Laporan Praktikum Mekanika fluida

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

MEKANIKA FLUIDA

DEBIT ALIRAN DEBIT ALIRAN Oleh: Oleh:

Rahmania Dwi Aini Rahmania Dwi Aini

A1H014007 A1H014007

KEMENTRIAN RISET TEKNOLOI DAN PENDIDIKAN TINI KEMENTRIAN RISET TEKNOLOI DAN PENDIDIKAN TINI

UNI!ERSITAS "ENDERAL SOEDIRMAN UNI!ERSITAS "ENDERAL SOEDIRMAN

FAKULT

FAKULTAS AS PERTANIANPERTANIAN PUR#OKERTO PUR#OKERTO

$01% $01%

(2)

I& PENDAHULUAN

A& La'a( Bela)an*

Debit aliran merupakan satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis proses yang terjadi di lapangan. Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui potensi sumberdaya air di suatu wilayah DAS. Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumber daya air permukaan yang ada. Pengukuran debit air dapat dilakukan dengan mengukur

kecepatan aliran air pada suatu wadah dengan luas penampang area tertentu.

B& T+,+an

(3)

I& TIN"AUAN PUSTAKA

Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume per waktu. Debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai DAS!. Satuan debit yang digunakan adalah meter kubir per detik m"#s!. Debit aliran adalah laju aliran air dalam bentuk volume air! yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu Asdak$%&&%!.

Dalam praktek$ sering variasi kecepatan pada tampang lintang diabaikan$ dan kecepatan aliran dianggap seragam di setiap titik pada tampang lintang yang besarnya sama dengan kecepatan rerata'$ sehingga debit aliran adalah(

) * A . '

Keterangannya adalah A ( +uas Penampang m%_!

' ( +aju aliran ,luida atau cairan m#s! ) ( debit m" # s!

Debit adalah suatu koe,esien yang menyatakan banyaknya air yang mengalir dari suatu sumber persatuan waktu$ biasanya diukur dalam satuan liter per#detik$ untuk memenuhi keutuhan air pengairan$ debit air harus lebih cukup untuk

disalurkan ke saluran yang telah disiapkan Dumiary$ %!. Pada dasarnya debit air yang dihasilkan oleh suatu sumber air ditentukan oleh beberapa ,aktor - ,aktor yaitu (

./ntensitas hujan %.Penggundulan hutan

(4)

".Pengalihan hutan

Pengukruan debit dapat dilakukan dengan berbagai macam cara yaitu Arsyad$0!(

a. Pengukuran volume air sungai

b. Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai

c. Pengukuran dengan menggunakan bahan kimia yang dialirkan dalam sungai

d. Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukur debit.

Debit air merupakan komponen yang penting dalam pengelolaan suatu DAS. Pelestarian hutan juga penting dalam rangka menjaga kestabilan debit air yang ada di DAS$ karena hutan merupakan ,aktor utama dalam hal penyerapan air tanah serta dalam proses 1vaporasi dan 2ranspirasi. 3uga pengendali terjadinya longsor yang mengakibatkan permukaan sungai menjadi dangkal$ jika terjadi pendangkalan maka debit air sungai akan ikut berkurang.

Selain menjaga pelestarian hutan$ juga yang tidak kalah pentingnya yang sangat penting kita perhatikan yaitu tingkah laku manusia terhadap DAS$ seperti pembuangan sampah sembarangan.

4al-hal berikut ini adalah yang mempengaruhi debit air( . /ntensitas hujan.

Karena curah hujan merupakan salah satu ,aktor utama yang memiliki komponen musiman yang dapat secara cepat mempengaruhi debit air$ dan siklus tahunan dengan karakteristik musim hujan panjang kemarau pendek!$ atau

(5)

kemarau panjang musim hujan pendek!. 5ang menyebabkan bertambahnya debit air.

