PERENCANAAN JARINGAN IRIGASI AIR TANAH DI KECAMATAN NEGARA
KABUPATEN JEMBRANA PROVINSI BALI
Mario Thadeus, Moch. Sholichin, Linda Prasetyorini
Jurusan Pengairan, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya
Email : [email protected] [email protected] [email protected]
ABSTRAK
Daerah Irigasi di Desa Kaliakah, Kecamatan Negara, Kabupaten Jembrana 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 Kaliakah.
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 PKB – 111 adalah 12 lt/dt. Pola tata tanam
yang dikembangkan adalah pola tata tanam rangkap 3 dengan jenis tanaman padi, jagung, ubi, dan
cabai. Kebutuhan air irigasi adalah 1,262 lt/dt/ha dan luas layanan irigasi 25,33 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 4 blok. Pompa yang direncanakan adalah pompa
dengan motor tenggelam (submersible pump) merk Grundfos tipe SP 30 – 4. Pompa tersebut memiliki
daya motor sebesar 5,5 kW dan maksimum head 32 m. Total anggaran biaya dari perencanaan jaringan
irigasi air tanah sumur PKB – 111 adalah Rp. 616.544.000,-
Kata Kunci : jaringan irigasi air tanah, pola tata tanam
ABSTRACT
Irrigation area in the village of Kaliakah, District of Negara, with an area of Jembrana ± 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 Kaliakah.
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 PKB - 111 is 12 lt/sec. Cropping patterns
developed system is the pattern of planting 3 stacks with the type of plant rice, corn, potatoes, and
peppers. Irrigation water requirement is 1,262 lt/sec/ha and 25.33 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 4 blocks. Planned pump is a submersible pump brand Grundfos type SP 30-4. Pump
has a motor power of 5.5 kW and a maximum of 32 m head. The total budget cost of the irrigation
network planning groundwater wells PKB - 111 is Rp. 616 544 000, -
Keywords: groundwater irrigation, pattern of planting
1. PENDAHULUAN
Kondisi ketersediaan air saat ini pada
dasarnya sangatlah terbatas. Sementara itu,
karena adanya pertambahan penduduk yang
cepat dan adanya perkembangan pendapatan
penduduk serta perkembangan di luar sektor
pertanian, menyebabkan kebutuhan air
semakin besar, baik secara kuantitatif dan
kualitatif. Dengan demikian persaingan antar
sektor dalam 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 efesiensi penggunaan sumber
air.
Daerah Irigasi di Desa Kaliakah,
Kecamatan Negara, Kabupaten Jembrana
dengan luas ± 25 ha merupakan sawah tadah
hujan. Sawah tadah hujan adalah sawah yang
air irigasinya mengandalkan dari air hujan
saja sehingga pada saat 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. TINJAUAN 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
drawdown 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 ( √
)
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 di atas 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
) 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)
N = lama kecerahan matahari yang
mungkin dalam 1 hari (jam)
Rn1 = radiasi bersih gelombang panjang
(mm/hr)
= f(t) x f(ed) x f (
)
f(t) = fungsi suhu
f(ed) = fungsi tekanan uap
= 0,34 – [0,044 x (ed)0,5
]
f (
) = fungsi kecerahan
= 0,1 + [0,9 x (
)]
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
= 2 2
x x
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 2
dimana:
hLm = kehilangan tinggi minor (m)
V = kecepatan rata-rata dalam pipa (m/dt)
g = percepatan gravitasi (m/dt2)
k = koef. kehilangan tinggi tekan minor
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):
hb = Kb x 2
2
dimana:
Kb = koef. kehilangan energi pada belokan
Tabel 2. Koefisien Kb sebagai fungsi sudut
belokan α
Sudut Belokan
Pipa (α) 20
o 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)
Gambar 2. Belokan Pipa 90
o
Sumber: (Triatmodjo, 1993:64)
F. TOTAL HEAD POMPA
Perhitungan total head pompa dapat
dihitung berdasarkan persaman berikut
(Sularso, 2000:26):
H = hf + hlm + Zb + 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 di
sisi keluar dan sisi isap
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. METHODOLOGI 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.
