SISTEM IRIGASI CURAH (SPRINGKLER)
BAB 1 Pendahuluan
BAB 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang Penggunaan air untuk pertanian di Indonesia Indo nesia masih sangat tinggi sekitar 80 - 90% dari seluruh selur uh penggunaan air. air. Sejalan Sejal an dengan laju pembangunan, keperluan keperlu an air untuk industri dan pemukiman bertambah pesat, sehingga air menjadi semakin langka, sementara itu pertambahan areal sawah masih perlu guna mendukung peningkatan produksi pangan dan menjamin ketahanan pangan nasional. Salah satu cara dalam mempertahankan mempertahank an kondisi kelembaban kelemba ban tanah pada keadaan yang ideal ideal adalah adalah dengan memberikan air pada tanah secara teratur teratur.. Cara pemberian air atau lebih dikenal dengan metode irigasi. Irigasi secara umum didefinisikan sebagai penggunaan air pada tanah untuk keperluan penyediaan cairan yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanam-tanaman. Kebutuhan air irigasi meliputi masalah persediaan air, baik air permukaan maupun air bawah tanah, begitu pula masalah manajemen ma najemen dan ekonomi proyek irigasi. Kebutuhan air dapat berlaku untuk kebutuhan air dari suatu tanaman, lapangan, ladang, proyek atau suatu lembah. Apabila kebutuhan air suatu tanaman diketahui, kebutuhan air untuk unit yang lebih besar dapat dihitung. Ukuran suatu tanah pertanian dapat mempengaruhi pemakaian air secara cukup besar, besar, karena besarnya aliran, dan perputaran tanaman dapat berbeda-beda. Air irigasi dapat diberikan secara sangat efisien efisi en kepada pohon kecil dan d an tanaman dengan jarak yang lebar, lebar, di mana m ana air yang yang memadai dapat ditemukan pada daerah akar tanpa membasahi tanah di mana tidak ada akar.
Ketersediaan sumber air irigasi sangat penting. Salah satu upaya mencari potensi sumber air irigasi adalah dengan melakukan deteksi air bawah permukaan ( groundwater ) melalui pemetaan karakteristik air bawah tanah. Cara ini dapat memberikan informasi mengenai sebaran, volume dan kedalaman sumber air untuk mengembangkan irigasi suplemen. Deteksi air bawah permukaan dapat dilakukan dilakuk an dengan menggunakan Terameter Terameter.. Di lahan kering, air ai r sangat langka dan pemanfaatannya harus efisien. Jumlah air irigasi yang diberikan ditetapkan berdasarkan kebutuhan tanaman, tanaman , kemampuan tanah memegang air ai r, serta sarana irigasi yang tersedia. W tersedia. Wawa awasan san Irigasi lahan Kering berpegang berpegang pada fungsi Irigasi Irigasi Yakni Yakni : mengambil air dari sumber ( diverting) Membawa/mengalirkan air dari sumber ke lahan pertanian ( conveying ) mendistribusikan air kepada tanaman ( distributing) mengatur dan mengukur menguku r aliran air (regulating and measuring
Secara garis besar, Schwab et al. (1981) membagi pengairan ke dalam empat cara, yaitu: 1) pemberian air di permukaan tanah (surface irrigation), Pemberian air di permukaan tanah meliputi penggenangan ( flooding) , biasanya di persawahan, dan pemberian air melalui saluran-saluran ( furrow irrigation) dan dalam barisan tanaman (corrugation irrigation).2) pemberian air di bawah permukaan tanah (subsurface irrigation), Pemberian air di bawah permukaan tanah dilakukan dengan menggunakan pipa (tiles) yang dibenamkan ke dalam tanah. Pemberian air di permukaan dan di bawah permukaan tanah disebut juga pengairan gravitasi, karena air dialirkan berdasarkan gaya berat air 3) penyiraman ( sprinkle irrigation), dan Pemberian air dengan cara penyiraman mancakup oscillating sprinkler dan rotary sprinkler , semuanya disebut juga overhead irrigation karena air diberikan atau disiramkan dari atas seperti air hujan. Pemberian air dengan penyiraman sangat efisien. Pada tanah bertekstur kasar, efisiensi pemakaian air dengan penyiraman dua kali lebih tinggi dari pemberian air permukaan. 4) irigasi tetes ( drip or trickle irrigation). Pada irigasi tetes, air diberikan dalam kecepatan yang rendah di sekitar tanaman menggunakan emitter. Pada pemberian air dengan penyiraman dan irigasi tetes, ke dalam air pengairan dapat ditambahkan pestisida atau pupuk. Untuk itu kami disini ingin menyajikan liputan yang menarik dan bermanfaat khususnya untuk Sistem Irigasi Springkler.
