## Kajian Potensi Air Pengerak Pompa Hidram Untuk  Mengairi Sawah  Di Daerah Pakandangan Kabupaten  Padang Pariaman

## Study Of Hidram Pump Driver Water PotentialTo Irrigate Sawah In Pakandangan Region, Padang Pariaman Regency

## Ichlas Nur, Nota Effiandi,  Mulyadi,  Maimuzar & Hendra
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang Kampus Limau Manis Padang Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 Email: ichlas nur@gmail.com

## Abstract
Energy  is  needed  in  mobilizing  a  mechanism  both  electric  energy  and  energy  derived  from  fossils.  Hydram pump  is  a  device  to  raise  water  from  a  low  place  to  a  high  place  by  utilizing  water  impacts  without  using renewable energy. In Pakandangan, Padang Pariaman Regency, there is a water source that cannot be utilized to flow  through  the  rice  fields  around  10  Ha.  Because  the  rice  fields  are  higher  with  water  sources.  The methodology is to survey the location and design the dimensions of the hydram pump. The results obtained head data height of incoming water is 2.5 meters, the height of water lift to the shelter is 7 meters the flow of water entering the pump is 25 lt / sec. The dimensions of the pump are the result of the design of a hydram 1 size with an inside diameter of 2 inches
Keyword : hydram pump, rewenable, energy,rice