%. Pengundulan 4utan

6ungsi utama hutan dalam kaitan dengan hidrologi adalah sebagai penahan tanah yang mempunyai kelerengan tinggi$ sehingga air hujan yang jatuh di daerah tersebut tertahan dan meresap ke dalam tanah untuk selanjutnya akan menjadi air tanah. Air tanah di daerah hulu merupakan cadangan air bagi sumber air sungai. 7leh karena itu hutan yang terjaga dengan baik akan memberikan man,aat berupa ketersediaan sumber-sumber air pada musim kemarau. Sebaiknya hutan yang gundul akan menjadi malapetaka bagi penduduk di hulu maupun di hilir. Pada musim hujan$ air hujan yang jatuh di atas lahan yang gundul akan menggerus tanah yang kemiringannya tinggi. Sebagian besar air hujan akan menjadi aliran permukaan dan sedikit sekali in,iltrasinya. Akibatnya adalah terjadi tanah longsor

dan atau banjir bandang yang membawa kandungan lumpur. ". Pengalihan hutan menjadi lahan pertanian

8isiko penebangan hutan untuk dijadikan lahan pertanian sama besarnya dengan penggundulan hutan. Penurunan debit air sungai dapat terjadi akibat erosi. Selain akan meningkatnya kandungan 9at padat tersuspensi suspended solid! dalam air sungai sebagai akibat dari sedimentasi$ juga akan diikuti oleh meningkatnya kesuburan air dengan meningkatnya kandungan hara dalam air sungai.Kebanyakan kawasan hutan yang diubah menjadi lahan pertanian mempunyai kemiringan diatas %:;$ sehingga bila tidak memperhatikan ,aktor konservasi tanah$ seperti pengaturan pola tanam$ pembuatan teras dan lain-lain.

(6)

<. /ntersepsi

Adalah proses ketika air hujan jatuh pada permukaan vegetasi diatas permukaan tanah$ tertahan bebereapa saat$ untuk diuapkan kembali=hilang=! ke atmos,er atau diserap oleh vegetasi yang bersangkutan. Proses intersepsi terjadi selama berlangsungnya curah hujan dan setelah hujan berhenti. Setiap kali hujan jatuh di daerah bervegetasi$ ada sebagian air yang tak pernah mencapai permukaan tanah dan dengan demikian$ meskipun intersepsi dianggap bukan ,aktor penting dalam penentu ,aktor debit air$ pengelola daerah aliran sungai harus tetap memperhitungkan besarnya intersepsi karena jumlah air yang hilang sebagai air intersepsi dapat mempengaruhi neraca air regional. Penggantian dari satu jenis vegetasi menjadi jenis vegetasi lain yang berbeda$ sebagai contoh$ dapat mempengaruhi hasil air di daerah tersebut.

:. 1vaporasi dan 2ranspirasi

1vaporasi transpirasi juga merupakan salah satu komponen atau kelompok yang dapat menentukan besar kecilnya debit air di suatu kawasan DAS$ mengapa dikatakan salah satu komponen penentu debit air$ karena melalu kedua proses ini dapat membuat air baru$ sebab kedua proses ini menguapkan air dari per mukan air$ tanah dan permukaan daun$ serta cabang tanaman sehingga membentuk uap air di udara dengan adanya uap air diudara maka akan terjadi hujan$ dengan adanya hujan tadi maka debit air di DAS akan bertambah juga.

(7)

Klasi,ikasi Aliran 6luida 6luids 6low >lassi,ication!

. Aliran yang tak termampatkan dan termampatkan incompressible and compressible flows!

Aliran tak termampatkan adalah kondisi aliran dimana rapat massa ,luidanya tidak berubah. >ontohnya adalah air$minyak$dll. Aliran termampatkan adalah kondisi aliran dimana rapat massa ,luidanya berubah..

%. Aliran tunak dan tak tunak  steady and unsteady flows ! Aliran tunak atau aliran permanen  permanent flow! adalah kondisi dimana komponen aliran tidak berubah terhadap waktu

". Aliran seragam dan tak seragam uniform and non-uniform flows! Aliran seragam adalah kondisi dimana komponen aliran tidak berubah terhadap jarak. >ontoh aliran di saluran#sungai pada kondisi tidak ada pengaruh pembendungan#terjunan$ tidak ada penyempitan#pelebaran yang

ekstrim.

<. Aliran laminer dan turbulen laminar and turbulent flows!

