52
– 35 mm di bawah permukaan lahan, dimana kondisi terbesar ini terjadi pada saat menjelang panen dan harus dikeringkan.
Secara umum dapat dilihat bahwa sistem kendali fuzzy sederhana ini dapat digunakan untuk pengendalian muka air pada lahan pertanian SRI. Akan tetapi
kondisi lapang dan kemampuan sistem kendali akan membatasi kinerja sistem irigasi otomatis ini. Output dari kendali ini dapat juga dilakukan dengan
menggunakan pintu air GFRP hasil rancangan dengan beberapa level bukaan pintu.
5.6. Peluang dan Tantangan Otomatisasi Irigasi
Berdasarkan hasil analisa kalibrasi pengujian hidrolika aliran air bawah pintu dan simulasi pengendalian muka air pada saluran di lahan sawah,
menunjukkan ada sebuah tantangan dan peluang dalam pengembangan otomatisasi irigasi, khususnya di daerah irigasi teknis, yang luasnya mencapai 7,4
juta ha KEPMEN PU NO 390KPTSM2007. Peluang dan tantangan ini terdapat pada tingkat lahan field level.
Tantangan yang dihadapi adalah bagaimana mengatur level muka air pada saluran agar dapat meningkatkan efisiensi irigasi. Tantangan ini dapat menjadi peluang
untuk dapat mengembangkan sistem pengontrolan muka air secara otomatis. Salah satu perangkat dalam sistem ini adalah pintu air, yang berfungsi sebagai
pengatur air yang akan masuk ke lahan. Namun apabila hanya berfungsi sebagai pengatur, ini akan menjadi kerja tambahan bagi sistem kendali muka air tersebut
karena tidak diketahui berapa bukaan pintu yang harus dibuka dan berapa jumlah debit yang keluar, serta berapa lama. Oleh karena itu diperlukan sebuah pintu air
yang dapat mengatur sekaligus mengukur, sehingga langkah menuju otomatisasi dapat berjalan dengan baik.
Pada penelitian ini telah dihasilkan pintu air dari bahan fiberglass yang dapat menjalankan kedua fungsi tersebut. Berikut ini adalah gambaran pintu air
tersebut dengan spesifikasi debit aliran yang dihasilkan Gambar 32. Pintu ini memiliki nilai koefisien kontraksi sebesar 0,951. Untuk dapat mengukur debit
secara langsung dengan pintu ini diperlukan sebuah sensor tekanan pressure
53
tansducer untuk mengetahui tinggi muka air di bagian hulu pintu h
1
serta sensor posisi pintu untuk mengetahui besarnya bukaan pintu w. Kedua data ini akan
dikirimkan menuju komputer sebagai masukan bagi sistem untuk mengetahui besarnya koefisien pengaliran yang terjadi pada saat itu C
d
serta dapat langsung menghitung debit yang terjadi pada saat itu juga. Perhitungan C
d
dengan persamaan
1
. .
1 1
k c
d
w k
h w
h C
C
+
− =
; dimana nilai koefisien C
c
, k , dan k
1
bedasarkan hasil eksperimen adalah 0,951 , 15, dan 0,062. Kemudian pehitungan debit menggunakan persamaan
1
. .
2 .
. .
h g
b w
C Q
d
= . Nilai C
d
akan mendekati nilai konstan pada nilai 0,951.
Gambar 32. Spesifikasi Pintu Air Glass Fiber Reinforced Plastic GFRP Berikut ini adalah simulasi perhitungan debit pada pintu dengan lebar 50
cm dengan beberapa alternatif bukaan pintu dan kondisi muka air di hulu pintu Tabel 12. Pada hasil simulasi pengendalian muka air dengan logika fuzzy,
diketahui bahwa kebutuhan air selama masa pertumbuhan padi sawah adalah 1,5 ldetha. Jika suatu petak tersier memiliki luas areal sebesar 10 ha dengan
efisiensi pengaliran air dalam saluran sebesar 70, maka kebutuhan air yang harus disediakan pada bangunan bagisadap adalah 21,4 ldet. Pada Tabel 12
terdapat nilai debit sebesar 25,6 ldet dengan kondisi bukaan pintu sebesar 2 cm dan tinggi muka air hulu 40 cm.
0.0 0.1
0.2 0.3
0.4 0.5
0.6 0.7
0.8 0.9
1.0
0 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
h1w C
d
062 ,
00 ,
15 95
, .
.
1 1
1
1
= =
=
+
− =
k k
Cc w
k h
w h
C C
k c
d
1
. .
2 .
. .
h g
b w
C Q
d
=
Free flow Condition
062 ,
00 ,
15 95
, .
.
1 1
1
1
= =
=
+
− =
k k
Cc w
k h
w h
C C
k c
d
1
. .
2 .
. .
h g
b w
C Q
d
= R= 10 cm
54
Dengan pintu ini diharapkan akan membantu mempercepat mengetahui debit aliran yang keluar dari pintu, sehingga diharapkan pemberian air dapat
diberikan secara tepat dan peluang langkah menuju otomatisasi semakin mudah dan baik. Namun sayangnya, dalam penelitian ini baru menghasilkan spesifikasi
debit aliran pada pintu untuk kondisi aliran free flow. Jadi ini merupakan tantangan selanjutnya untuk membuat nomogram atau persamaan untuk aliran
submerged tenggelam. Tabel 12. Simulasi Perhitungan Debit Aliran dari Pintu GFRP
Tinggi Muka Air di Hulu h
1
Bukaan Pintu w
Koefisien Pengaliran
Cd Q
cm cm
ldet 1
0,930 13,0
2 0,915
25,6 3
0,902 37,9
40 5
0,882 61,8
10 0,847
118,7 15
0,821 172,4
20 0,797
223,3 1
0,932 13,8
2 0,918
27,3 3
0,906 40,4
45 5
0,887 65,9
10 0,854
126,9 15
0,829 184,7
20 0,807
239,9 1
0,934 14,6
2 0,920
28,8 3
0,909 42,7
50 5
0,892 69,8
10 0,860
134,6 15
0,836 196,4
20 0,816
255,5
55
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