## PENDAHULUAN
Pakandangan  –  Pusat  Pengembangan  dan Pembangunan
Desa-Nagari
(P3D)
Politeknik  Negeri  Padang  (PNP)  sebagai lembaga  yang  menjembatani  kebutuhan nagari dengan potensi-potensi yang dimiliki oleh  PNP  dalam  berkontribusi  ke  Desa- Nagari  terus  berupaya  untuk  mencarikan solusi terhadap berbagai permasalahan yang muncul  di  Nagari  yang  bermanfaat  untuk masyarakat.
Salah  satu  Nagari  binaan  PNP, Nagari  Pakandangan  Kec.  Enam  Lingkung Kab.  Padang  Pariaman,  saat  ini  dalam proses mewujudkan Program Nagari Digital dari P3D PNP.Nagari Pakandangan memiliki  lahan  pertanian  yang  sangat  luas, yaitu  sawah  tadah  hujan.  Diperkirakan hampir  70%  nagari  ini  merupakan  lahan pertanian.  Dalam  pertemuan  dengan  ketua Teknologi Tepat Guna nagari Pakandangan, Bpk.  Ikram,  beliau  menyampaikan  bahwa lahan  pertanian  kami  yang  luas  ini merupakan  sawah  tadah  hujan,  sehingga kuantitas  pertanian  kami  sangat  tergantung
kepada  Hujan,  sementara  potensi  air  dan irigasi  sudah  ada,  namun  lokasinya  berada di bawah lahan pertanian ini, yang berjarak sekitar  6-8  m,  sehingga  saluran  irigasi  dan potensi  air  yang  sangat  besar  belum termanfaatkan  dengan  baik.  Kami  telah mencoba  berbagai  alternatif,  namun  belum maksimal  [Warta  P3M  2019  Politeknik Negeri  Padang].  Alternatif  yang  dilakukan saat  ini  adalah  memanfaatkan  kincir  air untuk  memutar  generator  listrik  yang dihasilkan  untuk  mengerakkan  pompa  air dapat  dilihat  pada  gambar    1.  Pemanfaatan lahan untuk pertanian di daerah Pakandangan dapat meningkatkan
penghasilan    penduduk. Agar lahan tersebut dapat di manfaatkan untuk pertanian tersebut maka diperlukan irigasi  atau aliran air yang terus menerus selama 24 jam.
Permasalahan yang terjadi adalah lahan yang akan  dialiri  lebih  tinggi  dari  dari  artinya sumber air lebih rendah dari lahan pertanian yang  akan  dialiri.  Maka  diperlukan  suatu mesin  yang  dapat  membantu  menaikkan  air
tersebut  ke  persawahan  tanpa  mengunakan sumber fosil. Mesin yang dicocok digunakan alat  Pompa  Hidram.  . Teknologi  pompa hidram  ini  sangat  murah  dan  dapat dikembangkan,  terlebih  bagi  daerah-daerah perdesaan  dan  pedalaman  yang  tidak memiliki potensi sumber daya air atau tidak dilewati  aliran  sungai  [Leonardo,  20012]. Teknologi  pompa  hidram  menggunakan tekanan air yang mengalir karena perbedaan tinggi dan tekanan hidrolik untuk menaikkan  air  ke tempat  yang  lebih  tinggi. Dengan teknologi ini, sumber mata air yang letaknya  jauh  atau  berada  di  lembah  yang terjadi  bisa  menjadi  berkah  bagi  desa  yang letaknya jauh sekalipun.
Pompa  hidram  tidak  memerlukan tenaga  listrik  atau  bahan  bakar  apapun. Pompa  hidram  yang  telah  dimodifikasi mampu  mengangkat  air  sampai  ketinggian vertikal  50-80  meter  (head)  dan  mampu mengantar  air  sampai  jarak  dua  kilometer pada keadaan ideal. Debit air pada head 30- 50  meter  sebesar  30  liter/menit  mampu melayani  penduduk  satu  buah  desa. Keunggulan teknologi ini, yaitu mempunyai head (daya angkat air vertikal) berkisar 50- 80  meter  sehingga  mampu  menaikkan  air bersih dari sumber mata air yang terletak di jurang terjal. Biaya perakitan hidram relatif murah dengan umur teknis 25 tahun. Biaya perawatan  komponen  relatif  murah  yaitu hanya  mengganti  klep  katup  limbah  dan klep kupu-kupu yang terbuat dari ban bekas setiap  dua  tahun  sekali.  Pompa  hidram dapat  diterapkan  di  kawasan  pelosok  yang membutuhkan pompa untuk menaikkan air, namun  belum  terjangkau  aliran  listrik,. Teknologi  seperti  ini  sangat  dimungkinkan untuk  mensupport  sektor  pertanian  dalam arti luas yang saat ini tengah dikembangkan oleh  daerah-daerah  yang  tidak  memiliki potensi  irigasi  pertanian  dapat  mengadopsi inovasi  teknologi  pompa  hidram,  sehingga kebutuhan  pengairan  untuk  sawah  dapat terpenuhi.  Dengan  adanya  penelitian  ini Politeknik  Negeri  Padang  khususnya  prodi Teknik Mesin dapat memberikan kontribusi ke  masyarakat  dengan  pengembangan bidang  energy  terbarukan.  Publikasi  ilmiah
yang dihasilkan dapat  menjadi acuan untuk pengembangan lebih lanjut dibidang penelitian yang sejenis.
Mengutip dari Surat kabar Pemprov Propinsi  Kaltim    tertanggal  12  September 2013  Pelaksana  Tugas  Sekprov  Kaltim  Dr H  Rusmadi  menyatakan  ketertarikannya untuk mengadopsi inovasi teknologi pompa hidram tenaga air melalui sistem balon pada katup  tabung  untuk  sistem  pengairan pertanian  di  Kaltim  maupun  dalam  upaya pemenuhan  kebutuhan  air  bersih  di  daerah pedalaman yang belum terjangkau listrik.
Gambar 1. Pemanfaatan kincir air untuk memutar generator untuk mengerakkan pompa
Inovasi  teknologi  tersebut  merupakan  hasil karya  dari  Sudianto,  warga  Desa  Kotayasa, Kecamatan Sumbang Kabupaten Banyumas Jawa  Tengah  yang  berhasil  mendapatkan Anugerah Kreativitas dan Inovasi Masyarakat  (Labdhakretya)  pada  puncak peringatan  Hari  Kebangkitan  Teknologi Nasional  (Hakteknas)  ke-18  di  Jakarta belum lama
ini.
Pompa Hidram, berasal dari kata Hydraulic Ram  Pump ,  yang  berarti  pompa  yang memanfaatkan    tenaga  hantaman  air.  Di Indonesia  pompa  ini  sebenarnya  sudah  ada sejak  jaman  penjajahan  Belanda,  namun kurangnya  perawatan  dan  pengetahuan untuk membuat pompa ini tidak berkembang  dengan  baik.    Prinsip  kerja Hidram adalah pemanfaatan gravitasi dimana  akan  menciptakan  energi  dari hantaman  air  yang  menabrak  faksi  air lainnya  untuk  mendorong  ke  tempat  yang lebih  tinggi  tanpa  memerlukan  energy pengerak dari energy fosil. Untuk
mendapatkan energi potensial dari hantaman air diperlukan syarat utama yaitu harus  ada  terjunan  air  yang  dialirkan melalui  pipa  dengan  beda  tinggi  elevasi dengan  pompa  Hidram  minimal  1  meter. Jadi  teknologi  pompa  hidram  adalah  solusi yang tepat.
Syarat  utama  kedua  adalah  sumber  air harus  kontunyu  dengan   debit  minimal  7 liter  per  menit  (Widarto,  2000).  Besarnya debit  pemompaan  dapat  dihitung  dengan rumus Q2 = Q1 x H1 : H2 x j. Dimana Q2 adalah debit air yang dipompakan (liter/menit),  Q1  adalah  debit  air  yang masuk  pompa  (liter/menit),  H1  adalah
tinggi  terjunan  dalam  meter,  H2  adalah tinggi  pemompaan  dalam  meter  dan  j adalah  efisiensi  pompa  yaitu  0,5  -0,75. Dalam  prakteknya  diperoleh  perbandingan tinggi  terjunan  dan  tinggi  pengangkatan  air sebesar  1:6,  akan  menghasilkan  debit pemompaan  sebesar  1/3  dari  debit air  yang masuk ke pompa, sedang 2/3 debit air akan keluar  melalui  klep  pembuangan  setelah memberikan tenaga hantaman.

