Posted by: lizenhs | December 23, 2008

Teknologi Tepat Guna: Menaikan Air Dengan Kincia Aia

 Teknologi Tepat Guna:  Menaikan Air Dengan Kincai Aia

Oleh: Haslizen Hoesin

1.Pendahuluan

Tenaga air telah lama dimanfaatkan, bahkan sangat banyak (secara luas), diantaranya adalah kincia-aia (kincir air). Kincia-aia sampai tahun 1950-an diperguna kan sangat luas di Ranah Minang seperti untuk menumbuk padi dan beras, pamangua karambia (pemarut kelapa) pada usaha minyak goreng dan menaikkan air, misal di daerah pertanian, surau atau musajik, MCK, tabek (kolam ikan) dll., sekarang tinggal sebagian atau kenangan. Begitu populer kincia di masyarakat Minang, sampai ada ungkapan seperti“kincia-kincia waang indak jalan” atau “dima kincia-cincia ang”.

Kincia-aia adalah alat pengubah energi aliran air menjadi energi putar yang sangat populer dan memasyarakat. Menurut Soewarno Darsoprajitno; “Kincia-aia yang menyebar dibeberapa tempat di pulau Jawa dan pulau lain di Indonesia berasal dari Ranah Minang.  Aneh, sekarang kincia-aia di Ranah Minang sudah ditinggalkan karena dinyatakan tidak ekonomis bahkan tidak moderen, selain bersaing dengan pompa air dan mesin giling,

Pemikiran tidak ekonomis dan tidak moderen mengenyampingkan bahwa kincia-aia memanfaatkan energi gratis air batang-aia dan mubazir bila tidak dimanfaatkan, sering juga disebut energi air adalah “energi terbarukan”. Kenapa tergoda dengan kata moderen sehingga meninggalkan manfaat energi alamiah dari air. Itulah satu dari beberapa alasan ilmu kincia-aia terhenti dikembangkan, yang sejak bertahun-tahun laludirancang dan dibuat oleh putra Minang.

Penelitian penyempurnaan kincia-aia, khusus di daerah asalnya Ranah Minang, umumnya di Indonesia sebaiknya diaktifkan kembali untuk meningkatkan manfaat dan kemampuan kincia-aia terutama memanfaatkan energi garatis air. Mudah-mudahan kata tidak ekonomis, tidak efisien dan tidak moderen lenyap. Perhatikan di benua Eropa dan Amerika, kincia-air tetap diteliti-kembangkan dan digunakan dalam pengadaan energi dalam kehidupan dalam skala kecil, seperti untuk satu jorong (kampung)

Kincia-aia pernah diperkenalkan kepada mayarakat keseluruh Indonesia melalui buku bacaan sekolah, Matahari Terbit di HIS (SR).Bertahun-tahun sesudah itu tak pernah diperhatikan, bila ada hanya sebagai berita saja di koran.Sekarang telah dibahas diruang seminar secara ilmiah baik di tingkat kelembagaan, nasional maupun internasional.Kincia-aia yang telah dikembangkan oleh para peneliti, bila digolongkan kedalam pengelompokan teknologi, termasuk Teknologi Tepat Guna (TTG).  Apa yang dimaksud dengan TTG? Baca,Teknologi Tepat Guna: Apaaa ……. itu?????   http://lizenhs.wordpress.com/2008/12/23/teknologi-tepat-guna-apaaa-itu/

Meskipun hasil pengembangan kincia-aia telah meningkatkan debit sadapan, tetapi tetap harus diteliti dan dikembangkan tentang sudu. Cara membuat kincia-aia hasil pengembangan harus dimasyarakatkan lebih luas.

