BAB I PENDAHULUAN
1.1. 1.1. LAT LATAR BEL BELAK AKAN ANG G
Semua tanaman membutuhkan air, tanah, udara dan sinar matahari untuk pertumbuhannya. Tanpa air, tanaman tidak dapat tumbuh, tetapi jika terlalu banyak air juga tidak baik untuk pertumbuhan tanaman. Pada umumnya tanaman untuk memenuhi kebutuhan airnya diperoleh dari hujan. Tetapi jika terlalu banyak hujan, maka tanah akan penuh dengan air sehingga kelebihan air ini harus dibuang dengan pembuatan saluran drainase. Jika tidak ada hujan atau hujan terlalu sedikit maka diperlukan sumber air lain atau melalui air irigasi. Jumlah air yang diperlukan melalui air irigasi tidak saja tergantung kepada air yang tersedia dari curah hujan, tetapi juga tergantung pada total air yang dibutuhkan oleh berbagai jenis tanaman yang kita tanam. Ada dua faktor utama dalam perhitungan kebutuhan air irigasi, yaitu total kebutuhan air dari berbagai jenis tanaman dan jumlah air dari curah hujan yang tersedia untuk tanaman. Jadi jumlah air yang dibutuhkan tanaman dikurangi dengan air yang tersedia dari curah hujan sama dengan air irigasi yang dibutuhkan tanaman yang kita tanam. Untuk dapat mencukupi kebutuhan air pada fase pertumbuhan tanaman, sehingga dapat menyesuaikan antara waktu panen dan permintaan pasar, maka pelaksanaan pengelolaan air melalui irigasi sangat dibutuhkan khususnya untuk memenuhi kebutuhan air di musim kemarau. Sehubu Sehubung ngan an dengan dengan jumlah jumlah air yang yang relatif relatif terbata terbatas, s, sement sementara ara permin permintan tan air terus terus mening meningkat kat,, maka maka secara secara alamiah alamiah akan akan terjadi terjadi kompet kompetisi isi penggu penggunaa naan n air antar antar sektor sektor perta pertania nian, n, air minum, minum, domesti domestik k dan indust industri!, ri!, antar antar wilaya wilayah h dan antar antar waktu. waktu. Untuk Untuk mengantisipasi kompetisi dalam distribusi dan alokasi air antar sektor, maka pemanfaatan air yang efisien mutlak diperlukan. Salah satu cara adalah dengan menggunakan irigasi sprinkler. Secara garis besar, Schwab et al. "#$"! membagi pengairan ke dalam empat cara, yaitu% "! pemberian air di permukaan tanah surface irrigation!, irrigation!, Pemberian air di permukaan tanah meliputi meliputi penggenan penggenangan gan flooding !, !, biasan biasanya ya di persaw persawaha ahan, n, dan pember pemberian ian air melalu melaluii saluran&saluran furrow furrow irrigation! irrigation ! dan dalam barisan tanaman corrugation corrugation irrigation!. irrigation !. '! pemberian air di bawah permukaan tanah subsurface irrigation!, irrigation!, Pemberian air di bawah permukaan tanah dilakukan dengan menggunakan pipa tiles! tiles! yang dibenamkan ke dalam tanah. Pemberian air di permukaan dan di bawah permukaan tanah disebut juga pengairan gra( gra(it itasi asi,, kare karena na air air dial dialirk irkan an berd berdasa asark rkan an gaya gaya berat berat air. air. )! peny penyir iram aman an sprinkle sprinkle
1
irrigation!, irrigation!, dan Pemberian air dengan cara penyiraman mancakup oscillating sprinkler dan rotary rotary sprink sprinkler ler,, semuan semuanya ya disebu disebutt juga juga o(erhe o(erhead ad irriga irrigatio tion n karena karena air diberik diberikan an atau atau disiramkan dari atas seperti air hujan. Pemberian air dengan penyiraman sangat efisien. Pada tanah bertekstur kasar, efisiensi pemakaian air dengan penyiraman dua kali lebih tinggi dari pemberian air permukaan. *! irigasi tetes drip drip or trickle irrigation!. irrigation!. Pada irigasi tetes, air diberikan dalam kecepatan yang rendah di sekitar tanaman menggunakan emitter. Pada pemberian air dengan penyiraman dan irigasi tetes, ke dalam air pengairan dapat ditambahkan pestisida atau pupuk.