D
R
α
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 Kaliakah 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 Kaliakah,
Kecamatan Negara, Kabupaten Jembrana,
Bali. Secara geografis sumur ini berada pada
posisi 8o 9’ 2” S da
o ’ ” BT
serta berada pada ketinggian ± 50 mdpl.
Gambar 3. Lokasi Sumur PKB – 111
A. PERHITUNGAN DEBIT OPTIMUM
SUMUR
Perhitungan debit optimum sumur adalah
sebagai berikut:
Dari data didapatkan:
Ketebalan akuifer (D) = 27 m
Jari-jari sumur (rw) = 8 inch
= 0,1016 m
K = 0,00116
B = 84,06 dt/m2
C = 1250 dt2/m
5
Q = 0,00438 m3/dt
BQ = 84,06 x 0,00438 = 0,368 m
CQ2 = 1250 x (0,00438)
2
= 0,024 m
Sw = BQ + CQ2
= 0,368 + 0,024
= 0,392 m
Perhitungan selanjutnya ditabelkan sebagai
berikut:
Tabel 4. Perhitungan Q/Sw dan Sw/Q
Tahap
Uji
Q
(lt/dt)
Q
(m3/dt)
S
(m)
Q/S
(m2/dt)
S/Q
(dt/m2)
B
(dt/m2)
C
(dt2/m
5)
BQ
(m)
CQ2
(m)
Sw
(m)
I 4.38 0.00438 0.40 0.0109 91.3242
84.06 1250
0.37 0.03 0.39
II 7.68 0.00768 0.69 0.0111 89.8438 0.65 0.07 0.72
III 10.18 0.01018 1.00 0.01018 98.2318 0.86 0.13 0.98
IV 12.93 0.01293 1.30 0.00995 100.541 1.09 0.21 1.29
Sumber: Data dan perhitungan
Selanjutnya menghitung debit maksimum
(Qmaks) sumur dengan persamaan Huisman
sebagai berikut:
Qmaks = 2π x rw x D x ( √
)
= 2 x 3,14 x 0,1016 x 29 x √
= 0,0219 m3/dt
BQmaks = 84,06 x 0,0219
= 1,84 m
CQmaks2 = 1250 x (0,0219)
2
= 0,60 m
Swmaks = BQmaks + CQmaks2
= 1,84 + 0,60
= 2,44 m
Gambar 4. Grafik Q Optimum dan Sw
Optimum
Dari grafik di atas didapatkan debit
optimum (Qopt) adalah 0,012 m3/dt dan
penurunan muka air optimum (Swopt) adalah
1,17 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 0.50 0.28 0.33 0.92 0.85 0.73
Februari 0.13 0.17 0.07 0.54 0.41 0.37
Maret 0.30 0.15 0.17 0.50 0.47 0.50
April 0.23 0.28 0.03 0.41 0.67 0.14
Bulan Padi Palawija
I II III I II III
Mei 0.09 0.01 0.00 0.32 0.10 0.22
Juni 0.02 0.00 0.00 0.07 0.16 0.05
Juli 0.00 0.11 0.00 0.05 0.22 0.07
Agustus 0.00 0.00 0.00 0.01 0.04 0.00
September 0.00 0.00 0.00 0.03 0.09 0.07
Oktober 0.11 0.02 0.00 0.27 0.42 0.49
November 0.05 0.13 0.19 0.32 0.35 0.46
Desember 0.00 0.38 0.16 0.74 0.67 0.59
Sumber: Perhitungan
C. EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL
Besarnya evapotranspirasi potensial pada
studi ini dihitung menggunakan metode
Penman modifikasi adalah sebagai berikut:
Suhu rerata (t) = 26,2 oC
Untuk suhu tersebut diperoleh:
o ea = 34,02 mbar
o w = 0,75
o f(t) = 15,94
Kelembaban relatif (Rh) = 86 %
Kecepatan angin (u) = 1,029 m/dt
Kecerahan matahari (n/N) = 46 %
Radiasi gelombang pendek yang
memasuki batas luar atmosfir atau
angka angot (Ra) untuk kedudukan
8o 9’ 2” S diperole =
mm/hari.
