38
2.6.2.5 Ukuran Butiran
Ukuran butiran merupakan faktor yang penting yang mempengaruhi pembentukan lapisan air awal pada tanah kering. Ukuran butiran yang kecil memiliki
power yang kurang ketika menumbuk permukaan tanah, infiltrasi yang terjadi akan lebih lambat daripada ukuran butiran yang lebih besar. Untuk alasan tersebut,
penkonversian dari sprinkler yang menghasilkan ukuran butiran yang besar ke yang lebih kecil memungkinkan untuk mengurangi runoff dan erosi.
Ukuran butiran juga penting pada pengoperasian dalam keadaan berangin. Pola distribusi dari sprinkler yang memancarkan ukuran butiran yang kecil
berpengaruh terhadap gangguan angin dan keseragaman.
2.6.5 Karakteristik Kinerja dari Tipe-Tipe Sprinkler
Karakterstik kinerja dari beberapa tipe sprinkler diperbandingkan pada Tabel 2.1.
2.6.6 Pemilihan Sprinkler
Pemilihan Sprinkler pada umumnya didasarkan kepada biaya, tekanan yang dibutuhkan, dan kemampuan untuk menyediakan disain kebutuhan irigasi harian atau
design daily irrigation requirement DDIR dengan keseragaman yang dapat diterima dan tanpa runoff.
2.6.4.1 Kapasitas Debit Sprinkler
Sprinkler harus memiliki kapasitas yang cukup untuk menyuplai DDIR ditambah tiupan angin dan kehilangan akibat penguapan yang terjadi setelah air
meninggalkan sprinkle dan sebelum mencapai tanaman atau permukaan tanah.
Universitas Sumatera Utara
39
Tipe Sprinkler Tingkat Tekanan
kPa psi Tingkat Debit
lmnt gpm Jarak Sembur
m ft Application rate
Relatif Ukuran Butir
Relatif
Impact Tekanan rendah
Nozzle tunggal 103-207
15-30 119-19
0,5-5 18-24
60-80 Kecil
Besar Nozzle ganda
103-207 15-30
11-38 3-10
21-25 70-100
Sedang Besar
Tekanan menengah Nozzle tunggal
207-414 30-60
15-76 4-20
21-43 70-140
Kecil-Sedang Sedang
Nozzle ganda 207-414
30-60 15-360
4-80 21-61
70-200 Sedang
Sedang Tekanan tinggi
Nozzle tunggal 345-690
50-100 15-416
4-110 27-73
90-240 Sedang
Kecil Nozzle ganda
345-690 50-100
15-530 4-140
27-73 90-240
Sedang-Tinggi Kecil
Nozzle debit konstan 276-552
40-80 8-38
2-10 27-37
90-120 Kecil-Sedang
Sedang Nozzle jet menyebar
172-345 25-50
8-195 2-25
20-40 65-130
Sedang Kecil
Tipe tembak 276-896
40-130 197-4542 25-1200
61-183 200-600
Sedang-Tinggi Kecil
Sprinkler semprot 180º nozzle semprot
35-276 5-40
1-95 0,3-25
2-11 8-35
a
Sangat Tinggi Halus
3-12 10-40
b
Sangat Tinggi Halus
360º nozzle semprot dengan plat pembelok rata, halus
35-276 5-40
1-95 0,3-25
3-12 10-40
a
Tinggi-Sangat tinggi Halus
6-17 20-55
b
Tinggi-Sangat tinggi Halus
360º nozzle semprot dengan plat pembelok rata, bergerigi
35-276 5-40
1-95 0,3-25
4-15 12-50
a
Tinggi Kecil
25-10
b
Sedang-Tinggi Kecil
Tabel 2.5 Karakterstik Kinerja dari Beberapa Tipe sprinkler
Sumber : James 1988
Universitas Sumatera Utara
40 Persamaan 2.21 dapat digunakan untuk memperkirakan debit sprinkler yang
dibutuhkan.
a m
a s
E T
H S
L D
K Q
− =
2.21 dimana : Q
s
= kapasitas sprinkler lmenit D
a
= kedalaman mm L = jarak antara pipa lateral m
S = jarak antara sprinkler pada pipa lateral m H = interval waktu antara pemulaan dari pengairan yang berurutan jam
T
m
= waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan perlengkapan jam E
a
= efisiensi K = konstanta yang bergantung kepada unit yang digunakan
K = 1,67 untuk Q
s
dalam lmenit, D dalam mm, L dan S dalam m K = 1,04 untuk Q
s
dalam gpm, D dalam mm, L dan S dalam ft Interval H pada Persamaan 2.21 dapat ditentukan dengan menggunakan
Persamaan 2.22.
DDIR 24
, D
P H
f
≤ 2.22
dimana : P
f
= persentase total dari lahan yang diairi ketika sistem beroperasi D = kedalaman yang diinginkan mm
DDIR = disain kebutuhan irigasi harian mmhari Kedalaman yang digunakan, D
a
, pada Persamaan 2.21 dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.23.
24 ,
f a
P DDIR
H D
= 2.23
Universitas Sumatera Utara
41 Nilai P
f
pada Persamaan 2.22 dan 2.23 adalah 100 untuk sistem sprinkle gerak menerus continous-move sprinkle system atau ketika seluruh sprinkler
beroperasi pada waktu yang bersamaan pada sistem sprinkle solid. Persamaan 2.24 dapat digunakan untuk menentukan nilai P
f
untuk sistem berpindah dan untuk sistem solid yang beroperasi secara tidak serentak.
f l
l f
A K
N L
L P
= 2.24
dimana : L
l
= panjang pipa lateral m N
l
= jumlah pipa lateral yang beroperasi secara serentak A
f
= total area ha K = konstanta yang bergantung kepada unit yang digunakan
K = 100 untuk L
l
dan L dalam meter, dan A
f
dalam ha K = 435,6 untuk L
l
dan L dalam ft, dan A
f
dalam ac Nilai L dan S dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan 2.25 dan
2.26. L
≥ K
l
D 2.25
S ≥ K
s
D 2.26
dimana : L = jarak antara pipa lateral m S = jarak antara sprinkler pada pipa lateral m
K
l
, K
s
= konstanta yang tergantung kepada pola spasi sprinkler dan angin Tabel 2.6
D = diameter dari area yang dibasahi m Penggunaan nilai K
l
dan K
s
pada Tabel 2.6 menjamin keseragaman dari aplikasi yang dapat diterima untuk angin yang berbeda dan pola spasi yang beragam.
Universitas Sumatera Utara
42
Tabel 2.6 Nilai K
l
dan K
s
Tingkatan Kecepatan Angin
mdet mph Segitiga
K
l
K
s
Bujur Sangkar K
l
K
s
Persegi Panjang
b
K
l
K
s
0-1,3 0-3
a
0,60 0,55
0,55 0,60
0,50 1,8-3,1
4-7
a
0,55 0,50
0,50 0,60
0,45 3,6-5,4
8-12
a
0,50 0,45
0,45 0,60
0,40
a
Konstan K
l
= 0,86 K
s b
Diasumsikan pipa lateral tegak lurus untuk mengatasi arah angin
Sumber : Davis 1976
Persegi panjang, bujur sangkar, dan segitiga merupakan tiga bentuk dasar dari pola spasi sprinkler untuk sistem bergerak dan sistem solid. Tiga pola ini
diilustrasikan pada Gambar 2.12.
2.6.4.2 Application Rate yang Diperkenankan