PENGEMBANGAN MODEL RANCANGAN IRIGASI TETES PADA SISTEM IRIGASI AIRTANAH DANGKAL YANG BERKELANJUTAN DI KABUPATEN NGANJUK – JAWA TIMUR
PRASTOWO
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
PENGEMBANGAN MODEL RANCANGAN IRIGASI TETES PADA SISTEM IRIGASI AIRTANAH DANGKAL YANG BERKELANJUTAN DI KABUPATEN NGANJUK – JAWA TIMUR
PRASTOWO
Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Departemen Teknik Pertanian
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Pengembangan Model Rancangan
Irigasi
Tetes
pada
Sistem
Irigasi
Airtanah
Dangkal
yang
Berkelanjutan di Kabupaten Nganjuk- Jawa Timur adalah karya saya dengan arahan dari Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Agustus 2007
Prastowo NIM F.161030112
ABSTRACT PRASTOWO. Development of Trickle Irrigation Design Model for Sustainable Shallow Groundwater Irrigation System in Nganjuk Regency, East Java. Under direction of SOEDODO HARDJOAMIDJOJO, BAMBANG PRAMUDYA, and KUKUH MURTILAKSONO. The exploitation of groundwater for irrigation in Indonesia has not yet yield even maximum benefit relatively, necessitating efforts to increase the performance of groundwater irrigation networks. One of these efforts is the improvement of irrigation efficiency through the application of frugal water technology in irrigation. The objective of this research is to develop a model for designing trickle irrigation within sustainable shallow groundwater irrigation systems that can ensure an adequate supply of water for plant growth, while taking into consideration the conservation of shallow groundwater, the need for a high level of irrigation efficiency, and financial feasibility. The technical performance of shallow groundwater irrigation schemes (SGWIS) has been evaluated by using the parameters of well efficiency, pump operation, and irrigation efficiency. Research indicates that well efficiency is around 55-77% with optimum discharge of 4–12 l/s. Relatively, the performance of pump operation was not optimum, and the irrigation efficiency varied at 49-81%. Based on existing criteria, the technical performance of SGWIS in the research area was relatively better than in other regions of Indonesia. However, it might be possible to enhance performance, either by the improvement of pump operation management, the conveyance system, or the technology of irrigation application. The design criteria of trickle irrigation have been developed, and include the water sufficiency criterion, the hydraulics criterion, and the financial criterion. These criteria could be developed as a design standard for trickle irrigation systems in shallow groundwater irrigation schemes. The results of analysis indicate that the water requirement values for secondary/horticultural crops are 0.60 – 0.67 l/s.ha. In order to achieve an irrigation coverage which is greater or equal to the influenced area, the efficiency of the shallow groundwater irrigation network must be increased by a minimum of 80%. The total provision of irrigation water varied between 4.9 and 20.7 mm per application, with the interval of irrigation at 1 – 3 days. The potential irrigation coverage area ranges from 4.5 to 13.5 ha/well. The hydraulic design criteria of sub-unit has been developed into some tables, nomogram, and computer programme, and includes parameters of diameter and length of manifold and lateral pipelines. The financial feasibility of the application of trickle irrigation in the shallow groundwater irrigation network depends on the size of the irrigation service area and the type of crops cultivated. The breakeven point for trickle irrigation for watermellon crops is an area of 3.4 ha in Pehserut Village and 10.19 ha in Kapas Village, while for chilis the area is 2.84 ha in Pehserut and 8.53 ha in Kapas Village. For an irrigation service area of 13.5 ha, the internal rate of return (IRR) values for the application of trickle irrigation for chili and watermelon crops are 55% and 42% respectively. Key words: hydraulics criteria, irrigation efficiency, pumps operation, shallow groundwater, water sufficiency, financial feasibility