Tabel 6. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial (Eto) Metode Penman Modifikasi
Bln.
Suhu
Udara
Rata-
rata
(OC)
ea w f(t) Rh ed ea-
ed f(ed) Ra n/N Rs f(n/N) u f(u) Rn1 Et* c Eto
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18]
Jan 26.20 34.0 0.7 15.9 0.86 29.26 4.76 0.10 16.10 0.46 8.02 0.5 1.03 0.51 0.84 4.50 1.1 4.95
Feb 27.00 35.7 0.8 16.1 0.83 29.60 6.06 0.10 16.08 0.51 8.45 0.6 1.54 0.63 0.91 5.05 1.1 5.55
Mar 26.90 33.9 0.8 16.9 0.84 28.52 5.43 0.10 15.47 0.59 8.79 0.6 1.54 0.63 1.07 5.02 1.0 5.02
Apr 26.50 34.6 0.8 16.0 0.87 30.12 4.50 0.09 14.33 0.55 7.84 0.6 1.54 0.63 0.94 4.43 0.9 3.98
Mei 26.40 34.4 0.7 15.9 0.85 29.26 5.16 0.10 13.02 0.75 8.53 0.8 1.54 0.63 1.26 4.67 0.9 4.20
Jun 25.90 33.4 0.7 15.9 0.83 27.74 5.68 0.11 12.43 0.82 8.61 0.8 2.06 0.75 1.44 4.83 0.9 4.35
Jul 24.50 30.7 0.7 15.5 0.84 25.83 4.92 0.12 12.55 0.80 8.56 0.8 2.06 0.75 1.48 4.61 0.9 4.15
Aug 24.40 30.6 0.7 15.5 0.82 25.07 5.50 0.12 13.45 0.83 9.39 0.8 1.03 0.51 1.57 4.76 1.0 4.76
Sept 25.50 32.6 0.7 15.7 0.83 27.09 5.55 0.11 14.64 0.79 9.90 0.8 1.54 0.63 1.42 5.37 1.1 5.90
Okt 26.60 34.8 0.8 16.0 0.82 28.56 6.27 0.10 15.60 0.77 10.4 0.8 1.03 0.51 1.33 5.66 1.1 6.23
Nov 27.00 35.7 0.8 16.1 0.86 30.67 4.99 0.09 15.93 0.63 9.40 0.7 1.54 0.63 1.04 5.33 1.1 5.86
Des 27.40 36.5 0.8 16.2 0.85 31.03 5.48 0.09 16.00 0.53 8.58 0.6 1.54 0.63 0.88 5.05 1.1 5.56
`
D. KEBUTUHAN AIR UNTUK
PENYIAPAN LAHAN
Perhitungan kebutuhan air untuk
penyiapan lahan pada bulan Januari adalah
sebagai berikut:
Evapotranspirasi potensial (Eto) pada
bulan Januari = 4,95 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 4.95 5.44 2.00 7.44 250 30 0.89 12.60
Februari 5.55 6.10 2.00 8.10 250 30 0.97 13.03
Maret 5.02 5.52 2.00 7.52 250 30 0.90 12.65
April 3.98 4.38 2.00 6.38 250 30 0.77 11.93
Mei 4.20 4.62 2.00 6.62 250 30 0.79 12.08
Juni 4.35 4.78 2.00 6.78 250 30 0.81 12.18
Juli 4.15 4.56 2.00 6.56 250 30 0.79 12.04
Agustus 4.76 5.24 2.00 7.24 250 30 0.87 12.47
September 5.90 6.49 2.00 8.49 250 30 1.02 13.29
Oktober 6.23 6.85 2.00 8.85 250 30 1.06 13.53
November 5.86 6.45 2.00 8.45 250 30 1.01 13.26
Desember 5.56 6.11 2.00 8.11 250 30 0.97 13.04
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 = 1,629 lt/dt/ha
Alternatif II = 1,607 lt/dt/ha
Alternatif III = 1,262 lt/dt/ha
Sebagai dasar perencanaan jaringan irigasi air
tanah pada studi ini, digunakan analisa
kebutuhan air irigasi alternatif III karena
memiliki nilai kebutuhan air irigasi di sawah
(NFR) maksimal yg pling 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 12,03 lt/dt dan luas
layanan total irigasi adalah 25,33 ha.
