PENGUKURAN DEBIT AIR DENGAN MENGGUNAKAN CURRENT METER DAN PELAMPUNG

PENGUKURAN DEBIT AIR DENGAN MENGGUNAKAN CURRENT METER DAN PELAMPUNG

Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Jember Syahrul Mubarak, Aisyah Humayro, Ridho Rizma, Alief Evien Reza

ABSTRAK

Debit adalah suatu koefisien yang menyatakan banyaknya air yang mengalir dari suatu sumber persatu-satuan waktu, biasanya diukur dalam satuan liter/detik.

Pengukuran debit dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain; pengukuran debit dengan bendung, pengukuran debit berdasarkan kerapatan lautan obat Pengukuran kecepatan aliran dan luas penampang melintang, dalam hal ini untuk mengukur kecepatan arus digunakan pelampung atau pengukur arus dengan kincir,Pengukuran dengan menggunakan alat-alat tertentu seperti pengukur arus magnetis, pengukur arus gelombang supersonis.

Secara umum pengukuran debit dipermukaan bebas dilakukan untuk mengetahui berapa debit aktual yang ada untuk pemanfaatan atau pengendalian aliran suatu badan air. Pengukuran debit umumnya dilakukan pada waktu-waktu tertentu dan sering kali berkaitan dengan usaha untuk mendapatkan rating curve. Semakin banyak pengukuran dilakukan akan semakin teliti analisa data. Untuk menentukan jumlah pengukuran yang dilakukan tergantung kepada tujuan pengukuran, kepekaan aliran permukaan bebas, dan ketelitian yang ingin dicapai.

Terdapat dua metoda pengukuran debit aliran permukaan bebas , yaitu : a.Pengukuran tidak langsung

1. Pelampung

2. Pengukuran dengan Current Meter 3. Menggunakan Persamaan Manning b.Pengukuran langsung

1. Alat Ukur Pintu Romjin

2. Sekat Ukur Thompson 3. Alat Ukur Parshall Flume 4. Alat Ukur Cipoletti

Jenis-jenis bangunan ukur yang biasa digunakan dalam jaringan teknis antara lain, yaitu :

1. Ambang tajam: aliran atas dan tidak dapat mengatur taraf muka air.

2. Ambang lebar: aliran atas dan tidak dapat mengatur taraf muka air.

3. Tipe Parshal: aliran atas dan tidak dapat mengatur taraf muka air.

4. Tipe Cipoletti: aliran atas dan tidak dapat mengatur taraf muka air.

5. Tipe Romijin: aliran atas dan dapat mengatur taraf muka air.

6. Tipe Crump de Gruyter: aliran bawah, dapat mengatur taraf muka air.

7. Pipa sadap sederhana: aliran bawah dan dapat mengatur taraf muka air.

8. Constant head orifice: aliran bawah dan dapat mengatur taraf muka air.

9. Tipe pintu sorong: aliran bawah dan dapat mengatur taraf muka air.

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Air merupakan pokok bagi kehidupan dan secara keseluruhan mendominasi komposisi kimia dari semua organisme. Terdapatnya dimana-mana dalam biota sebagai tumbuhan metabolisme biokimia dan mempunyai sifat kimia serta fisika yang unik. Perairan umum merupakan bagian permukaan bumi yang secara permanen berkala digenangi air, baik air tawar, payau, atau laut yang dihitung dari garis pasang surut terendah ke arah daratan dan badan air tersebut terbentuk secara alami maupun buatan.

Limnologi didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari lingkungan perairan darat (misalnya danau, situ, waduk, danau, rawa dan lahan basah), terdiri atas kompoenen biotik dan abiotik, serta pengungkapan proses-proses interaksi diantara komponen-komponen itu.

Debit air adalah jumlah air yang mengalir dalam suatu penampang tertentu (sungai/ saluran / mata air). Pemilihan lokasi pengukuran debit air : Di bagian sungai yang relatif lurus; jauh dari pertemuan cabang sungai; tidak ada tumbuhan air; aliran tidak turbelen; aliran tidak melimpah melewati tebing sungai. Pengukuran debit air sangat dipengaruhi oleh kecepatan arus air. Kecepatan arus yang berkaitan dengan pengukuran debit air ditentukan oleh kecepatan gradien permukaan, tingkat kekasaran, kedalaman, dan lebar perairan

1.2 Tujuan dan Manfaat

Tujuan diadakannya praktikum Pengukuran Debit Air ini adalah untuk mengukur debit air (jumlah air yang mengalir dari suatu penampang tertentu persatuan waktu).

