Laporan PUM I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Secara umum irigasi dapat dibedakan menjadi dua bagian besar yaitu metode irigasi permukaan (surface irrigation) dan irigasi bertekanan (pressurized irrigation). Irigasi permukaan menggunakan saluran terbuka sebagai media distribusinya, sedangkan irigasi bertekanan menggunakan pipa atau saluran tertutup bertekanan sebagai media distribusinya. Jenisnya adalah tetes (drip/trickle irrigation) dan curah (sprinkler). Irigasi bertekanan merupakan salah satu alternatif teknologi aplikasi irigasi, yang secara teoritis mempunyai efisiensi irigasi lebih tinggi dibanding irigasi permukaan. Irigasi bertekanan memiliki efisiensi yang tinggi yaitu ≥90% jika dibandingkan dengan irigasi permukaan yang kurang dari 60%. Di seluruh dunia saat ini sebagian besar irigasi masih menggunakan metode irigasi permukaan yaitu sebesar 80% dari jumlah kesuluruhan, termasuk di Indonesia. Dari segi investasi, irigasi permukaan memerlukan biaya lebih murah dibandingkan Program Studi Tata Air Pertanian 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Laporan PUM
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Secara umum irigasi dapat dibedakan menjadi dua bagian besar yaitu
metode irigasi permukaan (surface irrigation) dan irigasi bertekanan (pressurized
irrigation). Irigasi permukaan menggunakan saluran terbuka sebagai media
distribusinya, sedangkan irigasi bertekanan menggunakan pipa atau saluran
tertutup bertekanan sebagai media distribusinya. Jenisnya adalah tetes
(drip/trickle irrigation) dan curah (sprinkler). Irigasi bertekanan merupakan salah
satu alternatif teknologi aplikasi irigasi, yang secara teoritis mempunyai efisiensi
irigasi lebih tinggi dibanding irigasi permukaan. Irigasi bertekanan memiliki
efisiensi yang tinggi yaitu ≥90% jika dibandingkan dengan irigasi permukaan
yang kurang dari 60%. Di seluruh dunia saat ini sebagian besar irigasi masih
menggunakan metode irigasi permukaan yaitu sebesar 80% dari jumlah
kesuluruhan, termasuk di Indonesia. Dari segi investasi, irigasi permukaan
memerlukan biaya lebih murah dibandingkan irigasi bertekanan, tetapi dari segi
perawatan irigasi bertekanan lebih murah daripada irigasi permukaan.
Oleh karena itu teknologi irigasi bertekanan lebih tepat diterapkan pada
daerah-daerah yang relatif kering, yang memerlukan teknologi irigasi hemat air.
Teknologi irigasi ini juga diperlukan untuk usaha tani dengan teknik budidaya
tanaman tertentu.Dalam penerapannya di lapangan, efisiensi irigasi bertekanan
yang tinggi hanya dapat dicapai apabila jaringan irigasi dirancang dengan benar
dan dioperasikan secara tepat.
Program Studi Tata Air Pertanian 1
Laporan PUM
Sehubungan dengan jumlah air relatif terbatas, sementara permintaan air
terus meningkat, maka secara alamiah akan terjadi kompetisi penggunaan air
antara sektor (pertanian, air minum, domestik dan industri), antar wilayah dan
antar waktu. Untuk mengantisipasi kompetisi dalam distribusi dan alokasi air
antar sektor, maka pemanfaatan air yang efisien mutlak diperlukan. Salah satu
cara adalah dengan penerapan sistim irigasi bertekanan. Meskipun awalnya
membutuhkan investasi yang relatif tinggi, namun dengan perhitungan dan
penentuan desain yang akurat, operasional dan pemeliharaan harus tepat,
pemanfaatan air untuk sektor pertanian dapat ditingkatkan daya saingnya terhadap
sektor kompetitor lainnya.