2. Kenapa Kincia-aia Menaikkan Air?

Yaa……, kenapa kincia-aia untuk menaikkan air menjadi perhatian? Karena: 1) Kincia-air adalah alat menaikan air dengan tenaga air itu sendiri, 2) Kincia memanfaatkan energi air gratis, 3) Banyak terdapat sawah tadah hujan dipinggir batang-aia yang bertebing relatif tinggi, 4) Banyak terdapat lahan sempit yang berpotensi dijadikan sawah dengan tidak membutuhkan banyak air karena lokasi sempit dan tidak ekonomis bila dibuat bendungan, 5) Banyak batang-aia yang berpotensi untuk dipasangkincia-aia dipinggirnya tidah hanya di Ranah minang saja, 6) Kincia-aia teknologi yang tidak mencemarkan udara, 7) Biaya pembuatan dan pemeliharaan kincia-aia rendah bila dibanding dengan alat menaikan air yang lain, 8) Tidak memerlukan teknologi tinggi, dan 9) Kincia-aia merupakanupaya melestarikan lingkungan hidup dan, sumber daya alam

Ya……, karena itulah pengembangan kincia-aia (tradisional) diperlukan agar lebih optimal dalam pemanfaatan potensi aliran air yang banyak tersebar di Ranah Minang.

Apakah itu Kincia-aia? Kincia-aia adalah alat berbentuk lingkaran seperti roda sepeda yang berfungsi mengubah tenaga aliran air menjadi tenaga gerak putar. Bentuk kincia-aia untuk menaikan air yang terbuat dari batuang (bambu) di Payobasuang dan Sungaidurian, Payokumbuah.Bila ingin melihat secara langsung silakan datang kelokasi misal ke Batang (sungai) Sinamar dan Ombilin

3. Pemanfaatan Kincia-aia dan Permasalahan

                Kincia-aia di Ranah Minang banyak dimanfaatkan untuk menaikan air, terdapat di antaranya di Batang Sinamar, Ombilin dll. Di Batang Ombilin dulu banyak terdapat kincia-aia, sejak ada PLTA debit air kecil, 252 tidak berfungsi (Kompas 24/8/2000).

Menurut Syofyan Dt Madjo Kajo di Nagari Kototuo, Kecamatan Harau, Kabupaten Limopuluahkoto, bahwa kincia-aia menaikan air banyak dipergunakan untuk mengairi sawah (terutama sawah tadah hujan), keperluan berudhuk di surau dan/atau musajik, MCK dan tabek.

Disamping manfaat kincia-aia terdapat pula beberapa permasalahan pemanfaatan diantaranya: 1) Dibeberapa tempat yang terdapat kincia-aia dengan kecepatan air mengalir lebih dari memadai, tapi debit sadapan kecil. Bagaimana cara meningkatkan debit sadapan? 2) Ditempat lain terdapat kincia-aia menaikan air tapi debit air yang mengalir secara perlahan berkurang, sehingga banyak kincia tidak berfungsi. Bagainama caranya supaya kincia bisa berfungsi dengan kecepatam air sedemikian?  3) Terdapat sawah tadah hujan di tepi batang aia pada ketinggian tertentu, Apakah kincia-aia dapat digunakan untuk mengairi lahan tersebut? 4) Ingin membuka lahan pertanian baru di tepi batang-aia pada ketinggian tertentu, tapi air belum digunakan mengairi lahan tersebut. Apakah kincia-aia dapat digunakan untuk mengairi lahan yang akan dibuka itu? 5) Terdapat perkampungan disekitar batang-aia tapi penduduk memperoleh air dengan cara menjinjing ember atau memanggul “parian” (bambu pembawa air) dan jiriben membawa air.Apakah kincia dapat dipasang ditempat tersebut, siapa yang mengelolanya?

Kelima permasalahan atau pertanyaantersebut menggugah dan memberi semangat untuk memanfaatkan dan meningkatkan kamampuan kincia-aia sebagai alat menaikkan air. Apalagi energi air itu gratis dan biaya operasi sangat kecil.

4.Komponen dan Cara Kerja Kincia-aia

Kincia-air menaikan air yang ada di masyarakat (disebut kincia-aia tradisional) terbuat dari batuang (bambu) dan kayu.

