analisa nilai manfaat irigasi pompa dangkal ditinjaudari keberlanjutan sumber daya air untuk...

Analisa Nilai Manfaat Irigasi Pompa Dangkal Ditinjaudari Keberlanjutan Sumber Daya Air Untuk Pertanian

Yanti, Delvi(2012)Analisa Nilai Manfaat Irigasi Pompa Dangkal Ditinjaudari Keberlanjutan Sumber Daya Air Untuk Pertanian.Jurnal Teknologi Pertanian Andalas, 16 (1). pp. 72-82. ISSN 1410 1920Penelitian ini bertujuan untuk menghitung nilai manfaat dari sistem irigasi pompa dangkal dengan sumber air sumur bor untuk memenuhi kebutuhan air tanaman dan meningkatkan produksi pertanian di Kenagarian Singkarak. Nilai manfaat irigasi pompa dangkal dapat dilihat dari peningkatan produktifitas lahan. Pada lokasi penelitian dengan luas lahan 0,698 ha dengan jenis tanaman padi, dan waktu tanaman bulan Juli, maka selama satu musim tanam (120 hari) diperlukan air irigasi sebanyak 5.865.316,44 l/MT, termasuk air untuk pengolahan lahan selama 30 hari. Debit rata-rata pompa irigasi dangkal adalah 21.684,49 l/jam, dengan kedalaman pengobaran 16 m, sehingga didapatkan lamanya jam operasi pompa adalah 2,25 jam perhari jika pompa beroperasi setiap hari. Berdasarkan analisis finansial maka penggunaan irigasi pompa dangkal sebagai salah satu alternatif dalam penyediaan air irigasi untuk pertanian layak secara finansial karena memiliki B/C Ratio sebesar 2,03 dan NPV sebesar Rp 17.885.510,08. Peningkatan produksi lahan untuk satu kali musim tanam dengan luas lahan 1 (satu) hektar adalah 25 %.Luas minimum layak dapat diketahui pada pertemuan garis TC dan TR. Berdasarkan persamaan garis TC dan TR, maka luas minimum layak penggunaan pompa untuk irigasi adalah 0,05 ha/MT. Sedangkan luas maksimum layak untuk satu pompa jika pompa beroperasi selama 8 jam/hari adalah 2,48 ha/MT. Kata kunci :irigasi pompa, kebutuhan air tanaman, nilai manfaat.

Item Type:Article

Subjects:S Agriculture > S Agriculture (General)

Unit atau Lembaga:Fakultas Teknologi Pertanian > Teknik Pertanian

Depositing User:Delvi Yanti Fateta

Date Deposited:13 Nov 2012 02:40

Last Modified:13 Nov 2012 02:40

URI:http://repository.unand.ac.id/id/eprint/18477

Jorfri B. Sinaga: Penggunaan Teknologi Pompa Tampa Motor (Hydram) Untuk Membantu Irigasi

Persawahan di Provinsi Lampung.

62

Jurnal Sains dan Inovasi 6(1)6268(2010)

PENGGUNAAN TEKNOLOGI POMPA TANPA MOTOR (HYDRAM PUMP)

UNTUK MEMBANTU IRIGASI PERSAWAHAN DI PROPINSI LAMPUNG

Jorfri B. Sinaga

Dosen Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung

ABSTRAK

Propinsi Lampung merupakan salah satu propinsi yang memiliki potensi lahan pertanian yang cukup

luas. Namun belakangan ini sering kita lihat terjadi kekurangan bahan pangan yang menimpa masyarakat

pedesaan di daerah ini. Hal ini disebabkan banyak sawah-sawah yang gagal panen diakibatkan oleh kondisi

kekeringan sehingga kebutuhan bahan makanan terutama padi sebagai bahan makanan pokok tidak tercukupi.