1.2. TUJUAN
a.
+eng +engeta etahu huii fung fungsi si dar darii irig irigasi asi curah curah
b.
+engetahui manfaat dan efisiensi irigasi curah
c.
+eng +engeta etahu huii apl aplik ikasi asi iriga irigasi si curah curah
2
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. 2.1. SIST SISTEM EM IRI IRIGA GASI SI SPR SPRIN INKL KLER ER 2.1.1.Definisi
rigasi sprinkler adalah metode pengaplikasian air irigasi yang mirip dengan curah hujan alami. Air didistribusikan melalui sistem pipa biasanya dengan cara memompa. -al ini kemudian disemprotkan ke udara melalui alat penyiram sehingga memecah menjadi tetes air kecil yang jatuh ke tanah. Penyiram air adalah alat penyiram yang menyediakan irigasi untuk pertanian, tanaman pangan, (egetasi, atau untuk rekreasi, sebagai sistem pendingin, atau untuk pengendalian debu, lansekap dan lapangan golf. Keuntungan %
Sistem irigasi sprinkler cocok untuk semua jenis tanah apabila application ratenya sesuai dengan kapasitas inflitrasi tanahnya. Termasuk juga pada lahan marginal yang memiliki kapasitas infitrasi atau kapasitas menyimpan air yang rendah.
apat mengontrol pemberian air pada tanaman sehingga dapat mengurangi tingkat pertumbuhan tanaman yang (egetatif dan memperbesar peluang tanaman untuk untuk tumbuh secara generatif dimana akan meningkatkan produkti(itas hasil panen.
esain dapat dirancang secara fleksibel sesuai dengan jenis tanaman, tenaga kerja yang tersedia dan penghematan energi
apat dilakukan fertigation atau pemberian nutrisi tanaman melalui system irigasi
apat digunakan untuk mengontrol iklim bagi pertumbuhan tanaman
apat menjaga tanah tetap lembut agar cocok bagi pertumbuhan seedling persemaian!
+empercepat perkecambahan dan penentuan panen
Kekuangan %
+emerlukan biaya in(estasi yang tinggi
/eseragaman distribusi air dapat terus menurun seiring dengan waktu
Angin sangat berpengaruh atas keseragaman distribusi air
apat mengakibatkan kanopi tanaman lembab dan mendatangkan penyakitmtanaman
apat merusak tanaman muda pada saat air disiramkan
1
2.1.2.Jenis ! "enis Siste# S$ink%e
Sistem sprinkler dapat diklasifikasikan menjadi sistem permanent Fixed/solid set !, !, portable dan semi portable hand hand move atau move atau mechanical move!, move!, traveling irrigator gun gun atau boom!, center pivot atau atau linear move.
S&%i' Set Siste# adalah sebuah system rigasi Sprinkler dimana jaringan pipa dan
sprinkler ditempatkan secara permanent pada lahan. 0iasanya jarak antar pipa sama dengan jarak antar sprinkler sehingga menimbulkan jarak yang bujur sangkar square square !. Pipa dapat dikubur di dalam tanah biasanya P12 atau besi! atau dapat juga spacing !. berjenis alumunium dan dapat dipindahkan.
Ga#(a 2.1. esain dan Aplikasi Sistem rigasi Solid Set Sprinkler
Hand Move System System System portab portable le yang yang paling paling simple simple adalah adalah digerak digerakkan kan atau dipind dipindah ah dengan dengan tangan. Terdiri dari satu pompa, pipa utama dan pipa lateral dilengkapi dengan rotar rotary y spri sprink nkle lerr deng dengan an jara jarak k #&'* #&'* m setia setiap p bagi bagian an.. Pipa Pipa later lateral al bias biasan anya ya berdiameter 34 mm s5d "'3 mm, dapat diangkat atau dipindahkan dengan mudah. 2ara 2ara operasi operasinya nya pipa lateral lateral dipind dipindah ah dari dari satu bagian bagian ke bagian bagian lain lain dengan dengan tenaga manusia dengan melepas sambungan pada pipa utama. 0erpindahnya pipa
2
lateral tergantung pada settime. Untuk areal yang lebih luas dapat digunakan lebih dari satu pipa lateral.