Dalam irigasi bertekanan, ada istilah yang disebut dengan head loss
(kehilangan tekanan), yaitu suatu nilai untuk mengetahui seberapa besarnya
reduksi tekanan total (total head) yang diakibatkan oleh zat cair saat melewati
sistem pengaliran. Penyebabnya adalah terjadinya gesekan antara fluida, dinding
pipa, dan perubahan penampang. Dalam hidrolika dikenal dengan head loss
mayor dan head loss minor. Head loss mayor adalah peristiwa kehilangan tekanan
akibat terjadinya gesekan di sepanjang jaringan pipa lurus berdiameter konstan.
Sedangkan head loss minor merupakan kehilangan tekanan yang disebabkan oleh
adanya perubahan penampang dan aksesoris lainnya. Sehingga dapat mengganggu
aliran normal yang menyebabkan aliran akan melemah. Mengecilnya atau
melemahnya aliran akan berpengaruh terhadap jumlah pemberian air dan pupuk
sehingga penggunaannya tidak efisien serta berpengaruh terhadap pasokan daya
yang harus disediakan.
Program Studi Tata Air Pertanian 2
Laporan PUM
Selain hal di atas, adalagi gangguan yang ada pada irigasi bertekanan yang
dapat mengakibatkan terjadinya kehilangan tekanan (head loss) di sepanjang
jaringan pipa, yaitu adanya sedimen atau tumpukan zat pada irigasi bertekanan
yang sudah lama digunakan sehingga akan mengganggu aliran air di sepanjang
pipa.
Kehilangan tekanan ini sangat erat kaitannya pada pemberian air dan
pupuk pada tanaman. Perhitungan dalam pemberian air dan pupuk sangat perlu
dilakukan pada tanaman sehingga penggunaannya efisien sesuai dengan
kebutuhan tanaman. Hal ini dapat dilakukan dengan pengaturan irigasi yang baik,
yaitu dengan melakukan perancangan tata letak, hidrolika perpipaan (perhitungan
head loss), dan pemilihan pipa ekonomis, serta pemeliharaan alat yang akan
digunakan. Dalam hal pengukuran head loss inilah perlu dirancang suatu alat
untuk mengukur seberapa besar kehilangan tekanan yang terjadi pada jaringan
sistem irigasi bertekanan. Sehingga kerugian dari adanya perbedaan kehilangan
tekanan yang terjadi (hea dloss) yang melewati berbagai ukuran pipa lurus
maupun berbagai assesoris tersebut dapat diminimalkan sehingga proses
perancangan sistem irigasi bertekanan dapat lebih sempurna.
Program Studi Tata Air Pertanian 3
Laporan PUM
1.2 Tujuan PUM
Tujuan yang diperoleh dengan melaksanakan Proyek Usaha Mandiri ini
adalah :
1. Mampu merencanakan, melaksanakan, dan mengevaluasi proyek yang
dijalankan.
2. Merancang alat pengukur head loss.
3. Menguji kinerja alat.
4. Menguji alat dengan rumus Hazen-William
1.3 Manfaat PUM
Manfaat yang diperoleh dari proyek usaha mandiri ini adalah sebagai
berikut.
1. Mahasiswa mampu mengaplikasikan teori yang dapat di bangku kuliah.
2. Melalui eksperimen, mahasiswa diharapkan dapat meningkatkan ketrampilan.
3. Dengan dirancangnya alat pengukur head loss ini, diharapkan mahasiswa akan
lebih mudah memahami cara pengukuran headloss pada suatu jaringan pipa
irigasi bertekanan, karena pengukurannya langsung dipraktekkan di lapangan.
Program Studi Tata Air Pertanian 4
Laporan PUM
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Irigasi
Irigasi adalah pemberian air secara buatan untuk menambah kekurangan
air yang dibutuhkan oleh tanaman atau menurut Sostrodarsono dan Takeda, 1985
irigasi adalah penambahan kekurangan (kadar) air tanah secara buatan, yakni
dengan memberikan air secara sistematis pada tanah yang diolah.
Irigasi mempunyai ruang lingkup mulai dari pengembangan sumber air,
penyediaannya, penyaluran air dari sumber ke daerah pertanian, pembagian dan
penjatahan air pada areal pertanian, serta penyaluran kelebihan air irigasi secara
teratur (Partowijoyo, 1984).
