

air tanah maksimum (Swmaks) adalah 2,44 m

atau pada elevasi +27,56. Direncanakan

menggunakan pompa celup (supmersible

pump) diletakkan pada kedalaman 29 m atau

berada pada elevasi +21,00.

Perhitungan total head pompa adalah

sebagai berikut:

hf = 1,4942 m

hlm = 0,3491 m

V = 0,67 m/dt

Zb = el. m.a. sisi keluar el. m.a. tanah = 52,80 30,00 = 22,80 m

H = hf + hlm + Zb + 2

2 x

= 1,4942 + 0,3491 + 22,80 + 2

2 x 9

= 1,4942 + 0,3491 + 22,80 + 0,023

= 24,67 m

Berdasarkan data tersebut, jenis pompa

yang akan digunakan pada perencanaan

jaringan irigasi air tanah studi ini adalah

pompa celup (submersible pump) merk

GRUNDFOS tipe SP 30 - 4 dengan data

teknis berikut:

Tipe pompa = SP 30 - 4

Tipe motor = MS 4000

Daya motor = 5,5 kW

Berat = 36 kg

Diameter pompa = 95 mm

Panjang = 673 mm

Head maksimum = 32 m

Gambar 8. Pompa Supmersible

GRUNDFOS MS Motor

Sumber: GRUNDFOS Data Booklet

Jenis generator yang akan digunakan pada

perencanaan jaringan irigasi air tanah studi ini

adalah generator merk IWATA tipe IW10WS

dengan data teknis berikut:

Tipe = IW10WS

Frekuensi = 50 Hz

Daya = 10 kW

Kapasitas bahan bakar = 45 lt

Konsumsi bahan bakar = 2,5 lt/jam

Bahan Bakar = Solar

Dimensi (p x l x t) = 1,6x0,8x0,9 m

Berat = 650 kg

Kebisingan = 66 dBA/7 m

Gambar 9. Generator IWATA i-series

Sumber: Catalog IWATA Diesel Generator

G. SIMULASI JARINGAN PERPIPAAN Simulasi jaringan perpipaan mengunakan

program waterCAD ver 8 XM edition.

Komponen perpipaan yang digunakan dalam

perencanaan ini meliputi sumber air (sumur

pompa), pompa, pipa dan junction. Pengaliran

air dari sumber dengan menggunakan pompa

ke daerah layanan (junction) dilakukan secara

gravitasi. Besarnya kebutuhan air tiap

junction tergantung dari besarnya kebutuhan

air tiap blok tersier yang telah dijelaskan di

atas. Skenario yang digunakan adalah pompa

beroperasi pada 4 blok tersier dimana ketika 1

blok tersier dialiri, 3 blok tersier lainnya

ditutup (tidak dialiri).

Gambar 10. Proses Running (Calculate)

Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM

Edition

Pompa yang digunakan dengan motor

tenggelam dengan kondisi berikut:

Pompa diletakkan (direncanakan) pada elevasi +21

Head design 32 m

Debit operasional (design flow) 12 lt/dt

Debit maksimum (maximum operating flow) 21 lt/dt

Berikut merupakan hasil running pompa:

Tabel 10. Hasil Simulasi Pompa Blok 1

Label Elevation

(m) Status

Flow

(lt/sec)

Pump

Head (m)

PMP-1 21 On 8.9 33.12

Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition


Label Elevation

(m) Status

Flow

(lt/sec)

Pump

Head (m)

PMP-1 21 On 7.93 33.36



Label Elevation

(m) Status

Flow

(lt/sec)

Pump

Head (m)

PMP-1 21 On 7.29 33.49



Label Elevation

(m) Status

Flow

(lt/sec)

Pump

Head (m)

PMP-1 21 On 7.85 33.38


H. ANALISA RENCANA ANGGARAN BIAYA

Analisa yang digunakan berdasarkan dari

data kebutuhan untuk perbaikan serta analisa

kebutuhan untuk pekerjaan yang bersifat

rekomendasi.

Tabel 14. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya (RAB)

No. Pekerjaan

Harga

Pekerjaan

(Rp.)