Intensifikasi pertanian mendapat perhatian yang banyak di Indonesia saat ini. Usaha ini diharapkan merupakan

salah satu cara untuk meningkatkan pertanian terutama padi sehingga dapat memenuhi kebutuhan bahan

makanan masyarakat yang setiap harinya terus meningkat akibat jumlah pertambahan penduduk yang juga terus

meningkat. Salah satu teknik intensifikasi yang dilakukan yaitu dengan meningkatkan sistem pengairan untuk

daerah pertanian tersebut. Sistem pengairan yang umum dilakukan yaitu dengan membangun bendungan untuk

irigasi dan umumnya dibangun pada daerah pertanian yang besar. Pada daerah pertanian ya ng kecil sering tidak

terdapat irigasi untuk mengairi sawah para petani sehingga pengairan untuk daerah pertanian tersebut hanya

mengharapkan hujan yang turun. Hal ini diakibatkan para petani tidak memiliki dana yang cukup untuk

membangun bendungan, sumber energi listrik yang digunakan untuk memompa air tidak tersedia, dan

penggunaan pompa yang digerakkan motor diesel akan sangat mahal dan menjadi permasalahan yang sulit bagi

para petani yang hanya memiliki areal pertanian 1 hektar. Penggunaan teknologi suatu model pompa yang tidak

digerakkan oleh motor listrik atau mesin diesel (hydraulic ram pump) untuk membantu irigasi persawahan petani

yang tidak memiliki sistem irigasi merupakan salah satu langkah untuk memecahkan masalah di atas dan

diharapkan dapat meningkatkan produksi pertnian masyarakat petani. Hasil pengujian model pompa yang

dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Lampung menunjukkan bahwa

pompa ini dapat mengangkat air sampai pada ketinggian 12 m dari sumber aliran air dengan laju aliran volume

0,56 lit/men.

__________________________________________________________________________

Keywords : pompa tanpa motor, hydram pump, irigasi, persawahan.

PENDAHULUAN

Propinsi Lampung merupakan

salah satu propinsi yang memiliki

potensi lahan pertanian yang cukup

luas. Namun belakangan ini sering

kita lihat terjadi kekurangan bahan

pangan yang menimpa masyarakat

pedesaan di daerah ini. Hal ini

disebabkan banyak sawah-sawah

yang gagal panen diakibatkan oleh

kondisi kekeringan sehingga

kebutuhan bahan makanan terutama

padi sebagai bahan makanan pokok

tidak tercukupi.

Intensifikasi pertanian

mendapat perhatian yang banyak di

Indonesia saat ini. Usaha ini

diharapkan merupakan salah satu

cara untuk meningkatkan pertanian

terutama padi sehingga dapat

memenuhi kebutuhan bahan makanan

masyarakat yang setiap harinya terus

meningkat akibat jumlah

pertambahan penduduk yang juga

terus meningkat. Salah satu teknik

intensifikasi yang dilakukan untuk

meningkatkan produksi pertanian

tersebut yaitu dengan meningkatkan

Jorfri

B. Sinaga: Penggunaan Teknologi Pompa Tampa Motor (Hydram) Untuk Membantu Irigasi


63


sistem pengairan untuk daerah

pertanian tersebut.

Lahan pertanian yang

dijadikan sawah di propinsi Lampung

umumnya masih banyak belum

mendapat irigasi. Di beberapa daerah

yang telah memiliki sistem irigasi

dapat menanam berbagai produk

pertanian setiap tahun, dan di lain

tempat sering mengalami kegagalan

panen karena tidak memiliki air di

musim kemarau. Sistem pengairan

yang sering dilakukan yaitu dengan

membangun bendungan untuk irigasi

dan umumnya dibangun pada daerah

pertanian yang besar. Pada daerah

pertanian yang kecil sering tidak

terdapat irigasi untuk mengairi sawah

para petani sehingga pengairan untuk

daerah pertanian tersebut hanya

mengharapkan hujan yang turun. Hal

ini diakibatkan para petani tidak

memiliki dana yang cukup untuk

membangun bendungan, sumber

energi listrik yang digunakan untuk

memompa air tidak tersedia, dan

daerah pertaniaan ini terlalu kecil

untuk dibangun sistem irigasi secara

ekonomi. Sehingga pompa yang

digerakkan motor diesel akan sangat

mahal dan menjadi permasalahan

yang sulit bagi para petani yang

hanya memiliki areal pertanian 1 atau

2 hektar.

Penggunaan teknologi suatu

model pompa yang tidak digerakkan

oleh motor listrik atau mesin diesel

(hydraulic ram pump) untuk membantu

irigasi persawahan petani yang tidak

memiliki sistem irigasi merupakan

salah satu langkah untuk

memecahkan masalah di atas dan

diharapkan dapat meningkatkan

produksi pertnian masyarakat petani.