## Cara Kerja Pompa Hidram
Cara kerja pompa hidram terbagi dalam  4  siklus,  untuk  lebih  jelasnya  dapat dilihat pada tabel di bawah ini [4] :
Tabel 1. Cara Kerja Pompa Hidram No Siklus Gambar 1. Pada saat air dialirkan pada pipa input,  maka  air  keluar  melalui katup buang karena katup tersebut pada posisi terbuka.
2. Kemudian beberapa saat kecepatan  aliran  pada  pipa pengerak  cukup  tinggi  untuk mengangkat  atau  memberi  gaya angkat  pada  katup  buang,  maka katup  secara  cepat  menutup. Dan  akibat  penutupan  katup buang  secara  tiba-tiba  maka tekanan  air  meningkat  tinggi sehingga membuka katup hantar, sehingga  air  masuk  ke  dalam tabung udara dan menekan udara di  dalamnya.  Tekanan  air  yang terjadi relatif  tinggi sesuai dengan tekanan tumbukan air.
3. Pada  siklus  yang  ketiga  udara yang  tertekan  tinggi  sesuai dengan  tekanan  tumbukan  air, kembali  menekan  balik  air  di dalam tabung dan karena
tekanan  itu  pula  maka  katup hantar  tertutup  sehingga  air keluar melalui pipa penghantar. 4. Pada  saat  katup  hantar  tertutup maka  tekanan  air  pada  pipa input akan cukup rendah sehingga  katup  buang  akan terbuka  dan  siklus  pertama terulang kembali dan seterusnya. Siklus ini dapat terjadi 30 – 120 kali per menit tergantung kondisi head ,  besar  aliran, ukuran  pompa  hidram  dan  berat atau  panjang  langkah  katup buang.

## Karakteristik Pompa Hidram
Karakteristik  pompa  hidrolik  ram atau  hidram  yang  bekerja  pada  keadaan tertentu,  Pompa  yang  terbuat  dari  bahan besi  cor  yang  kuat  dapat  bekerja  dengan baik  hingga  bertahun-tahun.  Hal  ini merupakan  penghematan  investasi  yang luar  biasa  bagi  kelompok  petani.  Ukuran pompa  hidram  ditentukan  oleh  kapasitas yang  dikehendaki  dan  juga  dibatasi  oleh jumlah air yang tersedia untuk menggerakkan pompa. Pompa harus
dipasang serata mungkin untuk meyakinkan bahwa  katup  limbah  yang  diberi  beban dapat  jatuh  tegak  lurus  ke  bawah  dengan gesekan sekecil mungkin. Pemasangan pipa juga  harus  diperhatikan  agar  tidak  ada belokan-belokan  tajam  atau  sudut  yang mengurangi  kekuatan  aliran  air.  Beberapa hasil  eksperimen  juga  menunjukkan  bahwa adanya  ruang  udara  pada  pompa  hidram semakin  meningkatkan  eﬁsiensi  pompa dalam mengalirkan air ke tempat yang lebih tinggi.
Secara  spesiﬁk,  menurut  Direktorat Pengelolaan  Air  Departemen  Pertanian, daerah  yang  bisa  memanfaatkan  teknologi irigasi  Pompa  Hidram  adalah  memiliki  ciri sebagai berikut  :
1. Merupakan  daerah  sentra  produksi pertanian  yang  memiliki  potensi luas  lahan  untuk  dijadikan  sebagai lahan pertanian beririgasi.
2. Di  sekitar  lokasi  pengembangan, terdapat  sumber  air  permukaan seperti  sungai  dengan  jumlah  dan kualitas air yang memadai, terutama pada musim kemarau.
3. Di  lokasi  pengembangan  terdapat kelompok tani yang aktif.
4. Lokasi  merupakan  lahan  milik petani dan sekaligus penggarap.
5. Penentuan/penetapan
lokasi berdasarkan  kesepakatan  kelompok dan  tidak  menuntut  ganti  rugi  atas pemanfaatan lahan.
Syarat  tersebut  dimaksudkan  agar sistem  irigasi  tersebut  dapat  digunakan  dan terpelihara  dalam  jangka  panjang.  Jika suatu daerah sudah memenuhi syarat umum tersebut,  maka  pembangunan  sistem  irigasi dengan  menggunakan  pompa  hidram  bisa dimulai.

## METODOLOGI
Metode  penelitian  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  merancang  dimensi pompa  hidram.  Penelitian  ini  dilaksanakan tiga  tahap  yaitu  kajian  pustaka,  survey lokasi  ke  daerah  pakandangan,  dan  desain pompa  hidram  rekayasa  dilakukan  di Politeknik Negeri Padang
Gambar 2. Lokasi sawah yang akan dialiri

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Survey yang telah dilakukan
Setelah  melakukan  survey  luas daerah yang akan dialiri air seluas ± 10 Ha dapat  dilihat  pada  gambar  2  serta  lokasi sumber  air  yang  tersedia  dapat  dilihat  pada gambar 3 maka didapat  debit air sungai  25 lt/dt.  Di    daerah  Pakandangan  Kecamatan Enam Lingkung Kabupaten Padang Pariaman,  berupa  teknologi  produk  pompa Hidram untuk menaikkan air setinggi h2= 7 meter mengairi lahan pertanian atau daerah pelayanan 10 Ha dengan tinggi jatuh ke air ke  pompa  h1=  2.5  meter,    jarak  L2  =  40 meter dan L1= 28 meter. Dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 3. Sumber air untuk pompa hidram
Gambar 4. Lokasi rancangan tempat pompa hidram

## Rancangan Pompa Hidram
Setelah diperoleh data lokasi  tentang debit sumber air, perbedaan ketinggian dan
daerah pemanfaatan, maka kita dapat menghitung  Dimensi pompa hidram yang direncanakan adalah
Menghitung  jumlah  aliran  pengeluaran dengan rumus
atau Keterangan :
Q 1 = jumlah kebutuhan air   yang diperlukan
Q 2 = debit air yang masuk pompa
H 1 = beda jatuh vertical
H2= beda tinggi/daya angkat vertikal r   = rendemen (0.5-0.6)
1. Menghitung  jumlah  aliran  pemasukan dengan rumus
atau
didapat Q 1 = 17.85 lt/dt dari  perhitungan diatas dapat dibuat pompa hidram  dengan  rancangan  menurut  tabel berikut :
Tabel 1. kapasitas pompa menurut Watt,1974
Maka didapat ukuran pompa hidram 1 dengan diameter dalam  1  inch
2. Ukuran pompa hidram ditentukan berdasarkan  ukuran diameter  dalam pipa masukan.
Tabel  2 . Tipe Berdasarkan Penelitian ITB
Tabel  3. Jumlah kebutuhan air maksimum menurut “Silver 1977” Ukuran hidram
1 2 3 4 5 6 Diameter dalam mm 32 38 51 76 101 127 Inci 1¼ 1½ 2 3 4 5 Debit pompa dari 7 12 27 68 132 180 (Qs). (L/menit) ke x) 16 25 55 137 270 410 TYPE Garis tengah diameter dalam pipa pemasukan Garis tengah diameter dalam pipa pengeluaran (inch) (inch) 1 1.50 0.75 2 2.00 1.00 3 3.00 1.50 4 4.00 2.00 5 5.00 3.00 Badan Pompa Pemasukan minimum Pemasukan maksimum (inch) (mm) (lt/menit) (lt/menit) 1.00 25 7.6 37.9 1.50 37 17.1 56.8 2.00 51 30.3 94.6 2.50 63.5 56.8 151.4 3.00 76 94.6 265 4.00 102 151.4 378.5
Tabel  4. Nama komponen pompa
Gambar 5. Hasil rancangan  Komponen Pompa Hidram
3. Perawatan Pompa Hidram Adapun  perawatan  yang  dilakukan  pada pompa hidram adalah
a) Air  yang  mengalir  ke  pipa  masuk pompa  hidram  harus  di  upayakan  air yang bersih sehingga mengurangi ganguan kinerja pompa hidram.
b) Perlu  di  upayakan  dalam  menggunakan pompa  hidram  di  perlukan  adanya  bak penyaring yang berfungsi untuk menyaring  kotoran  ranting  ,daun  atau sejenisnya tidak masuk kedalam pompa.
c) Pompa hidram tidak memerlukan perawatan yang rumit, bila kerja pompa tidak  berjalan  maka  di  perlukan pengamatan  dari  mana  pompa  tidak bekerja, hal ini bisa di sebabkan karena sumber  air  sebagai  penggerak  pompa berkurang  atau  bisa  juga  karena masuknya  kotoran  yang    mengganjal katup pompa, bila ini terjadi di perlukan pembongkaran pompa untuk membersihkan.

## SIMPULAN
Berdasarkan survey  dan rancangan  , maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Beda  tinggi  jatuh  vertikal  adalah  2.5 meter,  daya  angkat  vertikal  =  7  meter, debit  air  yang  masuk  pompa  adalah  25 lt/dt dan debit keluar pompa 17,8 lt/dt
2. Ukuran Hidram adalah 1, untuk diameter dalam 38 mm atau 1.5 inch.

## SARAN
1. Pompa Hidram harus dipasang lebih dari satu  untuk  memenuhi  kebutuhan  air sawah yang memadai
2. Untuk memenuhi kebutuhan irigasi maka diperlukan lebih dari satu pompa hidram

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  DIPA  dan  Politeknik Negeri  Padang  yang  telah  mendanai kegiatan  penelitian  ini  melalui  dana penelitian BOPTN Politeknik Negeri Padang dengan no. kontrak 357 / PL9. 1.4 / PT.01.02/2019 .
TEM KOMPONEN POMPA HIDRAM JUM LAH 1 Body 1 2 Katup Karet Limbah 1 3 Katup Limbah 2 4 Rangka 1 5 DIN 6923 - M10 24 6 Karet Katup Penghantar 1 1 7 Tabung Udara 1 8 Katup Penghantar 1 9 Pressure Gauge 0 - 6 Bar 1 10 ANSI B18.2.3.4M - M10 x 0.8 x 30 16 11 ANSI B18.2.3.4M - M10 x 0.8 x 35 6 12 Dudukan Katup Limbah 1 13 ANSI B18.2.3.4M - M10 x 0.8 x 40 8 14 Karet Katup Penghantar 2 1 15 Pemberat / Beban 1

## DAFTAR PUSTAKA
Leonardo, El.. (2002). Design and Construction  of  a  Hydraulic  Ram Pump. Universitas of Nigeria. Nigeria.
Made  Suarda  dan  IKG  Wirawan.  2008. Kajian Eksperimental Pengaruh Tabung Udara  pada  Head  Tekanan  Pompa
Hidram. Jurnal  Teknik  Mesin  Cakram. 10 -14.
Santoso.  2005. Pemanfaatan  Tenaga  Air. Jakarta. LIPI.
Sularso,  dan  Haruo  Tahara.  1997. Pompa dan  Kompresor,  Pemilihan,  Pemakaian dan  Pemeliharaan. Pradnya  Pramita. Jakarta.
Widarto,  L.  &  FX.  Sudarto  C.  Ph.  (2000).
Teknologi Tepat Guna: Membuat Pompa Hidram. Kanisius. Yogyakarta.
Budiman  Agus,dkk,  Pelatihan  pembuatan
Hidram sebagai Alternatif Penghematan Tenaga Listrik dan Pemenuhan
kebutuhan  Air  pada  Musim  kemarau, LPPM  Universitas  Negeri  Yogyakarta,
2010
MT.,  Meylani  Setyawaty  Meylani  Lya,  Ir  ,
Pemanfaatan  Pompa  Hidram  Dalam
Penyedian  Air  Bersih,  Pusat  Penelitian dan Pengembangan Pemukiman Balitbang Kementrian Pekerjaan
Umum, 2014
Warta P3M Politeknik Negeri Padang, 2019 Surat Kabar Pemprov Kaltim, 2013