Kemajuan sistem irigasi berupa peningkatan tata cara pengaturan dan
pemanfaatan air yang tersedia untuk kebutuhan pertanian sangatlah penting,
sementara permintaan air terus meningkat sehingga secara alamiah akan terjadi
kompetisi penggunaan air antar sektor (pertanian, air minum, domestik dan
industri) antar wilayah dan antar waktu. Sistem irigasi yang baik adalah sistem
irigasi yang mampu memanfaatkan air tanah secara optimum sesuai kebutuhan air
tanaman dan tanah sesuai kondisi lahan pertanian yang diairinya ditambah dengan
fungsi kontrol yang dapat memudahkan oleh para pemakainya. Tujuan pemberian
air irigasi adalah (1) menambah air ke dalam tanah untuk menyediakan cairan
yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, (2) Menyediakan jaminan panen
pada saat musim kemarau yang pendek, (3) mendinginkan tanah dan atmosfir,
sehingga menimbulkan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan tanaman, (4)
Mencuci atau mengurangi garam dalam tanah, (5) Mengurangi bahaya erosi tanah.
Program Studi Tata Air Pertanian 5
Laporan PUM
(6) mempermudah pengolahan tanah (pembajakan) dan melunakkan gumpalan
tanah, (7) memperlambat pertumbuhan tunas dengan pendinginan karena
penguapan (Israelsen dan Hansen, 1986).Salah satu upaya yang dilakukan untuk
memenuhi persyaratan tersebut dengan menggunakan sistem irigasi berterkanan
2.2. Jenis-Jenis Irigasi Bertekanan
Irigasi bertekanan dibedakan menjadi 2, yaitu :
a) Irigasi curah
Merupakan cara pemberian air irigasi yang menyerupai curahan hujan
karena pemberian air dilakuakan dari bagian atas tanaman. Curahan air dilakukan
dengan cara menyemprotkan air ke udara dan kemudian airakan akan tercurahkan
ke tanaman. Pencurahan dengan mengalirkan air bertekanan melalui jaringan pipa
dan unit pencurah.
Menurut Keller (1990), efisiensi irigasi curah berdasarkan keseragaman
penyebaran air dari sprinkle. Apabila penyebaran air tidak seragam (keseragaman
rendah) maka dikatakan efisiensi irigasi curah rendah. Parameter yang umum
digunakan untuk mengevaluasi keseragaman penyebaran air adalah coefficient of
uniformity (CU). Efisiensi irigasi curah yang tergolong tinggi (keseragaman
tergolong baik) adalah bila nilai CU lebih besar dari 85%.
b) Irigasi tetes
Irigasi tetes merupakan cara pemberian air pada tanaman secara langsung,
baik pada permukaan tanah maupun di dalam tanah melalui tetesan secara
sinambung dan perlahan pada tanah di dekat tumbuhan. Setelah keluar dari
penetes (emitter), air menyebar ke dalam profil tanah secara horizontal maupun
vertikal akibat gaya kapilaritas dan gravitasi. Luas daerah yang dibasahi emitter
Program Studi Tata Air Pertanian 6
Laporan PUM
tergantung pada besarnya debit keluaran, jenis tanah (struktur dan tekstur),
kelembaban tanah, dan permeabilitas tanah (Hansen et al, 1979).
Secara teorotis efisiensi irigasi curah lebih tinggi bila dibandingkan
dengan irigasi permukaan, karena sistem irigasi curah dapat mengurangi
kehilangan air berupa perkolasi dan limpasan (run-off). Demikian pula efisiensi
irigasi tetes relatif lebih tinggi dibanding irigasi curah, karena sistem irigasi tetes
hanya memberikan air pada daerah perakaran, sehingga mengurangi kehilangan
air irigasi pada bagian lahan yang tidak efektif untuk pertumbuhan tanaman.
Namun demikian aplikasinya di lapangan, nilai efisiensi irigasi curah maupun
irigasi tetes yang relatif tinggi ini hanya dapat tercapai apabila memenuhi 2
persyaratan, yaitu :
Jaringan irigasi curah/tetes yang dibangun dapat memberikan air secara
seragam.
