PERENCANAAN JARINGAN IRIGASI AIR TANAH DI DESA TEGALLINGGAH KECAMATAN SUKASADA KABUPATEN BULELENG - BALI
Auliya Nurirrasyida1, Moch. Sholichin2, Anggara WWS3 1)
Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2)
Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya 3)
Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia e-mails: anurira9393@gmail.com
ABSTRAK
Daerah Irigasi di Desa Tegallinggah, Kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng dengan luas ± 18,3 ha merupakan sawah tadah hujan yang air irigasinya mengandalkan air hujan saja. Untuk mengatasi hal tersebut Balai Wilayah Sungai Bali Penida telah membangun sumur produksi TGL-123 yang terletak di Desa Tegallinggah, Kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng, Bali. Tujuan dari studi ini adalah untuk mengetahui debit optimum yang terdapat pada sumur TGL – 123 dan memberikan gambaran perencanaan jaringan irigasi air tanah, menghitung rencana anggaran biaya, dan menghitung analisa ekonominya.
Debit optimum yang mampu dihasilkan sumur TGL – 123 adalah 14,00 lt/dt. Pola tata tanam yang dikembangkan adalah pola tata tanam rangkap 2 dengan jenis tanaman padi, jagung, dan tembakau. Besarnya kebutuhan irigasi adalah 1,581 lt/dt/ha dengan luas layanan irigasi sebesar 18,3 ha. Perencanaan jaringan irigasi pada lokasi studi ini adalah jaringan irigasi perpipaan. Dari hasil studi, didapatkan total head pompa sebesar 34,37 m . Pompa yang direncanakan adalah pompa submersible pump merk Grundfos tipe SP 60 - 3. Total anggaran biaya dalam pembangunan jaringan irigasi air tanah sumur TGL-123 adalah Rp1.054.670,00,-.
Kata Kunci :TGL – 123, air tanah, pola tata tanam, sistem pemberian air rotasi. ABSTRACK
Irrigation area in Tegallinggah Village, Sukasada sub-district, Buleleng regency which has an area ± 18,3 ha is a rainfed that relying only on rain water. To solve this problem, Balai Wilayah Sungai Bali Penida has built a production wells TGL – 123 which is located in Tegallinggah Village, Sukasada sub-district, Buleleng regency, Bali.The purpose of this research is to determine the optimum flows in TGL – 123 wells and to give an overview of groundwater irrigation network planning, calculate the cost budget plan, and calculate the economic analysis.
The optimum flows that can be produced by TGL - 123 wells is 14,00 lt/s. The pattern of cropping system which is developed is double cropping pattern of 2 with type of plant is paddies, corns, and tabacco. Total irrigation needs is 1,581 lt/s/ha with irrigation service area of 18,3 ha.Irrigation network planning in this research location is irrigation piping. from the research, total pump head is known 34,37 m. The type of pumps are planned is submersible pump Grundfos type SP 60 – 3. Total budget cost in this project is Rp1.054.670,00,- .
1. PENDAHULUAN
DaerahIrigasi yang berada di Desa Tegallinggah, Kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng dengan luas ± 18,3 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.
Kemetrian Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Balai Wilayah Sungai Bali-Penida telah mengadakan pembuatan sumur produksi pada daerah irigasi Tegallinggah, Desa Tegallinggah, Kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng – Bali. Hal ini merupakan salah satu usaha untuk memenuhi kebutuhan air irigasi di daerah yang kekurangan air.
Identifikasi Masalah
Daerah Tegallinggah merupakan daerah yang kekeringan air. Banyak lahan persawahan yang kekeringan air karena para petani masih mengandalkan air hujan untuk menanan padi dan tembakau. Karena ada potensi untuk adanya air tanah di lokasi tersebut maka dari itu Kemetrian Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Sumber Daya Air Balai Wilayah Sungai Bali-Penida melakukan pengeboran di daerah Desa Tegallinggah, Kecamatan Sukasada untuk menanggulangi masalah tersebut. Berkaitan dengan pengeboran sumur untuk irigasi maka studi ini akan mengkaji tentang pemanfaatan air tanah untuk memenuhi kebutuhan air irigasi pada sumur TGL-123 di Desa Tegallinggah, Kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng.
Tujuan
Tujuan dari studi ini adalah untuk mengetahui debit optimum yang terdapat pada sumur TGL-123 dan gambaran perencanaan jaringan irigasi air tanah dengan sistem perpipaan, perencanaaan pompa, pola pengoperasian, pemberian air agar sumur TGL-123 dapa berfungsi untuk memenuhi kebutuhan air irigasi di
daerah studi, selain itu juga untuk meningkatkan hasil produksi pertanian agar pendapatan petani lebih besar daripada biaya operasional di Desa Tegallinggah, KecamatanSukasada, Kabupaten Buleleng.
2. METODOLOGI PENELITIAN
Langkah studi haruslah disusun secara sistematis untuk melakukan analisis dalam mencari penyelesaian dari permasalahan yang ada. Penyelesaian studi ini dilakukan dengan beberapa tahap sebagai berikut:
1. Uji pemompaan air tanah (pumping
test). Menganalisa hasil pengujian
pemompaan air tanah (pumping test) dengan melakukan pengujian akuifer dan pengujian sumur.
2. Mencari kebutuhan air irigasi 3. Luas layanan irigasi
4. Analisa neraca air
5. Analisa hidrolika jaringan perpipaan. Dari program WaterCAD v8i akan didapatkan diameter pipa yang dibutuhkan, kecepatan aliran dalam pipa, tekanan air dalam pipa dan spesifikasi pompa (head pompa). 6. Sistem pengoperasian pompa dan
pemberian air
7. Analisa Rencana Anggaran Biaya 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Lokasi penelitianterletak di Desa Tegallinggah, Kecamatan Sukasada, Kabupaten Buleleng pada sumur TGL - 123 yang dinaungi oleh Balai Wilayah Sungai Bali Penida dengan luas lahan pertanian 18,3 Ha.
Gambar 1. Lokasi Sumur TGL– 123 Perhitungan Debit Optimum Sumur
Dalam menghitung debit optimum sumur pompa, digunakan Metode Grafis Sichardt. Data yang digunakan adalah data hasil pemompaan dengan debit
bertahap (step drawdown test).
Perhitungan debit optimum sebagai berikut:
Dari data didapatkan:
Ketebalan akuifer (D) = 30 m Jari-jari sumur (rw) = 8 inch
= 10,16 cm = 0,1016 m
K = 0,000316
Sebagai contoh perhitungan diambil data hasil pemompaan dengan debit bertahap (step drawdown test) no. I sebagai berikut: B = 61,98 dt/m2 C = 1750dt2/m5 Q =0,0242 m3/dt BQ = 61,98x 0,0242 = 1,50 m CQ2 = 1750 x (0,0242)2 = 1,02 m Sw = BQmaks + CQmaks2 = 1,5 + 1,02 = 2,52 m
Gambar 2.Grafik Q Optimum dan Sw Optimum
Perhitungan Kebutuhan Air Irigasi Perhitungan kebutuhan air irigasi dilakukan dengan menggunakan metode standar perencanaan irigasi. Terdapat tiga alternatif dalam perencanaan, yaitumasa tanam dimulai pada bulan November. Data-data yang diketahui adalah sebagai berikut:
Tanaman yang ditanam adalah padi, jagung dan tembakau..
Tanaman padi I berumur 90 hari
Tanaman padi II berumur 90 hari
Tanaman jagung berumur 90 hari
Tanaman tembakau berumur 90 hari
Sistem pembagian pola tata tanam 10 harian
Waktu penggantian lapisan air (WLR) adalah 30 hari
WLR dimulai pada hari ke 30 setelah masa tanam
Jangka waktu penyiapan lahan (PL) adalah 30 hari.
Gambar 3. Grafik Kebutuhan Air Irigasi Alternatif I
Gambar 4. Grafik Kebutuhan Air Irigasi Alternatif II
Gambar 5. Grafik Kebutuhan Air Irigasi Alternatif III
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 14,00 lt/dt dan luas layanan total irigasi adalah 18,3 ha.
Gambar 6. Grafik Analisa Neraca Air Berdasarkan peta topografi daerah layanan sumur, didapatkan elevasi letak sumur pompa berada pada elevasi +35. Kedudukan sawah tertinggi terletak pada elevasi +71,94 dan sawah terendah terletak pada elevasi +69,6. Perencanaan jaringan irigasi air tanah pada studi ini menggunakan sistem pemberian air secara rotasi atau giliran dengan pembagian 3 blok tersier.Jumlah outlet yang direncanakan adalah sebanyak 11 outlet sesuai dengan jumlah luasan petak sawah pada masing-masing blok tersier.
Luas daerah layanan sumur untuk tiap blok tersier dan elevasi titik outlet ditabelkan sebagai berikut:
Tabel 1.Luas Daerah Layanan Sumur dan Elevasi Titik Outlet
Nama Luas (ha) Luas Total (ha) Blok 1 Blok 1 A 1.01 3.88 Blok 1 B 1.22 Blok 1 C 1.65 Blok 2 Blok 2 A 2.35 8.00 Blok 2 B 1.56 Blok 2 C 2.05 Blok 2D 2.04 Blok 3 Blok 3 A 1.12 6.42 Blok 3 B 2.15 Blok 3 C 1.62 Blok 3D 1.53
Luas Total Daerah Layanan 18.30
Gambar 7.Pembagian Blok Tersier Pada Daerah Layanan Irigasi
Perhitungan Total Head Pompa
Elevasi muka tanah pada sumur adalah + 38,00 dan elevasi muka air di sisi keluar pada sawah tertinggi adalah +40,00. Muka air tanah berada pada kedalaman 20 m atau pada elevasi.Direncanakan menggunakan pompa celup (supmersible pump)
diletakkan pada kedalaman 29 m.
Perhitungan total head pompa adalah sebagai berikut:
Elevasi muka tanah pada sumur adalah +71,00 dan elevasi muka air di sisi keluar pada sawah tertnggi adalah +71,94. Muka air tanah berada pada kedalaman 32 m. Direncanakan menggunakan pompa celup (submersible
pump) dilettakkan pada kedalamn 36 m.
Perhitungan total head pompa adalah sebagai berikut:
hf = 0,4626m hlm = 0,944 m V = 0,79 m/dt
Zb = elv muka air keluar – elv muka air tanah
= 71,94 - 39 = 32,94 m H = hf + hlm + Zb + V 2 2 x g = 34,37 m
Berdasarkan data tersebut, jenis pompa yang akan digunakan padaperencanaan jaringan irigasi air tanah studi ini adalah pompa celup (submersible pump) merk GRUNDFOS tipe SP 60 - 3 dengan data teknis berikut:
Tipe pompa = SP 60 - 3 Tipe motor = MS 6 Daya motor = 9,2 kW Berat = 55 kg Diameter pompa = 143 mm Panjang = 610 mm Head maksimum = 50 m
Gambar 8. Pompa Supmersible GRUNDFOS MS Motor
Jenis generator yang akan digunakan padaperencanaan 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) = 1,65 x 0,78 x 0,95 m
Berat = 650 kg
Kebisingan = 66 dBA/7 m
Gambar 9.Generator IWATA i-series Simulasi Jaringan Perpipaan
Pompa yang digunakan dengan motor tenggelam dengan kondisi berikut:
Pompa diletakkan (direncanakan) pada elevasi +35
Head design 52 m
Head operasi maksimum 38,69 m
Debit operasional (design flow) 14 lt/dt
Debit maksimum (maximum operating
flow) 50 lt/dt
Tabel 2. Hasil Simulasi Pompa di Blok 1 Label Elevation (m) Status (Initial) Flow (L/s) Pump Head (m) PMP-1 35 On 4,67 176,03
Sumber: Program WaterCAD v8i
Tabel 3. Hasil Simulasi Pompa di Blok 2 Label Elevation (m) Status (Initial) Flow (L/s) Pump Head (m) PMP-1 35 On 14,67 170,13
Sumber: Program WaterCAD v8i
Tabel 4.Hasil Simulasi Pompa di Blok 3 Label Elevation (m) Status (Initial) Flow (L/s) Pump Head (m) PMP-1 35 On 6,22 175,37
Sumber: Program WaterCAD v8i
Sistem Pemberian Air
Dalam penyusunan jadwal pengoperasian pompa, direncanakan pompa mulai dioperasikan pada pukul 05.00 tiap harinya dengan lama istirahat pompa minimal 1 jam dan menghindari pergantian blok pada tengah malam atau dini hari. Jadwal pengoperasian pompa dalam dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 5.Pola Operasi Pompa (NFR) Dalam 1 Periode (10 Hari)
Tabel 6.Pola Operasi Pompa (FPR) Dalam 1 Periode (7 Hari)
Analisa Rencana Anggaran Biaya Dari perhitungan di atas dapat diketahui bahwa rencana anggaran biaya untuk pembangunan sumur TGL - 123 dan jaringan irigasi perpipaan adalah sebesar Rp1,054,670,00,- terbilang Satu Milyar Lima Puluh Empat Juta Enam Ratus Tujuh Puluh Ribu.
4. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Debit optimum yang dihasilkan oleh sumur TGL-123 adalah 0,014 m3/dt = 14 lt/dt dengan penurunan muka air tanah optimum sebesar 1,1 m dan penurunan muka air tanah maksimum sebesar 2,52 m. Debit optimum sumur tersebut kemudian digunakan sebagai debit operasional sumur dan dasar perencanaan jaringan irigasi.
2. Perhitungan nilai kebutuhan air irigasi di sawah (NFR) pada studi ini menggunakan tiga alternatif pola tata tanam dengan metode kriteria perencanaan PU. Alternatif I, alternatif II dan alternatif III adalah masa tanam dimulai pada bulan November, dari hasil perhitungan ketiga alternatif tersebut didapat nilai kebutuhan air irigasi yang sama yaitu 1,581 lt/dt/ha.
3. Perencanaan jaringan irigasi pada lokasi studi adalah jaringan irigasi perpipaan dengan sistem pipa hubungan seri. Air dari sumur didistribusikan ke petak tersier sawah menggunakan
pompasubmersisble.Berdasarkan analisa neraca air dengan luas layanan sumur 18,3 ha, debit optimum sumur
tidah mampu memenuhi kebutuhan air irigasi dengan sistem pemberian air secara menerus, sehingga sistem pemberian air yang direncanakan adalah sistem pemberian air secara rotasi atau giliran dengan pembagian blok tersier menjadi 3 blok. Jumlah outlet yang direncanakan adalah sebanyak 11 outlet sesuai dengan jumlah luasan petak sawah pada masing-masing blok tersier.
4. Pompa yang direncanakan adalah pompa dengan motor tenggelam atau pompa celup (submersible pump) merk GRUNDFOS tipe SP 60-3. 5. Jumlah harga total pekerjaan adalah
Rp. 958,790,666,- dan pajak pertambahan nilai (PpN) sebesar 10% dari harga total pekerjaan adalah Rp. 95,879,067,- sehingga rencana anggaran biaya (RAB) dalam pembangunan jaringan irigasi air tanah sumur TGL-123 adalah sebesar Rp1,054,670,00,- terbilang Satu Milyar Lima Puluh Empat Juta Enam Ratus Tujuh Puluh Ribu Saran
Adapun saran yang dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam studi ini maupun studi-studi lain yang berhubungan adalah sebagai berikut:
1. Agar debit yang dihasilkan oleh sumur produksi dapat memenuhi kebutuhan air irigasi secara tepat, baik dalam jumlah dan waktu, maka diperlukan rencana pengoperasian pompa dan pembagian air yang efektif dan efisien.
2. Agar debit yang dihasilkan sumur produksi mampu mencakup daerah layanan irigasi yang lebih luas, maka sistem pemberian air secara rotasi atau giliran dengan pembagian blok tersier yang lebih banyak.
3. Jaringan irigasi perpipaan masih dapat dikembangkan jika dibutuhkan, namun tidak merubah keseluruhan dari skema jaringan irigasi yang telah dibuat.
4. Pola operasi pelayanan bisa disesuaikan dengan keadaan di lapangan, dengan ketentuan syarat-syarat dalam jaringan irigasi perpipaan terpenuhi.
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. Priyantoro, Dwi. 1991. Hidraulika
Saluran Tertutup. 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.
Sularso dan Haruo Tahara. 2000. Pompa dan Kompresor. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.
Triadmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika II. Yogyakarta: Beta Offset.
Thadeus, Mario. 2014. Perencanaan Jaringan Irigasi Air Tanah Di Desa Kaliakah Kecamatan Negara Kabupaten Jembrana Bali. Skripsi tidak dipublikasikan. Malang: Fakultas Teknik Universitas Brawijaya.