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Definisi 2.1.1 Irigasi Sprinkler Irigasi Sprinkler (Sprinkler or spray Irrigation ) adalah suatu metode pemberian air ke seluruh lahan yang akan diirigasi dengan menggunakan pipa yang bertekanan melalui nozzle. Sistem sprinkler dapat diklasifikasikan menjadi system permanent (Fixed/solid set), portable dan semi portable (hand move atau mechanical move), traveling irrigator ( gun atau boom), center pivot atau linear move.
2.1.2 Keutamaan Sistem Irigasi Sprinkler Irigasi Sprinkler adalah suatu system irigasi yang f leksibel dimana selain dapat digunakan untuk menyiram tanaman juga dapat digunakan untuk pemupukan dan pengobatan dan untuk menjaga kelembaban tanah dan mengontrol kondisi iklim agar sesuai bagi pertumbuhan tanaman. Adopsi dari system sprinkler ini tergantung pada keuntungan ekonomis dan lingkungan yang akan didapatkan dibandingkan dengan system irigasi yang lain. Sistem sprinkler sekarang ini digunakan untuk berbagai jenis tanaman terutama komoditas yang bernilai tinggi seperti buah-buahan, sayuran dan digunakan pada berbagai jenis lahan dan topografi.
2.1.3 Keuntungan Sistem Irigasi Sprinkler Sistem irigasi sprinkler cocok untuk semua jenis tanah apabila application ratenya sesuai dengan kapasitas inflitrasi tanahnya. Termasuk juga pada lahan marginal yang memiliki kapasitas infitrasi atau kapasitas menyimpan air yang rendah. Dapat mengontrol pemberian air pada tanaman sehingga dapat mengurangi tingkat pertumbuhan tanaman yang vegetatif dan memperbesar peluang tanaman untuk tumbuh secara generatif dimana akan meningkatkan produktivitas hasil panen. Desain dapat dirancang secara fleksibel sesuai dengan jenis tanaman, tenaga kerja yang tersedia dan penghematan energi Dapat dilakukan fertigation atau pemberian nutrisi tanaman melalui system irigasi Dapat digunakan untuk mengontrol iklim bagi pertumbuhan tanaman Dapat menjaga tanah tetap lembut agar cocok bagi pertumbuhan seedling (persemaian) Mempercepat perkecambahan dan penentuan panen. 2.1.4 Kerugian Sistem Iigasi Sprinkler Memerlukan biaya investasi yang tinggi Keseragaman distribusi air dapat terus menurun seiring dengan waktu Angin sangat berpengaruh atas keseragaman distribusi air Dapat mengakibatkan kanopi tanaman lembab dan mendatangkan penyakit tanaman Dapat merusak tanaman muda pada saat air disiramkan
2.2 Jenis – Jenis Sistem Irigasi Springkler Sistem sprinkler dapat diklasifikasikan menjadi system permanent (Fixed/solid set), portable dan semi portable (hand move atau mechanical move), traveling irrigator (gun atau boom), center pivot atau linear move. 2.2.1 Sistem Permanent Solid Set Sistem adalah sebuah system Irigasi Sprinkler dimana jaringan pipa dan sprinkler ditempatkan secara permanent pada lahan. Biasanya jarak antar pipa sama dengan jarak antar sprinkler sehingga menimbulkan jarak yang bujur sangkar (square spacing). Pipa dapat dikubur di dalam tanah (biasanya PVC atau besi) atau dapat juga berjenis alumunium dan dapat dipindahkan.