RINGKASAN PRASTOWO. Pengembangan Model Rancangan Irigasi Tetes Pada Sistem Irigasi Airtanah Yang Berkelanjutan di Kabupaten Nganjuk - Jawa Timur. Dibimbing oleh SOEDODO HARDJOAMIDJOJO, BAMBANG PRAMUDYA, dan KUKUH MURTILAKSONO. Pemanfaatan airtanah untuk irigasi di Indonesia relatif belum memberikan manfaat yang maksimum, di antaranya diperlukan upaya peningkatan kinerja jaringan irigasi airtanah. Salah satu upaya tersebut adalah peningkatan efisiensi irigasi, melalui penerapan teknologi irigasi hemat air. Tujuan umum penelitian adalah untuk mengembangkan model rancangan irigasi tetes pada sistem irigasi airtanah dangkal yang berkelanjutan. Tujuan khusus penelitian adalah untuk 1) mengembangan kriteria kecukupan air untuk memperoleh suatu rancangan irigasi tetes yang dapat menjamin kecukupan air bagi pertumbuhan tanaman dengan mempertimbangkan konservasi airtanah dangkal, 2) mengembangkan kriteria hidrolika untuk memperoleh suatu rancangan irigasi tetes yang mempunyai efisiensi irigasi tinggi, dan 3) mengembangkan kriteria finansial untuk memperoleh suatu rancangan irigasi tetes yang layak secara finansial. Kinerja teknis jaringan irigasi airtanah (JIAT) dangkal telah dievaluasi dengan parameter efisiensi sumur, operasi pompa, dan efisiensi irigasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi sumur berkisar antara 55-77% dengan debit pemompaan optimum sebesar 4 l/det di Desa Pehserut dan 12 l/det di Desa Kapas. Kinerja pengoperasian pompa relatif belum optimum, dan efisiensi irigasi bervariasi antara 49-81%. Kinerja teknis JIAT dangkal di lokasi penelitian relatif lebih baik dibanding dengan daerah lain di Indonesia. Namun demikian, kinerja JIAT dangkal tersebut masih dapat ditingkatkan melalui perbaikan pengelolaan pompa, perbaikan sistem penyaluran air irigasi maupun teknologi aplikasi irigasi. Model rancangan irigasi tetes pada sistem irigasi airtanah dangkal yang berkelanjutan telah dapat dikembangkan dalam bentuk koefisien, tabel nomogram, dan program komputer. Dengan model rancangan tersebut, perancangan irigasi tetes pada JIAT dangkal dapat dilakukan dengan lebih mudah dan sistematis, untuk memperoleh suatu rancangan irigasi tetes yang dapat menjamin kecukupan air irigasi, mengendalikan muka airtanah, mempunyai efisiensi irigasi tinggi, dan layak secara finansial. Kriteria rancangan irigasi tetes yang telah dikembangkan meliputi kriteria kecukupan air, kriteria hidrolika, dan kriteria finansial. Kriteria rancangan tersebut dapat dikembangkan lebih lanjut menjadi referensi rancangan irigasi tetes pada JIAT dangkal. Hasil analisis menunjukkan bahwa nilai satuan kebutuhan air untuk tanaman palawija/hortikultura sebesar 0,60 – 0,67 l/det.ha. Untuk mencapai luas layanan irigasi lebih besar atau sama dengan luas areal terpengaruh, efisiensi irigasi JIAT dangkal harus ditingkatkan minimal sebesar 80%. Jumlah pemberian air irigasi bervariasi antara 4,9 – 20,7 mm per aplikasi dengan interval irigasi 1 – 3 hari. Luas layanan irigasi potensial berkisar antara 4,5 – 13,5 ha/sumur.
