Perancangan Sistem Irigasi Sprinkler

Perancangan Sistem Irigasi Sprinkler - Pada pembahasan materi kali ini mengenai perancangan sistim irigasi sprinkler yang ditentukan oleh beberapa faktor penting dan juga tentang Analisi Kondisi Lokasi, Pengukuran Lahan, Menyusun Rancangan Pendahuluan, Menghitung Rancangan Hidrolika, Aliran dalam Pipa, untuk lebih jelasnya mengenai penjelasan tersebut dapat sobat simak dalam penjelasan singkat berikut ini!

Perancangan Sistem Irigasi Sprinkler

Perancangan suatu sistem irigasi sprinkler, sangat ditentukan oleh berbagai faktor, antara lain :

1. Tidak tersedianya jaringan irigasi gravitasi atau irigasi permukaan.
2. Terbatasnya debit sumber air pada musim kemarau, sehingga pemanfa-atannya harus dilakukan seefisien mungkin.
3. Kondisi topografi tidak datar, berbukit atau bergelombang, sehingga tidak memungkinkan diterapkannya irigasi permukaan.
4. Pemberian air irigasi hanya diberikan pada periode tertentu, misalnya musim kemarau dan tidak diperlukan jaringan irigasi yang permanen, sehingga dengan penerapan irigasi sprinkler biayanya relatif lebih murah.
5. Kondisi tanah sangat porous atau berpasir, sehingga apabila diterapkan irigasi permukaan akan menimbulkan kehilangan air yang relatif besar dalam bentuk perkolasi.
6. Tuntutan budidaya tanaman, misalnya hidroponik, rumah kaca dan lapangan golf yang menghendaki ketepatan jumlah dan waktu pemberian air.
7. Keinginan untuk mengintroduksi mengadopsi teknologi irigasi baru.

   

   Perancangan Sistem Irigasi Sprinkler

Tahapan Rancangan Sistem Irigasi Sprinkler

Untuk merancang suatu sistem irigasi sprinkler ada beberapa kegiatan yang harus dilakukan, antara lain, (1) Analisis kondisi lokasi, (2) Pengukuran lokasi, (3) Membuat desain (lay out) jaringan

Analisi Kondisi Lokasi

Pemasangan sistem irigasi sprinkler merupakan suatu investasi bagi petani atau pekebun, maka dalam membuat suatu sistem irigasi sprinkler harus benar-benar dilakukan studi yang mendalam tentang lokasi pembuatan sistem irigasi sprinkler, agar nantinya diperoleh keuntungan yang optimum. Kriteria kesesuaian lokasi yang dipersyaratkan untuk pembuatan sistem irigasi sprinkler dapat dilihat dalam Tabel berikut.

Kriteria kesesuaian lokasi penerapan irigasi sprinkler
Komponen	Kriteria
Iklim	Zona iklim agroklimat E, D dan C
	Arah angin tidak berubah-ubah
	Kecepatan angin < 4.4 m/detik
Tanah	Tekstur tanah pasir, solum dangkal, laju permeabilitas tinggi dan peka terhadap erosi
	Jenis tanah Regosol, Andosol, Litosol, Renzina dan Grumusol
	Laju infiltrasi > 4 mm/jam
	Luas dan bentuk lahan tidak teratur
Sumber Air	Air tanah, mata air, dan air permukaan (danau, embung dan waduk)
	Tersedia sumber air yang cukup sepanjang tahun
	Kualitas air bebas dari kotoran dan tidak mengandung Fe
Jenis Tanaman	Jenis tanaman yang dikembangkan bernilai ekonomi tinggi
Sosial	Motivasi petani tinggi
Ekonomi	Kemampuan teknis dan finansial petani memadai
	Kelembagaan usaha tani telah terbentuk

Pengukuran Lahan

Setelah lahan yang akan dipasang sistem irigasi sprinkler memenuhi kriteria yang ditetapkan, maka tahap selanjutnya adalah melakukan pengukuran lahan. Pengukuran lahan bertujuan untuk memperoleh kondisi rinci lokasi. Tergantung pada luas lahan dan alat yang dimiliki, pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur meteran atau theodolit sehingga diperoleh gambaran topografi lahan. Selain itu juga letak sumber air yang akan dijadikan sebagai sumber air irigasi. Berdasarkan data hasil pengukuran selanjutnya dibuat gambar peta lahan secara detil yang dapat dijadikan sebagai bahan untuk memperkirakan jumlah bahan dan peralatan yang akan digunakan.