Dalam makalah ini akan

disajikan alternatif penggunaan

teknologi pompa tanpa motor (hydram

pump) untuk memenuhi ketersediaan

di dalam pengolalaan lahan pertanian

seperti sawah dan. Hydram Pump ini di

dalam pengoperasiannya tidak

menggunakan energi listrik atau

bahan bakar tetapi menggunakan

energi aliran air yang ada di sekitar

lahan pertanian itu sendiri untuk

menaikkan sebagian air ke lahan

tersebut.

Sistem Pompa tanpa Motor (hydram

Pump)

Gambar 1 menunjukkan

diagram seluruh komponen sistem

pompa hydraulic ram pump. Pompa

hydraulic ram pump adalah suatu

peralatan yang unik dimana peralatan

ini menggunakan energi dari aliran air

yang memiliki ketinggian jatuh

rendah (H) sebagai energi penggerak

untuk memompa sebagian air ke

tempat yang jauh lebih tinggi dari

head sumber air (h). Aliran air yang

kontinu mengakibatkan

pengeoperasian pompa ini juga

kontinu dengan tidak menggunakan

sumber energi lain (Taye, 1999)

Gambar 1. Instalasi hydram pump.



63



pertanian tersebut.
































2 hektar.























tersebut.


Pump)



















63



pertanian tersebut.
































2 hektar.























tersebut.


Pump)



















64


Pompa hydram pump adalah

suatu alat yang sederhana dan secara

struktur, terdiri atas dua bagian yang

bergerak yaitu: katup pembuangan

(waste valve), dan katup pengeluaran

(delivery valve). Unit ini juga terdiri

atas tangki penyimpan udara (air

chamber) dan katup udara masuk

(snifter valve). Pengoperasian pompa

hydram pump adalah intermitent akibat

siklus pembukaan dan penutupan

dari katup buang dan pengeluaran.

Penutupan katup buang yang secara

tiba-tiba akan mengakibatkan

peningkatan tekanan surge yang

tinggi di dalam pipa penggerak (drive

pipe) yang dikenal sebagai water

hammer (David dan Edward, 1988).

Siklus pemopaan pompa jenis

ini dapat dibagi menjadi empat

periode, yang didasarkan pada posisi

katup pembuangan seperti yang

terlihat dalam gambar berikut ini :

Gambar 2. Siklus pemompaan hydram

pump.

Dengan urutan penjelasan

langkah sebagai berikut :

1. Akselerasi: Katup pembuangan

terbuka dan air mulai mengalir

dari sumber dan keluar melalui

katup pembuangan. Aliran

mengalami percepatan akibat

pengaruh ketinggian sumber (H),

sampai kecepatan nol dicapai di

dalam pipa penggerak. Langkah

akselerasi dapat digambarkan

sebagai berikut :

2. Kompresi: Katup pembuangan

terus menutup dan akhirnya

tertutup penuh. Dan pada saat itu

air bergerak sangat cepat dan

tiba-tiba kesegala arah yang

kemudian mengumpulkan energi

gerak yang berubah menjadi

energi tekan.

3. Delivery: Katup pembuangan

tertutup penuh dan tetap

tertutup. Penutupan tiba-tiba

mengakibatkan tekanan yang

tinggi di dalam hydram dan pada

katup kendali (check valve) yang

melebihi tekanan penyaluran

statis. Katup kendali didorong

terbuka dan pemompaan

berlangsung sampai kecepatan

maksimum dan proses

pemompaan berhenti, dibawah

pengaruh perlambatan head

tekanan penyaluran.

4. Rekoil: Katup penyaluran

tertutup. Tekanan dekat tekanan

katup kendali jauh lebih tinggi

daripada tekanan sumber statis

dan aliran balik terhadap sumber

aliran. Peristiwa ini disebut

kegiatan pembalikan (action

recoil). Peristiwa pembalikan

mengakibatkan ruang vakum di

hydram, secara temporari

mendorong sejumlah kecil udara

diisap masuk ke dalam hydram

melalui katup udara. Tekanan

pada bagian bawah katup

pembuangan juga terkurangi dan



65


bersamaan dengan pengaruh

beratnya sendiri, katup

pembuangan membuka secara

automatis. Air di dalam pipa

penggerak kembali ke tekanan

sumber statis sebagaimana

sebelumnya dan siklus berikutnya

dimulai.

