K
d
: data empiris pada pipa Q
e :
debit aliran pada sprinkler m
3
det D: diameter sprinkler mm.
Lateral
Debit pada rancangan lateral secara matematis menurut Schwab et.al. 1981 dalam Kurniati dkk 2007 adalah:
Q
L
= Q
n
.N | 7 | Keterangan :
Q
L
: Debit aliran pada lateral m
3
detik Q
n
: Debit aliran pada nozel m
3
detik N : Jumlah nozel
Kehilangan tinggi pada lateral adalah sebagai berikut: | 8 |
| 9 | Keterangan :
Q
L
: Debit aliran pada lateral m
3
detik n : Jumlah sprinkler
H
fl
: Head loss lateral m K : Koefisien belokan, sambungan, alat pengatur pipa
L : Panjang pipa m
C : Koefisien kekerasan Hazen-Williams F : Faktor koreksi untuk pipa
Pipa utama
Perhitungan debit pada rancangan pipa utama secara matematis menurut dapat di hitung dengan persamaan berikut:
Q
m
= Q
L
.N | 10 | Ketrangan :
N : Jumlah lateral pada pipa utama Q
m :
Debit aliran pada pipa utama manifold m
3
detik Q
L
: Debit aliran pada lateral m
3
detik Sedangkan untuk perhitungan Hf untuk pipa utama sama dengan pada pipa
lateral. Kerugian belokan dan sambungan pipa
Menurut Sularso 2000 untuk kerugian akibat belokan dan sambungan pipa secara matematis dapat dihitung menggunakan persamaan :
| 11 |
| 12 |
Keterangan : H
f
: Head loss pada belokan m F : Keofisien kerugian pada belokan
D : Diameter dalam pipa m R : Jari-jari hidrolik lengkung belokan m
θ : Sudut belokan derajat V : Volume m
3
g : Kecepatan gravitasi 9,8 mdet
2
.
2.2.3. Koefisien Keseragaman
Pemilihan jarak nozel didasarkan pada diameter curahan air, tekanan nozel dan kapasitas debit nozel. Jarak nozel maksimum berdasarkan curahan air di
bawah kondisi kecepatan angin dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Jarak Nozel Berdasarkan Curahan Air di Bawah Kecepatan Angin Kecepatan
Angin kmjam
Jarak Nozzel dalam persen diameter curahan
pada lateral pada manifold 0 50 65
6 45 60 7-12 40 50
13 30 30 Sumber: Schwab et al. 1981
Menurut Christiansen 1942 dalam Keller dan Bliesner 2000 derajat keseragaman merupakan salah satu faktor petunjuk efisiensi irigasi terutama
dalam distribusi penyebaran air. Derajat keseragaman distribusi penyebaran air
biasanya dinyatakan dalam koefisiensi keseragaman dengan mengunakan persamaan Christiansen CU.
| 13 | Keterangan :
CU = koefisien keseragaman Xi = pengukuran air dari area Overlapping cc
X = rata-rata dari pengukuran pada area Overlapping cc n = banyaknya Sprinkler yang Overlapping pada suatu area
i = 1,2,3,........ n. = Jumlah deviasi absolut dari tiap-tiap pengukuran cc
Dalam perancangan sistem irigasi curah, nilai CU yang dianggap baik adalah lebih besar dari 85 Merkley dan Allen, 2004.
2.2.4. Interval, Laju dan Lama Penyiraman
Dalam konsep desain yang akan diterapkan pada setiap blok irigasi perlu dilakukan penentuan kedalaman air irigasi dan interval irigasi. Penentuan
kedalaman pemberian air irigasi digunakan untuk menentukan banyaknya air irigasi yang harus diberikan, sedangkan interval irigasi yang digunakan dalam
desain adalah interval irigasi yang terpendek. Berikut ini beberapa persamaan yang digunakan dalam desain adalah:
| 14 |
F
X
= d
n
U
d
| 15 | D = d
n
E
a
100 | 16 | Keterangan :
dx = RAW = kedalaman bersih air irigasi maksimum mm MAD Management Allowed Defisit = faktor p = Fraksi kandungan air tanah
tersedia W
a
= TAW = kapasitas tanah menahan air mmm Z = kedalaman perakaran efektif mm
F = interval irigasi hari d
n
= kedalaman bersih air irigasi mm U
d
= laju konsumtif penggunaan air maksimum bulananSKA mmhari D = kedalaman kotor air irigasi mm
E
a
= efisiensi aplikasi Nilai d
n
yang dipilih seharusnya sama atau lebih kecil dari nilai d
x
. Apabila nilai d
n
diganti dengan dengan d
x
, interval irigasi maksimum f
x
akan di peroleh. Dalam rancangan desain irigasi curah, diameter curah nozel
mempengaruhi nilai laju penyiraman, penentuan jarak nozel pada lateral, serta menentukan luasan lahan yang dapat terairi. Diameter curahan air yang
disemprotkan nozel dan akibat rotasi nozel ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
| 17 | Keterangan :
R = radius curahan air m
d = diameter lubang nozel mm h = tekanan nozel m
Laju penyiraman adalah laju jatuhnya air ke permukaan tanah yang disemprotkan dari lubang nozel. Besarnya laju penyiraman dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut:
| 18 | keterangan:
I = laju penyiraman rata-rata mmjam K = faktor konversi sebesar 60
Q = debit sprinkler lmenit S
e
= jarak sprinkler dalam lateral m S
I
= jarak lateral m Waktu aplikasi pemberian air irigasi adalah waktu yang dibutuhkan untuk
melakukan penyiraman air irigasi sesuai dengan kedalaman air irigasi yang ditentukan. Untuk derajat keamanan yang masih memungkinkan, waktu aplikasi
sebaiknya tidak melebihi 90 dari total waktu potensial 24 jam yaitu 21,6 jam per hari. Waktu aplikasi pemberian air irigasi dihitung dengan persamaan berikut:
| 19 | keterangan:
T
app
= waktu aplikasipemberian air irigasi jam