Ga#(a 2.2. System Portable dengan menggunakan dua buah pipa later al
Side Roll Sistem Side Side roll atau biasa disebit juga 6heel roll seperti seperti terlihat pada gambar, gambar, terdiri dari sebuah lateral, biasanya panjangnya ",'3 mil7 Pipanya berperan seperti sebuah poros sumbu. Pipa berdiamater antara *&3 inci.7 dan roda berdiameter *&"4 kaki kaki.. Syst System em ini ini mamp mampu u meng mengair airii laha lahan n selu seluas as 849# 849#4 4 kaki kaki.. Setel Setelah ah sele selesai sai mengairi mengairi satu set, mesin akan menindahkan menindahkan roda ke set berikutnya. berikutnya. Sprinkler diletakkan diletakkan diatas connector connector yang memungkin memungkinkanny kannyaa tetap berada diatas ketika roda berputar. berputar. System System ini tidak direkomend direkomendasikan asikan untuk topografi lahan yang mempunyai kemiringan lebih dari 3 persen.
Ga#(a 2.). esain dan Aplikasi Side :oll System
3
Sistem Tra(eling 0ig ;un menggunakan sprinkler berkapasitas besar diameter )5* sampai ",3 inci! dan bertekanan besar #4&"'3 PS! untuk melemparkan air ke tanaman radius "<3&)34 kaki!. Tra(eling big guns dapat terdiri dari pipa hard hose dan selang fleksibel. Pada system selang yang keras, selang polietilen keras di pasang pada rel atau trailer trailer.. Trailer railer ini berada berada diteng ditengah ah ataupu ataupun n diujun diujung g lahan. lahan. ;un ditemp ditempatka atkan n diujung selang kemudian selang ditarik ke ujung lahan. Selang ini kemudian ditarik oleh rel mengitari lahan. Pada flexible hose system, system , gun dipasang pada sebiah kereta. Sebuah pipa fleksibel yang tersambung dengan mainline mengisi air ke gun.
Ga#(a 2.*. esain dan Aplikasi Tra(eling 0ig ;un
%enter Pivot Pada system ini mesin yang digunakan terdiri dari pipa lateral dari baja gal(anis yang berputar dalam satu sumbu dari luas areal yang diairi. Pipa lateral mensuport air dari ketinggian ) m diatas tanah dipegang oleh frame baja dan kabel&kabel. Jarak antara frame rata&rata )4 m, panjang pipa lateral ber(ariasi "34&844 m. Air disuplai ke pusat pi(ot melalui pipa utama menyilang lapangan atau dari sumur yang berlokasi dekat pi(ot, kemudian didistribusi melalui swi(el joint ke lateral dan sprinkler. /etika mengairi, pipa lateral berputar secara kontinyu. Pembasahan
4
radius radius lapangan lapangan bias mencapai "44 ha, tergantung tergantung juga panjang panjang pipa lateral yang ada. Satu putaran membutuhkan "&"44 jam tergantung dari letak puncak air yang dipakai. =ambatnya putaran pipa lateral berarti lebih banyak air yang digunakan.
Ga#(a 2.+. esain dan Aplikasi 2enter Pi(ot
&inear Move Sistem irigasi =inear +o(e sering disebut juga lateral mo(e! dibangun dengan cara yang sama seperti center pi(ot. Perbedaannya adalah menara bergerak pada kecep kecepat atan an dan dan arah arah yang yang sama sama.. Syste System m ini ini diran dirancan cang g untu untuk k meng mengai airi ri peta petak k lapangan berbetuk persegi yang bergerak secara kontinyu. Salah satu cara untuk mengai mengairi ri areal areal yang yang luas luas umumny umumnyaa dikons dikonstru truksi ksi melalu melaluii center center pi(ot pi(ot yang yang mensupport pipa lateral di atas tanaman melalui tower yang tersedia. Air dapat disuplai dari suatu fleksibel hose atau dari saluran sepanjang tepi atau ditengah& tengah lapangan. Pipa lateral digerakkan dengan motor yang ada pada setiap tower dan dikontrol sama seperti pada center pi(ot.
