Irigasi Curah

Topik 11. Teknologi Irigasi Curah-DKK, AS, PR
Teknik Irigasi dan Drainase
1
Topik 11. Teknologi Irigasi Curah
Pendahuluan
Tujuan instruksional khusus: mahasiswa mampu menerangkan tentang pengertian dan
komponen irigasi curah, uniformity dan efisiensi irigasi curah, serta merancang irigasi
curah
Bahan Ajar
Bahan ajar terdiri dari: (1) Pendahuluan, (2) Sistem Irigasi Curah, (3) Komponen Irigasi
Curah, (4) Sprinkler Berputar, (5) Hidrolika dalam Sistem Irigasi Curah, (6) Rancang
Bangun Irigasi Curah. Di dalam File Tambahan Topik 11 tercantum buku dalam pdf
berjudul Pressurized Irrigation, FAO, 2000.
1. Pendahuluan
Pada metoda irigasi curah, air irigasi diberikan dengan cara menyemprotkan air ke
udara dan menjatuhkannya di sekitar tanaman seperti hujan. Penyemprotan dibuat
dengan mengalirkan air bertekanan melalui orifice kecil atau nozzle. Tekanan biasanya
didapatkan dengan pemompaan. Untuk mendapatkan penyebaran air yang seragam
diperlukan pemilihan ukuran nozzle, tekanan operasional, spasing sprinkler dan laju
infiltrasi tanah yang sesuai.
(a) (b)
Gambar 1. Irigasi curah pada tanaman jeruk (a) dan jagung (b)
Cara yang paling sederhana yang sering digunakan untuk irigasi sayuran oleh petani
kecil adalah dengan menyiram menggunakan emrat (ebor) seperti diperlihatkan pada
Gambar 2. Luas bedengan (petakan) sayuran biasanya hanya sekitar 6 m2
yakni panjang
6 m, dan lebar 1 m. Untuk tanaman berakar pendek (seperti selada, sawi, kangkung,
bayam, kenikir, dan sebagainya), pada waktu kondisi cuaca normal irigasi dilakukan
satu hari sekali sebanyak 80 liter per petakan (efisiensi ± 35%). Pada waktu hari panas
air irigasi diberikan sampai 4 kali per hari dengan total pemberian 320 liter per petakan
(efisiensi ± 9%)
1
. Sistim ini memerlukan banyak tenaga kerja untuk penyiraman dan
1
Data diambil dari hasil wawancara dengan petani penggarap lahan kosong di kota Bekasi pada bulan
Januari 2006.

2
sumber air harus tersedia berada di dekat kebun. Satu keluarga dengan tenaga kerja 2
orang (istri dan bapak) hanya mampu mengelola kebun seluas 400 – 500 m2
.
Gambar 2. Irigasi ebor pada petani sayuran berlahan
sempit mengelola lahan tidur di kota Bekasi
Kesesuaian irigasi curah
Irigasi curah dapat digunakan untuk hampir semua tanaman kecuali padi dan yute, pada
hampir semua jenis tanah. Akan tetapi tidak cocok untuk tanah bertekstur liat halus,
dimana laju infiltrasi kurang dari 4 mm per jam dan atau kecepatan angin lebih besar
dari 13 km/jam.
Keuntungan irigasi curah
Beberapa keuntungan irigasi curah antara lain:
a. Efisiensi pemakaian air cukup tinggi
b. Dapat digunakan untuk lahan dengan topografi bergelombang dan kedalaman
tanah (solum) yang dangkal, tanpa diperlukan perataan lahan (land grading).
c. Cocok untuk tanah berpasir di mana laju infiltrasi biasanya cukup tinggi.
d. Aliran permukaan dapat dihindari sehingga memperkecil kemungkinan terjadinya
erosi.
e. Pemupukan terlarut, herbisida dan fungisida dapat dilakukan bersama-sama
dengan air irigasi.
f. Biaya tenaga kerja untuk operasi biasanya lebih kecil daripada irigasi permukaan
g. Dengan tidak diperlukannya saluran terbuka, maka tidak banyak lahan yang tidak
dapat ditanami
h. Tidak mengganggu operasi alat dan mesin pertanian.
Faktor-faktor pembatas
Berbagai faktor pembatas penggunaan irigasi curah adalah:
a. Kecepatan dan arah angin berpengaruh terhadap pola penyebaran air
b. Air irigasi harus cukup bersih bebas dari pasir dan kotoran lainnya
c. Investasi awal cukup tinggi
d. Diperlukan tenaga penggerak di mana tekanan air berkisar antara 0,5 - 10 kg/cm2
.

3
2. Sistem irigasi curah
Berdasarkan penyusunan alat penyemprot, irigasi curah dapat dibedakan :
a. Sistem berputar (rotating head system). Terdiri dari satu atau dua buah nozzle
miring yang berputar dengan sumbu vertikal akibat adanya gerakan memukul dari
alat pemukul (hammer blade). Sprinkler ini umumnya disambung dengan suatu
pipa peninggi (riser) berdiameter 25 mm yang disambungkan dengan pipa lateral.
Alat pemukul sprinkler bergerak karena adanya gaya impulse dari aliran jet
semprotan air, kemudian berbalik kembali karena adanya regangan pegas. (Gambar
3).
b. Sistem pipa berlubang (perforated pipe system). Terdiri dari pipa berlubang-
lubang, biasanya dirancang untuk tekanan rendah antara 0,5 -2,5 kg/cm2
, sehingga
sumber tekanan cukup diperoleh dari tangki air yang ditempatkan pada ketinggian
tertentu (Gambar 4). Semprotan dapat meliput selebar 6 - 15 meter. Cocok untuk
tanaman yang tingginya tidak lebih dari 40 - 60 cm.
Gambar 3. Kepala sprinkler berputar dan sistem sprinkler berputar
Gambar 4. Pipa perforasi untuk
irigasi bibit kelapa sawit di PT
Makin, Jambi
Pada sistim sprinkler terdapat 3 tipe utama yakni (a) sistim berpindah (portable system),
(b) sistim solid atau permanen, dan (c) sistim semi-permanen.

4
Sistim Sprinkler Konvensional
Sistim sprinkler yang paling awal dirancang adalah sprinkler putar kecil yang beroperasi
simultan, mulai populer tahun 1930-an dan masih digunakan sampai sekarang. Sprinkler
jenis ini bekerja dengan tekanan rendah sampai medium (2 ~ 4 bar) dan mampu
mengairi suatu areal lahan lebar 9 ~ 24 m dan panjang sampai 300 m untuk setiap
settingnya (0,3 ~ 0,7 ha). Laju aplikasi bervariasi dari 5 ~ 35 mm/jam.
Sistim Berpindah (portable system)
Sistim berpindah manual
Sistim berpindah yang sangat sederhana adalah memindahkannya dengan tenaga
manusia secara manual. Sistim ini terdiri dari sebuah pompa, pipa utama, lateral dan
sprinkler putar. Lateral tetap di suatu posisi sampai irigasi selesai. Pompa dihentikan
dan lateral dilepaskan dari pipa utama dan dipindahkan ke posisi lateral berikutnya. Bila
irigasi satu blok lahan telah selesai, keseluruhan sistim (lateral, pipa utama dan pompa)
dipindahkan ke blok lahan lainnya (Gambar 5).
Gambar 5. Sistem berpindah
Kebanyakan, yang dipindah-pindahkan hanya lateralnya saja, sedangkan pompa dan
pipa utamanya tetap. Sistem seperti ini disebut dengan sistim semi-portable.
Lateral dipindahkan dengan tenaga manusia ke posisi berikutnya pada pipa utama.
Umumnya lateral berpindah antara satu sampai empat kali per hari tergantung pada “set-
time” yang ditetapkan. Lateral berpindah berurutan dari satu posisi ke posisi lain sampai
seluruh lahan terairi. Pada sistim ini juga sering digunakan 2 atau lebih lateral bekerja
simultan (Gambar 6).
Peletakan sistim pipa dapat bermacam cara. Gambar 7 memperlihatkan alternatif tata-
letak dimana pipa utama berada pada satu sisi dari lahan. Perpindahan dengan tenaga

5
manusia memerlukan hari orang kerja (HOK) yang cukup besar, sehingga hanya cocok
untuk daerah dimana tenaga kerja manusia tersedia banyak dan tak mahal.
.
Gambar 6. Sistem sprinkler berpindah
Gambar 7. Penempatan pipa utama di sisi lahan
Sistim Berpindah dengan Mesin
Laeral-move atau roll-move system. Pada sistem ini, pipa lateral selain untuk
mengalirkan air digunakan juga sebagai poros roda berdiameter 1,5 ~ 2,0 m. Roda
ditempatkan pada jarak 9 ~ 12 m sehingga lateral dapat mudah didorong dari satu
Satu lateral
Dua lateral

6
setting irigasi ke setting lainnya dengan menggunakan tenaga gerak motor bakar
(internal combustion engine).
Gambar 8. Sistem berpindah dengan roda
Pada waktu irigasi, lateral tetap pada satu lokasi sampai sejumlah air irigasi selesai
diaplikasikan. Pompa dihentikan dan pipa lateral dilepas dari pipa utama, airnya
dibuang, kemudian posisi lateral dipindahkan dengan tenaga penggerak. Lateral
disambung kembali dengan pipa utama di posisi berikutnya.
Sistim ini cocok digunakan di lahan datar, luas, berbentuk segi empat dengan tanaman
rendah dalam barisan. Lateral dipasang melintang barisan tanaman sehingga roda
penggerak ditempatkan di antara baris tanaman.
Pergerakan lateral juga dapat berputar mengelilingi suatu poros dan disebut dengan
sistem center pivot (Gambar 9).
Gambar 9. Sistem sprinkler center pivot
Mobile rain-gun system (MRS). Sistem ini menggunakan sprinkler putar besar yang
bekerja pada tekanan tinggi mengairi areal yang luas.. Umumnya sprinkler dipasang
pada alat angkut bergerak sinambung memotong lahan selama beroperasi dan disebut
travellers (Gambar 10). Akhir-akhir ini menjadi sangat populer karena biaya modal per
hektar relatif rendah dan kebutuhan tenaga kerja lebih kecil.