Pengoperasian jaringan irigasi dilakukan dengan jadwal yang tepat.
2.3. Konsep Tekanan pada Fluida
Tekanan adalah istilah yang sering digunakan dalam hidrolika yang
menggambarkan gaya yang dikeluarkan oleh air pada luasan bidang tertentu dari
suatu objek yang tenggelam dalam air. Misalnya adalah tekanan yang dikenakan
pada suatu zat cair dalam suatu bejana. Tekanan yang terjadi adalah tekanan
hidrostatika. Jika suatu zat cair dalam arah manapun menerima sebuah tekanan
luar, maka tekanan ini akan menyebar merata ke semua arah (Hukum Pascal).
Setiap zat cair yang berada dalam keadaan diam akan melakukan tekanan
terhadap dinding yang mengelilinginya. Satuannya adalah kN/m2 atau bar atau
mka (meter kolom air), dimana 1 bar = 100 kN/m2 = 10 mka, atau 1 atm =
Pelaksanaan PUM ini telah dilaksanakan di Laboratorium Lapangan
program studi Tata Air Pertanian, Politeknik Pertanian Universitas Andalas.
Waktu pelaksanaan Proyek Usaha Mandiri ini yaitu pada semester 5 dari
Bulan Oktober 2010 s/d Bulan Februari 2011.
Rincian jadwal pelaksanaan PUM ini dapat dilihat pada barchart.
No KegiatanBulan
Okt Nov Des Jan Feb3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2
1 Persiapan bahan dan alat
2 Pembuatan alat ukur utama
3 Pembuatan kerangka penopang
4 Penggabungan semua komponen alat
5 Menguji kinerja alat dan evaluasi
6 Pengambilan data dan evaluasi kinerja
7 Pengolahan data
8 Laporan
Barchart Realisasi Pelaksanaan PUM
Barchart Realisasi Pelaksanaan PUM
Program Studi Tata Air Pertanian 14
Laporan PUM
3.2. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang akan digunakan dalam pelaksanaan PUM ini dapat
dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Alat dan Bahan
No. Nama bahan/alat Fungsi Alat/bahan Kebutuhan Satuan
1 Penggaris 60 cmMengukur perubahan tekanan yang terjadi
1 buah
2Pipa PVC diameter 0.15 cm
Tempat tertampungnya air raksa2 m
3 Air raksa Indikato perubahan tekanan 0,5 ml
4 Benang nilonMengikatkan pipa/PVC pada penggaris
1 m
5 Solder Membuat lobang pada penggaris 1 buah6 Besi cor Ø 1 cm Kaki statif/penyangga alat utama 3 m7 Pipa besi Tempat alat utama di rekatkan 10 cm8 Las besi Mengelas/menyatukan kerangka
dengan alat utama 1 buah
9 CatMewarnai sekaligus mencagah kerangka agar tidak karatan
1 buah
10 Amplas Menghaluskan kerangka. 1 lembar
Rincian biaya untuk pembuatan alat dapat dilihat pada Lampiran 2.
3.3. Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan berbagai pendekatan antara lain
pendekatan fungsional maupun pendekatan struktural, dalam proses perancangan
alat ini dilakukan pendekatan sebagai berikut :
a. Pendekatan Fungsional :
1. Alat ini harus mempunyai penggaris yang dapat mengukur perubahan
tekanan yang terjadi dan terbuat dari plastic dengan panjang 60 cm.
2. Alat mempunyai pipa PVC yang akan menjadi tepat tertampungnya air
raksa. Alat ini berukuran kecil dengan diameter 0.15 cm.
Program Studi Tata Air Pertanian 15
Laporan PUM
3. Alat ini memiliki bahan sebagai indikator perubahan tekanan yang terjadi
pada jaringan pipa berupa cairan air raksa.
4. Alat ini harus ditunjang oleh kerangka penopang/penyangga yang kuat
untuk menopang dan meletakkan alat utama.
b. Pendekatan Struktural :
Untuk mendukung fungsi komponen alat yang diharapkan, maka pada alat
harus mempunyai struktur sebagai berikut ;
1. Alat mempunyai bagian yang disebut sebagai alat utama yang terdiri dari
penggaris yang terbuat dari plastik dengan panjang 60 cm, pipa PVC
berdiameter 0.15 cm, dan air raksa sebagai indikator perubahan tekanaan
yang terjadi pada jaringan pipa irigasi bertekanan.