5
Ga#(a 2.,. esain dan Aplikasi =inear +o(e
2.1.).Ti$e Pen-ua
:entang nosel tekan lengan sprinkler dan lempar air lebih jauh!.
Spreader no>>le opsional7 +enerapkan lebih banyak air di dekat sprinkler!.
Sudut lintasan
Penyiram bagian lingkaran.
igunakan pada semua jenis irigasi, tapi terutama tanaman pertanian
Ga#(a 2./. mpact Sprinkler
6
?nergi di dalam air mengubah turbin yang memutar nosel melalui roda gigi biasanya digunakan di area lansekap terbuka yang besar
Ga#(a 2.0. Turbine&dri(en Turbine&dri(en rotor w5adjustable spray angle
Air jet menyerang pad
Pad menyebarkan air dan mungkin halus atau bergerigi
Populer di pi(ot pusat dan sistem pergerakan linier
Ga#(a 2.. Spray pad springklers
/epala tidak memutar @o>>le dibentuk untuk mengairi sudut sudut cakupan tertentu 0iasanya digunakan untuk area berbentuk kecil atau tidak beraturan
7
/epala pop&up dipasang flush dengan ground dan naik saat ditekan
Ga#(a 2.1. Pop&up spray head
8
BAB III PEMBAHASAN
).1. ).1. K3MP3N K3MP3NEN EN IRIGAS IRIGASII SPRINK SPRINKLER LER
rigasi sprinkler disebut juga sebagai o(erhead irrigation karena pemberian air dilakukan dari bagian atas tanaman terpancar menyerupai curah hujan. /omponen penyusun sistem irigasi sprinkler adalah sebagai berikut% a.
Sumber Air r rigasi Sumber air irigasi dapat berasal dari mata air, sumber air yang permanen sungai, danau, dsb!, sumur, sumur, atau suatu sistem suplai regional. dealnya sumber air terdapat di atas hamparan, bersih tidak keruh! keruh! dan tersedia sepanjang musim. 2ontoh sumber air irigasi dapat dilihat pada gambar )."
Ga#(a ).1. Sumber air irigasi sprinkle
b.
Sumber ?nergi untuk Pengairan Sistem irigasi dapat dioperasikan dengan menggunakan sumber energi yang berasal dari gra(itasi jauh lebih murah!, pemompaan pada sumber air, atau penguatan tekanan dengan denganmen menggu ggunak nakan an pompa pompa pengua penguatt tekana tekanan n booster-pump!. booster-pump!. 2ont 2ontoh oh sumb sumber er air air irigasi dapat dilihat pada gambar ).' berikut ini %
Ga#(a ).2. ?nergi penggerak pompa! irigasi sprinkler
1
c.
Jarin Jaringa gan n Pip Pipaa yan yang g terd terdir irii dar darii %
=ateral, merupakan pipa tempat diletakkannya sprinkler
+anifold, merupakan pipa dimana pipa&pipa lateral late ral dihubungkan.
1al(e line, merupakan pipa tempat diletakkan katup air.
+ainline, merupakan pipa yang dihubungkan dengan (al(e line.
Supply line, merupakan pipa yang menyalurkan air dari sumber air.
Skema jaringan irigasi sprinkler dan contoh jaringan pipa dapat dilihat pada gambar ).) berikut ini %
Ga#(a ).). Skema jaringan irigasi sprinkler
).2. ).2. PR3SED PR3SEDUR UR DESA DESAIN IN IRIG IRIGASI ASI SPRIN SPRINKLE KLER R ).2.1. Tata Letak
Sesuai dengan kapasitas dan luas lahan yang diairi serta kondisi topografinya, tata letak sistem irigasi sprinkler dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu % a.