Perhitungan neraca air ditabelkan sebagai
berikut:
Tabel 8. Perhitungan Neraca Air
Bulan Periode
Kebutuhan
Air Irigasi
(lt/dt/ha)
Luas
Layanan
(ha)
Kebutuhan
Air Irigasi di
Pengambilan
(lt/dt)
Kebutuhan
Air Irigasi di
Pengambilan
(m3)
Kebutuhan
Air Irigasi
Sistem
Rotasi
(3 Blok)
(m3)
Kebutuhan
Air Irigasi
Sistem
Rotasi
(4 Blok)
(m3)
Debit
Optimum
(m3)
Januari
I 1.262 25.33 31.98 27629.13 9209.71 6907.28 8661.6
II 1.012 25.33 25.62 22138.44 7379.48 5534.61 8661.6
III 0.730 25.33 18.49 15973.41 5324.47 3993.35 8661.6
Februari
I 0.713 25.33 18.06 15607.91 5202.64 3901.98 8661.6
II 0.761 25.33 19.29 16663.30 5554.43 4165.83 8661.6
III 0.827 25.33 20.94 18095.00 6031.67 4523.75 8661.6
Maret
I 0.717 25.33 18.16 15687.97 5229.32 3921.99 8661.6
II 0.651 25.33 16.48 14241.09 4747.03 3560.27 8661.6
III 0.565 25.33 14.31 12365.92 4121.97 3091.48 8661.6
April
I 0.453 25.33 11.49 9923.22 3307.74 2480.80 8661.6
II 0.532 25.33 13.46 11632.85 3877.62 2908.21 8661.6
III 0.571 25.33 14.47 12506.38 4168.79 3126.59 8661.6
Mei
I 0.615 25.33 15.59 13469.90 4489.97 3367.48 8661.6
II 0.524 25.33 13.28 11472.33 3824.11 2868.08 8661.6
III 0.421 25.33 10.67 9217.76 3072.59 2304.44 8661.6
Juni
I 0.443 25.33 11.21 9689.54 3229.85 2422.38 8661.6
II 0.503 25.33 12.74 11006.46 3668.82 2751.62 8661.6
III 0.561 25.33 14.22 12285.62 4095.21 3071.41 8661.6
Juli
I 0.533 25.33 13.49 11655.48 3885.16 2913.87 8661.6
II 0.463 25.33 11.72 10126.84 3375.61 2531.71 8661.6
III 0.413 25.33 10.45 9031.64 3010.55 2257.91 8661.6
Agustus
I 0.359 25.33 9.08 7846.62 2615.54 1961.65 8661.6
II 0.205 25.33 5.18 4475.76 1491.92 1118.94 8661.6
III 0.023 25.33 0.58 499.70 166.57 124.93 8661.6
September
I 0.041 25.33 1.04 900.22 300.07 225.06 8661.6
II 0.150 25.33 3.79 3276.11 1092.04 819.03 8661.6
III 0.335 25.33 8.48 7327.09 2442.36 1831.77 8661.6
Oktober
I 0.545 25.33 13.80 11921.24 3973.75 2980.31 8661.6
II 0.653 25.33 16.54 14287.09 4762.36 3571.77 8661.6
III 0.683 25.33 17.31 14956.16 4985.39 3739.04 8661.6
November
I 0.657 25.33 16.65 14387.57 4795.86 3596.89 8661.6
II 0.581 25.33 14.70 12704.42 4234.81 3176.10 8661.6
III 0.489 25.33 12.37 10691.32 3563.77 2672.83 8661.6
Desember
I 0.533 25.33 13.49 11656.39 3885.46 2914.10 8661.6