Dari sudut pandang hidraulik$ hal yang paling mudah untuk membedakannya adalah gerak partikel#distribusi kecepatannya seragam$ lurus$ dan sejajar untuk aliran laminer dan sebaliknya untuk aliran turbulen. Perubahan dari laminer menuju turbulen atau 9ona transisi terjadi pada jarak tertentu dan 9ona transisi akan berakhir hingga terjadi kondisi

? fully developed turbulence’ .

%& Aliran yang dipengaruhi kekentalan dan tidak viscous and inviscid flows! Aliran viskous atau aliran ,luida nyata adalah aliran yang dipengaruhi oleh viskositas. Adanya viskositas menyebabkan adanya tegangan geser dan

(8)

kehilangan energy. Pada aliran ini terjadi gesekan antarai ,luida dengan dasar#dinding saluran atau pipa

-& Aliran rotasi dan tak rotasi .rotational and irrotational flows/ Aliran irrotasional adalah aliran dimana nilai rotasinya atau setiap komponen vektor rotasinya sama dengan nol.

7& Aliran subkritis dan superkritis subcritical and supercritical flows! @ntuk membedakan jenis aliran pada klasi,ikasi ini sering digunakanAngka 6roude.

III&METODOLOI

(9)

. Pipa kaca %. Selang ". Kran

<. Potongan daun kering :. Stopwatch

. Air

A& P(2e+( Ke(,a

. Pipa kaca dihubungkan dengan selang untuk mengalirkan air ke dalam saluran.

%. Kran dibuka dan air dibiarkan mengalir sampai aliran stabil. ". 2inggi dan lebar air dalam pipa kaca diukur

4& Potongan daun kering dialirkan pipa kaca sejauh  meter dan waktu yang ditempuh dicatat. Percobaan diulang sampai " kali dengan ketinggian air yang berbeda&

II& HASIL DAN PEMBAHASAN

A& Ha2il Data hasilpraktikum

. Panjangpipakaca  m

a. _{Kaca ( :$0 B $: * &$"CC B &}-%_m%

) * &$"CC B &-%_{B #0$: * &$&<" B &}-%_m"_#s

)% * &$"CC B &-%_{B #&$0 * &$&0<C B &}-%_m"_#s

(10)

) rata  rata *

0,0439+0,0847+0,0464

3 * &$< B &-%m"#s b. _{Kaca ( :$C B : * &$%0: B &}-%_m%

) * &$%0: B &-%_{B #$C: * &$&%% B &}-%_m"_#s

)% * &$%0: B &-%B #&$&0 * &$&%0% B &-%m"#s )" * &$%0: B &-%_{B #0$&: * &$&":< B &}-%_m"_#s

) rata  rata *

0,0292+0,0282+0,0354

3 * &$&"& B &-%m"#s

c. Kaca ( :$0 B "$0 * &$0: B &-%_m%

) * &$0: B &-%_{B #C$< * &$&%< B &}-%_m"_#s

)% * &$0: B &-%_{B #$< * &$&%0 B &}-%_m"_#s

)" * &$0: B &-%_{B #C$:: * &$&%<: B &}-%_m"_#s

) rata  rata *

0,0241+0,0289+0,0245

3 * &$%:0 B &-%m"#s

III& PENUTUP

A& Ke2im3+lan

Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume per waktu. Debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai DAS!. Satuan debit yang digunakan adalah meter kubir per detik m"#s!. Debit aliran adalah laju aliran air dalam bentuk volume air! yang melewati suatu

(11)

air yang dihasilkan oleh suatu sumber air ditentukan oleh beberapa ,aktor - ,aktor yaitu ( ./ntensitas hujan $ %.Penggundulan huta$ ".Pengalihan hutan

B& Sa(an

Peralatan praktikum harap diperhatikan agar lebih bisa menge,ekti,kan

waktu.

DAFTAR PUSTAKA

Eahid$ Abdul. %&&. Analisis Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Debit Sungai Mamasa.

2ikno$ Sunu. %&&&. Analisis Debit di Daerah Aliran Sungai atanghari !rofinsi "ambi

2im Asisten Praktikum Mekanika 6luida. %&:. Modul !raktikum Mekanika Fluida.