PERENCANAAN JARINGAN IRIGASI AIR TANAH CLB-116 KECAMATAN GEROKGAK KABUPATEN BULELENG
M. Wildan Amin, Moch. Sholichin, Runi Asmaranto Jurusan Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Jalan Mayjen Haryono 167 Malang 65145 -Telp (0341)562354
Email : wildanamin83@gmail.com ABSTRAK
Daerah Irigasi di Desa Celukan Bawang, Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng 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 Celukan Bawang. 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 CLB-116 adalah 14 lt/dt. Pola tata tanam yang dikembangkan adalah pola tata tanam tunggal dengan jenis tanaman padi dan jagung. Kebutuhan air irigasi adalah 1,960 lt/dt/ha dan luas layanan irigasi 29,64 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 5 blok. Pompa yang direncanakan adalah pompa dengan motor tenggelam (submersible pump) merk Grundfos tipe SP 46–4 BC. Pompa tersebut memiliki daya motor sebesar 7,5 kW dan maksimum head 42 m. Total anggaran biaya dari perencanaan jaringan irigasi air tanah sumur CLB-116 adalah Rp. 1.280.585.000,-
Kata Kunci : jaringan irigasi air tanah, pola tata tanam
ABSTRACT
Irrigation area in the village of Celukan Bawang, District of Gerokgak, with an area of Buleleng ± 25 ha is rainfed and irrigation water only from rain water so in the dry season, rice field can’t 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 Celukan Bawang. 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 CLB-116 is 14 lt/sec. Cropping patterns developed system is the pattern of planting single with the type of plant rice and corn. Irrigation water requirement is 1,960 lt/sec/ha and 29.64 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 5 blocks. Planned pump is a submersible pump brand Grundfos type SP 46-4 BC. Pump has a motor power of 7.5 kW and a maximum of 42 m head. The total budget cost of the irrigation network planning groundwater wells CLB-116 is Rp. 1.280.585.000, -
1. PENDAHULUAN
Kondisi ketersediaan air saat ini pada dasarnya sangatlah terbatas. Sementara itu, karena adanya perkembangan pendapatan penduduk serta perkembangan diluar sektor pertanian, menyebabkan kebutuhan air semakin besar, baik secara kuantitatif dan kualitatif. Dengan 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 efisiensi penggunaan sumber air.
Daerah irigasi di Desa Celukan Bawang Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng dengan luas ± 25 ha merupakan sawah tadah hujan. Sawah tadah hujan adalah sawah yang air irigasinya mengandalkan dari air hujan saja sehingga pada 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. TINJUAN 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 drawdawn 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 = 2π x rw x D x (
15
K
) 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 diatas 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)
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
N n
) 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) Rn1 = radiasi bersih gelombang
panjang (mm/hr) = f(t) x f(ed) x F( N n ) f(t) = fungsi suhu
f(ed) = fungsi tekanan uap = 0,34 – [0,044 x (ed)0,5]
f(u) = fungsi kecepatan angin (m/dt) = 0,27 (1 + 0,864) x u
(ea–ed) = 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 = C 82 , 2 x 0,63 54 , 0 D xV L 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
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 g V2
dimana:
hLm = kehilangan tinggi minor (m) k = koef. kehilangan tinggi tekan
minor
V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/dt)
g = percepatan gravitasi (m/dt2) 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): hlb = Kb x g V 2 2 Dimana:
Kb = koef. kehilangan energi pada belokan
Tabel 2. Koefisien Kb sebagai fungsi sudut belokan α Sudut Belokan Pipa (α) 20o 40o 60o 80o 90o Koefisien Kb 0,05 0,14 0,36 0,74 0,98 Sumber: (Triatmodjo, 1993:64)
Gambar 1. Sudut Belokan Pada Pipa (α) Sumber: (Triatmodjo, 1993:64) 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
Sumber: (Triatmodjo, 1993:64)
D
R
Gambar 2. Belokan Pipa 90° Sumber: (Triatmodjo, 1993:64) F. TOTAL HEAD POMPA
Perhitungan total head pompa dapat dihitung berdasarkan persaman berikut (Sularso, 2000:26): H = hf + hlm + Zb + xg V 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 disisi keluar dan sisi isap
xg V 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. METODOLOGI PENELITIAN Tahapan perencanaan jaringan irigasi air tanah, sebagai berikut:
1. Data yang dibutuhkan, data curah hujan tahun 2003–2012, 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. 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 Celukan Bawang 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 Celukan Bawang, Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng, Bali. Secara geografis sumur ini berada pada posisi 07°43’28,20” dan 112°90’21,90” serta berada pada ketinggian ± 50 mdpl.
Gambar 3. Lokasi Sumur CLB-116
A. PERHITUNGAN DEBIT
OPTIMUM SUMUR
Perhitungan debit optimum sumur adalah sebagai berikut:
Dari data didapatkan:
Ketebalan akuifer (D) = 29 m Jari-jari sumur (rw) = 8 inch
= 0,1016 m K = 0,00316 m/dt
B = 24,072 dt/m2 C = 3500 dt2/m5 Q = 0,00788 m3/dt
BQ = 24,072 x 0,00788 = 0,190 m CQ2 = 3500 x (0,00788)2 = 0,217 m Sw = BQ + CQ2
= 0,190 + 0,217 = 0,407
Perhitungan selanjutnya ditabelkan sebagai berikut:
Tabel 4. Perhitungan Q/Sw dan Sw/Q
Tahap Uji Q (lt/dt) Q (m3/dt) Sw (meter) Q/S (m2/dt) S/Q (dt/m2) B (dt/m2) C (dt2/m5) BQ (meter) CQ2 (meter) Sw (meter) I 7,88 0,0078 0,40 0,0197 50,7614 24,072 3500 0,190 0,217 0,407 II 11,18 0,0111 0,69 0,0162 61,7174 0,269 0,437 0,707 III 13,68 0,0136 1,00 0,0136 73,0994 0,329 0,655 0,984 IV 16,43 0,0164 1,30 0,0126 79,1236 0,396 0,945 1,340
Sumber: Data dan perhitungan
Selanjutnya menghitung debit maksimum (Qmaks) sumur dengan persamaan Huisman sebagai berikut: Qmaks = 2π x rw x D x ( 15 K ) = 2 x 3,14 x 0,1016 x 29 x ( 15 00316 , 0 ) = 0,0277 m3/dt BQmaks = 24,072 x 0,0227 = 0,55 m CQmaks2 = 3500 x (0,0277)2 = 1,80 m SWmaks = BQmaks + CQmaks2
= 0,55 + 1,80 = 2,35 m
Gambar 4. Grafik Q Optimum dan Sw Optimum
Dari grafik di atas didapatkan debit optimum (Qopt) adalah 0,014 m3/dt dan penurunan muka air optimum (Swopt) adalah 0,95 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 0,27 0,19 0,37 0,56 0,62 0,95 Februari 0,40 0,19 0,40 0,87 0,89 0,82 Maret 0,18 0,05 0,16 0,58 0,31 0,67 April 0,26 0,21 0,01 0,46 0,47 0,07 Mei 0,05 0,00 0,00 0,15 0,12 0,00 Juni 0,00 0,00 0,00 0,20 0,00 0,02 Juli 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Agustus 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 September 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Oktober 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,03 November 0,00 0,00 0,02 0,00 0,12 0,20 Desember 0,10 0,26 0,25 0,43 0,53 0,45 Sumber: Perhitungan C. EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL
Besarnya evapotranspirasi potensial pada studi ini dihitung menggunakan metode Penman modifikasi adalah sebagai berikut:
Suhu rerata (t) = 28,15° C Untuk suhu tersebut diperoleh:
o ea = 38,14 mbar o w = 0,77
o (t) = 16,33
Kelembaban relatif (Rh) = 81,03 % Kecepatan angin (u) = 10,42 m/dt Kecerahan matahari (n/N) = 30 % Radiasi gelombang pendek yang
memasuki batas luar atmosfir atau angka angot (Ra) untuk kedudukan 8°19’50,2” LS diperoleh = 16,10 mm/hari.
Tabel 6. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (Eto) Metode Penman Modifikasi Bulan Suhu Udara Rerata (OC) ea w f(t) Rh ed ea-ed f Ra n/N Rs f (n/N ) u (m/dt) f(u) Rn1 Eto * c Eto [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] Januari 28,2 38,1 0,8 16,3 0,8 30,9 7,2 0,1 16,1 0,2 6,1 0,3 10,4 2,7 0,5 7,6 1,1 8,4 Februari 37,4 59,0 0,8 18,2 0,8 46,9 12,1 0,0 16,1 0,2 5,8 0,3 14,9 3,7 0,2 11,7 1,1 12,9 Maret 28,5 39,0 0,8 16,4 0,7 27,4 11,6 0,1 15,5 0,7 9,7 0,7 11,8 3,0 1,3 12,6 1,0 12,6 April 29,3 40,7 0,8 16,6 0,7 28,4 12,3 0,1 14,3 0,6 8,0 0,6 10,9 2,8 1,1 11,6 0,9 10,4 Mei 28,9 39,8 0,8 16,5 0,7 26,9 12,9 0,1 13,0 0,8 8,6 0,8 8,3 2,2 1,5 10,3 0,9 9,3 Juni 28,5 38,9 0,8 16,4 0,6 22,7 16,2 0,1 12,4 0,7 7,5 0,7 8,5 2,2 1,5 11,5 0,9 10,3 Juli 18,5 20,0 0,7 14,0 0,6 12,8 7,2 0,2 12,6 0,7 7,8 0,7 10,4 2,7 1,9 9,0 0,9 8,1 Agustus 24,4 30,6 0,7 15,5 0,6 19,4 11,1 0,1 13,5 0,7 8,5 0,7 11,6 3,0 1,7 12,3 1,0 12,3 September 25,5 32,6 0,7 15,8 0,6 20,5 12,2 0,1 14,6 0,8 10,0 0,8 11,1 2,9 1,8 13,1 1,1 14,4 Oktober 26,6 34,8 0,8 16,0 0,6 22,0 12,8 0,1 15,6 1,0 12,0 1,0 11,0 2,8 2,1 14,1 1,1 15,5 November 27,0 35,7 0,8 16,1 0,7 23,4 12,2 0,1 15,9 0,7 10,1 0,7 10,5 2,7 1,5 12,6 1,1 13,9 Desember 27,4 36,5 0,8 15,3 0,7 26,2 10,3 0,1 16,0 0,4 7,8 0,5 7,3 2,0 0,9 8,6 1,1 9,4
D. KEBUTUHAN AIR UNTUK
PENYIAPAN LAHAN
Perhitungan kebutuhan air untuk penyiapan lahan pada bulan Januari adalah sebagai berikut:
Evapotranspirasi potensial (Eto) pada bulan Januari = 8,40 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 8,40 9,24 2,00 11,24 250 30 1,35 15,18 Februari 12,88 14,16 2,00 16,16 250 30 1,94 18,88 Maret 12,57 13,83 2,00 15,83 250 30 1,90 18,62 April 10,40 11,44 2,00 13,44 250 30 1,61 16,78 Mei 9,27 10,20 2,00 12,20 250 30 1,46 15,87 Juni 10,34 11,38 2,00 13,38 250 30 1,61 16,74 Juli 8,12 8,94 2,00 10,94 250 30 1,31 14,96 Agustus 12,30 13,53 2,00 15,53 250 30 1,86 18,38 September 14,43 15,87 2,00 17,87 250 30 2,14 20,24 Oktober 15,49 17,04 2,00 19,04 250 30 2,28 21,19 November 13,89 15,28 2,00 17,28 250 30 2,07 19,76 Desember 9,43 10,38 2,00 12,38 250 30 1,49 16,00 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 = 2,490 lt/dt/ha
Alternatif II = 1,960 lt/dt/ha Alternatif III = 2,274 lt/dt/ha
Sebagai dasar perencanaan jaringan irigasi air tanah pada studi ini, digunakan analisa kebutuhan air irigasi alternatif II karena memiliki nilai kebutuhan air irigasi di sawah (NFR) maksimal yg paling 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 14 lt/dt dan luas layanan total irigasi adalah 29,64 ha. Perhitungan neraca air ditabelkan sebagai berikut:
Tabel 8. Perhitungan Neraca Air
Bulan Periode Kebutuh an Air Irigasi (lt/dt/ha) Luas Layan an (ha) Kebutuh an Air Irigasi di Pengamb ilan (lt/dt) Kebutuhan Air Irigasi di Pengambila n (m3) Kebutuhan Air Irigasi Sistem Rotasi (3 Blok) (m3) Kebutuhan Air Irigasi Sistem Rotasi (5 Blok) (m3) Debit Optimum (m3) Januari I 1,842 29,64 54,61 47183,68 15727,89 9436,74 10080,0 II 1,622 29,64 48,09 41549,29 13849,76 8309,86 10080,0 III 1,373 29,64 40,69 35153,82 11717,94 7030,76 10080,0 Februari I 1,832 29,64 54,31 46924,76 15641,59 9384,95 10080,0 II 1,896 29,64 56,19 48545,79 16181,93 9709,16 10080,0 III 1,911 29,64 56,63 48926,65 16308,88 9785,33 10080,0 Maret I 1,851 29,64 54,87 47406,23 15802,08 9481,25 10080,0 II 1,753 29,64 51,97 44902,84 14967,61 8980,57 10080,0 III 1,628 29,64 48,24 41679,41 13893,14 8335,88 10080,0 April I 1,478 29,64 43,81 37849,50 12616,50 7569,90 10080,0 II 1,750 29,64 51,88 44821,43 14940,48 8964,29 10080,0 III 1,849 29,64 54,79 47341,94 15780,65 9468,39 10080,0 Mei I 1,953 29,64 57,88 50009,83 16669,94 10001,97 10080,0 II 1,740 29,64 51,57 44556,72 14852,24 8911,34 10080,0 III 1,521 29,64 45,09 38958,38 12986,13 7791,68 10080,0 Juni I 1,561 29,64 46,25 39964,10 13321,37 7992,82 10080,0 II 1,605 29,64 47,57 41098,18 13699,39 8219,64 10080,0 III 1,649 29,64 48,88 42232,26 14077,42 8446,45 10080,0 Juli I 1,188 29,64 35,22 30432,68 10144,23 6086,54 10080,0 II 0,790 29,64 23,42 20235,42 6745,14 4047,08 10080,0 III 0,413 29,64 12,24 10572,65 3524,22 2114,53 10080,0 Agustus I 1,319 29,64 39,11 33789,96 11263,32 6757,99 10080,0
Bulan Periode Kebutuh an Air Irigasi (lt/dt/ha) Luas Layan an (ha) Kebutuh an Air Irigasi di Pengamb ilan (lt/dt) Kebutuhan Air Irigasi di Pengambila n (m3) Kebutuhan Air Irigasi Sistem Rotasi (3 Blok) (m3) Kebutuhan Air Irigasi Sistem Rotasi (5 Blok) (m3) Debit Optimum (m3) II 0,792 29,64 23,47 20282,09 6760,70 4056,42 10080,0 III 0,039 29,64 1,15 989,98 329,99 198,00 10080,0 September I 0,200 29,64 5,94 5130,86 1710,29 1026,17 10080,0 II 0,260 29,64 7,72 6670,11 2223,37 1334,02 10080,0 III 0,312 29,64 9,24 7981,33 2660,44 1596,27 10080,0 Oktober I 0,454 29,64 13,46 11629,15 3876,38 2325,83 10080,0 II 0,555 29,64 16,45 14216,55 4738,85 2843,31 10080,0 III 0,621 29,64 18,40 15893,94 5297,98 3178,79 10080,0 November I 0,851 29,64 25,24 21805,04 7268,35 4361,01 10080,0 II 1,394 29,64 41,31 35696,15 11898,72 7139,23 10080,0 III 1,960 29,64 58,09 50191,87 16730,62 10038,37 10080,0 Desember I 0,907 29,64 26,90 23237,33 7745,78 4647,47 10080,0 II 1,223 29,64 36,26 31325,06 10441,69 6265,01 10080,0 III 1,514 29,64 44,89 38780,79 12926,93 7756,16 10080,0 Sumber: Perhitungan
Gambar 5. Grafik Analisa Neraca Air Berdasarkan peta topografi didapatkan
letak sumur pompa berada pada elevasi +39,00. Kedudukan sawah tertinggi terletak pada elevasi +40,00 dan sawah terendah terletak pada elevasi +35,80. Perencanaan jaringan irigasi air tanah pada studi ini menggunakan sistem pemberian air secara rotasi dengan pembagian 5 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 Outlet
Nama Luas (ha) Luas Total (ha) Elevasi Oncoran (outlet) Blok 1 Blok 1 A 1,03 4,69 +34,80 Blok 1 B 1,14 +34,75 Blok 1 C 1,30 +34,50 Blok 1 D 1,22 +36,48
Nama Luas (ha) Luas Total (ha) Elevasi Oncoran (outlet) Blok 2 Blok 2 A 1,10 5,81 +38,65 Blok 2 B 1,96 +36,94 Blok 2 C 1,51 +36,56 Blok 2 D 1,24 +38,59 Blok 3 Blok 3 A 1,41 5,45 +39,75 Blok 3 B 1,59 +37,49 Blok 3 C 1,24 +38,84 Blok 3 D 1,21 +40,00 Blok 4 Blok 4 A 1,14 7,18 +34,51 Blok 4 B 1,11 +34,63 Blok 4 C 1,92 +36,02 Blok 4 D 1,67 +38,39 Blok 4 E 1,34 +35,24 Blok 5 Blok 5 A 1,43 6,51 +35,73 Blok 5 B 1,15 +35,88 Blok 5 C 0,98 +39,20 Blok 5 D 1,00 +40,00 Blok 5 E 0,69 +36,05 Blok 5 F 1,26 +36,50
Luas Total Daerah
Layanan 29,64
Sumber: Analisa Data
Gambar 6. Pembagian Blok Tersier Pada Daerah Layanan Irigasi
1,03 ha q = 1,96 BLOK 1A 1,14 haq = 1,96 BLOK 1B 1,30 ha q = 1,96 BLOK 1C 1,22 haq = 1,96 BLOK 1D 1,10 ha q = 1,96 BLOK 2A 1,96 ha q = 1,96 BLOK 2B 1,24 ha q = 1,96 BLOK 2D 1,51 ha q = 1,96 BLOK 2C 1,41 ha q = 1,96 BLOK 3A 1,59 ha q = 1,96 BLOK 3B 1,21 ha q = 1,96 BLOK 3D 1,24 ha q = 1,96 BLOK 3C 1,00 ha q = 1,96 BLOK 5D 0,69 ha q = 1,96 BLOK 5E 0,98 ha q = 1,96 BLOK 5C 1,15 ha q = 1,96 BLOK 5B 1,43 ha q = 1,96 BLOK 5A 1,92 ha q = 1,96 BLOK 4C 1,34 ha q = 1,96 BLOK 4E 1,14 ha q = 1,96 BLOK 4A 1,11 ha q = 1,96 BLOK 4B 1,67 haq = 1,96 BLOK 4D
F. PERHITUNGAN TOTAL HEAD POMPA
Elevasi muka tanah pada sumur adalah +39,00 dan elevasi muka air di sisi keluar pada sawah tertinggi adalah +40,00. Muka air tanah berada pada kedalaman 17 m atau pada elevasi +22,00 sedangkan penurunan Muka air tanah maksimum (Swmaks) adalah 2,35 m atau pada elevasi +19,65. Direncanakan menggunakan pompa celup (supmersible pump) diletakkan pada kedalaman 27 m atau berada pada elevasi +12,00.
Perhitungan total head pompa adalah sebagai berikut:
hf = 0,925 m hlm = 0,4665 m V = 0,44 m/dt
Zb = el. m.a. sisi keluar – el. m.a. tanah = 40,00- 22,00 = 18 m H = hf + hlm + Zb + xg V 2 2 = 0,925 + 0,4665 + 18 + 81 , 9 2 44 , 0 2 x = 19,40 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 46 – 4 BC dengan data teknis berikut:
Tipe pompa = SP 46 – 4 BC Tipe motor = MS 6 Daya motor = 7,5 kW Berat = 52 kg Diameter pompa = 143 mm Panjang = 590 mm Head maksimum = 42 m
Gambar 8. Pompa Submersible 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 IW6WS dengan data teknis berikut:
Tipe = IW16WS
Frekuensi = 50 Hz
Daya = 16 kW
Kapasitas bahan bakar = 63 lt Konsumsi bahan bakar = 3,7 lt/jam Bahan Bakar = Solar
Dimensi (p x l x t) = 2 x 0,85 x 1,06 m
Berat = 780 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 5 blok tersier dimana ketika 1 blok tersier dialiri, 4 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 +12
Head design 42 m
Debit operasional (design flow) 14 lt/dt Debit maksimum (maximum operating
flow) 22 lt/dt
Berikut merupakan hasil running pompa: Tabel 10. Hasil Simulasi Pompa Blok 1
Label Elevation Status Flow Pump Head
(m) (lt/sec) (m)
PMP-2 12 On 9,19 47,71
Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition
Tabel 11. Hasil Simulasi Pompa Blok 2
Label Elevation Status Flow Pump Head
(m) (lt/sec) (m)
PMP-2 12 On 11,39 45,66
Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition
Tabel 12. Hasil Simulasi Pompa Blok 3
Label Elevation Status Flow Pump Head
(m) (lt/sec) (m)
PMP-2 12 On 10,68 46,42
Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition
Tabel 13. Hasil Simulasi Pompa Blok 4
Label Elevation Status Flow Pump Head
(m) (lt/sec) (m)
PMP-2 12 On 14,07 41,88
Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition
Tabel 14. Hasil Simulasi Pompa Blok 5
Label Elevation Status Flow Pump Head
(m) (lt/sec) (m)
PMP-2 12 On 12,75 43,94
Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition
H. ANALISA RENCANA ANGGARAN BIAYA
Analisa yang digunakan berdasarkan dari data kebutuhan untuk perbaikan serta analisa kebutuhan untuk pekerjaan yang bersifat rekomendasi.
Tabel 15. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya (RAB)
No. Pekerjaan Harga Pekerjaan (Rp.) I. Pekerjaan Persiapan 57.505.776 II. Pekerjaan Rumah Pompa
257.849.361 III. Pekerjaan Pagar Rumah
Pompa
80.155.432 IV. Pekerjaan Jaringan Irigasi
767.745.929
Jumlah Harga Pekerjaan (Rp.) 1.163.256.498
PPn 10 %
116.325.650
Jumlah Harga Konstruksi
1.279.582.148
Dibulatkan
1.280.585.000 Terbilang : Satu Milyar Dua Ratus Delapan Puluh Juta Lima Ratus Delapan Puluh Lima
Ribu Rupiah Sumber: Perhitungan
Dari perhitungan di atas dapat diketahui bahwa rencana anggaran biaya untuk pembangunan sumur CLB-116 dan jaringan irigasi perpipaan adalah sebesar Rp. 1.280.585.000,-
5. KESIMPULAN
Berdasarkan rumusan masalah dan hasil kajian dari pembahasan (BAB IV), maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut: 1. Debit optimum yang dihasilkan sumur
CLB-116 adalah 0,012 m3/dt dengan penurunan muka air tanah optimum 1,17 m dan penurunan muka air tanah maksimum 2,35 m.
2. Perhitungan besarnya kebutuhan air irigasi menggunakan 3 alternatif. Ketiga alternatif memulai masa tanam pada bulan Desemer. Dari ketiga alternatif tersebut, sebagai dasar perencanaan jaringan irigasi air tanah pada studi ini, digunakan analisa kebutuhan air irigasi alternatif II karena memiliki nilai kebutuhan air irigasi di sawah (NFR) maksimal yg pling kecil dari ketiga alternatif yaitu 1,960 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 29,64 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 5 blok. 4. Pompa yang direncanakan adalah
pompa dengan motor tenggelam atau pompa celup (submersible pump) merk GRUNDFOS tipe SP 46-4 BC dengan daya 7,5 kW dan head maksimum 42 m. 5. Rencana anggaran biaya dalam
pembangunan jaringan irigasi air tanah sumur CLB-116 adalah sebesar Rp. 1.280.585.000,-
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.
Giatman. 2005. Ekonomi Teknik. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada.
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.
Walujo, R. Hamudji. 1979. Perencanaan Jaringan Tersier. Bandung: Departemen Pekerjaan Umum.
![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]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/4238539.2872590/7.892.112.840.713.1096/tabel-perhitungan-kebutuhan-irigasi-untuk-penyiapan-lahan-bulan.webp)
