perencanaan jaringan irigasi air tanah clb...
TRANSCRIPT
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 : [email protected]
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, -
Keywords: groundwater irrigation, pattern of planting
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)
Dimana:
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
82,2x
63,0
54,0
D
xVL
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
Q = debit aliran pada pipa (m3/dt)
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
V 2
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 40
o 60
o 80
o 90
o
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/m
5
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/m
5)
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 m
3/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 ha q = 1,96
BLOK 1B
1,30 ha q = 1,96
BLOK 1C
1,22 ha q = 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 5D0,69 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 ha q = 1,96
BLOK 4D
Gambar 7. Skema Jaringan Irigasi Yang Direncanakan
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 + 81,92
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.