BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Dalam suatu pengelolaan sumber daya air dengan perancangan bangunan air diperlukan suatu informasi yang menunjukan jumlah air yang akan masuk ke bangunan tersebut dalam satuan waktu yang dikenal sebagai debit aliran. Informasi mengenai besarnya debit aliran sungai membantu dalam merancang bangunan dengan memperhatikan besarnya debit puncak ( banjir ) yang diperlukan untuk perancangan bangunan pengendalian banjir dan juga dilihat dari data debit minimum yang diperlukan untuk pemanfaatan air terutama pada musim kemarau. Sehingga dengan adanya data debit tersebut pengendalian air baik dalam keadaan berlebih atau kurang sudah dapat diperhitungkan sebagai usaha untuk mengurangi dampak banjir pada saat debit maksimum dan kekeringan atau defisit air pada saat musim kemarau panjang. Oleh karena itu, dalam praktikum ini belajar melakukan pengukuran debit sungai untuk mendapatkan informasi besarnya air yang mengalir pada suatu sungai pada saat waktu tertentu.
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengukur debit aliran sungai Code, Selokan Mataram dan Air terjun kecil dengan metode apung.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Debit Aliran
Debit aliran adalah laju air ( dalam bentuk volume air ) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam system SI besarnya debti dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik ( m3/dt). Sedangkan dalam laporan-laporan teknis, debit aliran biasanya ditunjukan dalam bentuk hidrograf aliran. Hidrograf aliran adalah suatu perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang berlangsung dalam suatu DAS oleh adanya kegiatan
pengelolaan DAS dan / atau adanya perubahan (fluktuasi musiman atau tahunan) iklim local.
2.2 Pengukuran Debit
Teknik pengukuran debit aliran langsung di lapangan pada dasarnya dapat dilakukan melalui empat katagori ( Gordon et al., 1992):
1. Pengukuran volume air sungai
2. Pengukuran debiut dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai.
3. Pengukuran debit dengan menggunakan bahan kimia ( pewarna) yang dialirkan dalam aliran sungai (substance tracing method).
4. Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukuran debit seperti weir ( aliran air lambat) atau flume ( aliran cepat).
Pada katagori pengukuran debit yang kedua, yaitu pengukuran debit dengan bantuan alat ukur current meter atau sering dikenal sebagai pengukuran debit melalui pendekatan velocity-area method yang paling banyak digunakan dan berlaku untuk kebanyakan aliran sungai. Current meter berupa alat yang berbentuk propeller dihubungkan dengan kotak pencatat ( monitor yang akan mencatat jumlah putaran selama propeller tersebut berada dalam air) kemudian dimasukan ke dalam sungai yang akan diukur kecepatan alirannya. Bagian ekor alat tersebut yang berbentuk seperti sirip akan berputar karena gerakan lairan air sunagi.Kecepatan lairan air akan ditentukan dengan jumlah putaran per detik yang kemudian dihitung akan disajikan dalam monitor kecepatan rata-rata aliran air selama selang waktu tetentu. Pengukuran dilakukan dengan membagi kedalaman sungai menjadi beberapa bagian dengan lebar permukaan yang berbeda. Kecepatan aliran sungai pada setiap bagian diukur sesuai dengan kedalaman.
Cara pengukuran lainnya selain dengan menggunakan alat Current meter, dalam pengukuran kecepatan aliran sungai juga dapat dilakukan dengan metode apung (floating method).Caranya dengan menempatkan benda yang tidak dapat tenggelam di permukaan aliran sungai untuk jarak tertentu dan mencatat waktu yang
diperlukan oleh benda apung tersebut bergerak dari satu titik pengamatan ke titik pengamatan lain yang telah ditentukan. Benda apung yang digunakan dalam pengukuran ini pada dasarnya adalah benda apa saja sapanjang dapat terapung dalam aliran sungai. Pemilihan tempat pengukuran sebaiknya pada bagian sungai yang relatif lurus dengan tidak banyak arus tidak beraturan. Pengukuran dilakukan beberapa kali sehingga dapat diperoleh kecepatan rata-rata permukaan aliran sungai dengan persamaan berikut.
V adalah kecepatan rata-rata sliran sungan (m/s) S adalah jarak yang ditempuh pelampung
t adalah lama waktu yang digunakan untuk menempuh jarak
Setelah kecepatan aliran sungai dan luasnya didapatkan, debit aliran sungai dapat dihitung dengan menggunakan persamaanmatematis berikut.
Q = A x V
Dimana Q adalah debit ( m3/dt) V adalah kecepatan (m/dt) A adalah luasan sungai (m2)
Menghitung luas penampang basah dengan menggunakan rumus : A = I x d , dimana
A adalah luas penampang basah (m2) I adalah lebar saluran (meter)
d adalah kedalaman air rata-rata (meter)
Dalam melakukan pengukuran debit sungai perlu diperhatikan angka kecepatan aliran rata-rata, lebar sungai, kedalaman, kemiringan, dan geseran tepid an dasar sungai.Geseran tepi dan dasar sungai akan menurunkan kecepatan aliran terbesar pada bagian tengah dan terkecil pada bagian dasar sungai.
BAB III METODOLOGI 3.1 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut : 1. Stopwatch
2. Meteran 3. Tali 4. Pensil 5. Kertas
6. Benda yang dapat terapung (Botol) 3.2 Prosedur
Prosedur pengukuran kecepatan aliran sungai dengan metode apung (floating method) adalah sebagai berikut:
1. Ukurlah panjang sungai dengan meteran yang akan dijadikan sebagai lintasan benda.
2. Jatuhkan benda yang dapat terapung pada titik pengamatan 1 dan waktu mulai dihitung.Hentikan pencatat waktu ketika benda telah sampai pada titik pengamatan 2.
3. Catat waktu yang ditempuh benda tersebut.
4. Lakukan pengamatan beberapa kali minimalnya tiga kali percoba.
6. Hitung kecepatan aliran sungai dengan mengalikan antara jarak titik pengamatan dengan waktu tempuh rata-rata. Kemudian kalikan kecepatan aliran tersebut dengan angka tetapan 0,75 ( keadaan dasar sungai kasar).
7. Hitung debit sungai dengan mengalikan luas sungai dan kecepatan aliran yang didapatkan dari perhitungan pada langkah 6.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
1. Lokasi : Kali Code, dibawah jembatan sebelum menuju Jalan Monjali.
No. Kedalaman
(m) Jarak Pengamatan (m) Waktu (s)
Kecepatan (m/s) 1. 0.2 meter 10.9 meter 11 detik 0.99 m/s 2. 0.6 meter 10.9 meter 8.6 detik 1.27 m/s 3. 0.8 meter 10.9 meter 6.2 detik 1.76 m/s Lebar lokasi aliran sungai yang di amati = 6 meter
Pengukuran dengan 3 titik pengukuran :
Pengukuran kecepatan dilakukan pada 3 titik pengukuran yaitu pada kedalaman 0,2; 0,6 dan 0,8 kedalaman aliran dari permukaan air. Jadi kecepatan rata-rata dapat dihitung dengan rumus :
Kecepatan rata-rata aliran sungai : Vrata-rata = ½ [ V0.6 + (V0.2 + V0.8)/2 ]
= ½ [ 1.27 + (0.99 + 1.76)/2 ] = ½ [ 1.27 + 1.375 ]
= ½ [ 2.645 ] = 1.3225 m/s
Debit aliran sungai : Q = V x A A = I x d = 6 m x 0.8 m = 4.8 m² Q = V x A = 1.3225 m/s x 4.8 m² = 6.348 m³/s
2. Lokasi : Selokan Mataram, daerah Pogung Rejo.
No. Kedalaman (m) Jarak Pengamatan
(m) Waktu (s)
Kecepatan (m/s) 1. 0.4 meter 10.9 meter 20.3 detik 0.54 m/s Lebar lokasi aliran sungai yang di amati = 4 meter
Kecepatan aliran sungai : V = S / t
= 10.9 m / 20.3 s = 0.54 m/s Debit aliran sungai :
A = I x d = 4 m x 0.4 m = 1.6 m² Q = V x A = 0.54 m/s x 1.6 m² = 0.864 m³/s
DOKUMENTASI
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan di beberapa Sungai dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Debit aliran Kali Code berdasarkan pengukuran dengan metode apung sebesar
6.348 m3/s.
2. Debit aliran Selokan Mataram berdasarkan pengukuran dengan metode apung sebesar 0.864 m3/s.
5.2 Saran
Pada pengukuran debit aliran sungai dengan metode apung sebaiknya dikaji mengenai pengaruh dimensi benda yang digunakan dan sebelum pengamatan dilakukan sebaiknya dicoba dahulu berapa waktu tempuh benda dari jarak tertentu hingga dapat menetukan jarak yang memenuhi syarat pengamatan, yaitu waktu perjalanan benda sekurang-kurangnya 20 detik.