Adapun manfaat dari praktikum ini yaitu setiap mahasiswa mengerti dan mengetahui cara-cara mengukur debit air baik menggunakan current meter maupun menggunakan pelampung

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengukuran Debit Air Mengunakan Current Meter dan Pelampung

Perairan umum merupakan sumberdaya yang mempunyai potensi besar baik bagi perikanan maupun untuk kehidupan manusia. Air merupakan bagian yang esensial dari protoplasma dan dapat dikatakan bahwa semua jenis makhluk hidup bersifat aquatic. Arus merupakan gerakan yang mengalir dari suatu massa air yang disebabkan oleh desitas air lau, tiupan angin atau dapat pula disebabkan gerakan bergelombang panjang. Arus adalah pergerakan massa air secara horizontal yang disebabkan oleh angin yang bertiup terus menerus dipermukaan dan desitas air laut.

Apabila diperhatikan arus ini pada bagian permukaan akan sulit untuk diramal kemana arah arus tersebut.

Penentuan debit air sungai diperlukan untuk mengetahui besarnya air yang mengalir dari sungai ke laut. Dalam penentuan debit air sungai perlu diketahui luas penampang stasiun, yaitu dengan mengukur kedalaman, masing-masing titik pengukuran. Arus merupakan suatu gerakan air yang mengakibatkan perpindahan horizontal dan vertikal masa air. Arus dapat menyebabkan terjadinya kerusakan fisik pada sungai dan muara sungai, seperti pengikisan darat, pemindahan sedimen dan sebagainya. Disamping itu besarnya volume air yang mengalir dan kuatnya pasang surut, akan mem pengaruhi sistema arus pada muara sungai.

Debit aliran sungai diberi notasi Q adalah jumlah air yang mengalir melalui tampang lintang sungai tiap satu satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam m³/detik. Debit sungai, dengan distribusinya dengan ruang dan waktu, merupakan informasi penting yang diperlukan dalam perencanaan bangunan air da pemanfaatan sumber daya air. Mengingat bahwa debit aliran sangat bervariasi dari waktu ke waktu maka diperoleh data pengamatan debit dalam waktu yang panjang. Debit aliran (Q) diperoleh dengan mengalikan luas tampang aliran (A) dengan percepatan aliran (V).

Kedua parameter tersebut dapat diukur pada suatu tampang lintang (stasiun ) di sungai. Luas tampang aliran diperoleh dengan mengukur elevasi permukaan air dan

dasar sungai.Kecepatan aliran diukur dengan menggunakan alat ukur kecepatan current meter, pelampung, atau peralatan lain.

Rumus : Q = V .A

Dimana : Q = debit (m3/dtk)

V = Kecepatan Aliran (m/detik) A = Luas Penampang Basah (m Rumus untuk Metode Mid Section, yaitu:

Untuk menentukan menggunakan current meter V = n.a + b

Dimana :V = kecepatan Aliran n = Jumlah Putaran per detik

a dan b = konstanta yang diperoleh dari kaibrasi alat

Untuk pengukuran kecepatan dan kecepatan rata-rata dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Metode pengukuran 2 titik dan 3 titik, yaitu:

Sedangkan pengukuran kecepatan untuk pelampung,

Rumus :V = L/T

Vrata-rata = α. V

Dimana :V = Kecepatan aliran (m/detik) L = Jarak tempuh (m)

T = Waktu Tempuh (detik) α = Faktor koreksi (0.70-0.90)

BAB 3. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Pengukuran Debit Air dilaksanakan pada hari Rabu dan Kamis tanggal 18-19 maret 2015 pukul 07.00 WIB - selesai. Praktikum ini dilakukan pada sungai di daerah Tegal Gede.

3.2 Alat dan Bahan

Alar dan bahan yang digunakan pada praktikum pengukuran sebagai berikut:

1. Current meter 2. Stop watch 3. Rol meter 4. Botol 5. Tali rafia 6. Patok

3.3 Metode Analisis

Pada praktikum pengukuran debit air dilakukan dua acara yaitu pengukuran debit air dengan current meter dan pengukuran debit air dengan pelampung.

3.3.1 Pengukuran Debit Air dengan Current Meter

Skema kerja pengukuran debit air dengan current meter sebagai berikut:

Mulai

Membagi saluran menjadi 3 pias

Menghitung kedalam pengukuran alat

A

3.3.2 Pengukuran Debit Air dengan Pelampung

Skema kerja pengukuran debit air dengan pelampun sebagai berikut:

A

Ukur kecepatan aliran dengan alat dengan kedalam yang telah ditentukan

Mencatat kecapatan aliran, dimensi saluran dan menghitung debit air

Selesai

Mengisi botol dengan beban pasir

Mengukur lebar saluran dan membagi menjadi 3 bagian

Mengukur panjang saluran dari hulu ke hilir

Mulai

Mengukur kecepatan aliran air dengan menggunakan

pelampung

Mencatat waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan

pelampung

Selesai

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan

Hasil pengukuran kualitas air sungai sebagai berikut:

No TDS (ppm) DO (ppm) pH Suhu (°C)

1. 133 5,44 7,5 29,95

2. 103 3,55 7,56 30,45

3. 114 3,02 7,48 30,45

Rerat

a 116,67 4,003 7,52 30,28

Tabel 1. Hasil pengukuran kualitas air sungai 4.1.1 Pengukuran Debit Air dengan Current Meter

Hasil pengukuran debit air dengan current meter sebagai berikut:

No Pia s

Ukuran pias/segmen (m) Kecepatan pias/segmen (V.0,6h)

(m/det)

Vrata- rata (m/det)

Debit (m³/det)

h L1 L2

Luas (m²)

Ulang 1

Ulan g 2

Ulang 3 1 0,06

1

0,9 0,8 6

0,05 3

0,4 0,4 0,5 0,43 0,023

2 0,1 0,9

5

0,9 5

0,09 5

0,4 0,4 0,4 0,40 0,038

3 0,04 1

0,9 0,8 7

0,03 6

0,4 0,3 0,3 0,33 0,012

Total Debit 0,072

Tabel 2. Hasil pengukuran debit air dengan menggunakan current meter

4.1.2 Pengukuran Debit Air dengan Pelampung

Hasil pengukuran selang waktu pelampung sebagai berikut:

Posisi Waktu

Perjalanan (T) dalam detik

Rerata Tiap

Pias

1 Pengukuran 1 499 506,5

Pengkuruan 2 514

2 Pengukuran 1 543 540

Pengkuruan 2 537

3 Pengukuran 1 574 584,5

Pengkuruan 2 595

Rata-rata (t) 543,666

7 Tabel 3. Hasil pengukuran selang waktu pelampung

Hasil pengukuran luas penampang saluran pada hulu dan hilir sebagai berikut:

No Pias

Ukuran pias/segmen pada hulu

(m) Ukuran pias/segmen pada hilir

(m)

h L1 L2 Luas (m²) h L1 L2

Luas (m²)

1 0,061 0,9 0,86 0,053 0,084 1 0,93 0,081

2 0,1 0,95 0,95 0,095 0,075 1 1 0,071

3 0,041 0,9 0,87 0,036 0,088 1,1 0,93 0,089

total luas hulu 0,184 Total luas hilir 0,241 Rerata luas penampang hulu dan hilir 0,213 Tabel 4. Hasil pengukuran luas penampang saluran pada hulu dan hilir

Hasil pengukuran debit air sungai dengan pelampung sebagai berikut:

No

Pias C Waktu

(s) Panjang

saluran (m) Keceapatan

aliran (m/s) ^{Luas (m2) Debit (m3/s)}

1 0,9

3 506,5 168 0,308 0,067 0,0206

2 0,9

3 540 168 0,289 0,083 0,0240

3 0,9 584,5 168 0,264 0,063 0,0166

2

Rerata debit 0,061

Tabel 5. Hasil pengukuran debit air dengan pelampung 4.2 Pembahasan

Pengukuran debit air yang dilakukan menggunakan dua metode yaitu pengukuran debit air dengan current meter dan pengukuran debit air dengan pelampung. Berdasarkan hasil pengukuran debit air dengan current meter menghasilkan sebesar 0,072 m³/s sedangkan pada pengukuran debit air dengan pelampung menghasilkan sebesar 0,061 m³/s. Pengukuran debit air dengan current meter dan pelampung memiliki selisih yang tidak terlalu besar. Nilai pengukuran dengan pelampung lebih kecil daripada current meter. Hal ini karena karakteristik sungai yang tidak beraturan, baik dari segi kedalaman, banyaknya sampah, dan terjadi turbulen sehingga menghambat jalannya waktu tempuh pelampung sehingga diperoleh kecepatan aliran yang kecil. Kecepatan aliran berbanding lurus dengan besarnya debit dimana semakin besar kecepatan aliran air maka semakin besar debit air yang dihasilkan.

BAB 5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Berdasarkan hasil pengukuran debit air dengan current meter menghasilkan sebesar 0,072 m³/s.

2. Pada pengukuran debit air dengan pelampung menghasilkan sebesar 0,061 m³/s.

3. Nilai pengukuran dengan pelampung lebih kecil daripada current meter. Hal ini karena karakteristik sungai yang tidak beraturan, baik dari segi kedalaman, banyaknya sampah, dan terjadi turbulen.

4. Kecepatan aliran berbanding lurus dengan besarnya debit dimana semakin besar kepemcepatan aliran air maka semakin besar debit air yang dihasilkan.

5.2 Saran

Pada praktikum ini pemilihan tempat praktikum sebaiknya lebih layak untuk digunakan untuk praktikum untuk mempermudah pengukuran.

DAFTAR PUSTAKA

Sihotang,C.1989. Limnologi I. Fakultas Perikanan dan Ilmu KelautanUniversitas Riau. Pekanbaru. 33 hal. (tidak diterbitkan).

Wardoyo, S. T. 1981. Kriteria Kualitas Air untuk Keperluan Pertanian dan Perikanan. Trainning Analisa Dampak lingkungan PDLH-UNDP-PUSDI- PSL dan IPB Bogor 40 hal (tidak diterbitkan).