Desain dan Aplikasi Solid Set Sistem Irigasi Sprinkler
2.2.2 Portable dan Semi Portable (Hand Move atau Mechanical Move ) a. Hand Move System System portable yang paling simple adalah digerakkan atau dipindah dengan tangan. Terdiri dari satu pompa, pipa utama dan pipa lateral dilengkapi dengan rotary sprinkler dengan jarak 9-24 m setiap bagian. Pipa lateral biasanya berdiameter 50 mm s/d 125 mm, dapat diangkat atau dipindahkan dengan mudah. Cara operasinya pipa lateral dipindah dari satu bagian ke bagian lain dengan tenaga manusia dengan melepas sambungan pada pipa utama. Berpindahnya pipa lateral tergantung pada set time. Untuk areal yang lebih luas dapat digunakan lebih dari satu pipa lateral.
system portable dengan menggunakan dua buah pipa lateral
b. Side Roll Sistem Side roll atau biasa disebit juga Wheel roll seperti terlihat pada gambar, terdiri dari sebuah lateral, biasanya panjangnya 1,25 mil; Pipanya berperan seperti sebuah poros sumbu. Pipa berdiamater antara 4-5 inci.; dan roda berdiameter 4-10 kaki. System ini mampu mengairi lahan seluas 60x90 kaki. Setelah selesai mengairi satu set, mesin akan menindahkan roda ke set berikutnya. Sprinkler diletakkan diatas connector yang memungkinkannya tetap berada diatas ketika roda berputar. System ini tidak direkomendasikan untuk topografi lahan yang mempunyai kemiringan lebih dari 5 persen.
Desain dan Aplikasi Side Roll System
2.2.3 Travelling Big Gun Sistem Traveling Big Gun menggunakan sprinkler berkapasitas besar (diameter 3/4 sampai 1,5 inci) dan bertekanan besar (90 -125 PSI) untuk melemparkan air ke tanaman (radius 175-350 kaki). Traveling big guns dapat terdiri dari pipa hard hose dan selang fleksibel. Pada system selang yang keras, selang polietilen keras di pasang pada rel atau trailer. Trailer ini berada ditengah ataupun diujung lahan. Gun ditempatkan diujung selang kemudian selang ditarik ke ujung lahan. Selang ini kemudian ditarik oleh rel mengitari lahan. Pada f lexible hose system, gun dipasang pada sebiah kereta. Sebuah pipa fleksibel yang tersambung dengan mainline mengisi air ke gun.
Aplikasi Traveling Big Gun
2.2.4 Center Pivot dan Linear Move a. Center Pivot Pada system ini mesin yang digunakan terdiri dari pipa lateral dari baja galvanisyang berputar dalam satu sumbu dari luas areal yang diairi. Pipa lateral mensuport airdari ketinggian 3 m diatas tanah dipegang oleh frame baja dan kabel-kabel. Jarak antara frame rata-rata 30 m, panjang pipa lateral bervariasi 150-600 m.air disuplai ke pusat pivot melalui pipa utama menyilang lapangan atau dari sumur yang berlokasi dekat pivot, kemudian didistribusi melalui swivel joint ke lateral dan sprinkler. Ketika mengairi, pipa lateral berputar secara kontinyu. Pembasahan radius lapangan bisa mencapai 100 ha, tergantung juga panjang pipa lateral yang ada. Satu putaran membutuhkan 1100 jam tergantung dari letak puncak air yang dipakai. Lambatnya putaran pipa lateral berarti lebih banyak air yang digunakan.
Desain dan Aplikasi Center Pivot
b. Linear Move Sistem irigasi Linear Move (sering disebut juga lateral move) dibangun dengan cara yang sama seperti center pivot. Perbedaannya adalah menara bergerak pada kecepatan dan arah yang sama. System ini dirancang untuk mengairi petak lapangan berbetuk persegi yang bergerak secara kontinyu. Salah satu cara untuk mengairi areal yang luas umumnya dikonstruksi melalui center pivot yang mensupport pipa lateral di atas tanaman melalui tower yang tersedia. Air dapat disuplai dari suatu f leksibel hose atau dari saluran sepanjang tepi atau ditengah-tengah lapangan. Pipa lateral digerakkan dengan motor yang ada pada setiap tower dan dikontrol sama seperti pada center pivot.
Desain dan Aplikasi Linear Move
2.3 Desain Sistem Stationary Big Gun Sistem ini dapat digunakan untuk berbagai pada berbagai aplikasi sistem irigasi. Sistem ini terdiri dari pompa dan pipa mainline. Keuntungan dari sistem gun ini adalah memberikan aplikasi debit (flow rate) yang lebih besar dan diameter basahan yang lebih besar pula sehingga kebutuhan akan tenaga kerja dapat dikurangi. Gun memiliki ukuran nozzle berkisar antara 0,5 sampai 2 inci dan beroperasi baik pada tekanan 50 sampai dengan 120 PSI. Gun sprinkler biasanya mempunyai tingkat application Rate yang tinggi.
Salah Satu contoh Lay Out Stationary Big Gun
Keuntungan: Memiliki lebih sedikit benda mekanik sehingga mengurangi mal fungsi Masalah plugging lebih sedikit karena ukuran nozzle lebih besar Lebih fleksibel untuk diaplikasikan pada berbagai bentuk lahan Kebutuhan akan pipa jauh lebih sedikit Kebutuhan akan tenaga kerja jauh lebih sedikit
Kelemahan: Biaya investasi tinggi Pola aplikasi air mudah dipengaruhi oleh angin Memiliki kecenderungan untuk mengaplikasikan air lebih besar dari kebutuhannya.
Gun sprinklers use large diameter nozzles to discharge high flow rates at high pressures.
Sistem gun memerlukan input energi yang lebih besar karena operasi tekanan yang lebih besar. 2.3.1 Komponen-komponen Dasar dari Sistem Gun a. Gun Nozzle Gun sprinkler memiliki ukuran nozzle, debit, tekanan dan diameter basahanyang lebih besar daripada sprinkler biasa. Seperti terlihat pada tabel dibawah ini.
Berbagai Jenis Sprinkle
b. Riser Riser adalah pipa berdiameter kecil yang menghubungkan sprinkler dengan lateral. Ukuran pipa berkisar antara 12-25 mm tergantung dari ukuran sprinkler itu sendiri. Riser dan sprinkler ini dihubungkan dengan menggunakan sekrup yang menyusup. Tinggi dari pipa riser ditentukan agar sprinkler dapat beroperasi diatas canopy tanaman. Riser dipasang pada lateral di coupler pipa. c.Pipa Lateral Pipa lateral adalah pipa yang berfungsi untuk mengantarkan air dari pipa utama ke komponen sprinkler. Pipa ini juga dapat diletakkan permanent atau portable dan terbuat dari bahan yang sama seperti pipa utama dengan ukuran yang lebih kecil. d. Pipa Utama Main line (pipa utama) adalah pipa yang berfungsi menghantarkan air dari pompa ke pipa lateral. Dalam prakteknya pipa utama adalah berupa pipa yang dapat ditempatkan permanent di atas medan, atau pada beberapa kasus ada yang ditempatkan di bawah tanah, dan ada juga yang dibuat mudah diangkat (portable) sehingga mudah dipindah dari satu lapangan ke lapangan lainnya.
e.Pipa Sub Utama Sama halnya pipa utama pipa ini berfungsi menghantarkan air ke pipa lateral, namun hanya diperlukan apabila jaringan pipa utama cukup sulit untuk langsung menjangkau pipa lateral secara langsung. Berbagai kriteria atau persyaratan yang diperlukan dalam memilih pipa mainline atau lateral adalah sebagai berikut: Pemilihan pipa lateral harus memperhitungkan jumlah sprinkler yang akan dipasang sepanjang lateral sehingga perbedaan antar tekanan sprinkler tidak melebihi 10 persen dari operasi tekanan sprinkler. Maximum Allowable Number Of Sprinklers Per Lateral Line*
* Based on using one Class 160 lateral pipe size
Ukuran pipa dipilih agar kecepatan aliran tidak melebihi 5 fps (feet per second)
Maximum Main Line Flow Rate For Class 160 PVC Pipe.*
Atau pada debit yang lebih bervariasi dapat mengacu pada tabel berikut ini: Ukuran Pipa pada berbagai Debit Rancangan
f. Pengatur tekanan/ aliran /valve and coupler g. Pompa Pompa berfungsi untuk menyalurkan air dari sumbernya (reservoir, sungai, sumur/air tanah) kemudian menyalurkan ke system irigasi melalui komponenkomponen system irigasi sprinkler lainnya. Pompa digerakkan dengan unit tenaga mesin pembakaran dalam suatu motor listrik.
2.4 Prinsip Hidrolika dalam Perencanaan Sistem Sprinkler 2.4.1 Hidrolika Dasar Hidrologi dasar merupakan ilmu yang mempelajari mengenai pergerakan air dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Air bergerak dari atas ke bawah, atau lebih tepatnya, air mengalir dari tempat yang memiliki energi tinggi ke tempat yang memiliki energi lebih rendah. Energi ini disebut dengan Energi Potensial (Ep). Sementara itu jenis Energi Potensial yang lain adalah tekanan. Kedua jenis Energi Potensial ini memiliki hubungan sebagai berikut:
1 PSI = 2,31 Feet Pada Sistem Irigasi Sprinkler, air berasal dari tempat yang bertekanan tinggi lalu keluar dari lubang nozzle dimana dimana tekanannya berubah menjadi nol. Energi tersebut tidak hilang tetapi berubah menjadi kecepatan aliran air yang disebut dengan Energi Kinetik.
Hubungan antara kedua energi tersebut, dirumuskan ke dalam sebuah persamaan yang disebut dengan persamaan Bernaulli:
H = V2/2g + p/w + y Dimana : H = energi air V = kecepatan aliran air G = percepatan gravitasi W = berat air per unit volume air Y = elevasi
Salah satu prinsip energi menyebutkan bahwa energi tidak dapat dihilangkan namundapat berubah bentuk ke bentuk energi lainnya. Sehingga suatu massa air yang bergerak tidak dapat hilang energinya namun dapat berkurang akibat adanya friction loss. Hubungan aliran energi pada satu tempat (A) ke tempat lain (B) dan friction loss adalah sebagai berikut: Ha = Hb + hf Friction loss terkait erat dengan aliran air dalam pipa dan tingkat kekasaran dinding pipa. Semakin tinggi kecepatannya maka semakin tingggi pula friction loss. Dan semakin kasar dinding dalam pipa maka semakin tinggi pula kehilangan energi akibat friction loss. Friction Loss dihitung dengan formula Hazen-Williams sebagai berikut: Dimana: hf = friction loss sepanjang pipa lateral (m) L = panjang pipa (m) D = Diameter pipa Q = debit total sepanjang pipa lateral (L/det) CHW= koefosien Hazwn-Williams
Sedangkan Q dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Dimana : Q = Flow rate l/min C = konstanta C = 130 untuk pipa alumunium D = diameter dalam mm S = head loss dalam m/km
Untuk mendapatkan actual Head loss dalam lateral, Head loss dalam pipa harus dikalikan dengan value dari f pada tabel Berikut ini ini.
“F” Nilai pengali dengan Friction loss untuk mendapatkan actual loss pada sepanjang pipa lateral.
Pada pipa lateral, diameter pipa harus dipilih sedemikian rupa sehingga friction loss ditambah dengan adanya perubahan elevasi sepanjang pipa lateral tidak lebih besar perbedaannya sebanyak 20% dari rata-rata tekanan yang dibutuhkan masingmasing sprinkler (Withers, 1980). Berdasarkan catatan Prof. Penkava, perbedaan maksimal dari tekanan yang dibutuhkan setiap sprinkler antara sprinkler pertama dengan sprinkler terakhir tidak lebih dari 5 PSI. Untuk mengitung perbedaan tekanan (energi) sepanjang lateral dapat menggunakan prinsip energi dan hubungannya dengan friction loss seperti disebutkan diatas. Dimana energi air yang mengalir sepanjang pipa adalah tekanan (pressure) dan debit (flow rate). Jika energi disalah satu ujung pipa telah diketahui maka kita dapat mengetahui energi diujung pipa lainnya dengan menguranginya dengan friction loss. Pada prinsipmya, Friction loss ditambah dengan energi kinetik air akan sama dengan energi air pada ujung pipa.
