PERENCANAAN JARINGAN IRIGASI PANCAR (SPRINKLER IRRIGATION) PADA TANAMAN CABAI (Capsicum annum L.) DI DESA SUMBERKIMA KECAMATAN GEROKGAK KABUPATEN BULELENG PROVINSI BALI Dona Dwi Luckytasari., Jadfan Sidqi Fidari, ST., MT., Dr. Ir. Endang Purwati, MP.
Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan Mt. Haryono 167 Malang 65145 Indonesia
Email: donadwi.luckytasari@gmail.com
ABSTRAK
Desa Sumberkima, Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng merupakan daerah dimana pada musim kemarau mengalami kesulitan akan ketersediaan air untuk irigasi, pada musim kemarau sawah tidak ditanami karena kekurangan air. Oleh karena itu, Balai Wilayah Sungai Bali Penida (BWS Bali Penida) membuat sumur produksi SBK – 115 dengan melakukan pengeboran sumur-dalam. Diperlukan suatu sistem pengembangan jaringan irigasi yang efektif dan efisien, yaitu irigasi pancar untuk memaksimalkan ketersediaan air yang ada.Tujuan dari studi ini adalah merencanakan sistem irigasi pancar untuk tanaman cabai (Capsicum annum L.), untuk menghitung kebutuhan air tanaman cabai, desain layout jaringan irigasi pancar, tipe pompa yang sesuai serta rencana anggaran biayanya. Perencanaan jaringan irigasi pancar ini dilakukan pada petak satu menggunakan sprinkler tipe Naan 233B sebanyak 36 buah, dengan diameter pembasahan 36 m, jarak anter lateral dan sprinkler 18 x 18 m. Kebutuhan air irigasi setiap pemberian air adalah 37,93 mm. Waktu pemberian irigasi maksimum adalah 5,55 jam, dengan interval irigasi 4,06 harian. Tinggi Tekan Total (TDH) yang diperlukan sebesar 30,6 m. Pertimbangan pemenuhan kebutuhan TDH lebih besar, dipilih jenis pompa yang memiliki BHP sebesar 7,5 kW, dengan total head 40 m. Jadwal pemberian air bervariasi antara 1,39 – 5,55 jam dengan interval 1 – 5 harian, Total anggaran biaya perencanaan jaringan irigasi pancar adalah Rp. 344.367.100,-
Kata kunci: irigasi pancar, desa sumberkima, sprinkler
ABSTRACT
The village of Sumberkima, District of Gerokgak, Buleleng is an area in dry season has difficulty of water for irrigation. Therefore, Balai Wilayah Sungai Bali Penida (BWS Bali Penida) drilling a production well. Effective and efficient irrigation systems needed to maximize existing water are sprinkler irrigation. The purpose of this study is to design of sprinkler irrigation sistem for chili (Capsicum annum L.), calculate the amount of irrigation water requirements, sprinkler irrigation network planning, plan the pump type and calculate the budget plan required to build these sprinkler irrigation network. Designing sprinkler irrigation system in the plot one that will be used is Naan 233B as much as 36 units, wetting diameter of 36 m, the distance between the lateral and sprinkler 18 x 18 m. Irrigation water requirement is 37,93 mm/ application. Time of the maximum irrigation is 5,55 hours, with the maximum irrigation interval is 5 days, total dynamic head (TDH) required is 30,6 m. Considering to fulfillmrnt greater requirement, the selected pump will be has a 7,5 kW BHP, with total head 40 m. Schedule of irrigation water supply is designed based on the needs of water per growth period between 1,39 to 5,55 hours with an interval of 1 to 5 days. The total budget cost of sprinkler irrigation network is Rp. 344.367.100,-.
PENDAHULUAN
Irigasi permukaan (surface irrigation) diterapkan di Indonesia karena dulu jumlah air di lahan pertanian masih melimpah, sedangkan kondisi saat ini yang ada jumlah air semakin berkurang.
Sistem irigasi yang meningkatkan
efektifitas dan efisiensi penggunaan air adalah satu solusi yang dibutuhkan agar lahan tetap produktif, salah satunya adalah sistem irigasi pancar (sprinkler irrigation).
Irigasi pancar (sprinkler irrigation)
merupakan pemberian air pada
permukaan tanah dalam bentuk percikan air seperti pancar hujan (Hansen et al., 1979). Pemberian percikan air dilakukan dengan cara mengalirkan air bertekanan melalui lubang kecil (sprinkler/nozzle). Tekanan didapat dari pemompaan sumber air. Untuk mendapat aliran yang seragam diperlukan pemilihan ukuran sprinkler, tekanan operasional, spacing atau jarak antar sprinkler yang sesuai.