2. Alat harus ditunjang dengan kerangka penopang yang kuat yang terdiri
dari besi cor dan pipa besi yang dirakit menjadi satu yang berfungsi
sebagai kaki/ statif. Gunanya sebagai tempat meletakkan alat utama dalam
satu kesatuan yang utuh.
3.4. Prosedur Pembuatan dan Perakitan Alat
1. Pembuatan alat ukur utama dengan memasang pipa PVC pada dinding
penggaris. Pipa dipasang dengan posisi pipa berbentuk huruf U.
2. Menuangkan air raksa ke dalam pipa dengan suntikan (Gambar 2).
Program Studi Tata Air Pertanian 16
Laporan PUM
Gambar 2. Alat ukur utama
1. Pembuatan kerangka penopang dengan memotong besi cor sepanjang 75
cm sebanyak 3 buah. Selanjutnya pembuatan plat penahan tempat
mendudukkan alat utama. Menghubungkan ketiga potong besi cor tadi
dengan plat sehingga berbentuk seperti segitiga atau kaki statif (Gambar
3).
Gambar 3. Kerangka penopang
2. Pemasangan alat ukur utama pada posisi yang tepat pada kerangka
penopang (Gambar 4).
Program Studi Tata Air Pertanian 17
PenggarisPipa PVC
Air raksa
Besi Cor
Pipa Besi
Laporan PUM
Gambar 4. Rancangan Alat Pengukur Head loss
3.5. Cara Kerja Alat Pengukur Head loss
Cara kerja dari alat pengukur head loss ini adalah sesuai dengan prinsip
manometer, yaitu mengukur tekanan yang terjadi pada jaringan sistem irigasi
bertekanan kemudian menghitung kehilangan tekanan yang terjadi. Ujng pipa
PVC akan dihubungkan dengan jaringan pipa sehingga dengan adanya tekanan di
sepanjang jaringan pipa akan menggerakkan air raksa (mangalami kenaikan) yang
ada di dalam pipa PVC. Hasil dari pengukuran inilah yang akan dicatat kemudian
dihitung kehilangan tekanan yang terjadi.
3.6. Prosedur Pengamatan
Untuk pengujian kinerja alat dilakukan kegiatan pengukuran head loss
yang meliputi :
Program Studi Tata Air Pertanian 18
Laporan PUM
1. Kehilangan tekanan pada sistem pipa (mayor losses)
Untuk mengetahui kinerja dari Alat Pengukur Head loss ini, dilakukan
pengujian pada pipa lateral 5/16 inci , 4/3 inci, ½ inci, dan 1 inci dengan langkah-
langkah sebagai berikut.
Program Studi Tata Air Pertanian 19
Tangki diisi dengan air
Head pada tangki diukur (Gambar 5)
Pastikan tinggi air raksa dalam pipa tepat pada 0 cm (Gambar 8)
Pipa yang akan diukur, dilobangi dengan penusuk di pangkal, di ujung dengan masing-masing untuk panjang 5 m, 10 m, 20 m, 30 m, 40 m, 50 m, 60 m, 70m (pipa 5/16 inci), dan 4m, 8
m, 11,12 m (pipa ½ inci, ¾ inci dan 1 inci).
Catat hasil pembacaan yang telah dilakukan pada pangkal, ujung pipa
Hasil pengamatan dihitung dengan cara mengurangi hasil bacaan di ujung dan pangkal.