Peristiwa ini secara automatis diulang

pada pada saat pemompaan.

Efisiensi pompa ini dihitung dengan

menggunakan persamaan di bawah

ini:

H Q Q

H Q

w

d

(1)

dimana:

adalah efisiensi pompa

Q adalah debit aliran yang

dipompakan (lit/ men)

Qw adalah debit aliran yang terbuang

(lit/men)

H adalah head sumber di atas

pembukaan katup pembuangan (m)

Hd adalah head total di atas

pembukaan katup pembuangan =

(H+h) (m)

METODELOGI PENELITIAN

Pengujian model alat hydram

pump ini dilakukan di Laboratorium

Mekanika Fluida Jurusan Teknik

Mesin, Fakultas Trknik, Universitas

Lampung. Peralatan instalasi model

pengujian hydram pump yang

digunakan dapat dilihat pada Gambar

3. Perancangan model hydram pump

menggunakan korelasi-korelasi yang

diusulkan Tessema (2000) dan buku

teks Mekanika Fluida (Fox dan

McDonald, 1995), dengan ketinggian

head sumber 1 m. Pembuatan hasil

perancangan model hydram pump

(Saragih dan Sinaga, 2007) dilakukan

di Laboratorium Teknologi Mekanik

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Trknik, Universitas Lampung.

Gambar 3. Skema instalasi model

pengujian hydrram pump.

Keterangan gambar:

1. Bak penampungan input

2. Pipa penggerak

3. Model pompa hydram

4. Pipa penyalur

5. Bak penampung

6. Menara penampung air

Gambar 4. Model hydram pump yang

dirancang (Saragih dan Sinaga, 2007).

Rancangan katup buang yang

dibuat dapat dilihat dalam gambar



66


berikut:

Gambar 5. Katup buang

Untuk katup penyaluran disesuaikan

dengan body pompa seperti pada

Gambar 6 berikut:

Gambar 6. Katup penyalur

Gambar 7. Bodi pompa hydram

Pengujian dilakukan untuk

mengetahui unjuk kerja model hydram

pump hasil perancangan dengan

mengukur laju aliran volume air yang

disalurkan dan ketinggian head air.

Head sumber pengujian divariasikan

pada 0,5 m dan 1 m.

HASIL PENELITIAN DAN

PEMBAHASAN

Hasil Pengujian Rancangan Model

Hydram Pump

Setelah dilakukan pengujian

terhadap model hydram pump, maka

didapatkan data-data laju aliran air

terbuang (Qw), laju aliran air yang

dipompakan (Q) untuk variasi head

sumber (H) dan ketinggian head

penyaluran (HD). Efisiensi dari

masing-masing pengujian model

hydram pump dihitung dengan

menggunakan Persamaan 1,

Hasil pengujian menunjukkan dengan

head sumber 0,5 m dan 1 m model

hydram pump ini dapat menaikkan air

sampai ke ketinggian 12 m di atas

pompa. Namun laju aliran voleme air

yang dipompakan untuk ketinggian

head sumber 0,5 m masih sangat kecil,

sehingga acuan hasil pengujian

perancangan model hydram pump ini

diambil pada head sumber 1 m,

dengan laju aliran volume air yang

dipompakan 0,56 lit/men. Jadi

teknologi model pompa hydram pump

ini dapat digunakan sebagai alternatif

untuk membantu ketersediaan air

pada lahan pertanian. Dengan

menggunakan ketinggian energi aliran

air yang ada di sekitar lahan pertanian

yang hanya 1 m, model hydram pump

ini mampu menaikkan air ke lahan

lahan pertanian tersebut sampai ke

ketinggian 12 m dengan laju aliran

volume air yang diangkat 0,56

lit/men.