4a# S5ste# , sistem dirancang untuk suatu luas lahan dan merupakan satu&satunya
fasilitas pemberian air irigasi. b.
sistem diranc dirancang ang untuk untuk dipasan dipasang g dibebe dibeberap rapaa lahan lahan pertan pertanian ian dan 4ie%' S5ste# S5ste#, sistem biasanya dipergunakan untuk pemberian air pendahuluan pada lokasi persemaian.
c.
In-&#$%ete 4a# S5ste# , sistem dirancang untukdapat diubah dari arm System
menjadi ield System atau sebaliknya. ?fisien ?fisiensi si irigas irigasii sprink sprinkler ler dapat dapat diukur diukur berdas berdasark arkan an keserag keseragama aman n penyeb penyebaran aran air dari dari sprinkler. ?fesiensi irigasi sprinkler yang tergolong tinggi keseragaman tergolong baik! adalah bila nilai Coefficient of Uniformity 2U! Uniformity 2U! lebih besar dari $3B.
2
).2.2.Hi'&%ika Pi$a
/ebutuhan total tekanan suatu sistem irigasi sprinkler terdiri atas% a.
Stati- ea' adalah jarak (ertikal dimana air harus diangkat atau diturunkan antara
sumber air dengan titik pengeluaran tertinggi. b.
Pessue ea' adalah perbedaan ketinggianantara pompa dengan hidran tertinggi dan
terendah yang mengoperasikan lateral sepanjang pipa utama dan pipa sub utama, yang akan memberikan nilai static head maksimum dan minimum. c.
4i-ti&n ea' adalah kehilangan head sepanjang pipa utama, manifold karena adanya
katup dan sambungan. d.
6e%&-it5 ea'7 kecepatan aliran dalam suatu sistem irigasi sprinkler jarang melebihi
',3 m5det, sehingga (elocity head dapat diabaikan. e.
perbedaan antara ele(asi ele(asi sumber sumber air dan ele(asi pompa. pompa. 0esarnya 0esarnya Su-ti&n %ift atau perbedaan nilai nilai suctio suction n lift ini merupa merupakan kan akumul akumulasi asi antara antara nilai nilai S6= tati taticc !ater "evel ! dengan nilai surutan drawdown drawdown!! suatu sumur s umur..
/ehilangan head pada sub unit CPs! dibatasi tidak lebih dari '4B dari tekanan operasi rata&rata sistem. /ehilangan head hf! pada lateral harus D C-l, demikian juga halnya pada manifo manifold, ld, kehilan kehilangan gan headny headnyaa hf! hf! harus harus D C-m. C-m. Tekanan ekanan inlet inlet lateral lateral yang yang terting tertinggi gi diambil sebagai outlet manifold pada sub unit.
dimana % CPs
D kehilangan head yang diijinkan pada sub&unit m!
C-l
D kehilangan head yang diijinkan pada lateral m!
-a
D tekanan operasi rata&rata sprinkler m!
C-m
D kehilangan head yang diijinkan pada manifold m!
E lateral
D perbedaan ele(asi sepanjang lateral m!
E manifold
D perbedaan ele(asi sepanjang manifold m!
).2.).La"u Pen5ia#an
ala alam m
ranc rancan anga gan n
desa desain in
irig irigas asii
spri sprink nkle lerr,
diam diamet eter er
cura curaha han5 n5pe peny nyir iram aman an
no>e no>ell
mempengaruhi nilai laju penyiraman dan penentuan jarak no>el pada dan antar lateral, serta menentukan luas lahan yang dapat terairi. =aju penyiraman adalah laju jatuhnya air ke
3
permukaan tanah yang disemprotkan dari lubang no>el. @ilai laju penyiraman ini tidak boleh melebihi dari laju infiltrasi, untuk menghindari terjadinya kehilangan air berupa limpasan run run off !. !. ).2.*.S$esifikasi P&#$a
Jenis pompa yang biasa digunakan pada suatu sistem irigasi sprinkler adalah sentrifugal dan turbin. Pompa sentrifugal digunakan apabila debit dan tekanan yang dibutuhkan relatif kecil, sedangkan pompa turbin digunakan apabila debit dan tekanan yangdibutuhkan relatif besar. /arakteristik suatu pompa biasanya ditunjukkan olehsuatu kur(a karakteristik pompa yang menyatakan hubungan antara kemampuan menaikkan air -!, besarnya debit F!, efisiensi ?!, jumlah putaran per menit @!, dan besarnya tenaga P!. 0esarnya tenaga yang diperlukan untuk pemompaanair tergantung pada debit pemompaan, total head dan efisiensi pemompaan yang secara matematis ditunjukkan pada persamaan berikut %
dengan % 0-P
D tenaga penggerak k6!
