Hidrolik merupakan studi tentang perilaku fluida, saat diam dan bergerak. Perpipaan yang dirancang dengan benar, dengan dasar-dasar hidraulik, dapat mengurangi masalah perawatan sistem irigasi. Dengan mengontrol kecepatan aliran air dan menjaga kecepatan dalam batas yang ditentukan dapat mengurangi keausan pada komponen sistem dan memperpanjang masa pakainya. Desain hidrolik yang jelek menghasilkan kinerja yang buruk dari sistem irigasi, yang menyebabkan material lansekap menerima beban, atau bahkan pipa rusak dan menyebabkan banjir. Kurangnya pengetahuan juga dapat membuat pemilik sistem lebih banyak mengeluarkan uang karena perancang mungkin mendesain sistem secara berlebihan untuk menghindari faktor yang tidak diketahui. Selain pemborosan uang, desain hidraulik yang buruk seringnya boros air juga . Analisis hidraulik penting untuk meminimalkan risiko keuangan, menghasilkan produk rancangan yang efisien dan menghilangkan pemborosan.
Untuk mencapai semua ini kita perlu memahami sifat air. Betuk air selalu menikuti bentuk wadahnya. Air relatif tidak dapat dimampatkan. Air juga cukup berat,satu liter air memiliki berat 1 kg dan air memiliki berat spesifik satu ton per meter kubik. Air merespon gravitasi dan mencari level terendahnya sendiri (merespon gravitasi). Air memberikan tekanan — didefinisikan sebagai kekuatan air yang diberikan pada area tertentu. Rumus untuk tekanan air sebahai berikut:
dimana,
P : Tekanan dalam kilogram/cm2
F : Berat dalam kilogram
A : Luas dalam cm2
Gaya terjadi karena adanya berat air di atas titik di mana ia diukur. Jika luasnya konstan, seperti 1 cm2, maka gaya dalam kilogram bergantung pada, secara sederhana, ketinggian air. Semakin tinggi kolom air, semakin besar berat, gaya, dan tekanannya. Tekanan dinyatakan sebagai kilogram per sentimeter persegi dan disingkat kg/cm2 atau bar
Wadah berukuran 1cm x 1cm terisi air setinggi 50cm akan memiliki tekanan sebesar 0,05 bar. Jika tinggi air kita naikan 2 kali lipatnya maka tekanan menjadi 0,1 bar.
Kata hidrostatik merujuk pada perilaku/ sifat air dalam keadaan diam. Hidrodinamik merujuk sifat air saat mengalir.
Tekanan Statis
Ada dua cara untuk membuat tekanan statis :
1. Dengan menaikan elevasi air
2. Dengan menggunakan pompa
Untuk memulai desain sistem irigasi, Kita harus memiliki data yang diperlukan atau membuat asumsi yang kritis tentang sumber air. Tekanan air statis pada titik koneksi adalah bagian penting dari data yang diperlukan untuk memulai desain sistem irigasi.
Desain irigasi yang baik tidak dapat dimulai dengan istilah subjektif seperti "tekanan yang baik," atau "tekanan tinggi.". Saat mengumpulkan informasi di lokasi proyek, pembacaan tekanan air atau asumsi tekanan yang valid sangat penting.
Penting untuk merancang sistem irigasi untuk kondisi tekanan "kasus terburuk". Di sebagian daerah, situasi "kasus terburuk" akan terjadi pada hari-hari akhir pekan yang panas di musim kemarau ketika banyak orang mengairi halaman rumput mereka. Penyedia air mungkin menggunakan model komputer untuk memprediksi tekanan musim kemarau yang lebih rendah di sistem mereka, sehingga mereka dapat memberikan data tanpa mengacu ke suatu musim. Penyedia air juga dapat memprediksi jika tekanan dapat berubah di masa depan. Misalnya, mereka mungkin berencana untuk memasang pompa baru untuk meningkatkan tekanan atau sebaliknya, rumah tambahan yang akan dibangun di masa depan dapat menyebabkan tekanan menjadi lebih rendah. Saran yang baik umumnya dapat diperoleh dari para profesional yang bekerja untuk pemasok air, dan baik untuk menghubungi mereka bahkan jika pembacaan tekanan dilakukan di lokasi.
Sejauh ini tekanan yang kita bahas adalah tekanan statis. Pada saat kran taman dibuka, air mengalir, yang mana terjadi perubahan tekanan. Rugi-rugi gesek merupakan hilangnya tekanan (penurunan tekanan) yang disebabkan oleh air mengalir melalui pipa, sambungan, katup dan komponen pemipaan lainnya.Pipa, sambungan, katup, meter air, dan perangkat pencegah aliran balik semuanya menjadi hambatan terhadap aliran air, dan hambatan tersebut menciptakan kehilangan tekanan. Kekasaran dan turbulensi pada permukaan sisi dalam pipa dan komponennya menciptakan suatu hambatan atau gesekan pada air yang mengalir, sehingga tekanan pada air yang mengalir turun.
Tekanan Dinamis
Tekanan dinamis atau "tekanan kerja" berbeda dengan tekanan statis karena tekanan dinamis berubah sepanjang pemipaan karena adanya rugi gesek dan juga berubah-rubah sesuai elevasinya. Tekanan dinamis merupakan tekanan pada suatu titik dalam sistem dengan mempertimbangkan besaran air yang mengalir pada titik tersebut.
Jumlah air yang mengalir melewati komponen sistem juga mempengaruhi rugi gesek. Semakin banyak air yang melalui sistem, semakin tinggi pula kecepatannnya, dan semakin besar pula rugi tekanannya.
Pada umumnya kecepatan maksimum dibatasi sampai dengan 1,5 m/s. Kecepatan kurang dari 1,5m/s mengurangi resiko kerusakan akibat tekanan kejut, Dan juga, rugi tekanan karena gesekan meningkat dengan tajam untuk kecepatan lebih dari 1,5 m/s.
Untuk menghitung kecepatan air dalam pipa bisa digunakan dengan rumus :
dimana,
v : kecepatan dalam m/detik
Q : debit air yang mengalir (m3/detik)
A : Luas penampang pipa (m2)
