Analisa Saluran Tersier Sprinkler

51 BAB IV ANALISA DATA

4.1 Tata Letak Saluran

Faktor kunci yang mempengaruhi tata letak sistem adalah topografi, bidang, bentuk, dan penempatan dari sumber air. Mengidentifikasi tata letak yang terbaik sering memerlukan pertimbangan dari beberapa pilihan tata letak dan analisa ukuran pipa yang teliti. Tata letak saluran utama dan sub utama dari sistem irigasi pada lokasi studi ini disesuaikan dengan penempatan pipa lateral, yaitu penempatan pipa lateral yang mengikuti garis kontur atau diletakkan melintang kemiringan tanah untuk memperkecil variasi atau perbedaan tekanan sepanjang pipa lateral, ataupun jika harus diletakkan melintang garis kontur tanah, maka pipa lateral dioperasikan menurun kemiringan tanah. Tata letak atau layout sistem yang akan direncanakan diilustrasikan pada Gambar 4.1.

4.2 Analisa Saluran Tersier Sprinkler

Sprinkler yang digunakan pada sistem irigasi ini didasarkan kepada kemampuan menyediakan kebutuhan irigasi harian rencana atau design daily irrigation requirement DDIR, tekanan yang dibutuhkan, dan biaya. Sprinkler harus memiliki kapasitas yang cukup untuk menyuplai DDIR ditambah tiupan angin dan kehilangan akibat penguapan yang terjadi setelah air meninggalkan sprikler dan sebelum mencapai tanaman atau permukaan tanah. Berdasarkan kriteria di atas maka pemilihan sprinkler untuk irigasi adalah berjenis impact sprinkler nozzle tunggal, dengan spesifikasi: Universitas Sumatera Utara 52 Universitas Sumatera Utara 53 • Tekanan operasi = 220 kPa • Debit = 20 litermenit • Jarak semburan = 25 m Jadi, luas areal yang dibasahi sprinkler = π × 25 2 = 1963,5 m 2 Application rate atau laju penggunaan dari sprinkler adalah: = × = = 5 , 1963 20 60 a Q K A 0,611 mmjam Jarak atau spasi antar sprinkler dan antar pipa lateral didasarkan kepada jarak semburan daripada sprinkler yang telah dipilih dan faktor hembusan angin, karena pengoperasian sprinkler sangat dipengaruhi oleh hembusan angin. Dari data spesifikasi sprinkler yang dipilih, jarak semburan adalah 25 meter, dan data hembusan angin rata-rata bulanan maksimum adalah 11 kmjam atau 3,05 mdet. Persamaan 2.25 dan 2.26 dan Tabel 2.6 digunakan untuk menentukan jarak antar sprinkler. Dari tabel didapat jarak atau spasi antar sprinkler dan pipa lateral adalah 0,5 diameter area basah dari sprinkler, dengan tata letak bujur sangkar atau jarak antar sprinkler dan pipa lateral yang sama, yaitu: 0,5 × 50 = 25 m. Dari perencanaan, saluran sekunder direncanakan dipasang tiap 100 meter dari saluran primer. Jadi, panjang maksimum pipa lateral adalah 100 meter. Dengan jarak antar sprinkler sekitar 25 meter, maka sprinkler dipasang 4 buah pada tiap pipa lateral, dengan ketentuan masing-masing sprinkler berjarak 25 meter, kecuali pada sprinkler pertama berjarak 12,5 meter dari ujung hulu pipa lateral. Jadi, panjang total pipa lateral adalah 25 × 3 + 12,5 = 87,5 meter. Universitas Sumatera Utara 54 Debit total pada hulu pipa lateral adalah 20 × 4 = 80 litermenit atau setara dengan 0,00133 m 3 det. Headloss akibat gesekan pada pipa lateral dapat dihitung dengan menggunakan rumus Hazen-Williams pada Pers. 3.3 sebagai berikut: H l = 871 , 4 852 , 1 852 , 1 φ D C LQ = 871 , 4 852 , 1 852 , 1 150 00133 , 5 , 87 66 , 10 D × × × = 871 , 4 7 10 102206 , 4 D − × Untuk D = 0,02 m, H l = 77,393 m. Untuk D = 0,03 m, H l = 10,739 m. Untuk D = 0,04 m, H l = 2,645 m. Nilai C yang digunakan pada persamaan di atas diambil dari Tabel 2.1, untuk pipa PVC yaitu 150. S = Jarak antar sprinkler L = Jarak antar pipa lateral D = Diameter area basah Gambar 4.2 Layout Sprinkler S = 25 m L = 25 m D = 50 m Universitas Sumatera Utara 55 Karena perbedaan tekanan maksimal yang diizinkan adalah sebesar 20 atau 0,2 × 22 m = 4,4 m, maka diameter pipa yang digunakan adalah 0,04 meter. Jadi, luas penampang pipa lateral = 0.25 × π × 0,04 2 = 1,257 × 10 -3 m 2 = 12,566 cm 2 Kemudian headloss h l atau kehilangan energi akibat gesekan sepanjang pipa lateral dihitung menggunakan Persamaan 2.2 : h l = FH l + M l = 0.412 × 2,645 + 0 = 1,0897 m Perhitungan tekanan pada ujung hulu pipa lateral menggunakan Pers. 2.1 adalah: P u = P d + Kh l – ΔZ = 220 + 9,811,0897 – 4 = 191,45 kPa Dari perhitungan di atas diperoleh tekanan yang dibutuhkan pada hulu pipa lateral adalah 191,45 kPa atau setara dengan 19,145 m tekanan. Jadi, pipa lateral direncanakan dengan menggunakan pipa berjenis PVC dengan ketebalan 2 mm dan diameter 4 cm, pipa jenis ini sanggup menahan tekanan sampai dengan 8 bar atau 800 kPa sehingga layak untuk digunakan.

4.3 Analisa Saluran Sekunder