II 0.889 25.33 22.52 19454.66 6484.89 4863.66 8661.6
III 1.257 25.33 31.84 27507.24 9169.08 6876.81 8661.6
Sumber: Perhitungan
Gambar 5. Grafik Analisa Neraca Air
Berdasarkan peta topografi didapatkan
letak sumur pompa berada pada elevasi
+50,00. Kedudukan sawah tertinggi terletak
pada elevasi +51,80 dan sawah terendah
terletak pada elevasi +46,00. Perencanaan
jaringan irigasi air tanah pada studi ini
menggunakan sistem pemberian air secara
rotasi dengan pembagian 4 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 Titik Outlet
Nama Luas
(ha)
Luas
Total
(ha)
Elevasi
Outlet
Blok
1
Blok 1 A 1.45
7.05
+50.00
Blok 1 B 1.61 +50.00
Blok 1 C 1.32 +50.00
Blok 1 D 2.67 +47.50
Blok
2
Blok 2 A 2.06
6.28
+49.70
Blok 2 B 1.98 +46.00
Blok 2 C 2.24 +47.80
Blok
3
Blok 3 A 1.02
5.78
+51.80
Blok 3 B 1.19 +49.00
Blok 3 C 1.54 +47.30
Blok 3 D 2.03 +47.70
Blok
4
Blok 4 A 1.42
6.22
+45.00
Blok 4 B 1.98 +45.00
Blok 4 C 1.37 +46.00
Blok 4 D 1.45 +46.00
Luas Total Daerah
Layanan 25.33
Sumber: Analisa Data
Gambar 6. Pembagian Blok Tersier Pada
Daerah Layanan Irigasi
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
PL
CABAI (30%)
JAGUNG I (50%) UBI (40%)
PL PADI I (100%) WLR PL PADI II (50%) WLR JAGUNG II (30%) PL
I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III I II III
November Desember Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober
Musim Hujan Musim Kemarau I Musim Kemarau II
Cu
rah
Hu
jan
Efe
kti
f (m
m/h
ari
)
Keb
. Air
Iri
ga
si (
m3)
Periode dan Pola Tanam
Curah Hujan Efektif Keb. Air Irigasi di Pengambilan Keb. Air Irigasi Sitem Rotasi (4 Blok) Debit Optimum Sumur Keb. Air Irigasi Sistem Rotasi (3 Blok)
PADI I
PL WLR PL
PADI II
WLR
JAGUNG I
BERO
JAGUNG II
UBI
CABAI
PL
Gambar 7. Skema Jaringan Irigasi Yang Direncanakan
F. PERHITUNGAN TOTAL HEAD
POMPA
Elevasi muka tanah pada sumur adalah +
50,00 dan elevasi muka air di sisi keluar pada
sawah tertinggi adalah +52,80. Muka air
tanah berada pada kedalaman 20 m atau pada
elevasi +30,00 sedangkan penurunan Muka
air tanah maksimum (Swmaks) adalah 2,44 m
atau pada elevasi +27,56. Direncanakan
menggunakan pompa celup (supmersible
pump) diletakkan pada kedalaman 29 m atau
berada pada elevasi +21,00.