Perencanaan jaringan irigasi pancar
dalam pengembanganya mempunyai
syarat, yaitu air yang cukup baik
kualitasnya dan sesuai untuk
pertumbuhan tanaman.
Sistem irigasi pancar pada umumnya
diterapkan pada tanaman yang
mempunyai nilai ekonomi yang cukup tinggi. Tanaman dengan nilai ekonomi yang cukup tinggi salah satunya adalah tanaman cabai (Capsicum sp). Pusat data dan sistem informasi pertanian seketariat
jendral kementrian tahun 2016
menyebutkan volume ekspor cabai dari tahun 2000-2016 cenderung meningkat
dengan rata-rata laju pertumbuhan
sebesar 12,36% per tahun.
Penelitian ini dengan maksud
merencanakan sistem irigasi pancar (sprinkler irrigation) untuk tanaman cabai merah besar (Capsicum annum L.) di lahan terbuka pada jaringan irigasi (SBK – 115) di Desa Sumberkima, Kecamatan Grogok, Kabupaten Buleleng, Provinsi Bali. Diantaranya untuk mengetahui
desain layout jaringan irigasi pancar, kebutuhan kapasitas jaringan irigasi pancar, serta tipe pompa yang sesuai untuk perencanaan sistem irigasi pancar tersebut.
METODE
Pada perencanaan jaringan irigasi
pancar terdapat beberapa langkah.
Langkah-langkah tersebut adalah sebagai berikut:
Kebutuhan Air Tanaman
Air irigasi yang diberikan ditentukan berdasarkan kapasitas menahan air dari tanah yang menunjukkan jumlah air yang
tersedia (TAM, Total Available
Moisture) serta penyerapan air oleh tanaman. Jumlah air tanah tersedia, yangmerupakan selisih antara kapasitas lapang dengan titik layu permanen, untuk beberapa jenis tanah ditunjukkan pada Tabel 1. Akan tetapi air irigasi harus segera diberikan sebelum kadar air tanah mencapai titik layu permanen, yang disebut dengan deficit air dibolehkan (MAD, Management Allowed Depletion) pada Tabel 2.
Tanaman cabai mempunyai
kedalaman akar antara 0,2 – 0,4 m, dan deplesi lengas tanah direkomendasikan sebesar 25-40%.
a. Kedalaman Bersih Irigasi (d)
Kedalaman bersih air irigasi dapat dihitung dengan rumus :
(1) dengan :
d = total sisa ketersediaan air tanah
yang diijinkan (mm)
TAM = total air dalam tanah tersedia (mm/m)
MAD = kadar air tanah yang diijinkan (%)
D = kedalaman akar tanaman (m)
b. Kedalaman Kotor Irigasi (dg)
Kedalaman air irigasi kotor (dg) pada
irigasi pancar yang sudah
Kisaran (mm/m)
Rata - rata (mm/m)
Sangat kasar - pasir sangat kasar 33 - 62 42
Kasar- pasir kasar, pasir halus dan pasir berlempung 62 - 104 83
Agak kasar - lempung berpasir 104 - 145 125
Sedang - lempug berpasir sangat halur, lempung dan
lempung berdebu 125 - 192 167
Agak halus - lempung berliat, lempung liat berdebu dan
lempung liat berpasir 145 - 208 183
Halus - liat berpasir, liat berdebu dan liat 133 - 208 192
Gambut 167 - 250 208
Sumber: Sapei, A. 2006
Tabel 1 Jumlah Air Tanah Tersedia (Total Available Moisture,TAM)
Tekstur
Kapasitas Menahan Air
MAD (%) Kedalaman Akar
25 - 40 Tanaman dengan perakaran dangkal ( < 0,8 m )
40 - 50 Tanaman dengan perakaran sedang ( 0,8 -1,5 m )
50 Tanaman dengan perakaran dalam ( > 1,5 m ) Tabel 2 Kadar Air Diijinkan (MAD)
Sumber: Keller and Blieser, 1990
System / Method Ea (%)
Earth Canal Network Surface Method 40 - 50 Line Canal Network Surface Method 50 - 60 Pressure Piped Network Surface Method 65 - 75
Hose Irrigation System 70 -80
Low - Medium Pressure Sprinkler System 75 Microsprinkler, Micro-jets, Minisprinkler 75 - 85
Drip Irrigation 80 - 90
Sumber: Technical Handbook on Pressurized, FAO Tabel 3. Perkiraan Efisiensi Irigasi
dan efisiensi irigasi itu sendiri dapat dirumuskan sebagai berikut :
(2)
dengan :
dg = kedalaman air irigasi kotor
(mm)
d = kedalaman bersih irigasi (mm)
Ea = efisiensi aplikasi irigasi (%)
c. Interval Irigasi Maksimum (Imax)
Penentuan interval permberian air
maksimum (Imax), hal ini untuk
merencanakan jadwal pemindahan pipa lateral dengan persamaan :
(3)
dengan :