7
Gambar 10. Traveller
Rain-guns umumnya beroperasi pada tekanan tinggi 5 – 10 bar, dengan debit 40 – 120
m3
/jam. Dalam satu setting mampu mengairi areal lebar 100 m dan panjang 400 m
(sekitar 4 ha). Laju aplikasi berkisar antara 5 – 35 mm/jam. Tersedia dalam dua tipe (a)
Hose-pull system, dan (b) Hose-reel system.
Hose-pull system (HPS)
Mesin hose-pull mempunyai rain-gun yang dipasang pada alat angkut beroda. Air
dipasok melalui slang feksibel (flexible hose) dengan panjang sampai 200 m dan
diameter 50 – 100 mm. Pada tipikal tata-letak HPS pipa utama dipasang melintas pusat
lahan dari stasiun pompa (Gambar 11). Suatu jalur sepanjang 400 m dapat diairi pada
satu setting meskipun panjang slang feksibel hanya 200 m. Rain-gun carrieage
diposisikan pada kondisi start dari jalur pertama. Slang fleksibel (FH) diletakkan
sepanjang jalur gerak (travel line) dan disambung ke rain gun dan valve coupler pada
pipa utama.
Suatu kabel baja pelurus pada sprinkler carriage ditarik sampai ujung terjauh lapangan
dan dipantek kuat ke tanah. Valve coupler perlahan dibuka memulai irigasi. Rain-gun
carriage ditarik baik oleh “water motor” dengan tenaga dari aliran air menggunakan
piston atau turbin, atau menggunakan motor bakar.
Gambar 11. Tipikal tata letak HPS
Sistim lateral fleksibel (flexible lateral system)
Teknik lainnya adalah apa yang disebut dengan sistim lateral fleksibel (flexible lateral
system) dimana lateral dapat digulung oleh suatu drum pada akhir irigasi (Gambar12).
Sprinkler putar disambungkan ke lateral pada jarak tertentu dengan rangka khusus
(sfecial frame). Sprinkler ini berbaring pada waktu lateral digulung, tapi akan berdiri
tegak (pop up) secara vertikal jika pipa lateral sedang beroperasi.

8
Gambar 12. Fleksible lateral
Solid-set atau Sistim Permanen
Jika jumlah lateral dan sprinkler cukup meliput seluruh lahan, sehingga tak diperlukan
peralatan untuk berpindah, maka sistim tersebut disebut sebagai solid-set system
(Gambar 13). Untuk tanaman semusim, pipa dan sprinkler dipasang setelah tanam dan
tetap di tempat selama musim pertumbuhan dan irigasi. Sesudah panen perlengkapan
dibongkar dan disimpan di gudang peralatan untuk digunakan pada musim berikutnya
Gambar 13. Sistem solid/permanen
Jika mengairi tanaman tahunan seperti buah-buahan, maka jaringan pipa dan sprinkler
seringkali tetap di tempat dari musim ke musim. Dalam kasus ini sistim tesebut disebut
sebagai sistim permanen. Umumnya pada sistim permanen jaringan perpipaan ditanam
di bawah tanah untuk menghindari kerusakan dari kendaraan pertanian yang lewat, atau
dipasang permanen di atas tanaman.
Umumnya pada sistim solid atau permanen hanya sebagian dari sistim bekerja secara
simultan. Hal ini tergantung pada ukuran pipa dan jumlah air tersedia. Debit aliran
disalurkan dari satu blok ke blok lainnya melalui hidran atau katup. Pada kondisi khusus
misalnya untuk pencegahan kabut beku (frost) diperlukan operasi simultan di seluruh
lahan.
Sistim solid atau permanen ini memerlukan tenaga kerja jauh lebih sedikit daripada
sistim bergerak dan juga memerlukan tenaga trampil lebih sedikit. Akan tetapi investasi
awalnya lebih besar karena jumlah pipa, sprinkler, dan perlengkapannya akan lebih
banyak. Jadi sistim ini hanya cocok untuk daerah yang tenaga kerjanya langka dan
mahal.

9
Sistim Semi-Permanen
Beberapa sistim baru dkembangkan akhir-akhir ini untuk memperoleh keuntungan
keduanya baik dari sistim berpindah maupun sistim solid-set. Rancangan diarahkan
untuk mendapatkan suatu kombinasi baik biaya investasi rendah maupun tenaga buruh
yang diperlukan juga rendah. Sistim ini disebut sebagai Semi-Permanen yang terdiri
dari (a) Sprinkler-hop system, (b) Pipe-grid system, (c) Hose-pull system dan (d) Hose
move system
Sprinkler-hop system
Sistim ini dalam beberapa hal menyerupai sistim berpindah (portable), tetapi sprinkler
ditempatkan pada posisi selang-seling sepanjang lateral (Gambar 14). Jika sejumlah air
irigasi sudah diaplikasikan maka sprinkler dilepas dan dipindah-geserkan atau hopped
2
sepanjang lateral ke posisi berikutnya dengan perioda (lama) irigasi yang sama.
Perpindahan ini dikerjakan tanpa menghentikan aliran di lateral. Setiap penyambungan
sprinkler digunakan katup khusus yang otomatis menutup jika sprinkler dicabut. Lateral
kemudian dipindahkan ke posisi berikutnya, selanjutnya proses penggeseran (hopping)
diulang kembali. Sistim ini menggunakan air dengan laju aplikasi rendah sehingga pipa
dan pompa berukuran kecil. Umumnya setiap hari hanya satu kali pindah lateral dan
satu kali pindah sprinkler.
Gambar 14. Sprinkler-hop system
Pipe-grid systems
Sistim ini dalam beberapa aspek hampir sama dengan solid-set system. Pipa lateral
diameter kecil sekitar 25 mm digunakan supaya biaya investasi rendah. Pipa lateral
dipasang di seluruh lahan dan tetap berada di lokasi selama periode irigasi, sehingga
perpindahan pipa lateral antar irigasi dapat dihindarkan. Dua buah sprinkler disambung
ke masing-masing lateral. Jika jumlah air irigasi sudah cukup diaplikasikan, maka
masing-masing sprinkler dilepas dan dipindahkan sepanjang lateral ke posisi berikutnya.
Prosedur ini diulang sampai seluruh lahan terairi. Sprinkler kemudian dipasang lagi
pada posisi awal untuk memulai periode irigasi berikutnya. Sprinkler disambung ke
lateral menggunakan katup (valves) seperti yang digunakan pada hop-system. Sistim ini
2
Hop: berpindah tempat ke samping dengan menggeser posisi kaki (kamus webster)

10
mengairi pada laju aplikasi rendah dengan periode lama, seringkali malam hari juga
beroperasi. Seperti pada “hop” system perpindahan sprinkler dapat diatur sesuai dengan
aktivitas budidaya tanaman lainnya. Suatu tipikal sistim ini beroperasi setiap hari paling
tidak dua buah sprinkler berpindah pada setiap lateral. Satu sprinkler berpindah pada
siang hari dan yang lainnya pada malam hari (Gambar 15).
Gambar 15. Pipe-grid systems
Sistim tarik-slang (Hose-pull systems)
Sistim ini awalnya diciptakan untuk mengairi tanaman di bawah pohon (under-tree)
pada perkebunan jeruk, tetapi sekarang banyak digunakan untuk tanaman buah-buahan
lainnya dan untuk tanaman dalam barisan. Pipa utama dan lateral dipasang permanen
baik di permukaan atau di bawah permukaan tanah. Slang plastik berdiameter kecil
digunakan untuk memasok air dari lateral ke satu atau dua buah sprinkler putar. Panjang
slang biasanya dibatasi sampai 50 m, mengingat kehilangan energi gesekan yang besar
jika slang plastik terlalu panjang. Selama irigasi, dua buah sprinkler diletakkan antara
dua baris pohon pada posisi 1-1 dan tetap di situ sepanjang hari. Pada hari berikutnya
sprinkler tersebut ditarik ke posisi 2-2, dan seterusnya sampai irigasi selesai (Gambar
16).
Penggunaan slang plastik seperti ini dapat mengurangi jumlah lateral permanen, selain
itu juga memungkinkan fleksibilitas yang tinggi pada waktu irigasi. Sprinkler dapat
dipindahkan ke dekat pohon yang masih muda untuk mencegah pembasahan yang tak
perlu di lahan. Meskipun sistim ini relatif lebih kecil biayanya daripada sistim
permanen, biasanya masalah akan muncul dengan slang plastik. Slang plastik mudah
rusak oleh peralatan mesin pertanian dan jika ditangani secara kasar, selain itu juga
cepat rusak jika kena sinar matahari secara terus menerus.
Hose move system
Sistem lain yang juga menggunakan lateral fleksible adalah sistem hose-move sprinkler.
Sistem ini merupakan gabungan dari sistem perpindahan manual, sistem semi permanen
dan sistem permanen. Pada sistem ini, sprinkler, yang biasanya dari jenis tekanan
rendah sampai sedang, dipasang di atas kaki tiga dan disambungkan ke pipa utama
menggunakan slang fleksibel berdiameter 20 – 25 mm dan panjang sampai 30 m.
Sprinkler dapat dipindah-pindahkan sepanjang posisi lateral (Gambar 17).