Perhitungan total head pompa adalah
sebagai berikut:
hf = 1,4942 m
hlm = 0,3491 m
V = 0,67 m/dt
Zb = el. m.a. sisi keluar – el. m.a. tanah
= 52,80 – 30,00
= 22,80 m
H = hf + hlm + Zb + 2
2 x
= 1,4942 + 0,3491 + 22,80 +
2
2 x 9
= 1,4942 + 0,3491 + 22,80 + 0,023
= 24,67 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 30 - 4 dengan data
teknis berikut:
Tipe pompa = SP 30 - 4
Tipe motor = MS 4000
Daya motor = 5,5 kW
Berat = 36 kg
Diameter pompa = 95 mm
Panjang = 673 mm
Head maksimum = 32 m
Gambar 8. Pompa Supmersible
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 IW10WS
dengan data teknis berikut:
Tipe = IW10WS
Frekuensi = 50 Hz
Daya = 10 kW
Kapasitas bahan bakar = 45 lt
Konsumsi bahan bakar = 2,5 lt/jam
Bahan Bakar = Solar
Dimensi (p x l x t) = 1,6x0,8x0,9 m
Berat = 650 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 4 blok tersier dimana ketika 1
blok tersier dialiri, 3 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 +21
Head design 32 m
Debit operasional (design flow) 12 lt/dt
Debit maksimum (maximum operating
flow) 21 lt/dt
Berikut merupakan hasil running pompa:
Tabel 10. Hasil Simulasi Pompa Blok 1
Label Elevation
(m) Status
Flow
(lt/sec)
Pump
Head (m)
PMP-1 21 On 8.9 33.12
Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition
Tabel 11. Hasil Simulasi Pompa Blok 2
Label Elevation
(m) Status
Flow
(lt/sec)
Pump
Head (m)
PMP-1 21 On 7.93 33.36
Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition
Tabel 12. Hasil Simulasi Pompa Blok 3
Label Elevation
(m) Status
Flow
(lt/sec)
Pump
Head (m)
PMP-1 21 On 7.29 33.49
Sumber: Program WaterCAD ver 8 XM Edition
Tabel 13. Hasil Simulasi Pompa Blok 4
Label Elevation
(m) Status
Flow
(lt/sec)
Pump
Head (m)
PMP-1 21 On 7.85 33.38
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 14. Rekapitulasi Rencana Anggaran
Biaya (RAB)
No. Pekerjaan
Harga
Pekerjaan
(Rp.)
I. Pekerjaan Persiapan 35,195,400
II. Pekerjaan Rumah Pompa 100,380,166
III. Pekerjaan Pagar Rumah
Pompa 46,040,492
IV. Pekerjaan Jaringan Irigasi 378,878,524
Jumlah Harga Pekerjaan (Rp.) 560,494,581
PPn 10 % 56,049,458
Jumlah Harga Konstruksi 616,544,040
Dibulatkan 616,544,000
Terbilang : Enam Ratus Enam Belas Juta Lima
Ratus Empat Puluh Empat Ribu Rupiah
Dari perhitungan di atas dapat diketahui
bahwa rencana anggaran biaya untuk
pembangunan jaringan irigasi perpipaan
sumur PKB – 111 adalah sebesar Rp.
616.544.000,-
5. KESIMPULAN
Berdasarkan rumusan masalah dan hasil
kajian dari pembahasan (BAB IV), maka
didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Debit optimum yang dihasilkan sumur
PKB – 111 adalah 0,012 m3/dt dengan
penurunan muka air tanah optimum 1,17 m
dan penurunan muka air tanah maksimum
2,44 m.
2. Perhitungan besarnya kebutuhan air irigasi
menggunakan 3 alternatif. Alternatif I
adalah masa tanam dimulai pada bulan
November, alternatif II adalah masa tanam
dimulai pada bulan Desember, dan
alternatif III adalah masa tanam dimulai
pada bulan Januari. Dari ketiga alternatif
tersebut, sebagai dasar perencanaan
jaringan irigasi air tanah pada studi ini,
digunakan analisa kebutuhan air irigasi
alternatif III karena memiliki nilai
kebutuhan air irigasi di sawah (NFR)
maksimal yg pling kecil dari ketiga
alternatif yaitu 1,262 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 25,33 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 4 blok.
4. Pompa yang direncanakan adalah pompa
dengan motor tenggelam atau pompa celup
(submersible pump) merk GRUNDFOS
tipe SP 30-4 dengan daya 5,5 kW dan head
maksimum 32 m.
5. Rencana anggaran biaya dalam
pembangunan jaringan irigasi air tanah
sumur PKB – 111 adalah sebesar Rp.
616.544.000,-
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.
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.
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.
Triadmodjo, Bambang. 1993. Hidraulika II.
Yogyakarta: Beta Offset.