Debit diukur dengan metode volumetrik
Laporan PUM
Gambar 5. Pengukuran Head Tangki
Gambar 6. Pengukuran Pada Pipa Lateral
Gambar 7. Pengukuran pada Pipa PVC
Program Studi Tata Air Pertanian 20
Laporan PUM
2. Kehilangan tekanan pada perlengkapan lainnya ( minor losses )
Untuk mengetahui head los minor pipa, dilakukan pengukuran pada :
a. Pengecilan (reducer) dari ¾ inci ke ½ inci
b. Elbow 900
Pengukuran ini dilakukan dengan langkah-langkah :
Program Studi Tata Air Pertanian 21
Head pada tangki diukur
Pastikan 0 cm posisi bacaan pada alat
Pada ujung dan pangkal asesorisdilubangi dengan penusuk
Pada aksesoris (sambungan) pipa dipasang alat pengukur head loss untuk pengukuran sebelum
dan sesudah sambungan
Catat hasil bacaan
Perbedaan tekanan hasil dihitung dengan cara mengurangi hasil bacaan
di bagian ujung dan pangkal
Hasil pengukuran dibandingkan dengan rumus Hazen-William,
yaitu dengan menggunakan monogram pada Lampiran 1.
Laporan PUM
Gambar 8. Pengecekan tinggi air raksa
3. Pengujian Hasil Pengukuran dengan Rumus Hazen-William
Setalah melakukan pengukuran seperti langkah-langkah di atas,
selanjutnya diuji hasil pengukuran dengan rumus Hazen-William.
Kehilangan energi pada pipa umumnya dihitung dengan rumus dari
Hazen-William :
Dimana:
hf = kehilangan energi (m)
C = koefisien gesekan pipa (lihat table1)
D = diameter dalam pipa (m)
Program Studi Tata Air Pertanian 22
10.684 Q1.85
hf = xL C1.85D4.87
Laporan PUM
L = panjang pipa (m)
Q = debit aliran (m3/detik), diamati dengan metode Volumetrik dengan rumus :
Dengan V = Volume air (m3)
t = waktu (detik)
Program Studi Tata Air Pertanian 23
Q = V/t
Laporan PUM
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Rancangan alat pengukur head loss ini terdiri dari alat ukur utama dan
kerangka penopang.
Alat Ukur Utama
Berfungsi untuk mengukur tekanan yang terjadi pada jaringan pipa. Alat
ini terdiri dari manometer yang berisi air raksa sebagai indikator perubahan
tekanan, dan sebuah penggaris yang memiliki skala-skala untuk mendeteksi
perubahan tekanan yang terjadi.
Kerangka Penopang
Kerangka penopang ini berupa kaki/statif yang berfungsi sebagai
penopang atau penyangga alat ukur utama sehingga alat ukur utama dapat
berfungsi dengan baik.
a. Hasil Pengamatan
Dalam Proyek Usaha Mandiri ini, telah dilakukan pengamatan terhadap
head loss pada berbagai diameter pipa lateral (5/16 inci, ¾ inci, ½ inci, dan 1
inci). Dari pelaksanan pengujian tersebut, didapatkan data seperti tabel berikut.
Tekanan pada tangki dapat diketahui melalui perhitungan berikut.
P = ρgh
= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 2,1 m
= 20601 N/m2 = 20, 601 kN/ m2 = 2,0601 mka
Program Studi Tata Air Pertanian 24
Laporan PUM
Tabel 4. Data dan hasil pengamatan pada pipa 5/16 inci.
N
O
JENIS
PIPA
HEA
D
(cm)
(meter)
PENGAMATAN (cm) RATA-
RATA
HEADLOS
S (cm)
HEADLOS
S (m)1 2 3 4 5
1 5/16" 210
Pangkal 6,2 6,3 6,4 6,4 6,5 6,36
0,66 0,0066
10 5,7 5,7 5,7 5,6 5,8 5,7
20 5,3 5,1 5,2 5,1 5,2 5,18 1,18 0,0118
30 4,9 4,8 4,7 5,0 4,9 4,86 1,5 0,0150
40 4,5 4,4 4,4 4,5 4,3 4,42 1,94 0,0194
50 3,9 4,0 4,1 4,0 3,9 3,98 2,38 0,0238
60 2,0 2,1 2,1 1,9 2,2 2,06 4,3 0,0430
70 0,5 0,3 0,5 0,4 0,5 0,44 5,92 0,0592
Sumber : Pengamatan Langsung, November 2010
Tabel 5. Data dan hasil pengamatan pada sistem pipa
N
O
JENIS
PIPA
HEAD
(cm)(meter)
PENGAMATAN (cm) RATA-
RATA
HEADLOSS
(cm)
HEADLOSS
(m)1 2 3 4 5
1 1/2" 215
Pangkal 6,3 6,2 6,3 6,4 6,3 6,30
0,04 0,00044 6,4 6,4 6,0 6,3 6,2 6,26
8 5,8 5,9 5,7 5,8 5,8 5,8 0,50 0,0050
11.12 5,8 5,7 5,7 5,6 5,8 5,72 0,58 0,0058
2 3/4" 210
Pangkal 5,4 5,3 5,4 5,3 5,3 5,34
0,6 0,0064 5,0 4,2 4,8 5,2 4,5 4,74
12 4,2 4,5 4,6 4,6 4,5 4,48 0,86 0,0086
3 1" 209
Pangkal 7,3 7,2 7,3 7,4 7,2 7,28
0,2 0,0020
4 7,0 7,1 7,1 7,0 7,2 7,08
8 6,8 6,7 6,8 6,7 6,6 6,72 0,56 0,0056
11.12 6,7 6,7 6,6 6,7 6,6 6,66 0,62 0,0062
Sumber : Pengamatan Langsung, Oktober 2010
Program Studi Tata Air Pertanian 25
Laporan PUM
Tekanan pada masing-masing tangki adalah:
1. P = ρgh
= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 2,15 m
= 21091,5 N/m2 = 21, 0915 kN/ m2 = 2,10915 mka
2. P = ρgh
= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 2,1 m
= 20601 N/m2 = 20, 601 kN/ m2 = 2,0601 mka
3. P = ρgh
= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 2,09 m
= 20502,9 N/m2 = 20, 5029 kN/ m2 = 2,05029 mka
Head total sangat mempengaruhi tekanan yang terjadi di sepanjang aliran
pipa. Semakin besar nilai head total (head tangki), maka head yang mengalir di
jaringan pipa akan semakin besar pula. Begitu juga sebaliknya, semakin kecil
tekanan pada tangki maka tekanan pada pipa akan semakin kecil pula. Jadi, head
total berbanding lurus dengan head yang ada di sepanjang jaringan pipa irigasi
bertekanan.
Hubungan antara panjang pipa terhadap kehilangan tekanan yang terjadi
dapat dilihat pada Gambar 9 berikut.
Program Studi Tata Air Pertanian 26
Laporan PUM
4 8 11.12 10 20 30 40 50 60 700
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Grafik Headl loss pada Pipa
pipa 5/16 incipipa 1/2 incipipa 1 inci
Panjang Pipa (m)
Head
loss
(m)
Gambar 9. Head loss pada pipa
4 120
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Grafik Head loss Pada Pipa 3/4 inci
Pipa 3/4 inci
Panjang Pipa (m)
head
loss
(m)
Gambar 10. Head loss pada pipa ¾ inci
Hubungan antara diameter pipa terhadap kehilangan tekanan yang terjadi
dapat dilihat pada Gambar 11 berikut.
Program Studi Tata Air Pertanian 27
Laporan PUM
5/16 inci 3/4 inci 1/2 inci 1 inci0.005
0.0052
0.0054
0.0056
0.0058
0.006
0.0062
0.0064
0.0066
0.0068
Diagram Head loss pada Pipa
Diameter Pipa (inci)
Head
loss
(m)
Gambar 11. Hubungan Diameter terhadap Head loss
Tabel 6. Data dan hasil pengamatan minor losses.
NOJENIS
SAMBUNGAN
PENGAMATAN RATA-
RATA
HEADLOSS
(cm)
HEADLOSS
(m) 1 2 3 4 5
1 Elbow 900
Sebelum Sambungan 4,3 4,4 4,4 4,5 4,6 4,44
0,3 0,003
Sesudah Sambungan 4,2 4,1 4,3 4,0 4,1 4,14
2Pengecilan 3/4"
1/2"
Sebelum Sambungan 4,7 4,8 4,7 4,4 4,4 4,60
0,24 0,0024
Sesudah Sambungan 4,3 4,3 4,4 4,5 4,3 4,36
Sumber : Pengamatan Langsung, November 2010
Table 7. Data dan hasil pengamatan pada pipa 5/16” dengan tanaman.