Komponen-komponen kincia-aia1)Kincia-aia menyerupai roda sepeda dengan dua pelek tanpa ban (masing-masing disebut plat lingkaran luar), 2) Sumbu kincia-aia silinder tak berongga (tempat dudukan jari-jari), 3) Jari-jari kincia-aia dipasang menyilang (berbeda dengan menyilang jari-jari sepeda, pada kincia menyilang antara dudukan jari-jari kiridengan plat lingkaran luar kanan), 4) Pada bagian dalam lingkaran luar dipasang “samiak” (pengayuh, kipas atau sudu) dan timbo (galuak, timba), 5) Dudukan sumbu dan penyangga, 6) Pambuluah penampung (talang), salurandan penyangga, 7) Pengaman tebing batang-aia disekitar kincia-aia, 8) “Lantak” (bendung pengarah).

Cara kerja kincia-aia:1)Kincia-aia berputar pada sumbu karena “samiak” didorong oleh gaya yang berasal dari kecepatan alian air. 2)Putaran kincia-aia digunakan untuk menaikan air dengan menggunakan timbo/galuak (timba). 3) Pada ketinggian tertentu air tumpah dari timbo. 4) Tumpahan air ditampung pambuluah (talang) kemudian disalurkan ke tempat yang diinginkan.

 5.Dasar-dasar Teori Kincia-aia Aliran Bawah

Kincia-aia menaikkan air termasuk tipe aliran bawah (“undershot”). Bila ingin memahami kincia-aia, kerangka pikir yang dibangun berdasarkan pada kincia-aia tradisional, kemudian digunakan untuk mengembangkan inajinasi dan kreatifitas. Dari imajinasi dan kreatifitas disusun teori-teori atau rumus-rumus dasar, selanjutnya dikembangkan atau ditambah sesuai dengan keadaan setempat.

Pada kincia aliran bawah bekerja beberapa gaya. Gaya-gaya itu adalah:

Gaya/daya putar kincia berasal dari kecepatan aliran air terhadap penampang samiak (pengayuh, kipas), dalam bentuk energi disebut energi kinetik. Selain daya dorong terdapat pula daya yang melawan daya dorong, karena kecepatan air di dekat kipas tidak seragam dan gesekan sumbu. Sebagian daya dorong pada samiak dari kecepatan air, akan terpantul yang mengarah kepada dasar dan pinggir saluran disekitar samiak berakibat merusak dinding dan dasar saluran tersebut.

Pada timbo yang membawa air bekerja dua gayayaitu:gaya yang mengarah kepusat bumi dan gaya mengarah kepusat kincir.

Pada kincir muncul momen yang berada disekeliling kincir selama melakukan putaran.

Bertitik tolak dari dasar pikir diatas beberapa rumus dasar yang dapat digunakan untuk merancang kincia-aia (diambil dari Fisika Dasar Sears-Zemansky) diantaranya: 1) Daya dorong yang ditimbulkan kecepatan alir air dan energi kinetik. 2) Kecepatan aliran air dalam bentuk vector. 3) Gaya berat dan energi potensial. 4) Titik pusat gaya berat dan gaya dorong. Selanjutnya dikembangkan sesuai dengan kebutuhan dan keadaan setempat. Gaya yang mengarah kepusat bumi disebut gaya berat dan dalam bentuk energi disebut energi potensial. Gaya yang mengarah kepusat kincir disebut gaya sentripetal dan gaya yang melawan gaya sentripetal yaitu gaya sentrifugal

6.Perencanaan Kincia-aia

Kompomen-komponen utama yang harus diperhatikan dalam merancang kincia-aia adalah: 1) Daya dorong aliran air (vektor kecepatan (besaran dan arah), bentuk dan posisi “lantak” (bendung) pengarah). 2) Pengayuh (kipas) (panjang dan lebar, bentuk, posisi dan jumlah). 3) Kecepatan kincia-aia (vektor kecepatan pangyuah). 4) Timbo (tabung, galuak, timba) air (arah tegak (vertikal) dan datar (horizontal), penempatan dan isi maksimum). 5) Tempat dan posisi air tumpah tabung (diperoleh air yang terangkat maksimal dan gaya tarik ke pusat bumi menjadi minimal). 6) Diameter kincia-aia (tinggi dari permukaan air, momen inersia dan daya angkat). 7)Sumbu (koefisien gesekan, dudukan dan tiang penupang). 8) Pambuluah/talang (ketinggian, bentuk, dudukan dan tiang penupang). 9) Saluran (bocor, penguapan dan pembagian air). 10) Aliran air di sekitar samiak (kedalaman, dasar, sisi kiri dan/atau kanan).Komponen lain dikembangkan sesuai dengan lokasi stempat.