Kriteria rancangan hidrolika sub-unit telah dapat dikembangkan dalam bentuk tabel, nomogram, dan program komputer, meliputi diameter dan panjang pipa manifold serta diameter dan panjang pipa lateral. Hasil analisis menunjukkan bahwa dengan spesifikasi penetes, Ha= 50-150 kPa dan qa= 1,412,42 l/jam, diameter pipa lateral yang sesuai dengan bentuk dan ukuran petakan lahan sawah pada JIAT dangkal di lokasi penelitian adalah 13 mm dan 19 mm. Dengan diameter pipa lateral tersebut, diameter pipa manifold yang memenuhi persyaratan hidrolika adalah 40 mm, 50 mm dan 65 mm. Kelayakan finansial penerapan irigasi tetes pada JIAT dangkal tergantung pada luas layanan irigasi (LLI) dan jenis tanaman yang dibudidayakan. Titik impas areal layanan irigasi tetes untuk tanaman semangka adalah seluas 3,4 ha di Desa Pehserut dan 10,19 ha di Desa Kapas, sedangkan untuk tanaman cabe seluas 2,84 ha di Desa Pehserut dan 8,53 ha di Desa Kapas. Pada tingkat LLI sebesar 13,5 ha, nilai internal rate of return (IRR) penerapan irigasi tetes untuk tanaman cabe dan semangka masing-masing sebesar 55% dan 42%. Dengan batasan persyaratan teknis dan kondisi kepemilikan lahan oleh petani, kriteria rancangan irigasi tetes pada JIAT dangkal hanya dapat diterapkan apabila pengelolaan sumur/pompa dilakukan secara kelompok. Hal ini berarti bahwa penerapan model rancangan irigasi tetes pada JIAT dangkal masih memerlukan pengaturan kelembagaan pengelolaan di tingkat usahatani. Penerapan model rancangan irigasi tetes yang telah dikembangkan dalam penelitian ini diharapkan dapat menjamin keberlanjutan pemanfaatan airtanah dangkal untuk irigasi, dengan mengendalikan keseimbangan antara ketersediaan airtanah sebagai suatu sumberdaya dan debit pemompaan sumur sebagai suatu kebutuhan. Model rancangan tersebut merupakan suatu perangkat yang dapat digunakan untuk mendukung pemanfaatan airtanah untuk irigasi yang secara teknis dapat dikerjakan, layak secara finansial, dan berwawasan lingkungan. Kata-kata kunci : kriteria hidrolika, efisiensi irigasi, operasi pompa, airtanah dangkal, kecukupan air, kelayakan finansial
Judul Disertasi
: Pengembangan Model Rancangan Irigasi Tetes pada Sistem Irigasi Airtanah Dangkal yang Berkelanjutan di Kabupaten Nganjuk, Jawa Timur
Nama
: Prastowo
NIM
: F.161030112
Program Studi
: Ilmu Keteknikan Pertanian
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof.Dr.Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, M.Sc Ketua
Prof.Dr.Ir. Bambang Pramudya, M.Eng Anggota
Dr.Ir. Kukuh Murtilaksono, MS Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof.Dr.Ir. Armansyah H. Tambunan
Prof.Dr.Ir. Khairil A. Notodiputro, MS
Tanggal Ujian: 31 Juli 2007
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT Tuhan Yang Maha Kuasa, yang telah melimpahkan rahmat, taufiq, dan hidayahNya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Disertasi ini berjudul ”Pengembangan Model Rancangan Irigasi Tetes pada Sistem Irigasi Airtanah Dangkal yang Berkelanjutan di Kabupaten Nganjuk, Jawa Timur”, yang merupakan hasil penelitian penulis selama tahun 2005 – 2006. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menyempurnakan metode perencanaan dan perancangan irigasi tetes, untuk meningkatkan efisiensi sistem irigasi airtanah dangkal yang berkelanjutan. Ucapan terimakasih dan penghargaan penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah membantu penyusunan disertasi ini, antara lain kepada: 1. Prof.Dr.Ir. Soedodo Hardjoamidjojo, MSc selaku ketua Komisi Pembimbing 2. Prof.Dr.Ir. Bambang Pramudya, M.Eng selaku anggota Komisi Pembimbing 3. Dr.Ir. Kukuh Murtilaksono, M.S. selaku anggota Komisi Pembimbing 4. Dr.Ir. Nora H.Pandjaitan, DEA selaku penguji luar komisi pada ujian tertutup 5. Dr.Ir. Basuki Hadimoelyono, MSc selaku penguji luar komisi pada ujian terbuka 6. Dr.Ir. Surya Darma Tarigan, MSc selaku penguji luar komisi pada ujian terbuka 7. Bupati Kabupaten Nganjuk 8. Rektor Institut Pertanian Bogor 9. Dekan Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor 10. Dekan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor 11. Ketua Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian, Sekolah Pascasarjana IPB 12. Ketua Departemen Teknik Pertanian, Fateta IPB 13. Kepala Bagian Teknik Tanah dan Air, Dep TEP Fateta IPB 14. Isteriku Nurlaela Mustafa, serta anak-anakku Isa Budiwan dan Musa Darmawan 15. Karib kerabat dan rekan-rekan penulis: Pak Kudang, Pak Suhatmono, Pak Sukarsono, Pak Poerwantono, Sutoyo, Sarwoto, Supriyanto, Liyantono, Gerald, Sanz, dan Slamet. Disertasi ini dipersembahkan kepada orang tua penulis, alm Bapak Sailillah Hardjosuwito dan almh Ibu Sianah, serta mertua penulis alm Bapak Mustafa Zahri dan Ibu Zubaidah, juga kepada isteri dan anak-anakku tersayang. Semoga disertasi ini dapat bermanfaat bagi pembangunan pertanian dan pengairan di Indonesia. Bogor, Agustus 2007