11
Gambar 16. Sistim tarik-slang (Hose-pull systems)
Gambar 17. sistem hose-move sprinkler

12
3. Komponen irigasi curah
Umumnya komponen irigasi curah terdiri dari: (a) pompa dengan tenaga penggerak
sebagai sumber tekanan, (b) pipa utama, (c) pipa lateral, (d) pipa peninggi (riser), dan
(e) kepala sprinkler (sprinkler head) (Gambar 18).
Gambar 18a. Komponen sistem irigasi curah dengan tenaga motor listrik
Gambar 18b. Komponen sistem irigasi curah dengan tenaga motor bakar

13
Tenaga penggerak
Sumber tenaga penggerak pompa dapat berupa motor listrik atau motor bakar (internal
combustion engine)
Pipa utama
Pipa utama (main line) adalah pipa yang mengalirkan air dari pompa ke pipa lateral.
Pipa utama dapat dibuat permanen di atas atau di bawah permukaan tanah, dapat pula
berpindah (portable) dari satu lahan ke lahan yang lain... Pipa beton tidak cocok untuk
tekanan tinggi. Untuk pipa utama yang berpindah, pipa biasanya terbuat dari almunium
yang ringan dan dilengkapi dengan quick coupling (Gambar 19). Sedangkan untuk pipa
utama yang ditanam, umumnya dipasang pada kedalaman 0,75 m di bawah permukaan
tanah. Pipa utama berdiameter antara 75 – 200 mm.
Gambar 19. Pipa almunium dengan quick coupling
Pipa lateral
Pipa lateral adalah pipa yang mengalirkan air dari pipa utama ke sprinkler. Pipa utama
biasanya terbuat dari baja, beton, asbestos cement, PVC atau pipa fleksibel. Pipa lateral
ini berdiameter lebih kecil dari pipa utama, umumnya lateral berdiameter 50 – 125 mm,
dapat bersifat permanen atau berpindah. Pipa lateral biasanya tersedia di pasaran dengan
ukuran panjang 5, 6 atau 12 meter setiap potongnya. Setiap potongan pipa dilengkapi
dengan quick coupling untuk mempermudah dan mempercepat proses menyambung dan
melepas pipa (Gambar 20) .
Gambar 20. (a) Pipa fleksibel, (b) Pipa kaku berpindah dengan sambungan pipa cepat
(quick coupler), (c) pipa sambungan permanen

14
Kepala sprinkler (sprinkler head)
Terdapat dua tipe kepala sprinkler untuk mendapatkan semprotan yang baik yaitu:
a. Kepala sprinkler berputar (Rotating head sprinkler). Kepala sprinkler berputar
mempunyai satu atau dua nozzle dengan berbagai ukuran tergantung pada debit
dan diameter lingkaran basah yang diinginkan (Gambar 21).
b. Pipa dengan lubang-lubang sepanjang atas dan sampingnya (sprayline) (Gambar
22).
Gambar 21. Kepala sprinkler berputar
Gambar 22. Sprayline
Satu nozzle
Dua nozzle
Pop up
Big gun

15
Komponen lain:
a. Saringan
Saringan diperlukan bila sumber air yang digunakan untuk irigasi sprinkler berupa air
permukaan. Saringan harus mampu menahan sisa-sisa tanaman, sampah, biji-biji
rumput dan partikel-partikel kecil lainnya.
b. Kolam Pengendapan
Kolam pengendapan diperlukan untuk mengendapkan pasir dan sedimen yang terbawa
oleh air yang diambil dari sungai, saluran atau sumur yang bergaram.
c. Pompa Buster (booster pump)
Pompa penguat (buster) diperlukan untuk menambah tekanan aliran bila tekanan pompa
utama tidak mampu menjangkau tempat yang jauh atau lebih tinggi.
d. Katup Sadap
Katup sadap diperlukan untuk mengontrol tekanan pada pipa lateral bila perbedaan
tekanan aliran antara pipa utama dan pipa lateral cukup besar.
e. Katup Pengontrol Aliran
Katup pengontrol aliran diperlukan untuk mengatur tekanan dan debit aliran dari setiap
sprinkler bila tekanan sepanjang pipa lateral tidak sama. Katup ini tidak diperlukan
pada petakan yang datar atau sangat landai.
f. Katup Pengaman
Merupakan katup untuk menghindarkan tekanan air di dalam pipa yang berlebihan.
g. Tangki Injeksi
Larutan pupuk dan kimia lainnya dapat diinjeksikan ke sistem sprinkler melalui tangki
injeksi. Sistem injeksi yang diterapkan dapat berupa tangki tertutup atau venturi seperti
Gambar 23.
4. Sprinkler berputar
Sprinkler bekerja dengan cara menyemprotkan air bertekanan lewat suatu lubang kecil
atau nozzle ke udara. Jet air ini selama perjalanannya akan pecah menjadi butiran air
dan jatuh ke tanah atau tanaman. Sprinkler berputar horizontal dan menghasilkan pola
pembasahan berbentuk lingkaran. Jarak dari sprinkler ke lingkaran terluar disebut jarak
lemparan (throw) atau radius pembasahan. Tipikal sprinkler kecil akan membasahi
lahan dengan diameter basah 36 m (Gambar 24).
Sprinkler berputar disebabkan oleh adanya aliran jet air dan beban pegas pada lengan
ayun (swing arm). Pada waktu sprinkler beroperasi, lengan ayun bergerak karena jet air
dan memukul kepala sprinkler ke satu sisi, kemudian lengan ayun kembali ke posisi
semula karena adanya tegangan pegas. Kecepatan putar dikendalikan oleh tegangan
pegas (Gambar 25).

16
Gambar 23. Sistem injeksi
Sprinkler dikatagorikan ke dalam jenis tekanan rendah, medium, dan tinggi seperti
dideskripsikan dalam Tabel 1. Kriteria utama untuk pemilihan adalah: (1) laju
penyiraman, sebagai fungsi dari debit, diameter basah, dan spasing; (2) keseragaman
pemakaian air; (3) ukuran butiran air sebagai fungsi dari diameter nozzle dan tekanan
operasional; (4) biaya
Gambar 24. Tipikal kepala sprinkler putar
a) Tangki tertutup
b) Venturi

17
Gambar 25. Proses putaran sprinkler dan hubungannya dengan areal pembasahan

1
Tabel 1. Klasifikasi head sprinkler berputar, karakteristik dan kesesuaiannya
Tipe sprinkler
Gravitasi,
sprinkler di bawah
pohon
Sprinkler di bawah
pohon, normal
Permanen, over-
head
Overhead
kecil
Tekanan rendah
Tekanan Mene-
ngah
Tekanan tinggi
Selang tekanan (kg/cm2
) 0,7 - 1,0 1 - 2,5 3,5 - 4,5 2,5 - 4,0 1,5 - 2,5 2,5 - 5,0 5 - 10
Debit sprinkler (lt/det) 0,06- 0,25 0,06- 0,25 0,2 - 0,6 0,6 - 2,0 0,3 - 1,0 2 - 10 10 - 50
Diameter nozzle (mm) 1 - 6 1,5 - 6 3 - 6 6 - 10 3 - 6 40 - 80 20 - 40
Diameter semprotan (m) 18 - 30 9 - 24 9 - 18 0,7 54 - 100
Selang spasi sprinkler
(segi-empat) (m) 0,5 - 1 1 0,67 - 1 0,5 - 1 0,5
Rekomendasi
Kecepatan putar sprinkler
(rpm)
Kesesuaian
Biasanya
menggunakan
nozzle tunggal,
digunakan di
bawah pohon,
keseragaman
rendah
Biasa digunakan
untuk spasi rapat,
buah-buahan,
nozzle tunggal,
putaran rendah
Digunakan
untuk buah-
buahan, spasing
segi-tiga,
pemakaian air
rendah (1,5 - 3
mm/hari)
Umumnya
digunakan untuk
aplikasi rendah
(3,5 - 6 mm/jam)
untuk mengurangi
pengaruh angin.
Riser tinggi
diperlukan untuk
buah-buahan dan
riser rendah untuk
tanaman pangan
2 nozzle dapat
digunakan
dengan tekanan
rendah daripada
nozzle tunggal.
Diperlukan
overlap yang
lebih banyak.
laju pemakaian
air tinggi
Biasanya nozzle
tunggal, laju
pemakaian air
antara 6 - 12
mm/jam, tidak
sesuai untuk
kondisi berangin
Digunakan
pada tanaman
rapat. Tidak
cocok apabila
berangin

1
Debit
Kecepatan aliran dalam pipa diukur dalam satuan m/det. Sedangkan debit aliran (m3
/det)
merupakan luas penampang aliran (m2
) dikalikan dengan kecepatan (m/det). Untuk sistim
sprinkler yang kecil, angka dalam satuan ini sangat kecil sehingga seringkali digunakan
satuan m3
/jam. Pengukuran debit dari nozzle putar dapat dilakukan dengan cara
menyambungkan nozzle dengan slang plastik dan air yang keluar ditampung dalam wadah.
Waktu yang diperlukan untuk memenuhi wadah dicatat, dan volume wadah diukur,
sehingga debit dapat dihitung (Gambar 26).
Gambar 26. Pengukuran debit yang keluar dari sprinkler
Laju aplikasi
Laju siraman dari sekelompok sprinkler disebut laju aplikasi (application rate), dinyatakan
dengan satuan mm/jam. Laju aplikasi tergantung pada ukuran nozzle, tekanan operasional,
spasi antar sprinkler, dan arah serta kecepatan angin. Setiap pabrik pembuat sprinkler
mempunyai informasi mengenai ini. Laju aplikasi harus lebih kecil dari laju infiltrasi tanah,
sehingga limpasan (run off) dan erosi percik dapat dicegah. Tabel 2 memberikan contoh
karaktersitik dari salah satu pabrik sprinkler.
Tabel 2. Tipikal karakteristik sprinkler
Diameter
nozzle
(mm)
Tekanan
(bar)
Diameter
basah (m)
Debit
(m3
/jam)
Laju aplikasi (mm/jam)
untuk spasing (m)
18 x 18 18 x 24 24 x 24
4 3,0 29 1,02 3,2
5 3,0 32 1,67 5,2 3,8
6 3,0 35 2,44 7,5 5,7 4,2
8 4,0 43 4,96 15,3 11,4 8,6
10 4,5 48 8,13 25,1 18,9 14,0

2
Ukuran butir air
Suatu sprinkler umumnya menghasilkan ukuran diameter butiran air dari 0,5 mm sampai 4,0
mm. Butiran yang lebih kecil umumnya jatuh dekat sprinkler sedangkan yang lebih besar
jatuh lebih jauh. Ukuran butir yang besar dapat merugikan pada tanaman (terutama sayuran)
dan menyebabkan erosi percik yang akhirnya terjadi pemadatan tanah, sedangkan ukuran
butiran yang terlalu kecil akan mudah menguap sehingga banyak air terbuang dan akibatnya
efisiensi irigasi menjadi rendah. Ukuran butiran yang diinginkan dapat dikendalikan dengan
mengatur ukuran nozzle dan tekanan operasional (Tabel 3)
Tabel 3. Suatu pegangan untuk menentukan nozzle
dan tekanan pada butiran yang diinginkan
Ukuran nozzle
(mm)
Tekanan yang
cocok untuk butiran
(bar)
Selang tekanan
yang sesuai
(bar)
3,0 – 4,5 2,00 2,75 – 3,50
4,5 – 6,0 2,75 3,50 – 4,25
6,0 – 19,0 3,50 4,25 – 5,00
Tekanan operasi.
Peformansi suatu sprinkler akan baik jika mengikuti tekanan operasi yang disarankan oleh
pabrik pembuatnya. Jika tekanan operasi lebih kecil atau lebih besar dari yang
direkomendasikan maka akan terjadi penyimpangan kinerja seperti pada Gambar 27. Jika
tekanan terlalu rendah maka jet air tak mudah pecah sehingga sebagain besar air jatuh jauh
dari sprinkler. Butiran air yang besar akan jatuh dan merusak daun tanaman serta akan
memadatkan tanah. Jika tekanan terlalu besar, jet air pecah terlalu banyak menyebabkan
kabut mudah menguap dan hilang ke udara, dan sebagian besar air akan jatuh dekat
sprinkler. Kedua kondisi tersebut menyebabkan pola sebaran menyimpang jauh dari bentuk
segi-tiga. Kondisi tekanan rendah dan tekanan tinggi dapat diperagakan dengan mudah
seperti pada Gambar 28.
Gambar 27. Pengaruh tekanan operasional pada kinerja sprinkler