Tekanan Tekanan adalah ukuran dari energi yang diperlukan untuk operasi system sprinkler. Lebih spesifik adalah menentukan suatu gaya yang bekerja secara merata pada suatu luas permukaan yang diukur dalam Newton per meter persegi (N/m2). Tekanan juga sering dinyatakan dalam bar. 1 bar = 100 kN/m2. untuk suatu system rotary sprinkler dengan skala kecil biasanya dioperasikan pada tekanan 300 kN/m2 atau 3 bar. Satuan lain dari ukuran tekanan adalah dalam pon per inchi kuadrat (Pon Per Square Inch/PSI) untuk imperial unit dan kilogram per centimeter persegi untuk unit eropa. Discharge atau Debit Kecepatan aliran air dalam pipa disebut velocity, yang diukur dalam meter per detik (m/dtk). Debit adalah volume air yang mengalir sepanjang pipa setiap detik yang diukur dalam meter kubik perdetik (m3/dtk). Debit aliran dalam pipa diukur menggunakan pengukuran aliran (flow meter). Dengan mencatat waktu yang diperlukan didapat perhitungan debit sebagai berikut:
2.4.2 Energi Air untuk menggerakkan Sistem Irigasi Sprinkler Gravity Flow Water System
Typical Gravity Flow Water System
Pompanisasi Bila kita melihat suatu pompa sebagai sebuah mesin, maka kita melihat bagaimana mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) atau motor listrik yang ada dalam pompa merubah energi mekanik yang dihasilkan menjadi energi air. Dalam sistem sprinkler untuk irigasi penyediaan energi berdasarkan tekanan dan debit yang diperlukan untuk mendistribusi air ke dalam pipa utama (mainline) dan pipa lateral untuk dipencarkan ke areal irigasi. Pompa yang paling umum digunakan untuk sistem sprinkler adalah pompa tipe centrufugal.Kinerja pompa centrifugal direncanakan dengan kecepatan konstan, dimana kinerjapompa dapat ditampilkan dari: ->Tekanan dan debit ->Kebutuhan tenaga ->Efisiensi Perhitungan dalam pemilihan pompa ->Membuat sketsa pompa dan lay out pemipaan ->Menentukan kapasitas ->Menentukan tinggi tekan total ->Mengkaji kondisi cairan yang dipompa ->Memilih kelas dan jenis pompa
2.4.3 Operasional Sistem Sprinkler a.Distribusi Air dan sprinkler spacing Untuk mendesain suatu sistem sprinkler terutama rotary sprinkler yang menghasilkan irigasi secara merata untuk semua bagian yang dibasahi adalah sangat sulit. Normalnya dalam penggunaannya hanya bagian permukaan yang merata sedangkan pola distribusi yang terjadi berbentuk seperti segitiga (triangle) seperti terlihat pada gambar. Agar distribusi lebih merata, beberapa sprinkler dapat dioperasikan secara bersama-sama dan didistribusi secara saling menindih (overlapping), lihat gambar. Penentuan jarak diantara sprinkler satu dengan yang lain untuk overlaping yang baik harus 65% dari diameter basah.
Gambar Areal Basahan (Wetted Area) dari sprinkler tanpa overlap
Net wetted area for multiple sprinklers in square sprinkler pattern
Net wetted area of stationary sprinkler along a single lateral
b. application rate Application Rate (Ar) adalah jumlah rata-rata air yang dapat disampaikan ke tanah ketika sprinkler beroperasi. Ar diukur dalam mm per jam atau inches per hour. Rumus dari Ar adalah sebagai berikut : Ar = Application Efficiency (Ea) × Precipitation rate (Pr)………………………. (1)
Dimana Nilai application eficiency dari setiap sprinkler bervariasi dari 60% to 80%, atau rata-rata 70% The Precipitation Rate (Pr) adalah jumlah air rata-rata yang dikeluarkan dari sebuah nozzle untuk menutupi areal yang akan dibasahi oleh sebuah nozzle Precipitation rate dapat dihitung dengan menggunakan formula sebagai berikut: Pr (inches/hr) = 96.3 × nozzle flow rate (gpm)/area covered (ft2) …………(2)
Application rate tergantung pada ukuran nozzle, operasi tekanan dan jarak antara sprinkler. Secara umum Application rate dapat dihitung dengan rumus:
Tingkat Infiltrasi Application rate harus selalu lebih kecil dari rate pada kondisi kemampuan tanah menyerap air (infliltration rate). Ini dilakukan untuk mencegah pengaruh aliran permukaan (run off) yang terjadi dan kemungkinan erosi tanah. Jumlah air yang dapat diserap oleh tanah disebut dengan infiltration rate. Ir ditentukan oleh beberapa hal, terutama oleh tekstur tanah itu sendiri. Dibawah ini adalah petunjuk mengenai tingkat infiltrasi yang mungkin terjadi pada beberapa jenis tekstur tanah.