N
O
JENIS
PIPA
HEA
D
(cm)
(meter)
PENGAMATAN (cm) RATA-
RATA
HEADLOS
S (cm)
HEADLOSS
(m)1 2 3 4 5
1 5/16" 77
Pangkal 1,2 1,3 1,3 1,4 1,4 1,32
0,38 0,00385 0,9 0,9 1 1,1 0,8 0,94
13 0,7 0,5 0,5 0,5 0.6 0,55 0,77 0,0077
Sumber : Pengamatan Langsung, Oktober 2010
Program Studi Tata Air Pertanian 28
Laporan PUM
Tekanan pada tangki dapat dihitung :
P = ρgh
= 1000 kg/m3 x 9,81 m/s2 x 0,77 m
= 7553,7 N/m2 = 7,5537 kN/ m2 = 0,75537 mka
Adapun grafik kehilangan tekanan yang terjadi dapat dilihat pada Gambar
Modul Fisika Online. 2010. Massa Jenis. http:// modulfisika. blogspot. com/ 2010/ 02/kelas-vii-massa-jenis.html.
Oktoyournal dan Ismawardi. 2004. Irigasi Tetes dan Curah. Politeknik Pertanian Universitas Andalas. Payakumbuh.
Sularso dan Tahara, H. 2004. Pompa dan Kompresor. PT. Pradnya Paramita. Jakarta.
Suwarsono, A. 2011. Dasar Pompa Sentrifugal-Kerugian Head (head loss). http:// www. agussuwarsono. com/ artikel / mechanical / 65- teori- dasar- pompa-sentrifugal. html? start=2 (Minggu, 13 Februari 2011).
Triatmojo. 1996. Pengaruh Perubahan Penampang terhadap Kehilangan Energi pada Pipa Polivinil Chlorida (PVC). http://bankskripsi.com/pengaruh-perubahan-penampang-terhadap kehilangan-energi-pada-pipa-polivinil-chlorida-pvc.pdf.doc.htm.
Weaver, R. 2000. Desain Pipa Proses. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.
Wikipedia Bahasa Indonesia, ensiklopedi bebas. 2010. Massa Jenis. http: // d. w i ki pedia.Org/wiki/Massa_jenis (6 Desember 2010).
1 Penggaris 60 cm 1 buah 10.0002 Pipa PVC diameter 0.15 mm 2 m 1.5003 Air raksa 1 botol 15.0004 Benang nilon 1 m 2.0006 Besi cor Ø 1 cm 3 m 13.5007 Pipa besi Ø 2 cm 10 cm 5.0008 Cat 1 buah 10.0009 Amplas 1 lembar 2.000
Total 59.000
a. Biaya Peralatan Penunjang PUM
Penyewaan seperangkat alat bengkel (las besi dan solder)/hari
Sewa alat selama 1 hari =
Biaya peralatan = 1 hari x 15.000/hari
= Rp. 15.000
b. Biaya Tenaga Kerja
Upah tenaga kerja
Jumlah hari kerja
Jumlah tenaga kerja
Total biaya tenaga kerja =
Total biaya tenaga kerja = 1 orang x 1 hari x Rp. 30.000
Rp. 30.000
c. Total Biaya
Biaya =
Biaya = Rp. 59.000 + Rp. 15.000 + Rp. 30.000
= Rp. 104.000
Program Studi Tata Air Pertanian 39
Lama kerja x penyewaan
Jumlah tenaga kerja x hari kerja x upah
Biaya bahan + Biaya sewa alat + biaya tenaga kerja
Laporan PUM
Lampiran 3. Gambar-Gambar Alat Pengukur Head loss
Gambar 13. Alat Pengukur Head loss Gambar 14. Alat Pengukur Head loss Tampak Samping
Gambar 15. Sistem Pengukuran Dari Alat Pengukur Head loss