3
Gambar 28. Pengaruh tekanan pada pecahnya butiran dan jet air dari slang air
Pengukuran tekanan operasi pada waktu sistim bekerja dapat menggunakan Bourdon gauge
dilengkapi dengan pilot attachment pada lubang nozzle seperti pada Gambar 29. Untuk
melihat secara kasar di lapangan apakah tekanan operasional sudah memadai atau kurang
dapat digunakan petunjuk seperti pada Gambar 30
Gambar 29. Pengukuran tekanan operasional di lapangan dengan Bourdon gauge
Gambar 30. Metoda kasar untuk mengevaluasi tekanan operasional sprinkler:
(a) Tekanan yang tepat, (b) tekanan terlalu kecil

4
ditunjukkan pada Table 4. Sedangkan unjuk kerja dari sprinkler bernozle tunggal dan ganda
yang menunjukkan spasi optimum sprinkler disajikan pada Tabel 5a dan Tabel 5b
Tabel 4. Karakteristik manufaktur sprinkler
Diamater nozzle (mm (in))Tekanan
Nozle 3,97 x 3,18
(5/32 x 1/8)
4,76 x 3,97
(3/16 x 5/32)
6,35 x 3,97
(¼ x 5/32)
(kPa) (psi) diaa
Lt/det dia Lt/det dia Lt/det
207 (30) 25 0,37 26 0,52 28 0,76
276 (40) 27 0,43 28 0,61 31 0,90
345 (50) 28 0,47 30 0,68 34 1,00
414 (60) 30 0,52 31 0,74 36 1,10
Tabel 5a. Spasi optimum (persegi empat) sprinkler ber nozle tunggal
Kecepatan angin, m/det
0 - 5 2 - 7 5 - 9 7 - 11
Ukuran
nozzle
mm
Tekanan
Rata-rata
kPa
Debit
Lt/det
Diameter
efektif D
m 0,4 D 0,75
D
0,4 D 0,75
D
0,4 D 0,75
D
0,4 D 0,75
D
1,59 210 0,025 17 7 13 6 11 5 10 5 9
1,95 210 0,04 18 7 13 6 12 5 10 5 9
2,58 240 0,07 19 8 14 7 13 6 12 5 10
2,78 280 0,12 20 8 15 7 13 6 12 6 10
3,18 300 0,16 22 9 17 8 15 7 13 6 12
3,52 310 0,20 23 9 17 8 16 7 14 6 12
3,97 320 0,26 25 10 18 9 16 8 15 7 13
4,32 340 0,31 26 10 20 9 18 8 16 7 14
4,76 360 0,38 28 11 21 10 19 9 16 8 14
5,16 370 0,45 29 12 21 10 19 9 17 9 15
5,56 410 0,56 35 14 26 13 23 11 21 10 18
6,35 450 0,77 37 15 27 13 25 12 22 10 19
7,14 460 1,02 38 15 28 14 26 12 23 11 20
7,94 480 1,26 40 16 30 14 27 13 23 11 21
8,72 520 1,55 41 16 31 15 27 13 24 12 21
9,52 550 1,88 42 17 31 15 28 13 25 12 22

5
Tabel 5b. Spasing optimum (persegi empat atau persegi tiga) sprinkler ber nozle ganda
Kecepatan angin, m/detUkuran nozzle
mm
Tekanan
Rata-rata
kPa
Debit
Lt/det
Diameter
efektif D
m
0 - 5 2 - 7 5 - 9 7 - 11
3,18 x 2,38 240 0,20 20 12 11 10 9
3,57 x 2,58 260 0,26 21 13 12 10 9
3,97 x 3,18 280 0,38 24 14 13 12 10
4,37 x 3,18 290 0,43 25 16 13 12 10
4,76 x 3,18 310 0,49 27 16 15 13 11
5,16 x 3,18 325 0,57 28 17 15 13 12
5,56 x 3,18 340 0,63 29 17 16 14 12
6,35 x 4,78 410 1,08 34 20 18 16 14
7,14 x 4,78 450 1,35 35 22 20 17 15
7,94 x 4,78 455 1,58 37 22 20 18 16
8,73 x 4,78 480 1,89 38 23 21 18 16
9,53 x 4,78 520 2,18 39 23 21 19 16
9,53 x 6,35 520 2,73 44 27 24 21 19
11,11 x 6,35 550 3,46 50 31 27 24 21
12,70 x 6,35 550 4,06 53 32 29 26 23
14,26 x 6,35 620 5,24 57 34 31 27 24
15,88 x 6,35 620 6,12 60 36 32 29 25
Sebaran air
Umumnya sebaran air terbanyak berada di dekat sprinkler dan berkurang ke arah ujung.
Pola sebaran berbentuk segitiga (Gambar 31). Untuk membuat sebaran lebih seragam
beberapa sprinkler diletakkan secara overlap seperti pada Gambar 32. Pada kondisi tidak
ada angin, jarak spasi antar sprinkler dibuat sekitar 65% dari diameter basah.
Gambar 31. Pembasahan dan pola sebaran air dari satu sprinkler

6
Gambar 32. Pembasahan dan pola distribusi dari beberapa sprinkler
Besarnya keseragaman sebaran air dari sprinkler dapat diukur di lapang dengan memasang
beberapa wadah penampung air dalam suatu grid dengan jarak tertentu (Gambar 33).
Selama waktu operasi tertentu, jumlah air yang tertampung dalam wadah diukur volumenya
dengan gelas ukur, kemudian dihitung kedalaman airnya dengan cara membagi volume air
dengan luas mulut wadah. Kemudian koefisien keseragaman (uniformity coefficient) dapat
dihitung.
Nilai keseragaman sebaran air dinyatakan dengan suatu parameter yang disebut koefisien
keseragaman (uniformity coefficient, Cu). Koefisien keseragaman (Cu) dipengaruhi oleh
hubungan antara tekanan, ukuran nozzle, spasing sprinkler dan kondisi angin. Menurut
Christiansen (1942), koefisien keseragaman dapat dihitung dengan persamaan /11.1/. Nilai
Cu sekitar 85% dianggap cukup baik untuk irigasi curah.
⎟⎟
⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎜
⎝
⎛ ∑ −
−=
nX
XX
CU
i
0,1100 ... /11.1/
X : nilai rata-rata pengamatan (mm); n : jumlah total pengamatan; Xi : nilai masing-masing
pengamatan(mm).

7
Gambar 33. Tata-letak wadah untuk satu sprinkler (a), satu pipa lateral (b) dan diantara
beberapa sprinkler (c)
Contoh 11.1:
Tentukan nilai CU dari suatu percobaan di lapang dimana plot segi-empat dikelilingi oleh 4
buah sprinkler. Tipe sprinkler : 4,365 x 2,381 mm nozzle, dengan tekanan 2,8 kg/cm2
. Spasi:
24 m x 24 m. Angin : 3,5 km/jam, arah Selatan - Barat. Kelembaban nisbi udara : 42%.
Waktu pengamatan : 1 jam. Hasil pengamatan seperti pada Gambar 34.
(a)
(b)
(c)

8
Gambar 34. Pengukuran koefisien keseragaman
Perhitungannya adalah sebagai berikut (Tabel 6)
Tabel 6. Perhitungan koefisien keseragaman
Hasil
tampungan
Harga mutlak
Deviasi
Nomor
kaleng
Hasil
tampungan
Harga mutlak
Deviasi
Nomor
kaleng
(cm) (cm) (cm) (cm)
1 8,90 0,48 10 9,40 0,98
2 7,60 0,82 11 8,90 0,48
3 6,60 1,82 12 7,90 0,52
4 7,60 0,82 13 9,10 0,68
5 9,90 1,48 14 8,60 0,18
6 10,20 1,78 15 9,10 0,68
7 8,30 0,12 16 7,90 0,52
8 9,10 0,68 17 6,60 1,82
9 9,10 0,68 18 6,80 1,62
Rerata 8,42
Jumlah 16,16
m = 8,42
n = 18
CU = 89,3%
Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja sprinkler
Angin.
Angin akan mempengaruhi pola sebaran (Gambar 35). Untuk mengurangi pengaruh angin
jarak spasi harus diperkecil. Sebagai pegangan dapat digunakan Tabel 7. Untuk mengurangi
dampak angin biasanya lateral diletakkan tegak lurus arah angin kemudian spasi antar
lateral dikurangi.

9
Tabel 7a. Pengaruh kecepatan angin terhadap spasi sprinkler
Diameter basah (m)
32 37 42
Kecepatan angin
(m/det)
Spasi sprinkler (m)
Tidak ada angin 21 24 27
0 - 2,5 18 21 24
2,5 – 5,0 15 18 21
> 5,0 9 12 12
Tabel 7b. Spasi maksimum untuk sprinkler bertekanan rendah sampai medium
Spasi dari diameter basah
Kecepatan angin (km/jam)
Spasi sepanjang lateral Spasi sepanjang pipa utama
0 50 % 65 %
1-6 45 % 60 %
7-12 40 % 50 %
> 12 30 % 30 %
Gambar 35. Pengaruh angin pada kinerja sprinkler
Set time
Istilah “set” adalah salah satu istilah yang sering digunakan dalam irigasi curah. Kata
tersebut merujuk pada suatu areal lahan yang diari oleh sebuah atau grup sprinkler. Set-time
adalah waktu yang digunakan sprinkler tersebut untuk menyelesaikan irigasi nya
(pemberian sejumlah air) pada satu posisi. Set-time tergantung pada laju aplikasi dan jumlah
air irigasi yang diperlukan.
Sekali suatu sistim irigasi curah dibangun, perubahan jumlah air yang diperlukan hanya
dapat diatur dengan merubah set-time. Tidak mungkin untuk merubah laju aplikasi karena
sudah tetap sesuai dengan tipe sprinkler, sistim pipa, dan pompa yang dipasang. Setiap
usaha untuk merubah laju aplikasi penyiraman dengan cara merubah tekanan operasi akan
menghasilkan sebaran air yang jelek .

10
Contoh 11.2:
Suatu sistim sprinkler digunakan pada laju aplikasi 10 mm/jam mengairi suatu areal
lapangan sejumlah 90 mm. Berapa set-time?
Set-time = Air irigasi yang diperlukan/Laju aplikasi = 90/10 = 9 jam
Jika air irigasi yang diperlukan hanya 60 mm pada awal musim, maka set-time menjadi
60/10 = 6 jam.
1. Kebutuhan air
Banyaknya air irigasi yang diberikan ditentukan berdasarkan kapasitas memegang air dari
tanah yang menunjukkan jumlah air tanah tersedia serta penyerapan air oleh tanaman.
Jumlah air tanah tersedia, yang merupakan selisih antara kapasitas lapang dengan titik layu
permanent, untuk beberpa jenis tanah ditunjukkan pada Tabel 8. Akan tetapi, air irigasi
harus segera diberikan sebelum kadar air tanah mencapai titik layu permanent, yang disebut
dengan defisit air dibolehkan (MAD, management allowed deficit) seperti pada Tabel 9.
Tabel 8. Jumlah air tanah tersedia
Kapasitas menahan airNo Tekstur tanah
Selang (mm/m) Rata-rata
(mm/m)
1
2
3
4
5
6
7
Tekstur sangat kasar – pasir sangat kasar
Tekstur kasar – pasir kasar, pasir halus dan
pasir berlempung
Tekstur agak kasar – lempung berpasir
Tekstur sedang – lempung berpasir sangat
halus, lempung dan lempung berdebu
Tekstur agak halus – lempung berliat, lempung
liat berdebu dan lempung liat berpasir
Tekstur halus – liat berpasir, liat berdebu dan
liat
Gambut
33 – 62
62 – 104
104 – 145
125 – 192
145 – 208
133 – 208
167 - 250
42
83
125
167
183
192
208
Tabel 9. MAD
MAD (%) Tanaman dan kedalaman akar
25 – 40
40 – 50
50
Perakaran dangkal, tanaman sayuran dan buah-buahan bernilai tinggi
Buah-buahan1)
, perdu, berri dan tanaman dalam baris dengan perakaran
sedang
Tanaman pakan, tanaman biji-bijian dan tanaman baris dengan perakaran
dalam
1)
Beberapa tanaman buah-buahan mempunyai MAD yang lebih rendah pada masa akhir pembuahan
Total air tanah tersedia bagi tanaman merupakan jumlah dari air tanah tersedia pada semua
lapisan tanah tempat pertumbuhan akar. Kedalaman akar dari beberapa jenis tanaman
disajikan pada Tabel 10.

11
Kedalaman maksimum air irigasi (mm) yang diberikan per irigasi, dx, adalah:
/2.11/
100
LZW
MAD
d ax =
dimana Wa : air tanah tersedia (mm/m) dan Z : kedalaman perakaran (m).
Interval antara dua pemberian air irigasi yang berturutan (f, hari) adalah:
/3.11// Ldn Udf =
dimana dn : kedalaman air irigasi bersih per irigasi (mm), dan Ud : kebutuhan air tanaman
pada puncak kebutuhan (evapotranspirasi, Tabel 11.11) (mm/hari).
Laju, lama dan interval pemberian air
Laju pemberian air dengan sprinkler dipengaruhi oleh laju infiltrasi. Laju pemberian air
maksimum (I, mm/jam) dihitung dengan persamaan :
/4.11/
360
L
le SS
Q
I
×
×
=
dimana Q: debit curahan sprinkler (l/det), Se: spasing sepanjang lateral (m), dan Sl: spasing
antar lateral (m).
Untuk beberapa jenis tanah, laju pemberian maksimum disajikan pada Tabel 11.12,
sedangkan laju minimum yang disarankan adalah 3 mm/jam.
Lama pemberian air (T, jam) sebaiknya tidak melebihi dari 90 % waktu yang tersedia dalam
satu hari (24 jam) dan dihitung dengan rumus:
/5.11/L
I
d
T =
dimana d : kedalaman air total yang diberikan (mm), dan I : laju pemberian (mm/jam)
Interval pemberian air dihitung dengan rumus :
/6.11/L
U
d
I x
i =
dimana dx: kedalaman air irigasi yang diberikan (mm), dan U : laju penggunaan air
(mm/hari)

12
Tabel 10. Kedalaman akar efektif beberapa jenis tanaman
Tanaman Kedalaman akar
m
Tanaman Kedalaman akar
m
Alfalfa 1,2 – 1,8 Salada 0,2 – 0,5
Almond 0,6 – 1,2 Lucerne 1,2 – 1,8
Apel 0,8 – 1,2 Oat 0,6 – 1,1
Aprikot 0,6 – 1,4 Zaitun 0,9 – 1,5
Artichole 0,6 – 0,9 Bawang 0,3 – 0,6
Asparagus 1,2 – 1,8 Parsnip (sejenis wortel) 0,6 – 0,9
Alpukat 0,6 – 0,9 Buah passion 0,3 – 0,5
Pisang 0,3 – 0,6 Rumput 0,3 – 0,8
Barley 0,9 – 1,1 Kacang polong 0,4 – 0,8
Buncis (kering) 0,6 –1,2 Persik 0,6 – 1,2
Buncis (hijau) 0,5 – 0,9 Kacang tanah 0,4 – 0,8
Buncis besar 0,6 – 1,2 Pir 0,6 – 1,2
Beet (gula) 0,6 – 1,2 Lada 0,6 – 0,9
Beet 0,4 – 0,6 Plum 0,8 – 1,2
Berries 0,6 – 1,2 Kentang 0,6 – 0,9
Brokoli 0,6 Ubi 0,6 – 0,9
Brussels sprout 0,6 Labu 0,9 – 1,2
Kubis 0,6 Lobak 0,3
Belewah 0,6 – 1,2 Safflower 0,9 – 1,5
Wortel 0,4 – 0,6 Sorgum 0,6 – 0,9
Cauliflower 0,6 Sorgum (silase) 0,9 – 1,2
Seledri 0,6 Kedelai 0,6 – 0,9
Chard (sejenis lobak) 0,6 – 0,9 Bayam 0,4 – 0,6
Ceri 0,8 – 1,2 Squash 0,6 – 0,9
Jeruk 0,9 – 1,5 Strawberi 0,3 – 0,5
Kopi 0,9 – 1,5 Tebu 0,5 – 1,1
Jagung (biji) 0,6 – 1,2 Rumput sudan 0,9 – 1,2
Jagung (manis) 0,4 – 0,6 Tembakau 0,6 – 1,2
Kapas 0,6 – 1,8 Tomat 0,6 – 1,2
Mentimun 0,4 – 0,6 Turnit (semacam lobak) 0,5 – 0,8
Terong 0,8 Walnut 1,7 – 2,4
Ara 0,9 Semangka 0,6 – 0,9
Rami 0,6 – 0,9 Gandum 0,8 – 1,1
Anggur 0,5 – 1,2
.

13
Tabel 11. Kebutuhan air puncak beberapa jenis tanaman
Kebutuhan air (mm) pada jenis iklim
Dingin Menengah Panas Gurun berat Gurun ringanTanaman
harian musim harian musim harian musim harian musim harian musim
Alfalfa 5,1 635 6,4 762 7,6 914 8,9 1016 10,2 1219
Rumput 4,6 508 5,6 610 6,6 711 7,6 762 8,9 914
Biji-bijian 3,8 381 5,1 457 5,8 508 6,6 533 5,8 508
Bit 4,6 584 5,8 635 6,9 711 8,1 732 9,1 914
Buncis 4,6 330 5,1 381 6,1 457 7,1 508 7,6 559
Jagung 5,1 508 6,4 559 7,6 610 8,9 660 10,2 762
Kapas - - 6,4 559 7,6 660 - - 10,2 813
Kacang polong 4,6 305 4,8 330 5,1 356 5,6 356 5,1 356
Tomat 4,6 457 5,1 508 5,6 559 6,4 610 7,1 660
Kentang 4,6 406 5,8 457 6,9 553 8,1 584 6,9 533
Sayuran 4,1 305 4,6 356 5,1 406 5,6 457 6,3 508
Melon 4,1 381 4,6 406 5,1 457 5,6 508 6,4 559
Strawberi 4,6 457 5,1 508 5,6 559 6,1 610 6,6 660
Jeruk 4,1 508 4,6 559 5,1 660 - - 5,6 711
Jeruk (dgn
penutup)
5,1 635 5,6 711 6,4 813 - - 6,9 889
Buah-buahan 3,8 483 4,8 533 5,8 584 6,6 635 7,6 762
Buah-buahan
(dgn penutup
5,1 635 6,4 711 7,6 813 8,9 914 10,2 1016
Kebun anggur 3,6 356 4,1 406 408 457 5,6 508 6,4 610
Tabel 12. Laju pemberian air maksimum dengan sprinkler
Laju (cm/jam) pada kemiringan (%)
No Tekstur dan profil tanah
0 - 5 5 - 8 8 - 12 12 - 16
1
2
3
4
5
6
7
Pasir kasar sampai 2 m
Pasir kasar di atas tanah yang lebih padat
Lempung berpasir ringan sampai 2 m
Lempung berpasir ringan di atas tanah
yang lebih padat
Lempung berdebu sampai 2 m
Lempung berdebu di atas tanah yang lebih
padat
Liat berat atau lempung berliat
5.0
3.7
2.5
2.0
1.3
0.8
0.4
3.7
2.5
2.0
1.3
1.0
0.6
0.3
2.5
2.0
1.5
1.0
0.8
0.4
0.2
1.3
1.0
1.0
0.8
0.5
0.3
0.1
Kapasitas sistem sprinkler
Kapasitas sistem sprinkler tergantung pada luas areal lahan yang akan diairi (design area),
kedalaman irigasi kotor (gross) setiap pemberian air dan waktu operasional yang diijinkan
untuk pemberian air tersebut.
/7.11/. L
fTE
Ad
782=Q
Q: kapasitas debit pompa (lt/det); A: luas areal yang akan diairi (hektar); d: kedalaman
pemakaian air neto (mm); f: jumlah hari untuk 1 kali irigasi (periode atau lama irigasi)
(hari); T: jumlah jam operasi aktual per hari (jam/hari); E : efisiensi irigasi.
Berdasarkan persamaan di atas perlu dicatat bahwa f dan T adalah faktor penting yang
berhubungan dengan investasi modal per hektar dari perlengkapan alat. Makin besar hasil
kali f dan T makin kecil kapasitas sistem (biaya).

14
Contoh 11.5:
Tentukan kapasitas sistem irigasi curah untuk mengairi 16 hektar tanaman jagung. Laju
konsumsi air rencana (evapotranspirasi tanaman) = 5 mm/hari. Lengas tanah yang
digantikan di daerah perakaran pada setiap irigasi = 6 cm. Efisisensi irigasi 70%. Periode
(lamanya) irigasi adalah 10 hari, dengan selang irigasi 12 hari. Sistem ini dioperasikan
untuk 20 jam operasi per hari.
Penyelesaian :
Diketahui A = 16, f = 10, T = 20, d = 6, E = 0,7
Kapasitas sistem Q = 2,78 x (A x d)/(f x T x E) = 2,78 x (16 x 60)/(10 x 20 x 0,7) = 19
lt/det.
Contoh 11.6:
Suatu sistem irigasi curah dirancang untuk mengairi 8 hektar sayuran di tanah bertekstur
lempung berdebu (silt loam) dengan solum dalam, pada kondisi iklim cukup kering
(moderate dry). Lahan bertopografi datar. Tentukan: (a) batas laju pemberian air, (b)
periode (lama) irigasi, (c) kedalaman air irigasi neto setiap irigasi, (d) jumlah kedalaman air
yang dipompa untuk setiap pemakaian, dan (e) kapasitas sistem yang diperlukan per hektar
(cm/hari). Jika sistem ini beroperasi 15 jam/hari, tentukan kapasitas pompa (lt/detik)?.
Penyelesaian :
Dari Tabel 12. Batas laju pemakaian air = 1,3 cm/jam
Dari Tabel 8. Kapasitas tanah menahan air = 9,5 cm/m
3
Dari Tabel 10. Kedalaman daerah perakaran = 60 cm.
Jadi Total lengas tanah tersedia = 9,5 x 60/100 = 5,7 cm.
Asumsikan bahwa irigasi dimulai pada keadaan tingkat deplesi 50%,
4
kedalaman air irigasi
neto = 5,7/2 = 2,85 cm.
Asumsikan efisiensi aplikasi (Ea) = 75%, jumlah kedalaman air yang dipompa untuk 1 kali
irigasi = 2,85/0,75 = 3,8 cm.
Dari Tabel 11, puncak konsumsi air oleh tanaman = 5 mm/hari. Jadi lama irigasi = 2,85/0,5
= 5,7 hari, dibulatkan 6 hari.
Untuk mengairi areal tersebut dalam waktu 6 hari, sistem tersebut harus mampu memompa
dengan debit (3,8 x 8)/6 = 5,05 ha.cm per hari atau (5,05 x 104
x 102
x 10-1
)/(1 hari x 15
jam/hari x 3600 det/jam) = 9,4 lt/det.
Dapat juga dihitung dengan cara menggunakan persamaan /11.7/:
Kapasitas pompa = Q = 2,78 x (A x d)/(f x T x E) = 2,78 x (8 x 28,5)/(6 x 15 x 0,75) = 9,4
lt/det.
3
Kapasitas tanah menahan air sampai kapasitas lapang = 9,5 cm per meter kedalaman tanah
4
Faktor deplesi (p) = 50%

15
5. Hidrolika dalam sistem irigasi curah
Dalam sistim irigasi curah, air dipompakan dari sumbernya (sumur, sungai, atau bendungan)
melalui pipa ke sprinkler, dan kemudian menyemprotkannya seseragam mungkin ke
tanaman. Rancangan rinci dari sistim ini harus dikerjakan oleh seorang insinyur ahli.
Tugasnya adalah memilih tipe yang sesuai dengan kondisi setempat, ukuran pompa, dan
ukuran unit tenaga penggerak. Untuk mengoperasikan perlengkapan sprinkler cukup oleh
teknisi yang tidak memerlukan keahlian rancangan. Akan tetapi pengetahuan tentang
bagaimana air dipompa dan mengalir dalam pipa, dan bagaimana disebarkannya oleh
sprinkler akan menolong teknisi atau operator irigasi curah untuk menggunakan
peralatannya secara baik dan benar.
Tekanan (Head)
Dalam pengertian umum tekanan adalah sebagai pengukur energi yang diperlukan untuk
mengoperasikan sistim sprinkler, dan secara spesifik didefinisikan sebagai gaya yang
bekerja seragam pada suatu luasan tertentu dengan satuan N/m2
. Seringkali dinyatakan
dalam kN/m2
, atau bar dimana 1 bar = 100 kN/m2
= 1 kgf/cm2
= 14,5 lbf/in2
. Suatu tipikal
tekanan operasional untuk sprinkler kecil adalah 3 bar. Satuan lainnya yang sering dipakai
adalah psi (pound per square inch atau lbf/in2
) dalam unit Imperial, dan kilogram gaya per
cm2
(kgf/cm2
) dalam unit Eropa.
Tekanan dalam pipa dapat diukur dengan suatu alat Bourdon gauge (Gambar11.36). Di
dalam alat ini terdapat suatu tabung lengkung berbentuk oval yang berusaha untuk
meregang jika di bawah tekanan. Tabung ini dihubungkan dengan skala pengukur tekanan.
Insinyur perencana sering menyatakan tekanan dalam satuan tinggi air (head of water)
karena lebih nyaman untuk digunakan. Jika pengukur Bourdon digantikan dengan tabung
vertikal, tekanan air menyebabkan air dalam tabung akan naik. Tingginya kenaikan air ini
digunakan sebagai pengukur tekanan dalam pipa. Dalam SI unit: Head air (m) = 0,1 x
Tekanan (kN/m2
), atau Head air (m) = 10 x Tekanan (bar). Pada imperial units : Head air
(ft) = 2,31 x Tekanan (psi).
Hidrolika Nozel
Secara umum hubungan antara tekanan atau head dengan debit sprinkler atau nozel
ditunjukkan pada persamaan berikut :
/8.11/LPKdq = /9.11/LHKdq =
dimana :
q: debit sprinkler (l/menit); Kd: koefisien debit nozel sesuai dengan peralatan yang
digunakan; P: tekanan operasi sprinkler (kPa); H: head operasi sprinkler (m)
Debit sprinkler juga dapat dihitung dengan rumus aliran pada orifice (Toricelli);
/10.11/L2g.hC.a=q
q: debit nozzle (m3
/det); a: luas penampang nozzle atau orifice (m2
); h: head tekanan pada
nozzle (m); g: gravitasi (m/det2
); C: koefisien debit yang merupakan fungsi dari gesekan
dan kehilangan energi kontraksi (C untuk nozzle yang baik berkisar antara 0,95 - 0,96).
Atau dengan rumus
/11.11/...00111,0 2/12
LPdCq =

16
q: lt/det; d: (mm); P: tekanan pada nozzle dalam kPa. Catatan: 1 mm air = 9,5 Pa; 1 atm =
10,34 m.
Tekanan operasi akan mempengaruhi ukuran butiran air yang keluar dari sprinkler. Tanda
(dalam Pillsbury, 1968), mengajukan suatu rumus untuk menentukan Indeks pemecahan air
(index of jet break up):
/12.11/L
(10q)
h
=P 0.4d
Pd: indeks pemecahan air; h: head tekanan pada nozzle (m); q: debit sprinkler (lt/det).
Jika Pd < 2, kondisi ukuran jatuhan termasuk baik
Pd = 4, kondisi ukuran jatuhan terbaik
Pd > 4, tekanan banyak yang hilang percuma
Aliran dalam Pipa
Jenis pipa dispesifikasikan dengan diameter-dalam (internal diameter) atau diameter luar
tergantung pada bahannya, dan tekanan aman (safe pressure). Pipa irigasi berpindah
(portable) umumnya tipis dan ringan, sehingga biasanya digunakan nominal diameter.
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:
/13.11/...849,0 54,063,0
LSRCv = dan /14.11/
.
.684,10
87,485,1
85,1
LL
DC
Q
hf =
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).
Sedangkan menurut Scobey (1930):
/15.11/)1010,4( 6
9,4
9,1
L−
= x
D
LQK
H s
f
dimana Hf: kehilangan tekanan karena gesekan (m), Ks: koefisien Scobey, L: panjang pipa
(m), Q: debit pipa (lt/det) dan D: diameter dalam (mm). Nilai Ks = 0,40 untuk pipa besi dan
alumunium dengan coupler; 0,42 untuk pipa galvanis dengan coupler.
Nilai C pada rumus Hazen-William, tergantung pada derajat kehalusan pipa bagian dalam,
jenis bahan pembuat pipa dan umur pipa (Tabel 13). Tabel 14 dan Tabel 15 dapat digunakan
untuk pendugaan kehilangan energi gesekan dari berbagai jenis pipa dengan nilai C tertentu
pada berbagai nilai debit aliran dan diameter pipa.

17
Tabel 13. 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
Tabel 14. Kehilangan tekanan karena gesekan dari pipa alumunium
Nominal diameter luar
102 mm
(4 in)
127 mm
(5 in)
152 mm
(6 in)
202 mm
(8 in)
254 mm
(10 in)
G NG G NG G NG G NG G NG
Lt/det ft3
/det
Kehilangan tekanan (m/100 m atau ft/100 ft)
10 0,35 1,88 1,80 0,65 0,62 0,27 0,26 0,07 0,07
15 0,52 4,07 3,86 1,40 1,31 0,59 0,55 0,15 0,14
20 0,71 6,94 6,57 2,41 2,26 1,01 0,94 0,26 0,24 0,09 0,09
30 1,06 14,86 14,02 5,16 4,82 2,18 2,01 0,57 0,52 0,20 0,18
40 1,41 8,87 8,26 3,74 3,45 0,98 0,89 0,35 0,31
50 1,77 5,71 5,25 1,50 1,35 0,54 0,48
75 2,65 12,24 11,23 3,24 2,92 1,16 1,03
100 3,53 5,57 5,00 2,01 1,77
125 4,41 8,54 7,65 3,08 2,71
150 5,30 12,02 10,74 4,35 3,82
Pipa 6 m, tambahkan 10 % untuk G dan 7 % untuk NG
Pipa 12 m, kurangkan 5 % untuk G dan 4 % untuk NG
G : berpintu, NG : tanpa pintu

18
Tabel 15. Kehilangan tekanan karena gesekan dari pipa PVC
Nominal diameter (iron pipe size ; Standar ratio diameter : 21)
Debit 101,6
mm
(4 in)
127,0
mm
(5 in)
154,2
mm
(6 in)
203,2
mm
(8 in)
254,0
mm
(10 in)
304,8
mm
(12 in)
Lt/det ft3
/det Kehilangan tekanan (m/100 m atau ft/100 ft)
6,0 0,21 0,48 0,17 0,07
8,0 0,29 0,82 0,29 0,12
10,0 0,35 1,24 0,44 0,19 0,05
15,0 0,53 2,62 0,94 0,40 0,11 0,04
20,0 0,71 4,47 1,60 0,68 0,19 0,06 0,03
25,0 0,88 6,75 2,42 1,08 0,28 0,10 0,04
30,0 1,06 9,46 3,39 1,44 0,40 0,14 0,06
40,0 1,41 5,77 2,45 0,68 0,23 0,10
50,0 1,77 8,72 3,71 1,02 0,35 0,15
60,0 2,12 12,23 5,20 1,43 0,49 0,21
80,0 2,82 8,86 2,44 0,84 0,36
100,0 3,53 3,69 1,26 0,55
150,0 5,30 7,82 2,67 1,17
200,0 7,06 4,56 1,99
250,0 8,83 6,89 3,00
300,0 10,59 9,66 4,21
350,0 12,36 12,85 5,60
Contoh 11.7
Hitung kehilangan tekanan (head) karena gesekan pada pipa besi (baru) berdiameter 10 cm,
panjang 120 m jika air mengalir dengan debit 10 liter/detik.
Penyelesaian:
Dari Tabel 13, C untuk pipa besi baru = 130
Menggunakan rumus /11.14/: Lhf ×= 87,485,1
85,1
)1,0(130
)01,0(684,10
= 0,019 x 120 m = 2,3 m
Berikut ini persamaan-persamaan yang juga biasa digunakan dalam menentukan kehilangan
tekanan akibat friksi atau friction loss pada bahan plastik pipa lateral dan pipa utama sistem
irigasi curah :
a. Untuk pipa kecil (< 125 mm)
/16.11/)/(1089,7 75,475,17
LDQJ ××=
b. Untuk pipa besar (≥ 125 mm)
/17.11/)/(1058,9 83,483,17
LDQJ ××=
Tanpa outlet

19
/18.11/)100/( LLJhf ×=
Dengan multi outlet yang berjarak seragam
/19.11/)100/( LLFJhf ××=
Untuk sambungan
/20.11/)/(1026,8 424
LDQKrhl ×××=
dimana :
J: gradien kehilangan head (m/100 m), hf: kehilangan head akibat gesekan (m), hl:
kehilangan head akibat adanya katup dan sambungan (m), Q: debit sistem (l/det), D:
diameter dalam pipa (mm), F: koefesien reduksi (Tabel 16), Kr: koefesien resistansi (Tabel
17), L: panjang pipa (m).
Kehilangan head akibat gesekan untuk pipa PVC dapat juga ditentukan dengan
menggunakan nomogram pada Gambar 36.
Gambar 36. Nomogram Head Loss untuk Pipa PVC
Tabel 16. Koefesien Reduksi (F) untuk Pipa Multi Outlet
F FJumlah
Outlet Ujung1)
Tengah2)
Jumlah
Outlet Ujung1)
Tengah2)
1 1,00 1,00 8 0,42 0,38
2 0,64 0,52 9 0,41 0,37
3 0,54 0,44 10 - 11 0,40 0,37
4 0,49 0,41 12 - 15 0,39 0,37
5 0,46 0,40 16 - 20 0,38 0,36
6 0,44 0,39 21 - 30 0,37 0,36
7 0,43 0,38 ≥ 30 0,36 0,36
1) Sprinkler pertama berjarak 1 interval dari pipa utama
2) Sprinkler pertama berjarak 1/2 interval dari pipa utama

20
Tabel 17. Koefisien resistansi, Kr, untuk pipa plastik dan alumunium
Nominal diameter , in
Fitting/katup 2 3 4 5 6 8 10 12
Coupler :
- ABC
- Hook-latch
- Ring-lock
1,2
0,6
0,8
0,4
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,2 0,2 0,2 0,2
Elbow :
- Radius besar
- Radius kecil
0,4
0,8
0,3
0,7
0,3
0,6
0,3
0,6
0,2
0,6
0,2
0,6
0,2
0,6
0,2
0,5
Tee :
- Hidran
- Side outlet
- Line flow
- Side inlet
1,6
0,8
2,4
0,6
1,3
0,7
1,9
0,5
1,2
0,6
1,7
0,4
1,1
0,6
1,5
0,3
1,0
0,5
1,4
0,3
0,9
0,5
1,2
0,3
0,8
0,4
1,1
0,3
0,8
0,4
1,1
Katup :
- Butterfly
- Plate
- Check
- Hidran
1,2
2,0
2,2
1,2
2,0
2,0
8,0
1,1
2,0
1,8
7,5
1,0
2,0
1,5
7,0
0,8
2,0
1,5
6,7
0,6
2,0
1,3
0,5
2,0
1,2
0,5
2,0
1,1
Strainer 1,5 1,3 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
Untuk memperoleh penyiraman yang seragam sepanjang lateral, diameter dan panjang pipa
serta penempatannya ditentukan sedemikian rupa, sehingga menghasilkan variasi debit yang
tidak melebihi 10%. Distribusi debit yang ditentukan berdasarkan distribusi tekanan
dijelaskan dengan persamaan berikut :
/21.11/100 L×
−
=Δ x
xx
Pe
PendPin
Q
dimana :
ΔQ: perbedaan debit sprinkler sepanjang lateral (%), Pin: tekanan pada inlet/pangkal lateral
(m), Pend: tekanan pada outlet/ujung lateral (m), Pe: tekanan rata-rata pada sprinkler (m), x:
eksponen debit sprinkler.
Kehilangan tekanan pada debit tertentu akan lebih besar terjadi pada diameter pipa yang
lebih kecil. Kehilangan tekanan akan naik secara cepat dengan bertambahnya debit aliran,
khususnya pada dimeter pipa kecil. Kehilangan tekanan bertambah secara linier dengan
bertambah panjangnya pipa, jika panjang pipa menjadi dua kali maka kehilangan tekanan
juga menjadi dua kali.
Diameter pipa ditentukan berdasarkan kehilangan tekanan yang diijinkan, yaitu diameter
yang memberikan kehilangan tekanan lebih kecil pada debit aliran yang diinginan. Sebagai
pegangan kasar untuk menentukan diameter pipa pada berbagai debit dan panjang pipa
dapat digunakan Tabel 17 yang didasarkan pada kecepatan aliran dalam pipa lebih kecil dari
1,5 m/det.

21
Tabel 17. Pedoman untuk menentukan diameter pipa
Panjang pipa (m)
< 250 250 - 500 > 500
Debit
(m3
/jam)
Diameter pipa (mm)
5 50 50
10 75 75
25 75 75
50 100 100
60 100 125 150
70 100 125 150
80 125 150 150
Kehilangan head pada sub unit (ΔPs) dibatasi tidak lebih dari 20% dari tekanan operasi rata-
rata sistem. Kehilangan head (hf) pada lateral harus lebih kecil atau sama dengan ΔHl,
demikian juga halnya pada manifold (pembagi) kehilangan headnya (hf) harus lebih kecil
atau sama dengan ΔHm. Kehilangan tekanan karena gesekan di pipa utama maksimum
sebesar 0.41 m/10 m. Tekanan inlet lateral yang tertinggi diambil sebagai outlet manifold
pada sub unit.
ΔPs = 20% x Ha ../11.22/
ΔHl = 0,55 ΔPs ± Z lateral ../11.23/
ΔHm = 0,45 ΔPs ± Z manifold ../11.24/
dimana :
ΔPs: kehilangan head yang diijinkan pada sub-unit (m), ΔHl: kehilangan head yang
diijinkan pada lateral (m), Ha: tekanan operasi rata-rata sprinkler (m), ΔHm: kehilangan
head yang diijinkan pada manifold (m), Z lateral: perbedaan elevasi sepanjang lateral (m),
Z manifold: perbedaan elevasi sepanjang manifold (m), -: elevasi menurun, +: elevasi
menaik
Tekanan operasi rata-rata (Ha, m) :
Ha = Ho + 0,25 Hf + 0,4 He ../11.25/
dimana : Ho: tekanan operasi di nozzle terjauh (m), Hf: kehilangan tekanan karena gesekan
(m), dan He: perbedaan ketinggian maksimum antara pangkal dan ujung lateral (m).
Tekanan pada pangkal lateral (Hn, m):
Hn = Ha + 0,75 Hf ± 0,6He + Hr ../11.26/
dimana : Hr: tinggi pipa riser (m). Nilai He akan positif apabila lateral terletak menaik
lereng dan negatif apabila menuruni lereng
Tekanan yang diperlukan pada pemompaan
Tekanan yang diperlukan pada sisitim sprinkler dengan pemompaan harus
mempertimbangkan: (a) Tekanan yang disarankan pada sprinkler, (b) Kehilangan tekanan di
pipa utama dan lateral, (c) Perubahan elevasi lahan. Kesalahan yang sering terjadi pada
instalasi sistim sprinkler adalah pipa yang digunakan terlalu kecil. Hal ini sering kali
dilakukan karena pipa diameter kecil lebih murah daripada diameter besar.

22
Gambar 38. Tekanan pemompaan yang diperlukan pada sistim sprinkler
Besarnya tekanan total dari sistem irigasi curah (total dinamic head,TDH) dihitung dengan
persamaan :
TDH = SH + E + Hf1 + Hm + Hf2 + + Hv + Ha + Hs /11.27/
dimana :
SH: beda elevasi sumber air dengan pompa (m), E: beda elevasi pompa dengan lahan
tertinggi (m), Hf1: kehilangan head akibat gesekan sepanjang pipa penyaluran dan distribusi
(m), Hm: kehilangan head pada sambungan-sambungan dan katup (m), Hf2: kehilangan
head pada sub unit (m), besarnya 20 % dari Ha; Hv: Velocity head (m), umumnya sebesar
0,3 m; Ha: tekanan operasi rata-rata sprinkler (m); Hs: head untuk faktor keamanan (m),
besarnya 20 % dari total kehilangan head
Atau dengan persamaan:
Ht = Hn + Hm + Hj + Hs .. /11.28/
dimana: Ht: total tekanan rencana yang diperlukan pompa untuk bekerja=TDH (m); Hn:
maksimum tekanan yang diperlukan pada pipa utama untuk menggerakan sprinkler pada
lateral dengan tekanan operasional tertentu, termasuk tinggi raiser (m); Hm: maksimum
energi hilang karena gesekan pada pipa utama, tinggi hisap dan NPSH (net positive suction
head) pompa (m); Hj: beda elevasi antara pompa dengan titik sambung lateral dengan pipa
utama (m); Hs: beda elevasi antara pompa dengan muka air sesudah drawdown (m).
Besarnya tenaga yang diperlukan untuk pemompaan air tergantung pada debit pemompaan,
total head, dan efisiensi pemompaan yang secara matematis ditunjukkan pada persamaan
berikut :
dimana :
/29.11/L
EpC
TDHQ
BHP
×
×
=

23
BHP: tenaga penggerak (kW), Q: debit pemompaan (l/detik), TDH: total dynamic head (m),
C: faktor konversi sebesar 102,0, Ep: efisiensi pemompaan
Palu air (water hammer)
Palu air adalah fenomena hidrolik dimana kenaikan tekanan dalam pipa akan terjadi jika
aliran dalam pipa berhenti seketika. Jika kenaikan tekanan tersebut melebihi tekanan kerja
normal (normal working pressure), maka kemungkinan pipa akan pecah. Pemberhentian
seketika akan terjadi pada waktu (a) memulai dan menghentikan mesin, (b) menutup katup
pada pipa atau hidrant, (c) roda kendaraan melindas pipa fleksibel, (d) penyumbatan
seketika pada pipa atau nozzle sprinkler karena sedimen dalam air.
Dampak negatif palu air dapat dihindari dengan cara: (a) kecepatan aliran di pipa utama
tidak melebihi 2 m/det, (b) memulai dan mengahiri pemompaan secara perlahan, (c)
menutup katup atau hidran secara perlahan, (d) membuat jembatan pipa pada lokasi pipa
fleksibel yang dilalui kendaraan (Gambar 39), (e) mencegah penyumbatan dengan cara
penyaringan air irigasi dari sumbernya.
Gambar 39. Jembatan pipa digunakan untuk
kendaraan yang melewati pipa
Penggunaan Pupuk
Larutan pupuk disimpan dalam suatu tangki dan dihubungkan dengan pipa lateral melalui
suatu venturi untuk mendapatkan perbedaan tekanan, sehingga larutan pupuk dapat
mengalir bersama dengan air irigasi.
Larutan pupuk dapat pula dihubungkan melalui pipa isap dari pompa. Sistim ini lebih
sederhana tetapi harus hati-hati dalam pemakaiannya karena dapat merusak baling-baling
(impeller) pompa menjadi mudah karatan. Kuantitas pupuk yang diinjeksikan dihitung
berdasarkan persamaan:
/30.11/L
10000
WNDD
=W
fsls
F
×××
WF: jumlah pupuk untuk setiap pemakaian (kg); Ds : jarak antar sprinkler (m); Dl : jarak
antar lateral (m); Ns : jumlah sprinkler; Wf : dosis pupuk yang direkomendasikan (kg/ha)
Contoh 11.8 :
Setiap lateral mempunyai 12 sprinkler dengan jarak antar sprinkler 14 meter. Jarak antar
lateral 20 meter. Tentukan jumlah pupuk yang digunakan setiap penyiraman apabila dosis
yang direkomendasikan 80 kg/ha.

24
WF = (12 x 20 x 14 x 80)/10.000 = 26,9 kg.
6. Rancang Bangun Irigasi Curah
Untuk merancang bangun suatu sistem irigasi curah, disarankan untuk mengikuti prosedur
sebagai berikut:
1. Kumpulkan informasi/data mengenai 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 operasi dari 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 (adjusment) 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
Contoh 11.9:
Tentukan rancang bangun sistim irigasi sprinkler berpindah untuk lahan seluas 16,2 ha.
Laju pemberian maksimum = 15 mm/jam, laju pemberian 58 mm selama 8,1 hari atau
seluas 2 ha per hari. Kecepatan angin = 6,7 km/jam, Ha = 276 kPa, Hj = 1,0 m, He = 0,6 m,
Hs = 5,0 m, Hr = 0,8 m, NPSH = 2,0 m, Sl = 12 m dan Sm = 18 m. Variasi tekanan di
lateral yang diijinkan = 20 % dari tekanan rata-rata. Sumur terletak di tengah lahan.
Penyelesaian:
Tata letak dari sprinkler, lateral dan pipa utama adalah seperti Gambar 40 berikut.

25
Gambar 40. Tata letak sistim sprinkler
Asumsi bahwa sprinkler pertama berjarak 12 m dari pipa utama, maka jumlah sprinkler per
lateral = (201.2 – 12)/12 = 15,8 , dibulatkan menjadi 16 buah
Asumsi bahwa lateral pertama berjarak 12 m dari sisi, maka jumlah lateral = (402,5 – 12)/18
= 21,7 , dibulatkan menjadi 22 buah.
(1) Jumlah lateral yang beroperasi per hari : (2,0 ha x 10000 m2
/ha)/(16 x 12 m x 18 m) =
5,8 , dibulatkan menjadi 6 buah lateral
Untuk menekan jumlah lateral yang dipindahkan, maka dapat dipilih 2 buah lateral yang
beroperasi bersamaan dan dipindahkan 3 kali per hari.
(2) Sprinkler :
Debit per sprinkler
Q = (12 m x 18 m x 15 mm/hr x 10000 cm2
/m2
)/(10 mm/cm x 100 cm3
/lt x 3600
det/jam) = 0,9 lt/det
Debit per lateral = 16 x 0.9 = 14,4 lt/det
Debit per operasi = kapasitas sistem = 2 x 14,4 = 28,8 lt/det
Dari Tabel 11.4, dengan Ha= 276 kPa dan debit 0,9 lt/det, sprinkler yang sesuai adalah
yang berukuran 6,35 mm x 3, 97 mm dengan diameter pembahasan 31 m.
Kecepatan angin 6 km/jam :
diameter pembasahan sprinkler sepanjang lateral = 12/0,45 = 27 m
diameter pembahasan sprinkler antar lateral = 18/0,69 = 30 m
Keduanya < 31 m, maka sprinkler dapat digunakan

26
(3) Pipa lateral dan utama
Kehilangan tekanan di lateral yang diijinkan = 0,20 x 276 = 55,2 kPa = 55,2/9,8 = 5,6 m
Kehilangan tekanan karena gesekan saja = 5,6 – He = 5,6 – 0,6 = 5,0 m
Kehilangan tekanan di pipa utama yang diijinkan = 0,41/10 x 189 = 7,7 m
Dengan persamaan /11.15/ hitung kehilangan tekanan pada pipa lateral (192 m) dan pipa
utama (189 m) untuk pipa 76,2 mm, 101,6 mm dan 127,0 mm. Nilai F untuk 16
sprinkler = 0,38
Kehilangan tekanan karena gesekan (m)Diameter
(mm) Lateral Hf x F Utama
76,2
101,6
127,0
13,5
3,2
1,0
35,0
8,2
2,7
Dipilih pipa lateral yang berdiameter 101,6 mm (3,2 m < 5,0 m) dan pipa utama yang
berdiameter 127,0 mm (2,7 < 7,7)
(4) Tekanan yang diperlukan pada pangkal lateral terjauh
Hn = (276/9,8) + 0,75(3,2) + 0,6(0,6) + 0,8 = 31,8 m
(5) Kapasitas pompa
Ht = 31,8 + 2,0 + 2,7 + 1,0 + 5,0 = 42,5 m
Pertanyaan :
1. Sebutkan kelebihan dan kelemahan irigasi curah
2. Bagaimana caranya menghitung uniformity dan efisiensi pada irigasi curah
3. Jelaskan mengapa secara teoritis penerapan irigasi curah cenderung lebih efisien
dibanding irigasi permukaan
4. Jelaskan persyaratan hidrolika pipa pada desain irigasi curah untuk memperoleh
uniformity yang tinggi
5. Jelaskan mengapa ada keterkaitan yang erat antara desain irigasi curah dan rencana
pengoperasian jaringan
6. Sebutkan komponen utama irigasi curah serta fungsi-fungsinya
7. Jelaskan kriteria penerapan irigasi curah dilihat dari aspek agroklimat dan
lahan/tanah
8. Buatlah rencana operasi jaringan irigasi curah (waktu dan jumlah pemberian air
irigasi) pada soal di atas, apabila diketahui waktu operasi yang tersedia adalah 12
jam/hari, dan kebutuhan air tanaman selama masa pertumbuhan adalah sebagai
berikut:

27
Umur tanaman
(bulan)
Kedalaman
Perakaran
(m)
Kebutuhan air
tanaman (mm/hari)
1-3 0,3 2,36
3-5 0,6 4,13
5-8 0,9 5,90
8-10 1,2 4,4
10-12 1,2 2,95
Daftar Pustaka
1. Keller, J dan R.D. Bliesner. 1990. Sprinkle and Trickle Irrigation. AVI Book. New
York. USA
2. Phocaides, A. 2000. Technical Handbook on Pressurized Irrigation Techniques. Food
and Agriculture Organization of The United Nations, Rome, Italy.
3. Kay, Melvyn, 1983. Sprinkler Irrigation: Equipment and Practices. Batsford Acad emic
and Educational, London. UK
4. Michael, A.M., 1978. Irrigation: Theory and Practice. Vikas Publ. Ltd. New Delhi
5. Prastowo dan Liyantono. 2002. Prosedur Rancangan Irigasi Curah. Laboratorium
Teknik Tanah dan Air, Jurusan Teknik Pertanian, Fateta IPB.
6. Schwab, G.O., R.K. Frevert, T.W. Edminster, K.K. Barnes, 1981. Soil and Water
Conservation Engineering. John Wiley & Sons, New York, USA.
7. Jensen, M.E. 1980. Desain and Operation of Farm Irrigation System.ASAE. Michigan.
USA

Irigasi Curah

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Irigasi Curah

Similar to Irigasi Curah (20)

More from Dedi Kusnadi Kalsim

More from Dedi Kusnadi Kalsim (6)

Irigasi Curah