 7.Diperhatikan Dalam Membangum Kincia

Pada saat membuat kincia-aia ketentuan TTG dapat digunakan sebagai pegangan seperti kesesuaian dan ciri-ciri TTG. Kincia dibuat dengan melakukan perubahan (modivikasi) seperlunya dari bentuk tradisional. Terdapat empat hal yang harus diperhartikan

1)Kecepatan Air Mengalir

Kecepatan air diketahui dengan pengukuran dapat dilakukan dua cara yaitu: Luas penampang batang-aia dan waktu pelampung yang dihanyutkan pada jarak tertentu dan Alat ukur kecepatan aliran (anemometer). Kecepatan air dapat dirubah (dipercepat) dengan cara membuat lantak (bendung pengarah).

2)Bahan Kincia dan Pembuatan

Bahan kincia seperti jari-jari dari bambu diganti dengan besi beton. Samiak dari bambu diganti dengan anyaman bambu atau beri plat.Lingkaran luar dari banbu belah diganti dengan plat besi. Sumbu dari kayu diganti dengan besi dengan bentuk menyerupai bos sepeda dilengkapi dengan lahar mengurangi gesekan. Timbo tetap dari bambu atau diganti dengan tabung dari seng atau paralon, dan diatur untuk mendapat kememiringan yang optimal untuk mendapatkan isi yang maksimal. Tiang dudukan (landasan) kincia dari bambu diganti dengan kayu atau besi.Pengantian komponen bisa saja seluruhnya atau sebagian disesuaikan dengan kondisi stempat.

Membuat kincia dikerjakan oleh masyarakat bersama-sama atau di bengkel setempat. Pembuatan diawasi oleh masyarakat, bertujuan bila terjadi kerusakan mayarakatlah yang harus memperbaiki bersama.

3)Tempat kincir

Penempatan kincia-aia harus mendapat kesepakatan dengan masyarakat terutama mengenai lokasi (tanah pinggir batang-aia) dengan pemilik tanah dan adat dan yang akan menggunakan air dari kincia-aia. Hal ini diperlukan agar dibelakang hari tidak dipermasalahkan karena sifat tanah berubah berfungsi menjadi sosial.

4)Kepemilikan dan Keikutsertaan Masyarakat

Saat membuat kincia-aia harus ada keikut sertaan masyarakat, mulai dari ide membuat kincia, rencana lokasi sampai pemeliharaan. Keikut sertaan masyarakat apakah dalam bentuk semangat, pemikiran, relisasi, gotong royong membangun atau biaya (misal 10% dari dana total) harus ada, meskipun biaya kincia-aia bantuan dermawan atau pemerintah. Partisipasi masyarakat sangat diperlukan, bertujuan untuk membangkitkan rasa memiliki, kerena setelah dibangun para penyumbang akan pergi. Andaikan datang setelah dibangun, mungkin satu tahun kemudian hanya melihat satu hari atau satu jam, maka masyarakat setempatlah yang harus berperan memelihara secara bersama. Penyumbang mungkin bersedih (tapi tidak diungkapkan) bila alat yang disumbang hanyaberfungsi dalam jangka waktu pendek yang diharapkan minimal 5 tahun, meskipun menyumbang secara ikhlas. Partisipasi masyarakat pemakai dalam pemeliharaan sangat diharapkan. Atau jangan terjadi apa yang dibuat (dibangun) menjadi barang monumen atau tugu yang tidak banyak manfaat bahkan mubazir.

5)Kelayakan Kincia-aia

Dapat pula dikatakan, kelayakan kincia aia ditentukan oleh partisikasi masyarakat, bukan dari pembiayaan membuat kincia-aia.Jadi bila tidak ada partisipasi masyarakat kincia-aia tidak layak.