Infiltration Rate (dalam inchi) pada Beberapa Jenis Tekstur Tanah
c. kebutuhan air tanaman (root zone, ET) Ketersediaan air bagi tanaman dipengaruhi oleh hujan, air irigasi, drainase, perkolasi dan evapotransporasi. Kebutuhan air tanaman merupakan evapotranspirasi (Et) adalah merupakan kombinasi dari transpirasi tanaman ditambah evaporasy dari permukaan tanah. Et dapat diukur dengan menggunakan beberapa metode seperti metode Thornthwaite (1948), Penman (1956), serta Blaney dan Criddle (1962). Parameter-parameter penduga kebutuhan air yang digunakan antara lain adalah iklim, tanah, dan faktor tanaman (kc).
d. Set time dan Penjadwalan Irigasi Set time adalah waktu yang diambil untuk sprinkler dalam mengirigasi areal dalam satu posisi. Set time tergantung pada application rate dan irigasi yang diperlukan. Menyesuiakan set time dengan kedalaman air irigasi yang diperlukan dengan application rate dilakukan agar didapat pengoperasian sistem yang bagus sehingga dapat memaksimalkan air yang dapat disimpan pada kedalaman akar yang diperlukan tanaman. Set Time = Irrigation Need / Application Rate Penjadwalan pengairan adalah proses untuk menentukan kapan untuk mengairi lahan dan seberapa banyak air yang disiramkan. Penjadwalan dipengaruhi oleh desainnsistem, perawatan dan pengoperasian sistem serta ketersediaan air. Tujuan penjadwalan penyiraman adalah untuk mengaplikasikan air hanya untuk keperluan tanaman saja dengan telah memperhitungkan evaporasi, run off dll.
e. Angin Pancaran air dari sprinkler sangat mudah ditiup oleh angin dan ini dapat mengurangi pola pembasahan areal secara uniform. Untuk mengurangi pengaruh dari angin, sprinkler dapat dioperasikan secara bersama-sama (serentak). Hubungan pengaruh dari kecepatan angin yang terjadi pada sepanjang jarak dari penyemprotan dan diameter lingkaran basah yang terjadi diberikan pada tabeldibawah ini. Pengaruh kecepatan angin pada jarak sprinkler
2.4.4 Tahapan Desain Sistem Sprinkler Desain irigasi sprinkler dilakukan dengan mengikuti diagram alir prosedur desain seperti pada Gambar 2.14 Tahapan desain tersebut adalah sebagai berikut: a. Menyusun nilai faktor-faktor rancangan, yang meliputi sifat fisik tanah, air tanah tersedia, laju infiltrasi, evapotranspirasi tanaman, curah hujan efektif, dan kebutuhan air irigasi. b. Menyusun rancangan pendahuluan, mencakup pembuatan skema tata letak (layout) serta penetapan jumlah dan luas sub-unit dan blok irigasi. c. Perhitungan rancangan hidrolika sub-unit dengan mempertimbangkan karakteristik hidrolika pipa dan spesifikasi sprinkler. Apabila persyaratan hidrolika sub-unit tidak terpenuhi, alternatif langkah/penyelesaian yang dapat dilakukan adalah -> modifikasi tata letak, -> mengubah diameter pipa dan atau -> mengganti spesifikasi sprinkler. d. Finalisasi (optimalisasi) tata letak e. sistem,berdasarkan desain tata letak yang sudah final serta dengan mempertimbangkankarakteristik hidrolika pipa yang digunakan. f. Penentuan jenis dan ukuran pompa air beserta tenaga/mesin penggeraknya. Perhitungan rancangan hidrolika sub unit merupakan tahapan kunci dalam prosesdesain irigasi sprinkler. Persyaratan hidrolika jaringan perpipaan harus dipenuhi untuk mendapatkan penyiraman yang seragam (nilai koefisien keseragaman/coefficient of uniformity harus > 85 %). Mengingat jumlah dan spesifikasi sprinkler maupun jenis dan diameter pipa yang sangat beragam, makatahapan rancangan hidrolika sub unit harus dilakukan dengan metoda coba-ralat.