67


Analisis Biaya Pembuatan hydram

pump

Pompa hydram dapat dibuat

dari material yang mudah dijumpai

dipasaran dan juga dengan harga

terjangkau. Berikut ini diberikan

perkiraan biaya yang digunakan

dalam pembuatan model pompa

hydram

Tabel Perkiraan biaya pembuatan

model pompa hydram

N0 Bahan Harga

Satuan

(RP)

Jumlah Harga

Total

(Rp)

1 Pipa PvC 1 inci 25.000 2 buah 50.000

2 Difuser 1 x 2 10.000 1 buah 10.000

3 Difuser 2 x 4 10.000 1 buah 10.000

4 Foot klep 450.000 1 buah 450.000

5 Katup buang

(modifikasi0

300.000 1buah 300.000

6 Tee 10.000 1 buah 10.000

7 Pipa karet 5.000 15 meter 75.000

8 Pipa PvC 4 inci 60.000 1 buah 60.000

9 Tutup pipa 4

inci

25.000 1 buah 25.000

10 Drum 200.000 2 buah 400.000

11 Menara air 1.250.000 1 buah 1.250.000

12 katub 200.000 1 buah 200.000

Total biaya 2.840.000

Perincian biaya diatas memberikan

biaya total pembuatan model hydram

pump sebesar Rp. 2.840.000. Jika

dibandingkan dengan pengadaan

pompa air dengan tenaga motor listrik

atau diesel cukup memiliki perbedaan

yang signifikan karena seperti yang

diketahui pada umumnya pompa

dengan motor listrik atau diesel yang

digunakan memiliki harga pada

kisaran di atas Rp. 1.500.000, dan

selanjutnya masih dibutuhkan biaya

tambahan untuk perawatan serta

pengoperasian seperti bahan bakar

dan pelumasan sedangkan pompa

hydram hanya membutuhkan investasi

awal pembuatan dan selanjutnya

pompa dapat bekerja secara kontiniu

tanpa memerlukan biaya

pengoperasian, dan biaya perawatan.

SIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian yang

dilakukan dari hasil perancangan

model hydram pump dengan berbagai

variasi pengujian head sumber, serta

head penyaluran maka dapat

disimpulkan bahwa :

1. Kondisi geografis yang berbukitbukit untuk daerah Propinsi

Lampung maka teknologi pompa

hydram pump dapat diterapkan

sebagai alternatif untuk memenuhi

ketersediaan air dalam

pengelolaan lahan pertanian

sehingga meningkatkan hasil

pertanian di Propinsi Lampung.

2. Model hydram pump yang telah

dibuat dengan menggunakan

peralatan sederhana dan dari

bahan-bahan yang mudah

dijumpai dipasaran mampu

mengangkat air hingga mencapai

ketinggian 12 m di atas pompa

dengan laju aliran volume 0,56

lit/men.

3. Efisiensi model pompa hydram

yang telah dibuat mencapai nilai

efisiensi maksimum 86 % pada

head sumber 1 m, head penyaluran

7 m, dan pada langkah 6 mm.

4. Penggunaan teknologi hydram

pump ini akan akan dapat

mengurangi dampak kerusakan

lingkungan karena pompa ini

tidak menggunakan listrik atau

bahan bakar fosil dalam

pengoperasiannya tetapi



68


menggunakan energi aliran air itu

sendiri (renewable energi).

DAFTAR PUSTAKA

David, J.P. and Edward, H.W.,

1985, Schaum's Outline of

Theory and Problems of Fluid

Mechanics and Hydraulics, SI

(Metric) Edition, McGrawHill Book Company,

Singapore.

Fox, R. W., and Mc Donald, A.

T., 1995. Introduction to

Fluid Mechanics. John

Wiley & Sons, New York.

781 pp.

Saragih, R. S., Sinaga, J. B., 2007.,

Rancang Bangun Model

Pompa Tanpa Motor

(Hydraulic Ram Pump),

Laporan Penelitian,

Universitas Lampung.

Teferi T., T. 1999. Hydraulic Ram

Pump, Journal of the

Ethiopian Society of

Mechanical Engineers, Vol. II,

No. l.

Tessema, A. A., 2000. Hydraulic

Ram Pump System Design

And Application. ESME 5th

Annual Conference on

Manufacturing and Process

Industry, held at Addis

Ababa, Ethiopia, September

2000

analisa nilai manfaat irigasi pompa dangkal ditinjaudari keberlanjutan sumber daya air untuk...

Documents