Prastowo
vii
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Nganjuk pada tanggal 17 Februari 1958 sebagai anak ke-dua dari tiga bersaudara, pasangan Bapak Sailillah Hardjosuwito dan Ibu Sianah. Tahun 1975 penulis lulus dari SMA Negeri Nganjuk dan pada tahun 1976 melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor. Gelar Sarjana Mekanisasi Pertanian diperoleh pada tahun 1980 di Fakultas Mekanisasi dan Teknologi Hasil Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada tahun 1989 penulis melanjutkan studi S2 di bidang teknik irigasi di Center for Irrigation Engineering, Katholieke Universiteit Leuven Belgium, dan lulus pada bulan Juli tahun 1991. Tahun 2003 penulis melanjutkan studi program doktor di Sekolah Pascasarjana IPB. Penulis menikah pada tanggal 5 Januari 1986 dengan Nurlaela Mustafa, dan dikaruniai dua anak laki-laki, yaitu Isa Budiwan (21 tahun) dan Musa Darmawan (12 tahun). Sejak lulus pendidikan sarjana hingga tahun 1986, penulis bekerja di proyekproyek transmigrasi, perusahaan konsultan pertanian, dan kontraktor pembukaan lahan perkebunan. Mulai tahun 1986 penulis menjadi staf pengajar pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, dan mengajar mata kuliah Teknik Irigasi dan Drainase, Rancangan Irigasi Curah dan Irigasi Tetes, Rancangan Prasarana Pengelolaan Lahan dan Air, Teknik Suplai Air, serta Sistem Manajemen Lingkungan. Selain mengajar, penulis juga aktif melakukan penelitian dan pengabdian masyarakat, khususnya di bidang pengairan dan lingkungan.
viii
© Hak cipta milik IPB, tahun 2007 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopi, mikrofilm, dan sebagainya
ix
DAFTAR ISI
I
II
III
IV
DAFTAR ISI ……………………………………………………….
ix
DAFTAR TABEL …………………………………………………………
xi
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………
xii
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………
xiv
KETERANGAN SIMBOL ………………………………………………
xvi
PENDAHULUAN …………………………………………………………
1
1.1. Latar Belakang ……………………………………………………
1
1.2. Rasional ...................................................................................
7
1.3. Tujuan ......................................................................................
8
1.4. Kebaharuan Penelitian (Novelty) ..............................................
10
TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................
11
2.1. Airtanah dan Jaringan Irigasi Airtanah .....................................
11
2.2. Jaringan Irigasi Tetes ...............................................................
14
2.2.1. Komponen Irigasi Tetes ................................................
14
2.2.2. Faktor-faktor Rancangan Irigasi Tetes ..........................
15
2.2.3. Prosedur Rancangan Irigasi Tetes ................................
16
2.3. Pompa Air .................................................................................
22
2.4. Kebutuhan Air Irigasi ...............................................................
24
2.5. Kelayakan Finansial Proyek Pertanian .....................................
30
METODOLOGI .................................................................................
34
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian .....................................................
34
3.2. Pendekatan Konseptual ...........................................................
34
3.3. Metode Pengumpulan Data ......................................................
35
3.4. Metode Analisis Data ...............................................................
38
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................
41
4.1. Kinerja Jaringan Irigasi Airtanah Dangkal ................................
41
4.1.1. Karakteristik Akifer dan Sumur ......................................
41
4.1.2. Pompa Air dan Areal Layanan Irigasi …………………...
45
4.1.3. Pola Tanam dan Aplikasi Irigasi …………………………
49
4.1.4. Biaya Irigasi ………………………………………………..
50
x
4.2. Kriteria Rancangan Irigasi Tetes pada Jaringan Irigasi
V
Airtanah Dangkal ………………………………………………….