Imax = Interval irigasi maksimum (hari)
d = kedalaman bersih (mm)
ETc = evapotranspirasi puncak
tanaman (mm/hari)
d. Kebutuhan Air Irigasi Kotor (Ig)
Kebutuhan air irigasi pancar selama interval pemberian air irigasi (Ig) dengan rumus :
(4) dengan :
Ig = kebutuhan air irigasi (mm/jam)
Imax = irigasi maksimum (hari)
ETc = evapotranspirasi puncak
tanaman (mm/hari)
e. Debit Sprinkler
Debit sprinkler dihitung dengan rumus aliran pada orifice (Toricelli):
Q = √ (5) dengan:
C = koefisien debit (0,96)
ɑ = luas penampang nozzle (lubang
sprinkler) (m2)
g = gravitasi (m/det)
h = tekanan pada sprinkler/nozzle
(m)
f. Laju Pemberian Air (I)
Laju pemberian air pada sprinkler
untuk irigasi pancar dapat didekati dengan persamaan:
(6) dengan :
I = laju penyiraman (mm/jam)
q = debit sprinkler (l/dt)
S1 = jarak antara sprinkler (m)
S2 = jarak antar pipa lateral (m)
g. Lama Pemberian Air (t)
Lama pemberian air irigasi
sebaiknya tidak melebihi dari 90 % waktu yang tersedia dalam satu hari ( 24 jam ) dan dihitung dengan rumus :
(7)
dengan :
t = waktu operasi (jam)
dg = kebutuhan air irigasi (mm)
I = laju penyiraman (mm)
Tata Letak dan Desain Layout Jaringan Irigasi Pancar
a. Jarak Pancar
Panjang jarak pancar direncankan.
Dari jarak pancar yang sudah
direncanakan dapat dihitung kecepatan awal pada sprinkler. Kecepatan awal dapat dihitung dengan rumus :
√ (8)
dengan:
g = konstanta 9,81
L = jarak pancar, direncanakan (m)
= sudut 45o
b. Kecepatan dan Tinggi Pancaran
Rumus kecepatan pancaran :
√ ( ) (9) dengan
cv = koefisien kecepatan (0,82)
P = tekanan yang diperlukan
V = kecepatan yang ditimbulkan
akibat panjang pancaran (m) Rumus tinggi pancaran:
(10) dengan :
Vz = kecepatan vertikal
g = 9,81
Hidrolika Jaringan Irigasi Pancar
Kehilangan tinggi tekan pada
perencanaan irigasi pancar dimulai dari kehilangan tinggi tekan dari sprinkler sampai pipa utama. Dalam perhitungan kehilangan tinggi tekan terdiri dari kehilangan tinggi tekan karena gesekan dan karena faktor sambungan, belokan, penyempitan dan lain-lain.
a. Kehilangan Tinggi Tekan Mayor
(Major Loses)
Tinggi tekan mayor pada riser, pipa lateral dan pipa utama yaitu tinggi tekan karena gesekan yang terjadi dalam pipa. Perhitungan kehilangan head akibat mayor loses dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut (Sapei A, 2006):
Untuk pipa kecil (< 125 mm),
(11)
Untuk pipa besar (> 125 mm)
(12)
Kehilangan head akibat gesekan :
(13)
(14)
dengan:
J = gradient kehilangan head
D
₁
/D
₂
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
km
0.50
0.45
0.42
0.39
0.36
0.33
0.28
0.22
0.15
0.09
0.00
Tabel 5. Koefisien Kehilangan Head Pada Penyempitan Diameter Pipa
Sumber : Dadang Ridwan, 2014
15° 30° 45° 60° 90°
Halus 0.042 0.13 0.236 0.471 1.129
Kasar 0.062 0.165 0.32 0.684 1.126
Dinding α
Tabel 4. Koefisien Kehilangan Head Pada Belokan Pipa
Sumber : Dadang Ridwan, 2014
F = koefisien reduksi
N = jumlah lateral ataupu sprinkler
L = panjang pipa (m)
b. Kehilangan Tinggi Tekan Mayor
(Major Loses)
Kerugian pada belokan dan
sambungan pipa dapat dihitung dengan persamaan : (Sapei A, 2006)
(14) dengan:
Hf2 = head loss pada belokan (m)
v = kecepatan aliran (m/dt)
k = koefisien kerugian pada belokan
atau sambungan
g = percepatan gravitasi (9,8 m/dt)
Kecepatan aliran dapat dihitung dengan menggunakan rumus
(15)
dengan :
V = kecepatan aliran (m/dt)
Q = debit dalam aliran (m3/det)
A = luas dalam pipa (m2)
Kehilangan head akibat penyempitan
diameter pipa dapat dihitung
menggunakan rumus sebagai berikut:
(16)
dengan:
Hf2 = head loss pada belokan (m)
v = kecepatan aliran (m/dt)
k = koefisien kerugian pada belokan
atau sambungan
g = percepatan gravitasi (9,8 m/dt)
Untuk koefisien kehilangan (K) karena belokan pipa ditabelkan pada
Tabel 4. Untuk koefisien pada
penyempitan ditabelkan pada Tabel 5.
Total Dynamic Head (TDH)
Besarnya total dynamic head (TDH)
dihitung dengan persamaan (Sapei A, 2006):
(17)
dengan :
SH = beda elevasi sumber air dengan
pompa (m)
E = beda elevasi pompa dengan
lahan tertinggi (m)
Hf1 = kehilangan head akibat gesekan
sepanjang pipa penyaluran dan distribusi (m)
Hm = kehilangan head pada
sambungan-sambungan dan ketup (m)
Hf2 = kehilangan head pada sub unit
(m), besarnya 20% dari Ha Hv = Velocity head (m), besarnya 0,3
m
He = tekanan operasi emitter (m)
Hs = head untuk faktor keamanan
(m), besarnya 20% dari total
Periode Tumbuh Lama (Bulan) Nilai Kc Awal 1 0.30 Vegetatif 1 0.60 Pembungaan 1 0.95 Pembuahan 1 0.85 Pemasakan 2 0.80
Sumber: Doorenbos dan Pruitt, 1997
Tabel 6. Koefisien Tanaman Cabai Merah (Capsicum annum L.)
Pompa
Besarnya tenaga yang diperlukan untuk pemompaan air tergantung pada debit pemompaan, total head dan
efisiensi pemompaan yang secara
matematis ditujukan pada persamaan berikut:
(18) dengan :
BHP (Broke Horse Power) = tenaga penggerak (kW)
Q = debit pemompaan (l/dt)
TDH = total dinamic head (m)
C = faktor koreksi sebesar 102,0
Ep = efisiensi pemompaan (60% -
70%)
Jadwal Pemberian Air Irigasi
Pemberian air irigasi pada irigasi
pancar diberikan setiap periode
tanamannya. Dengan diketahuinya
kedalaman akar, koefisien tanaman serta evapotranspirasi puncak pada setiapfase
pertumbuhan tanaman maka dapat
diketahui interval dan waktu yang tepat buat pemberian air irigasi pada tanaman
sesuai dengan fase pertumbuhannaya.
Analisa Rencana Anggaran Biaya
Rencana anggaran biaya (RAB) secara umum merupakan keseluruhan biaya yang akan dianggarkan pada suatu proyek. Rancanagan anggaran biaya (RAB) terdiri dari tiga (3) aspek utama yaitu, merencanakan bentuk bangunan yang memenuhi syarat, menentukan
biaya dan menyusun tata cara
pelaksanaan teknis dan administratif. Anggaran biaya setiap daerah
berbeda-beda karena perberbeda-bedaan harga bahan dan upah tenaga kerja.
HASIL DAN PEMBAHASAN Lokasi Studi
Lokasi perencanaan terletak di Desa Sumberkima, Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng, Bali. Sumber air irigasi direncanakan berasal dari Sumur SBK – 115, kemudian didistribusikan melalui jaringan irigasi pancar menuju lahan persawahan seluas 20,51 ha yang
dibagi menjadi 16 petak sawah. Pada
perencanaan jaringan irigasi pancar diambil satu contoh petak, yaitu petak 1 dengan luas 1,33 hektar. Berikut adalah gambar lokasi dan pembagian petak sawah. Disajikan pada Gambar 1 dan Gambar 2.