Menyusun Rancangan Pendahuluan

Menyusun rancangan pendahuluan, mencakup kegiatan pembuatan skema tata letak (lay out) jaringan, serta penetapan jumlah dan luas sub unit dan blok irigasi. Penyusunan tata letak jaringan harus memperhitungkan jenis sprinkler, jangkauan siraman, letak sumber air yang akan digunakan. Berdasarkan hal tersebut, dapat diperkirakan jumlah sprinkler yang harus disediakan.

Menghitung Rancangan Hidrolika

Dalam sistem irigasi sprinkler, air dipompakan dari sumbernya, baik sumbernya berasal dari sumur, sungai, atau bendungan melalui pipa ke sprinkler dan kemudian menyemprotkannya seseragam mungkin ke tanaman. Untuk mengoperasikan jaringan irigasi sprinkler agar bisa berfungsi dengan baik, diperlukan perhitungan yang mendalam tentang rancangan hidrolika pipa. Perhitungan rancangan hidrolika bertujuan untuk memperkirakan jenis dan ukuran jaringan yang akan dibuat, termasuk ukuran pompa yang akan dipakai. Perhitungan rancangan hidrolika harus mempertimbangkan karakteristik pipa dan spesifikasi sprinkler.

Apabila persyaratan hidrolika sub unit tidak terpenuhi, alternatif penyelesaian yang dapat dilakukan adalah, (1) modifikasi tata letak, (2) mengubah diameter pipa, (3) mengganti spesifikasi sprinkler, (4) optimalisasi tata letak sprinkler.

Aliran dalam Pipa

Jenis pipa disesuaikan dengan diameter dalam (internal diameter) atau diameter luar tergantung pada bahannya, dan tekanan aman. Pipa irigasi sprinkler model berpindah (portable) umumnya tipis dan ringan, sehingga biasanya digunakan ukuran diameter yang besar. Kehilangan tekanan dalam aliran pipa tergantung pada kekasaran pipa, debit aliran, diameter, dan panjang pipa. Kekasaran pipa akan bertambah seiring tingkat keausan dan umur dari pipa tersebut. Kehilangan energi gesekan pipa umumnya dihitung dengan rumus dari Hazen-William:

dimana:
V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/detik)
C = koefisien gesekan pipa
R = jari-jari hidrolik (m)
R = D/4 untuk penampang pipa lingkaran
L = panjang pipa (m)
D = diameter dalam pipa (m)
S = gradien hidrolik = hf/L
Hf = kehilangan head (m)
Q = debit aliran (m3/detik)

Nilai C pada rumus Hazen-William, tergantung pada derajat kehalusan pipa bagian dalam, jenis bahan pembuat pipa dan umur pipa. Tabel diatas dapat digunakan untuk pendugaan kehilangan energi gesekan dari berbagai jenis pipa dengan nilai C tertentu pada berbagai nilai debit aliran dan diameter pipa.

Kondisi pipa dan nilai C (Hazen-William)
Jenis Pipa	Koefisien Kehalusan "C"
Pipa besi cor, baru	130
pipa besi cor, tua	100
pipa baja, baru	120-130
pipa baja, tua	80-100
pipa dengan lapisan semen	130-140
pipa dengan lapisan asphalt	130-140
pipa PVC	140-150
pipa besi galvanis	110-120
pipa beton (baru, bersih)	120-130
pipa beton (lama)	105-110
alumunium	135-140
pipa bambu (betung, wulung, tali)	70-90

Kehilangan tekanan karena gesekan dari pipa paralon

dimana
J = gradien kehilangan head (m/100 m)
Hf = kehilangan head akibat gesekan (m),
Hl = kehilangan head akibat adanya katup dan sam-bungan (m)
Q = debit sistem (l/det)
D = diameter dalam pipa (mm)
F = koefesien reduksi
Kr = koefesien resistansi
L = panjang pipa (m)

Sekian pembahasan mengenai Perancangan Sistem Irigasi Sprinkler dan juga tentang Analisi Kondisi Lokasi, Pengukuran Lahan, Menyusun Rancangan Pendahuluan, Menghitung Rancangan Hidrolika, Aliran dalam Pipa, semoga dapat membantu sobat dalam proses belajar!