I. Pekerjaan Persiapan 35,195,400

II. Pekerjaan Rumah Pompa 100,380,166

III. Pekerjaan Pagar Rumah

Pompa 46,040,492

IV. Pekerjaan Jaringan Irigasi 378,878,524

Jumlah Harga Pekerjaan (Rp.) 560,494,581

PPn 10 % 56,049,458

Jumlah Harga Konstruksi 616,544,040

Dibulatkan 616,544,000

Terbilang : Enam Ratus Enam Belas Juta Lima

Ratus Empat Puluh Empat Ribu Rupiah

Dari perhitungan di atas dapat diketahui

bahwa rencana anggaran biaya untuk

pembangunan jaringan irigasi perpipaan

sumur PKB 111 adalah sebesar Rp. 616.544.000,-

5. KESIMPULAN Berdasarkan rumusan masalah dan hasil

kajian dari pembahasan (BAB IV), maka

didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1. Debit optimum yang dihasilkan sumur PKB 111 adalah 0,012 m3/dt dengan penurunan muka air tanah optimum 1,17 m

dan penurunan muka air tanah maksimum

2,44 m.

2. Perhitungan besarnya kebutuhan air irigasi menggunakan 3 alternatif. Alternatif I

adalah masa tanam dimulai pada bulan

November, alternatif II adalah masa tanam

dimulai pada bulan Desember, dan

alternatif III adalah masa tanam dimulai

pada bulan Januari. Dari ketiga alternatif

tersebut, sebagai dasar perencanaan

jaringan irigasi air tanah pada studi ini,

digunakan analisa kebutuhan air irigasi

alternatif III karena memiliki nilai

kebutuhan air irigasi di sawah (NFR)

maksimal yg pling kecil dari ketiga

alternatif yaitu 1,262 lt/dt/ha

3. Perencanaan jaringan irigasi pada lokasi studi adalah jaringan irigasi perpipaan

dengan sistem pipa hubungan seri.

Berdasarkan analisa neraca air dengan luas

layanan sumur 25,33 ha, debit optimum

sumur tidak mampu memenuhi kebutuhan

air irigasi dengan sistem pemberian air

secara menerus, sehingga sistem

pemberian air yang direncakan adalah

sistem pemberian air secara rotasi atau

giliran dengan pembagian blok tersier

menjadi 4 blok.

4. Pompa yang direncanakan adalah pompa dengan motor tenggelam atau pompa celup

(submersible pump) merk GRUNDFOS

tipe SP 30-4 dengan daya 5,5 kW dan head

maksimum 32 m.

5. Rencana anggaran biaya dalam pembangunan jaringan irigasi air tanah

sumur PKB 111 adalah sebesar Rp. 616.544.000,-

6. DAFTAR PUSTAKA Anonim, 1986. Buku Petunjuk Perencanaan

Irigasi, Bagian Penunjang Untuk

Standar Perencanaan Irigasi. Bandung:

C.V. Galang Persada.

Anonim. 1986. Standar Perencanaan Irigasi,

Kriteria Perencanaan Bagian Jaringan

Irigasi KP-01. Bandung: C.V. Galang

Persada.

Bentley. 2007. User Guide WaterCAD ver 8

XM Edition. Watertown CT, USA.

Bisri, Mohammad. 1991. Aliran Air Tanah.

Malang: Bagian Penerbitan Fakultas

Teknik Universitas Brawijaya.

Linsley, Ray K. Max A. Kohler dan Joseph L.

H. Paulhus. 1996. Hidrologi Untuk

Insinyur. Edisi ketiga, terjemahan Ir.

Yandi Hermawan. Jakarta: Erlangga.

Linsley, Ray K. dan Joseph B. Franzini. 1989.

Teknik Sumber Daya Air. Jilid 1, Edisi

ketiga. Jakarta: Erlangga.

Nurkartika, Alima Sofia. 2001. Studi

Perencanaan Jaringan Irigasi Air

Tanah Dengan Sistem Pipa Putaran

Paralel (Looping) di Sangen Madiun.

Skripsi tidak dipublikasikan. Malang:

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.

Soemarto, C.D. 1987. Hidrologi Teknik.

Surabaya: Usaha Nasional.

Sosrodarsono, Suyono dan Kensaku Takeda.

1983. Hidrologi Untuk Pengairan.

Jakarta: Pradyna Paramita.

Sudjarwadi. 1990. Teori dan Praktek Irigasi.

Yogyakarta: Universitas Gajah Mada.

Suhardjono. 1994. Kebutuhan Air Tanaman.

Malang: Institut Teknologi Nasional.

Triadmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika II.

Yogyakarta: Beta Offset.

Perencanaan Jaringan Irigasi Air Tanah Di Desa Kaliakah Kecamatan Negara Kabupaten Jembrana Provinsi...

Documents

Transcript of Perencanaan Jaringan Irigasi Air Tanah Di Desa Kaliakah Kecamatan Negara Kabupaten Jembrana Provinsi...