59
4.2.1. Kriteria Kecukupan Air Irigasi ……………………………
60
4.2.2. Kriteria Hidrolika Pipa dan Hidrolika Pompa ................
70
4.2.3. Kriteria Kelayakan Finansial .........................................
79
4.2.4. Sintesa Kriteria Rancangan Irigasi Tetes .....................
86
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................
90
5.1. Kesimpulan ...............................................................................
90
5.2. Saran ........................................................................................
91
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................
92
LAMPIRAN .......................................................................................
97
xi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1
Jari-jari pengaruh sumur ……………………………………………
13
Tabel 2
Koefisien tanaman (kc) palawija...............................................
25
Tabel 3
Metode pengumpulan data ……………………………………
37
Tabel 4
Kriteria rancangan hipotetik sistem irigasi tetes .....................
40
Tabel 5
Hasil uji pemompaan ..............................................................
41
Tabel 6
Karakteristik akifer dan sumur ................................................
42
Tabel 7
Nilai LLIact dan LAT …………………………………………….
46
Tabel 8
Jumlah pemberian air irigasi aktual ……………………………
51
Tabel 9
Hasil perhitungan satuan kebutuhan air (SKA) ......................
52
Tabel 10
Rekapitulasi perhitungan efisiensi irigasi ................................
54
Tabel 11
Perbandingan nilai LLIact, LLIpot, dan LAT ……………………
55
Tabel 12
Hasil perhitungan biaya irigasi ................................................
58
Tabel 13
Nilai beberapa parameter rancangan irigasi tetes pada JIAT dangkal dari segi kecukupan air ………………………………
63
Tabel 14
Spesifikasi teknis penetes ......................................................
71
Tabel 15
Contoh tabel penentuan panjang maksimum pipa lateral dan pipa manifold dengan tipe penetes point source A .................
75
Tabel 16
Ukuran sub-unit irigasi tetes pada JIAT dangkal ....................
78
Tabel 17
Rangkuman hasil training dan hasil validasi pendugaan panjang lateral dan panjang manifold dengan jaringan syaraf tiruan ........................................................................................
Tabel 18 Tabel 19
80
Nilai incremental cost dan incremental benefit penerapan irigasi tetes pada JIAT dangkal …………………………………
83
Hasil perhitungan IRR (incremental 2 musim) penerapan irigasi tetes pada JIAT dangkal ...............................................
85
xii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1
Kilas-jejak penelitian tentang penerapan irigasi tetes …………
7
Gambar 2
Diagram alir perumusan masalah ………………….…………...
9
Gambar 3
Penampang melintang tipe sumur gravitasi pada tanah homogen …………………………………………………………...
12
Gambar 4
Skema jaringan irigasi airtanah dangkal ..................................
13
Gambar 5
Komponen dan tata letak tipikal sistem irigasi tetes …………..
14
Gambar 6
Prosedur rancangan irigasi tetes .............................................
18
Gambar 7
Distribusi head tekanan pada sub unit .....................................
19
Gambar 8
Hubungan head tekanan dan variasi debit penetes .................
19
Gambar 9
Hubungan antara kecepatan spesifik, bentuk impeller, efisiensi, dan tipe pompa .........................................................
22
Gambar 10
Kurva debit-head pada sambungan pompa dengan sumur ......
23
Gambar 11
Skema neraca air tanah pada daerah perakaran ....................
28
Gambar 12
Pengaruh terhadap titik impas apabila biaya tidak tetap per unit berkurang ..........................................................................
32
Gambar 13
Kerangka pemikiran dan lingkup penelitian .............................
35
Gambar 14
Grafik penentuan debit pemompaan optimum .........................
43
Gambar 15
Skema perkiraan jari-jari pengaruh ..........................................
47
Gambar 16
Skema rasio Qa/Qc dan rasio Ha/Hs pada kurva H-Q pompa ....
49
Gambar 17
Penampang melintang lahan tanaman padi sawah dan hortikultura ...............................................................................
51
Gambar 18
Nilai SKA dengan skenario pergeseran jadwal tanam .............
53
Gambar 19
Variasi nilai LLIpot dengan skenario pola tanam dan efisiensi irigasi ........................................................................................
57
Gambar 20
Skema neraca air tanah pada daerah perakaran di lokasi penelitian ..................................................................................
61
Gambar 21
Nomogram penentuan nilai LLIpot penerapan irigasi tetes pada JIAT dangkal .............................................................................
63
Gambar 22
Nomogram penentuan nilai LLIpot penerapan irigasi tetes pada JIAT dangkal sesuai dengan lama operasi (Ta) dengan nilai Ud=0,6 l/det.ha .........................................................................
65
Gambar 23
Nomogram penentuan lama irigasi sesuai dengan debit penetes dengan spasi penetes 0,5mx0,5m, Ud=0,6 l/det.ha ....
66
xiii Gambar 24
Nomogram penentuan LBI penerapan irigasi tetes pada JIAT dangkal dengan spasi penetes 0,5 m x 0,5 m ……...................
67
Gambar 25
Grafik hasil perhitungan jumlah pemberian irigasi dan interval irigasi ........................................................................................
68
Gambar 26
Grafik hubungan antara panjang lateral dengan debit penetes(Øl = 13mm; Ha= 3,5 m; qa=1,41 l/jam; spasi penetes = 0,5 m) ....................................................................................
72
Gambar 27
Grafik hubungan antara panjang lateral dengan tekanan kerja penetes (Øl = 13mm; Ha= 3,5 m; qa=1,41 l/jam; spasi penetes = 0,5 m) ....................................................................................
72
Gambar 28
Grafik hubungan antara panjang manifold dengan tekanan kerja (Øl = 13mm; Ha=3,5 m; qa=1,41 l/jam; spasi penetes=0,5 m) .............................................................................................
73
Gambar 29
Contoh nomogram untuk menentukan ukuran pipa manifold dan pipa lateral ........................................................................
76
Gambar 30
Skema tata letak irigasi tetes pada JIAT dangkal ....................
78
Gambar 31
Sensitivitas nilai titik impas luas areal irigasi tetes pada JIAT dangkal terhadap penurunan keuntungan usahatani ...............
84
Gambar 32
Sensitivitas nilai IRR penerapan irigasi tetes pada JIAT dangkal terhadap penurunan usahatani ………………………..
86
Gambar 33
Diagram model rancangan irigasi tetes pada JIAT dangkal ....
88
xiv
KETERANGAN SIMBOL ac
persentase reduksi tenaga akibat elevasi lokasi dan iklim (persamaan 16)
d
kedalaman kotor maksimum air irigasi yang harus diberikan setiap aplikasi, mm (persamaan 32, 33, 35)
dn
kedalaman bersih air irigasi yang diberikan per irigasi untuk memenuhi kebutuhan konsumtif tanaman, mm (persamaan 31)
dx
kedalaman bersih maksimum air per irigasi, mm (persamaan 29, 30)
fa
Interval irigasi aktual, hari (persamaan 31, 35)
fr
faktor untuk menjaga bilamana tenaga penggerak beroperasi terus-menerus pada kapasitas maksimum = 1,1 – 1,2 (persamaan 16)
fx
interval irigasi maksimum, hari (persamaan 30)
g
percepatan gravitasi = 9,81 m/det2 (persamaan 16)
h
ketinggian elevasi air sumur, diukur dari dasar/formasi kedap, L (persamaan 1)
h
total head dinamik - TDH, m (persamaan 15, 16)
i
tingkat suku bunga yang berlaku (persamaan 39, 40, 41, 42)
kc
koefisien tanaman (persamaan 19)
ky
nilai faktor respon hasil tanaman
m
nomor urut data setelah data diurut dari yang terbesar ke data yang terkecil (persaman 22)
n
jam penyinaran aktual hasil pengukuran, jam/hari (persamaan 21)
n
jumlah tahun pengamatan (persaman 22)
n
jumlah tahun (persamaan 39, 40, 41, 42)
n
jumlah produk yang dihasilkan, unit/tahun (persamaan 37)
P
faktor tanaman, yaitu fraksi air tanah tersedia yang siap digunakan untuk evapotranspirasi tanaman (persamaan 28)
q
debit penetes, l/jam (persamaan 5)
qa
rata-rata debit penetes yang diukur/dirancang, l/jam (persamaan 34)
xv
r
jari-jari sumur, L (persamaan 1)
t
tahun ke 1, 2, 3, ...., n (persamaan 39, 40, 41, 42)
x
eksponen debit penetes (persamaan 5)
A
luas lahan yang akan diirigasi, ha (persamaan 36)
Bt
manfaat tahun ke- (persamaan 39, 40, 41)
C
faktor koreksi yang tergantung pada kelembaban rata-rata dan bulan (persamaan 20)
Ct
biaya tahun ke- (persamaan 39, 40, 41`)
D
diameter pipa, mm
E
beda elevasi pompa dengan lahan tertinggi, m (persamaan 14)
Ea
efisiensi pemberian air, % (persamaan 24, 26)
Ec
efisiensi penyaluran air irigasi, % (persamaan 23, 26)
Ef
efisiensi irigasi (persamaan 17, 18, 26, 43)
Ep
efisiensi pompa (persamaan 15)
Eu
efisiensi pemakaian air, % (persamaan 25, 26)
Es
efisiensi irigasi musiman, % (persamaan 3, 4)
ETc
evapotranspirasi tanaman, mm/hari (persamaan 17, 18, 19)
ETo
evapotranspirasi acuan, mm/hari (persamaan19, 20)
ETact
evapotranspirasi aktual, mm/hari
ETcrop
evapotranspirasi potensial, mm/hari
EU
keseragaman emisi, % (persamaan 3, 4, 32)
F
biaya tetap, Rp/tahun (persamaan 37, 38)
G
volume kotor air irigasi yang diberikan per tanaman per operasi, l/hari (persamaan 33, 34)
H
ketinggian static water level diatas dasar/formasi kedap, L (persamaan 1)
H
head tekanan kerja pada penetes, m (persamaan 5)
Ha
head tekanan yang memberikan debit penetes qa, m (persamaan 5, 14)
xvi Ha
head tekanan pompa aktual, m
Hf1
kehilangan head akibat gesekan sepanjang pipa penyaluran dan distribusi, m (persamaan 14)
Hf2
kehilangan head pada sub unit (m), besarnya 20 % dari Pa (persamaan 14)
Hm
kehilangan head pada sambungan-sambungan dan katup, m (persamaan 14) head tekanan yang memberikan debit penetes qn dengan EU rancangan, m (persamaan 6)
Hn
Hs
head untuk faktor keamanan (m), besarnya 20 % dari total kehilangan head (persamaan 14)
Hs
head spesifikasi pompa, m
Hv
velocity head (m), besarnya 0,3 m (persamaan 14)
In
laju pemberian air irigasi, mm/jam (persamaan 35)
IR
air untuk penyiapan lahan, mm/hari (persamaan 17)
IRR
internal rate of return, %
IUCN
International Union for the Protection of Nature and Natural Resources
IWR
irrigarion water requirement; kebutuhan air irigasi, mm
JIAT
jaringan irigasi airtanah
K
konduktivitas hidrolik, L/T (persamaan 1)
Kd
koefisien debit, suatu konstanta yang mencirikan suatu penetes (persamaan 5)
Kt
incremental net benefit pada tahun-tahun awal ketika arus kas negatif (persamaan 42)
LR
leaching requirements, kebutuhan air irigasi untuk pencucian media tanam, mm
LRt
rasio kebutuhan pencucian pada irigasi tetes (persamaan 4)
LAT
luas areal terpengaruh, ha
LBI
luas blok irigasi
LLIact
luas layanan irigasi aktual, ha
xvii LLIpot
luas layanan irigasi potensial, ha (persamaan 43)
MT
musim tanam
MAD
fraksi pengurangan air tanah yang diijinkan untuk keperluan manajemen Irigasi (persamaan 29)
N
maksimum jam penyinaran yang memungkinkan, jam/hari (persamaan 21)
Np
jumlah emiter per tanaman (persamaan 34)
Ns
jumlah stasiun dioperasikan (persamaan 36)
Nt NFR
incremental net benefit setiap tahun setelah arus masuk positif (persamaan 42) kebutuhan air irigasi, mm/hari (persamaan 17, 18)
P
perkolasi, mm/hari (persamaan 17)
P
probabilitas, % (persaman 22)
P
harga jual, Rp/unit produk (persamaan 37, 38)
Pd
persentase permukaan tanah yang tertutup oleh kanopi tanaman pada siang hari, % (persamaan 2)
Pd
tenaga yang diperlukan, kW (persamaan 15, 16)
Pw
persentase areal yang terbasahi, % (persamaan 29)
Q
debit pompa, m3/det (persamaan15, 16)
Qa
Debit pemompaan aktual, l/det
Qc
kapasitas pemompaan, l/det
Qs
debit sumur, l/det
Qs
kapasitas sistem yang dibutuhkan, l/det (persamaan 36)
Qsa
kapasitas sumber air, l/det
Qopt
debit pemompaan optimum, l/det (persamaan 43)
R
jari-jari pengaruh, L (persamaan 1)
R
penerimaan, Rp/tahun (persamaan 37)
Ra
radiasi eksternal dalam ekivalen evapotranspirasi, mm/hari (persamaan 21)
Re
curah hujan efektif, mm/hari (persamaan17, 18)
xviii RAW
readyly available water; air tanah siap tersedia, mm/m kedalaman tanah (persamaan 28)
Rs
radiasi matahari, mm/hari (persamaan 20)
Sc
storativity, m2/hari
Se
jarak antar penentes dalam satu lateral, m (persamaan 36)
Sl
jarak antar lateral, m (persamaan 36)
Sp, Sr
jarak tanaman, m x m (persamaan 33)
Sfc
kadar air tanah pada kondisi kapasitas lapang, mm/m kedalaman tanah (persamaan 27) (persamaan 27)
Swp
kadar air tanah pada kondisi titik layu permanen, mm/m kedalaman tanah (persamaan 27)
SH
beda elevasi sumber air dengan pompa, m (persamaan 14)
SKA
satuan kebutuhan air irigasi, l/det.ha (persamaan 43)
T
titik impas jumlah produk yang dihasilkan, unit/tahun (persamaan 38)
Ta
lama irigasi selama masa penggunaan puncak jam/hari (persamaan 34, 35)
Td
laju transpirasi harian rata-rata pada bulan dengan penggunaan air tanaman puncak dengan irigasi tetes, mm/hari (persamaan 2, 30, 31)
TR
rasio transmisi pada periode penggunaan puncak (persamaan 32)
Tr
rasio transmisi musiman (persamaan 4)
TAW
total available water; total air tanah tersedia, mm/m kedalaman tanah (persamaan 27, 28)
Ud
perkiraan konvensional rata-rata laju penggunaan air konsumtif harian pada bulan dengan penggunaan air tanaman puncak untuk tanaman dengan kanopi penuh, mm/hari (persamaan 2)
V
biaya tidak tetap, Rp/unit produk (persamaan 37, 38)
W
konstanta yang tergantung pada suhu dan ketinggian (persamaan 20)
Wa
kapasitas tanah menahan air, mm/m (persamaan 29)
Wd
jumlah air yang sampai di areal pertanian, l/det (persamaan 23, 24, 25)
xix Wi
jumlah air yang dialirkan dari sumber air, l/det (persamaan 23)
Ws
jumlah air yang tersimpan dalam zona perakaran selama pemberian air, l/det (persamaan 24)
Wu
jumlah air yang digunakan oleh tanaman (persamaan 25)
WT
waktu tanam
WLR
air untuk penggantian lapisan, mm/hari (persamaan 17)
Z
kedalaman perakaran tanaman, m (persamaan 29)
Øl
diameter pipa lateral, mm
Øm
diameter pipa manifold, mm
∆Hl
variasi head tekanan pada pipa lateral, m
∆Hm
variasi head tekanan pada pipa manifold, m
∆Hs
variasi head tekanan yang diijinkan pada sub unit yang akan memberikan nilai EU yang diinginkan, m (persamaan 6)
η
efisiensi pompa yang diharapkan (persamaan 16)
ηd
efisiensi tenaga penggerak (persamaan 16)
ηred
efisiensi reduksi = 0,96 - 0,98 (persamaan 16)
π
konstanta = 3,14 (persamaan 1)
ρ
kerapatan jenis air yang dipompa = 1000/kg/m3 (persamaan 16)