8.Membuat Kincia-aia

Bila merancang/membuat kincia-aia terdapat beberapa bahan yang harus diperhatikan:

Tinggi kincia-aia sama dengan panjang diameter. Bila ditinjau dari permukaan tanah, tempat dudukan tiang sumbu kincia-aia dipancangkan dengan lokasi yang akan disalurkan air dan permukaan air batang-aia. Diameter kincia dihitung dengan ketentuan sebagai berikut:

Bila kedalaman air batang-aia yang dangkal dijadikan patokan, maka yang diperhatikan adalah jarak terpendek antara lingkaran luar dengan dasar batang-aia, lebar samiak dan jarak tinggi permukaan air terhadap tepi samiak di bawah permukaan air.

Bila permukaan air pada batang-aia kedalaman yang dalam dijadikan patokan, maka yang diperhatikan adalah jarak permukaan air terhadap tepi samiak di bawah permukaan air.

Bila tinggi lahan yang dapat disalurkan air dijadikan patokan, maka yang diperhatikan adalah ketinggian saat air tumpah dari timbo.

Dudukan jari-jari sepeda disebut bos. Dudukan jari-jari kincia-aia seperti bos roda sepeda. Berto;ak dari bentuk bos, maka dudukan jari-jari kincia-aia terdiri dari dua buah piring dengan diameter tertentu. Dudukan selain tempat mengaitkan jari-jari. Bila dudukan terlalu besar berpengaruh pada momen inersia. Piring dudukan dilubangi dekat pinggir lingkaran sebanyak jari-jari yang akan dipasang dan ditengah untuk tempat sumbu. Jarak antara dua piring ditentukan berdasaran ¾ L (L lebar kincir). Dudukan jari-jari terbuat dari besi.

Sumbu berbentuk silinder penuh (batang) dengan diameter tertentu (misal 5 cm). Dibagian kiri kanan sumbu dilengkapi dengan lahar. Jarak lahar terhadap pinggir dudukan jari-jari minimal L + 20 cm.

Jari-jari seperti jari-jari sepeda. Pada jari-jari kincia ujung diberi drat dan baut sedangkan dipangkal di buat menyiku (sudut 900) juga diberi drat dan baut. Bagian yang menyiku dipasang pada dudukan jari-jari dan bagian ujung dipasang pada lingkaran luar. Jari-jari dipasang menyilang artinya bagian menyiku pada dudukan jari-jari kanan ujung pada lingkaran luar kiri. Pada persilangan diikat dengan kawat dan dihubungkan antara dua persilangan agar jari-jari kokoh. Panjang jari-jari dihitung menggunahan hukum Pitagoras.  Jumlah jari-jari ditentukan oleh diameter.

Lingkaran luar dihitung dengan rumus 2πD/2. D diameter kincia-aia.

Samiak (Sudu-sudu) befungsi untuk mengadang aliran air. Panjang samiak sama dengan lebar kincia.Lebar samiak ditetapkan berdasarkan kedalaman air efektif yang mengalir, atau sebaliknya kedalaman air mengalir dirancang berdasarkan lebar samiak. Luas permukaan samiak menentukan daya angkat dan kecepatan putar.Samiak ditempatkan pada jari-jari dan lingkaran luar.

Timbo/Galuak (Timba) berfungsi mengambil air yang ditempatkan antara dua samiak. Timbo lebih menyerupai tabung diletakkan miring arah datar dan tegak. Isi timbo mempengaruhi kecepatan putar dan debit sadapan air. Tambah banyak isi timbo tambah pelan putaran kincir.Tabung menonjol keluar dari samiak sepanjang 5 cm. Posisi kemiringan timbo menentukan debit air sadapan kincia. Jumlah timbo ditentukan oleh daya angkat yang diperoleh dari luas penampang samiak dan kecepatan aliran air.