F
D debit pemompaan l5detik!
T-
D total dynamic head m!
2
D faktor kon(ersi sebesar "4',4
?p
D efisiensi pemompaan B!
).). ).). TAHAP AHAPAN DESAIN DESAIN IRIGA IRIGASI SI SPRIN SPRINKLE KLER R
Tahapan desain irigasi sprinkler sebagai berikut % a.
+eny +enyus usun un nilai nilai fakto faktor& r&fa fakt ktor or ranc rancan anga gan, n, yang yang melipu meliputi ti sifat sifat fisik fisik tanah, tanah, air air tana tanah h tersedia, laju infiltrasi, e(apotranspirasi tanaman, curah hujan efektif, dan kebutuhan air irigasi.
b.
+enyusun rancangan pendahuluan, mencakup pembuatan skema tata letak lay&out! serta penetapan jumlah dan luas sub&unit dan blok irigasi.
c.
Perhit Perhitung ungan an rancan rancangan gan hidrolik hidrolikaa sub&un sub&unit it dengan dengan memperti mempertimba mbang ngkan kan karakteri karakteristik stik hidrolika pipa dan spesifikasi sprinkler. Apabila persyaratan hidrolika sub&unit tidak terpenuhi, alternatif langkah5penyelesaian yang dapat dilakukan adalah a! modifikasi tata letak, b! mengubah diameter pipa dan atau c! mengganti spesifikasi sprinkler. 4
d.
ina inali lisa sasi si opt optim imali alisas sasi! i! tata tata leta letak. k.
e.
Perh Perhit itu ungan ngan tota totall kebu ebutuh tuhan teka tekan nan total total dynami dynamicc head head ! dan dan kapa kapasit sitas as siste sistem, m, berdasarkan desain tata letak yang sudah final serta dengan mempertimbangkan karakteristik hidrolika pipa yang digunakan.
f.
Penent Penentuan uan jenis jenis dan dan ukuran ukuran pomp pompaa air beserta beserta tenaga tenaga5mes 5mesin in pengge penggerak raknya nya..
Perhitungan rancangan hidrolika sub unit merupakantahapan kunci dalam proses desain irigas irigasii sprink sprinkler ler.. Persyar Persyarata atan n hidrol hidrolika ika jaringa jaringan n perpip perpipaan aan harus harus dipenu dipenuhi hi untuk untuk mendap mendapatk atkan an penyir penyirama aman n yang yang seragam seragam nilai nilai koefisi koefisien en kesera keseragam gaman5 an5coefficient coefficient of uniformity uniformity harus G $3B!. +engingat jumlah dan spesifikasi sprinkler maupun jenis dan diamete diameterr pipa pipa yang yang sangat sangat beraga beragam,m m,maka aka tahapa tahapan n rancan rancangan gan hidrol hidrolika ika sub unit unit harus harus dilakukan dengan metoda coba&ralat.
Ga#(a ).*. Prosedur desain irigasi sprinkler
5
BAB I6 PENUTUP
*.1. KESIMPULAN
a.
/euntu /euntung ngan an irigasi irigasi sprinkl sprinkler er antara antara lain dapat dapat digunak digunakan an pada pada areal yang yang tidak tidak rata, hasil cukup merata dan kurang menimbulkan erosi, dapat digunakan pada tanah yang banyak mengandung pasir tanpa banyak kehilangan air akibat perkolasi yang dalam, jumlah air yang diberikan mudah diatur dan dirasionalisasikan pemakaiannya, dapat diotomatisasi.
b.
/elemahan dari irigasi curah diantaranya adalah biaya dalam pembelian alat dan aplikasi yang rumit
1