Gambar 1. Lokasi Studi
Gambar 2. Pembagian Petak Lokasi Sumur
Suhu Udara Rerata (OC) ea (mbar) w f(t) Rh ed (mbar) ea-ed (mbar) f (ed) Ra (mm/hari) n/N Rs (mm/hari) f ( n/N ) u (m/dt) f(u) Rn1 (mm/hari) Eto* (mm/hari) c Eto (mm/hari) [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] Januari 28.15 38.14 0.77 16.33 0.81 30.90 7.24 0.10 16.10 0.26 6.29 0.33 1.03 0.51 0.52 4.08 1.1 4.49 Februari 37.43 59.03 0.82 18.19 0.79 46.89 12.14 0.04 16.08 0.20 5.79 0.28 1.54 0.63 0.20 4.78 1.1 5.26 Maret 28.52 38.96 0.77 16.40 0.70 27.36 11.60 0.11 15.47 0.70 9.72 0.73 1.54 0.63 1.32 6.28 1.0 6.28 April 29.28 40.69 0.78 16.56 0.70 28.39 12.30 0.11 14.33 0.57 7.99 0.61 1.54 0.63 1.07 5.55 0.9 5.00 Mei 28.89 39.81 0.77 16.48 0.68 26.91 12.91 0.11 13.02 0.77 8.65 0.79 1.54 0.63 1.46 5.73 0.9 5.16 Juni 28.51 38.94 0.77 16.40 0.58 22.73 16.21 0.13 12.43 0.66 7.55 0.69 2.06 0.75 1.48 5.99 0.9 5.39 Juli 28.32 38.52 0.77 16.36 0.64 24.64 13.88 0.12 12.55 0.69 7.84 0.72 2.06 0.75 1.44 5.80 0.9 5.22 Agustus 28.11 38.05 0.77 16.32 0.64 24.19 13.86 0.12 13.45 0.71 8.50 0.74 1.03 0.51 1.49 5.39 1.0 5.39 September 28.76 39.52 0.77 16.45 0.63 24.76 14.75 0.12 14.64 0.81 10.03 0.83 1.54 0.63 1.64 6.65 1.1 7.32 Oktober 29.37 40.89 0.78 16.57 0.64 26.01 14.88 0.12 15.60 0.96 11.97 0.96 1.03 0.51 1.84 7.24 1.1 7.96 November 29.05 40.17 0.78 16.51 0.66 26.38 13.79 0.11 15.93 0.72 10.14 0.74 1.54 0.63 1.40 6.76 1.1 7.44 Desember 29.43 41.03 0.78 16.59 0.72 29.45 11.58 0.10 16.00 0.44 7.77 0.49 1.54 0.63 0.83 5.51 1.1 6.06
Tabel 7. Perhitungan Evapotranspirasi (Eto)Dengan Metode Penman Modifikasi
Bulan
Sumber: Data dan perhitungan
Kebutuhan Air Irigasi Pancar Sifat Fisik Tanah
Sifat tanah dari hasil pengamatan yang dilakukan di Desa Sumberkima didapatkan jenis tanah alluvial coklat kelabu dan tekstur tanahnya liat berpasir.
Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan air irigasi pancar selama pemberian pada interval irigasi dengan
memperhitungkan..evapotranspirasi.
tana-man puncak (ETc) yang diperoleh dari evapotranspirasi (ETo) acuan (Tabel 7) dikalikan dengan koefisien tanaman (Tabel 8) dan efisiensi irigasi (Ea) merupakan kebutuhan air irigasi kotor (Ig).
Besarnya air irigasi ditentukan
berdasarkan kapasitas menahan air dari tanah yang menunjukkan jumlah air tanah tersedia (Tabel 1) serta penyerapan air oleh tanaman. Air irigasi harus segera diberikan sebelum kadar air tanah mencapai titik layu permanen, yang disebut dengan kadar air yang diijinkan (MAD) pada Tabel 2. Nilai-nilai faktor rancangan disajikan pada Tabel 9.
Tata Letak dan Desain Layout Jaringan Irigasi Pancar
Penentuan tata letak jaringan irigasi pancar berdasarkan komponen-komponen yang dibutuhkan. Dimana komponen-komponen tersebut terdiri dari pompa, tampungan, katup pengukur aliran, filter, pipa utama, pipa lateral, dan sprinkler. Pipa yang digunakan adalah pipa PVC yang spesifikasinya pada Tabel 10.
Perencanaan Tata Letak Jaringan Irigasi Pancar
Perencanaan tata letak dan desain sprinkler pada jaringan irigasi pancar
meliputi perencanaan jarak antar
sprinkler, jarak pipa antar lateral,
sehingga, selanjutnya direncanakan
jumlah sprinkler dan diketahui debit per
sprinkler. setelah diketahui debit
sprinkler maka dapat ditentukan jenis sprinkler dan spesifikasinya.
Jarak sprinkler dan jarak lateral direncanakan 18 m x 18 m dengan jarak pancar (L) yang direncanakan adalah 18 m. Dengan sudut perpancaran sebesar
45o. Dengan persamaan (8) dapat
dihitung kecepatan pancaran yang keluar dari sprinkler 13,29 m/det. Selanjutnya tinggi pancar didapatkan dari kecepatan aliran yang disebabkan karena tekanan yang direncanakan pada sprinkler, tinggi pancar dari perhitungan persamaan (10) sebesar 10,28 m. Dari tekanan dan diameter sprinkler yang direncanakan dapat dihitung debit yang keluar yaitu
sebesar 0,00066 m3/det.
Dengan perhitungan - perhitungan yang sudah didapatkan dapat diketahui jenis sprinkler yang sesuai yaitu pada Tabel 11. Laju pemberian air pada perencanaan jaringan irigasi pancar sebesar 7,39. Dengan lama pemberian air 5,55 jam.
Periode Tumbuh Lama (Bulan) Kedalaman Akar (m) Nilai Kc ETc (mm/hari) Awal 1 0.1 0.30 2.39 Vegetatif 1 0.2 0.60 4.78 Pembungaan 1 0.3 0.95 7.56 Pembuahan 1 0.4 0.85 6.77 Pemasakan 2 0.4 0.80 6.37 Sumber: Perhitungan
Tabel 8. Perhitungan Evapotranspirasi Puncak (ETc)
Faktor Rancangan Hasil Satuan
Kebutuhan air tanaman (ETc) max 7.56 mm/hari
Kedalaman bersih irigasi (d) 30.72 mm
Kedalaman kotor irigasi (dg) 40.96 mm
Interval irigasi 4 hari
Kebutuhan air irigasi kotor (Ig) 40.96 mm
Curah hujan efektif 2.93 mm/hari
Kebutuhan air tanaman bersih (dq) 38.03 mm/hari
Sumber: Hasil Perhitungan
Tabel 9. Perhitungan Faktor Rancangan
Spesifikasi Nilai Satuan
Jenis/Tipe sprinkler Naan 233B
Diameter nozzle 6 mm
Tekanan operasi 3 bar
Debit 2,26 m3/det
Diameter pembasahan 36 m
Jarak antar sprinkler 18 m
Jarak antar lateral 18 m
Sumber: a jain irrigation company
Tabel 11. Spesifikasi Metal Impact Sprinkler
Dalam inch mm m mm m m Tongkat Sprinkler 1 32 0.032 2 0.002 0.028 Lateral 4 114 0.114 4.1 0.0041 0.1052 Sub Utama 6 165 0.165 6.4 0.0064 0.1522 Sumber : www.wavin.co.id Diameter Pipa
Tabel 10. Diameter Pipa PVC Pada Jaringan Irigasi Pancar
Luar Tebal Pipa
Desain Jaringan Irigasi Pancar
Desain jaringan irigasi sprinkler pada petak 1 seluas 1,33 ha dibuat layout jaringan pipanya, dari sprinkler, pipa lateral, pipa utama dan pompanya.
Selanjutnya didesain luasan basah yang dihasilkan. Desain perencanaan pada gambar 3. Luasan basah pada Gambar 4.
Debit (Q) Panjang Pipa (L) Diameter Pipa (D) J Koef. Reduksi Multi L/100 Head Loss (Hf1) l/det m mm m m m [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]
Pipa Sub Utama 23.928 237.7 152.2 0.920 0.451 2.3772 0.986
Pipa Lateral 3.988 108 105.2 0.221 0.451 1.08 0.645
TOTAL 1.631 Tabel 12. Kehilangan Tekanan Akibat Gesekan Pada Pipa Jaringan Irigasi Pancar
Posisi
Sumber: Perhitungan
Gambar 3. Layout Jaringan Irigasi Pancar
Gambar 4. Luasan Basah Irigasi Pancar
Hidrolika Jaringan Irigasi Pancar
Perhitungan kehilangan tekan akibat gesekan harus mengacu pada layout
jaringan yang sudah direncanakan
sebelumnya. Dimensi pipa sesuai dengan yang direncanakan pada Tabel 10.
Dengan menggunakan persamaan (13) maka didapatkan nilai kehilangan
head akibat gesekan pada Tabel 12. Selain kehilangan head akibat gesekan, juga terjadi pada sambungan pipa, belokan pipa dan penyempitan diameter pipa. Dengan menggunkan persamaan (15) dan (16) kehilangan head akibat minor loses dapat diketahui pada Tabel 13.
Jumlah Belokan kb hb Jumlah T (Tee Joint) kt ht Jumlah Sambungan ks hs Jumlah Penyempitan kp hp
l/det m/det m m m m/det m m
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] Pipa Sub Utama 23.93 1.32 2 1.129 0.199 5 0.04 0.018 60 0.5 2.647 0.000 0 0.5 0.000 2.864
Pipa Lateral 3.99 0.46 1 1.129 0.012 5 0.04 0.002 27 0.5 0.145 1.316 6 0.22 0.049 1.252 TOTAL 4.116 Kehilangan Tinggi Tekan Akibat
Penyempitan Head Loss (Hf2) Kecepatan
Aliran 2 Tabel 13. Kehilangan Tinggi Tekan Akibat Minor Loses
Posisi
Kehilangan Tinggi Tekan Akibat Belokan
Kehilangan Tinggi Tekan Akibat T (Tee Joint) Kecepatan
Aliran Debit (Q)
Sumber: Perhitungan
Kehilangan Tinggi Tekan Akibat Sambungan
Parameter Nilai Satuan
Tekanan operasi sprinkler (Ha) 30.6 m
Beda sumber air dan pompa -6.5 m
Beda pompa dan elevasi tertinggi (E) -6.8 m
Headloss Mayor (Hf1) 1.6 m
Headloss Minor (Hm) 4.1 m
Kehilangan Head pada sub unit (Hf2), 20%
dari Ha 6.1 m
Velocity head (Hv) 0.3 m
Faktor keamanan (Hs) 1.1 m
Total Dynamic Head (TDH) 30.6 m
Sumber: Perhitungan Tabel 14. Rancangan Hidrolika
Parameter Hasil
Merk Grundfos
Tipe SP 46 - 5
Debit pompa 46 m3/jam
Total head 40 m
Tabel 15. Spesifikasi Pompa
Periode Tumbuh Lama (Bulan) Kedalaman Akar (m) Nilai Kc ETc (mm/hari) Interval (hari) Waktu Pemberian Air (Jam) Awal 1 0.1 0.30 2.39 1 1.39 Vegetatif 1 0.2 0.60 4.78 3 2.77 Pembungaan 1 0.3 0.95 7.56 3 4.16 Pembuahan 1 0.4 0.85 6.77 5 5.55 Pemasakan 2 0.4 0.80 6.37 5 5.55 Sumber: Perhitungan
Tabel 16. Jadwal Pemberian Air Irigasi Pancar
Pompa
Nilai total tinggi tekan atau TDH sebesar 30,6 m pada Tabel 14, didapatkan nilai BHP sebear 4,47 kW pada debit maksimal 11,13 liter/detik. Dengan mempertimbangkan kebutuhan air yang akan datang dipilih jenis pompa yang lebih besar, sepeti Tabel 15.
Untuk tenaga penggerak yang
digunakan atau generator yaitu dengan daya 10 kW, yaitu generator merk
IWATA dengan model IW10WS.
Dengan generator tersebut diharapkan mampu mengailirkan air pada pompa
Jadwal Pemberian Air Irigasi
Jadwal pemberian air irigasi menjadi sangat penting apabila luas areal yang akan diairi mempunyai keterbatasan kemampuan pompa dalam menggerakkan sprinkler head. Waktu pengoperasian
yang dibutuhkan untuk pemberian air irigasi sesuai dengan kebutuhan air tiap
periode tanamnya. Perhitungan
penjadwalan pemberian air irigasi,
dimulai dengan menghitung kebutuhan air tanaman serta memperhitungjan
kedalaman akar berdasarkana fase
pertumbuhannya. Disajikan pada tabel 16.
Analisa Rencana Anggaran Biaya
Analisa yang digunakan berdasarkan dari data kebutuhan untuk perbaikan serta analisa kebutuhan untuk pekerjaan yang bersifat rekomendasi pada Tabel 17.
Rencana anggaran biaya (RAB) untuk pembangunan jaringan irigasi pancar pada sumur SBK – 115 di lahan petak satu (1) adalah sebesar Rp. 344,367,100,- terbilang tiga ratus empat puluh empat juta tiga ratus enam puluh tujuh ribu seratus rupiah.
Periode Tumbuh Lama (Bulan) Kedalaman Akar (m) Nilai Kc ETc (mm/hari) Interval (hari) Waktu Pemberian Air (Jam) Awal 1 0.1 0.30 2.39 1 1.39 Vegetatif 1 0.2 0.60 4.78 3 2.77 Pembungaan 1 0.3 0.95 7.56 3 4.16 Pembuahan 1 0.4 0.85 6.77 5 5.55 Pemasakan 2 0.4 0.80 6.37 5 5.55 Sumber: Perhitungan
Tabel 16. Jadwal Pemberian Air Irigasi Pancar
No. Pekerjaan Harga Pekerjaan (Rp.)
I. Pekerjaan Persiapan 5,807,511 II. Pekerjaan Jaringan Irigasi Pancar 307,253,400 313,060,911 31,306,091 344,367,002 344,367,100 Sumber: Perhitungan
Tabel 17. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya (RAB)
Jumlah Harga Pekerjaan (Rp.) PPn 10 % Jumlah Harga Konstruksi
Dibulatkan
Terbilang : tiga ratus empat puluh empat juta tiga ratus enam puluh tujuh ribu seratus rupiah
KESIMPULAN
Kebutuhan air tanaman cabai merah (ETc) adalah sebesar 7,56 mm/hari, kedalaman air bersih sebesar 30,72 mm, kedalaman kotor irigasi 40,96 mm, untuk interval irigasi yaitu 4,06 hari.
Debit sprinkler yang dihasilkan dari perencanaan sebesar 0,00066 m3/det. Dengan diameter sprinkler 6 mm, sedangkan tekanannya sebesar 3 bar, dan untuk tinggi pancaran yang dihasilkan 10,28 m. Jaringan irigasi pancar dengan desain jarak antar sprinkler sebesar 18 m, jarak antar pipa lateral 18 m. Jenis sprinkler yang digunakan yaitu metal impact sprinkler dengan tipe naan 233B. Desain sistem jaringan irigasi pancar adalah tipe solid set. Pipa yang digunakan yaitu pipa PVC dengan diameter 1 inch untuk pipa riser, 4 inch untuk pipa lateral dan 6 inch untuk pipa utama.
Besar head pompa pada jaringan irigasi pancar adalah 30,6 meter dengan besar tenaga yang diperlukan (BHP) sebesar 4,77 kW. Tipe pompa yang direncanakan pada sumur SBK – 115 adalah pompa dengan motor tenggelam
atau pompa celup (submersible pump)
merk GRUNDFOS tipe SP 46-5 dengan total head 40 m. Generator yang direncanakan adalah generator merk IWATA model IW10WS dengan daya 10 kW.
Jenis pekerjaan yang direncanakan dalam pembangunan jaringan irigasi pancar (sprinkler) pada petak satu di
sumur SBK-115 adalah pekerjaan
persiapan dan pekerjaan jaringan irigasi perpipaan. Jumlah harga total pekerjaan adalah Rp. 313.060.911- dan pajak pertambahan nilai (PpN) sebesar 10% dari harga total pekerjaan adalah Rp. 31.306.091,- sehingga rencana anggaran
biaya (RAB) dalam pembangunan
jaringan irigasi pancar pada petak satu di sumur SBK - 115 adalah sebesar Rp. 344,367,100,- terbilang tiga ratus empat puluh empat juta tiga ratus enam puluh tujuh ribu seratus rupiah.
DAFTAR PUSTAKA
Ridwan, D., Prasetyo, A. B., & Joubert,
M. D. 2014. Desain Jaringan Irigasi
Mikro Jenis Mini Sprinkler (Kasus di Laboratorium Outdoor Balai Irigasi), Jurnal Irigasi, 9(2), 96-107. Kurniati, E., Suharto, B., & Afrilia, T.
2007. Desain Jarinngan Irigasi
Curah (Sprinkler Irrigation) Pada Tanaman Anggrek. Jurnal Teknologi Pertanian, 8(1), 35-45
Sapei, A. 2006. Irigasi Curah (Sprinkler
Irrigation). Bogor. Institut Pertanian Bogor.
Naandanjain. 2005. Sprinkler Product
Catalog. Israel: Naandanjain
Irrigation Company. http://www.
naandanjain.com/uploads/catalogerfil es/Sprinklers%20Booklet/NDJ_sprin klers_eng_180316F.pdf. (diakses 23 Maret 2017)
Grundfos. 2017. Grundfos Product
Center. Denmark: Grundfos Group.
https://product- selection.grundfos.com/product-detail.printing.getpdf.pdf. (diakses 3 Juli 2017)
Wavin. 2015. Brosur Wavin Standart.
Jakarta: PT Wavin Duta Jaya. http://www.wavin.co.id/uploads/201 5/07/Brosur-Wavin-Standard.pdf (diakses 30 Mei 2017)