Pambuluah (Talang) berfungsi menampung air yang ditumpahkan timbo. Penampang pambuluah berbentuk trapesium atau segi empat dan posisi miring agar air mengalir sempurna. Panjang pambuluah dan tinggi penempatan ditentukan oleh air mulai tumpah dan habis dari timbo. Agar posisi pambuluah tepat, sebaiknya dilakukan uji coba terlebih dahulu. Pambuluan dibagian terendah (karena dimiringkan) diberi corong sebagai tempat hulu saluran ketempat yang ditentukan.

Dudukan Kincia-aia banyaknya dua buah kiri dan kanan. Dapat dibuat dua cara yaitu empat persegi atau trapesium atau gabungan keduanya, tergantung pada keadaan tempat. Panjang dan tinggi dudukan ditentukan oleh diameter dan keadaan tanah di pinggir batang-aia.

Jarak Lingkaran Luar Dengan Dasar Batang-aia paling dekat 15 cm,

Lantak (Bendung Pengarah) berfungsi untuk mengarahkan air, merubah kecepatan aliran air dan memberikan perbedaan keinggian sebelum dan sesudah melintasi kincir. Lantak tidak diperlukan bila kecepatan air sudah memadai.

Pinggir Batang-aia, dapat dirinci sebagai berikut yaitu pinggir atau tebing dan dasar batang-aia didekat kinci-aia dikeraskan, supaya tidak terjadi longsor. Longsor bisa terjadi karena dikuras oleh pantulan arah air dari samiak.

9.Pengelolaan dan Distribusi Air

Kincia-aia yang telah dibuat harus dipelihara.Pemeliharaan diserahkan kepada masysarakat yang memanfaatkan air dari kincia-aia.

Pemeliharan itu seperti mencat, memberi gomok (fet) sumbu, mengganti komponen yang rusak, saluran air yang bocor, pengaturan pembagian atau pengiliran air, dll. Lebih rinci sebagai berikut:

Air yang telah dinaikan dapat dialirkan ke sawah, ke surau atau masjid dan kerumah-rumah. Saluran harus dibuat sedemikian rupa sehingga tidak bocor dan menguap, sebainya tertutup. Kalau begitu saluran air yang paling baik adalah dengan batuang (buku ruas ditembus) atau paralon, bukan saluran terbuka (banda) kecil.

Bila air disalurkan kesawah, harus dilakukan bergilir ke masing-masing sawah sehingga pemanfaatkan air dan luas lahan terairi maksimal. Pemakai air harus membayar pemakaian air misal setiap panen dan ditetapkan berdasarkan musyawarah. Uang yang dikumpulkan digunakan untuk pemeliharaan kincia, saluran dan pekerja pengatur pembagian air. Berapa sumbangan dana untuk mengelola pemakai air ? Siapa yang mengumpulkan dan mengelola dana dari. Bagaimana cara mempertanggung jawabkan dan apa sangsinya bila tidak bertanggungjawab, semuanya ditetapkan secara musyawarah.

Bila air dialirkan untuk keperluan sosial seperti surau/musajik dan MCK. Maka harus dilengkali dengan bak penampung air. Air limpahan dan limbah MCK dialirkan ke sawah dan ke tabek (kolam ikan). Harus dipikirkan secara musyawarah bagaimana sebaiknya pengawasan dan pemeliharaan kincia. Apakah oleh pengurus surau/musajik?

Bila air dialirkan untuk kerumah-rumahl air ditampung dengan bak penampung dari kincia-aia kemudian dialirkan kerumah-rumah seperti yang dilakukan Perusahaan Air Bersih di kota. Setiap rumah diberi meteran agar diketahui pemakaian air dan diharuskan membayar sejumlah pemakaian air. Penetapan pembayaran air yang terpakai per meter kubik ditetapkan berdasarkan musyawarah. Uang pembayaran digunakan untuk pemeliharaan kincia dan saluran air.

  10.Penutup

Selamat mengamati, mencoba mengubah (memodifikasi), mengembangkan dan meneliti kincia-aia untuk menaikan air ke sawah, Surau/Masjid dan kerumah-rumah. Sebelum mengadakan perubahan, perhatikan dengan saksama komponen-komponen kincia-aia. Komponen-komponen mana saja yang akan dirubah dan dipertahankan.

About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Categories

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: