Prosedur Desain Irigasi Sprinkler - Pada pembahasan materi Agro, irigasi dan drainase kali ini akan membahas mengenai prosedur atau tahapan-tahapan dalam desain irigasi sprinkler diantaranya kriteria pendukung dan tahapan perancangan, untuk lebih jelasnya lagi dapat sobat simak dalam pembahasan materi prosedur desain irigasi sprinkler berikut ini! selamat belajar.
1. Kumpulkan informasi dan data tentang tanah, topografi, sumber air, sumber tenaga, jenis tanaman yang akan di tanam dan rencana jadwal tanam
2. Penentuan kebutuhan air irigasi :
a. Prediksi jumlah atau kedalaman air irigasi yang diperlukan pada setiap pemberian air
b. Tentukan kebutuhan air irigasi, puncak, harian, musiman atau tahunan
c. Tentukan frekuensi atau interval irigasi
d. Tentukan kapasitas sistem yang diperlukan
e. Tentukan laju pemberian air yang optimal
3. Desain sistem :
a. Tentukan spasing, debit, ukuran nozle dan tekanan kerja sprinkler pada kondisi laju pemberian air yang optimal serta jumlah sprinkler yang dioperasikan secara bersamaan
b. Desain tata letak dari sistem yang terbaik yang memenuhi (a)
c. Bila diperlukan lakukan penyesuaian dari (2) dan (3a)
d. Tentukan ukuran diameter dan tekanan pipa lateral
e. Tentukan ukuran diameter dan tekanan pipa utama
4. Penentuan pompa :
a. Tentukan total tenaga dinamik (TDH) yang diperlukan
b. Tentukan pompa yang sesuai dengan debit dan TDH yang diperlukan
Untuk mendapatkan keseragaman pemberian air, lingkaran terbasahkan sekeliling satu sprinkler harus saling bertindihan (over lapping) siraman sprinkler lainnya.
Keseragaman distribusi penyemprotan air dari sprinkler ditentukan melalui pengukuran di lapangan, yaitu dengan menempatkan wadah-wadah pada titik-titik tertentu. Air yang tertampung disetiap wadah kemudian diukur ketebalannya, yaitu volume yang tertampung dibagi dengan luas penampangnya. Wadah umumnya ditempatkan pada setiap jarak 1 m atau 2 m.
Pengukuran dapat dilakukan untuk satu sprinkler, satu pipa lateral atau diantara beberapa sprinkler.
Persamaan Wilcox dan Swailes:
dimana:
U = koefisien keseragaman distribusi, persen
S = standar deviasi (cc)
X rata-rata volume air (cc)
S koefisien variasi (Cv)
Nilai U yang disarankan minimum = 70 %.
Persamaan Hart:
dimana
UCH = koefisien keseragaman distribusi, persen
Persamaan Karmeli:
dimana:
UCL : koefisien keseragaman linier
b : kemiringan kurva regresi
Persamaan Merrian dan Keller:
dimana:
DU : keseragaman distribusi
Persamaan Christiansen:
Dimana
CU = koefisien keseragaman, persen
Xi = kedalaman air di wadah ke i, mm
X bar rata-rata kedalaman, mm
Jika distribusi normal:
Dari beberapa persamaan tersebut, persamaan Christiansen merupakan persamaan yang paling banyak digunakan. Nilai CU = 100% menunjukkan bahwa irigasi benar-benar seragam dan mustahil dicapai. Secara umum, nilai CU haruslah lebih dari 80 %. Nilai CU yang rendah dapat dijadikan indikator bahwa kehilangan air melalui perkolasi akan tinggi.
Efisiensi distribusi (DE ) adalah:
Efisiensi Penyimpanan (E, storage efficiency):
Contoh :
Eap = Cu * Re * Oe
Dimana Oe = proporsi air efektif karena kehilangan dalam bentuk lain.
Contoh:
Prosedur Desain Irigasi Sprinkler
Sebelum memasuki pokok pembahasan materi kali ini memuat, tataletak, Tahapan Rancangan, Koefisien Keseragaman dan Efisiensi Irigasi Sprinkler, Rumus Perhitungan Keseragaman, Efisiensi Irigasi Sprinkler, Efisiensi Penggunaan Air, berikut penjelasannya.Tata Letak
Dalam penentuan tata letak jaringan irigasi sprinkler, ada beberapa kriteria yang perlu diperhatikan, yaitu:- Lateral dipasang sejajar kontur lahan dan dipasang tegak lurus arah angin utama.
- Pemasangan pipa lateral yang naik sejajar dengan lereng dihindari, pemasangan lateral yang menuruni lereng akan memberikan keuntungan tertentu.
- Saluran utama atau manifold dipasang naik turun atau sejajar dengan lereng.
- Apabila memungkinkan saluran utama dipasang di suatu tempat, sehingga saluran lateral dapat dipasang di sekelilingnya.
- Apabila memungkinkan lokasi sumber air berada ditengah-tengah areal rancangan.
 |
| Prosedur Desain Irigasi Sprinkler |
Tahapan Rancangan
Untuk merancang bangun suatu sistem irigasi sprinkler, disarankan untuk mengikuti prosedur sebagai berikut:1. Kumpulkan informasi dan data tentang tanah, topografi, sumber air, sumber tenaga, jenis tanaman yang akan di tanam dan rencana jadwal tanam
2. Penentuan kebutuhan air irigasi :
a. Prediksi jumlah atau kedalaman air irigasi yang diperlukan pada setiap pemberian air
b. Tentukan kebutuhan air irigasi, puncak, harian, musiman atau tahunan
c. Tentukan frekuensi atau interval irigasi
d. Tentukan kapasitas sistem yang diperlukan
e. Tentukan laju pemberian air yang optimal
3. Desain sistem :
a. Tentukan spasing, debit, ukuran nozle dan tekanan kerja sprinkler pada kondisi laju pemberian air yang optimal serta jumlah sprinkler yang dioperasikan secara bersamaan
b. Desain tata letak dari sistem yang terbaik yang memenuhi (a)
c. Bila diperlukan lakukan penyesuaian dari (2) dan (3a)
d. Tentukan ukuran diameter dan tekanan pipa lateral
e. Tentukan ukuran diameter dan tekanan pipa utama
4. Penentuan pompa :
a. Tentukan total tenaga dinamik (TDH) yang diperlukan
b. Tentukan pompa yang sesuai dengan debit dan TDH yang diperlukan
Koefisien Keseragaman dan Efisiensi Irigasi Sprinkler
Keseragaman aplikasi air merupakan salah satu faktor yang menentukan efisiensi pemberian air dari suatu sistem irigasi sprinkler. Karakteristik distribusi penyem-protan kepala sprinkler head sangat khas dan dipengaruhi oleh besar nozzle dan tekanan kerja. Pada tekanan rendah, butiran air akan lebih besar dan terlempar cukup jauh dari sprinkler head, sedangkan pada tekanan tinggi, butiran air menjadi sangat halus dan tidak terlempar jauh.Untuk mendapatkan keseragaman pemberian air, lingkaran terbasahkan sekeliling satu sprinkler harus saling bertindihan (over lapping) siraman sprinkler lainnya.
Keseragaman distribusi penyemprotan air dari sprinkler ditentukan melalui pengukuran di lapangan, yaitu dengan menempatkan wadah-wadah pada titik-titik tertentu. Air yang tertampung disetiap wadah kemudian diukur ketebalannya, yaitu volume yang tertampung dibagi dengan luas penampangnya. Wadah umumnya ditempatkan pada setiap jarak 1 m atau 2 m.
Pengukuran dapat dilakukan untuk satu sprinkler, satu pipa lateral atau diantara beberapa sprinkler.
Perhitungan Keseragaman
Beberapa cara untuk meng-hitung keseragaman adalah sebagai berikut:Persamaan Wilcox dan Swailes:
dimana:
U = koefisien keseragaman distribusi, persen
S = standar deviasi (cc)
X rata-rata volume air (cc)
S koefisien variasi (Cv)
Nilai U yang disarankan minimum = 70 %.
Persamaan Hart:
dimana
UCH = koefisien keseragaman distribusi, persen
Persamaan Karmeli:
dimana:
UCL : koefisien keseragaman linier
b : kemiringan kurva regresi
Persamaan Merrian dan Keller:
dimana:
DU : keseragaman distribusi
Persamaan Christiansen:
Dimana
CU = koefisien keseragaman, persen
Xi = kedalaman air di wadah ke i, mm
X bar rata-rata kedalaman, mm
Jika distribusi normal:
Dari beberapa persamaan tersebut, persamaan Christiansen merupakan persamaan yang paling banyak digunakan. Nilai CU = 100% menunjukkan bahwa irigasi benar-benar seragam dan mustahil dicapai. Secara umum, nilai CU haruslah lebih dari 80 %. Nilai CU yang rendah dapat dijadikan indikator bahwa kehilangan air melalui perkolasi akan tinggi.
Efisiensi Irigasi Sprinkler
Efisiensi irigasi dibedakan menjadi (a) efisiensi penyaluran, (b) efisiensi pemberian, (c) efisiensi distribusi, (d) efisiensi penyimpanan dan (e) efisiensi penggunaan air. Pada irigasi sprinkler dapat diasumsikan bahwa efisiensi penyaluran dan efisiensi pemberian sama dengan 100 % sehingga efisiensi yang diperhatikan adalah sebagai berikut:Efisiensi distribusi (DE ) adalah:
Efisiensi Penyimpanan (E, storage efficiency):
Contoh :
- Jika CU = 80%,kebutuhan 80% dan DE = 79%, maka untuk mendapatkan kedalaman 1.0 unit pada 80% area diperlukan keda-laman sebanyak = 1.0/0.79 = 1.27 unit.
- Jika CU = 70%, kebutuhan =80 % dan DE = 68%, maka untuk men-dapatkan kedalaman 1.0 = 1.47 unit.
- Jika CU = 86%, kebutuhan = 80% dan DE = 45%, maka untuk mendapatkan 1.0 unit pada 80% area diperlukan kedalaman seba-nyak 1/0.85 =1.18 unit
Efisiensi Penggunaan Air
Sebagian air yang disemprotkan ke udara melalui sprinkler akan hilang melalui evaporasi. Efisiensi irigasi sprinkler (Eap) menjadi :
Eap = DE * Re * Oe
Eap = DE * Re * Oe
Jika nilai DE = nilai kebutuhan, maka DE = CU sehingga
Eap = Cu * Re * Oe
Dimana Oe = proporsi air efektif karena kehilangan dalam bentuk lain.
Contoh:
- Jika CU = 80 %, kebutuhan = 80 % dan DE = 79 %, maka untuk mendapatkan kedalaman 1.0 unit pada 80 % area diperlukan keda-laman sebanyak 1.0/0.79 = 1.27 unit.
- Jika CU = 70 %, kebutuhan = 80 % dan DE = 68 %, maka untuk mendapatkan kedalaman 1.0 unit pada 80 % area diperlukan keda-laman sebanyak 1.0/0.68 = 1.47 unit.
- Jika CU = 86 %, kebutuhan = 80 % dan DE = 85 %, maka untuk mendapatkan kedalaman 1.0 unit pada 80 % area diperlukan keda-laman sebanyak 1.0/0.85 = 1.18 unit.
