BAB I

BAB IXCURRENT METER9.1 Maksud dan Tujuan

1. Untuk mengetahui penggunaan alat ukur Current Meter sebagai alat ukur kecepatan arus.

2. Untuk menentukan debit pengaliran dari kecepatan arus yang dihasilkan.

3. Membandingkan debit pengaliran antara pengukuran secara langsung dan tidak langsung.

4. Untuk menentukan pola aliran yang terjadi.

9.2. Alat dan Bahan

1. Current Meter (Valeproof BFM 00281N 1339 seri No.3175)

2. Flow meter control unit

3. Stopwatch

4. Bola tennis dan bola tennis meja (pelampung)

5. Tali (raffia) 10 m6. Roll meter9.3. Dasar TeoriSuatu pengukuran aliran sungai biasanya dilaksanakan dengan menetapkan kecepatan rata-rata pada sejumlah penampang tegak yang melintang arah aliran. Kecepatan pada tiap-tiap penampang tegak dianggap mewakili suatu bagian dari seluruh penampang melintang, melebar ke samping hingga separuh dari penampang tegak di sampingnya. Debit total dari sungai adalah jumlah debit pada semua bagian penampang.Pengukuran debit memerlukan penentuan kecepatan-kecepatan titik yang cukup jumlahnya, sehingga perhitungan kecepatan rata-rata aliran dapat dilakukan. Debit total diberikan melalui perkalian luas penampang (A) dengan kecepatan rata-rata (v). Jumlah penunjukan kecepatan titik harus dibatasi, disesuaikan dengan pertimbangan waktu, khususnya bila tinggi permukaan air cepat berubah. Sebab diinginkan untuk menyelesaikan pengukuran dengan perubahan tinggi permukaan air yang minimum.Hubungan antara debit (Q) dan kecepatan aliran air (v) diberikan oleh persamaan:

Q = v.A (m3/det).......(9.1)

Dimana : v = kecepatan aliran dengan menggunakan alat ukur

current meter

A = Luas Penampang (m2)1. Perhitungan DebitUntuk perhitungan debit pengaliran dalam percobaan ini dilakukan dengan dua cara,yaitu :

a) Pengukuran langsung

Pengukuran kecepatan aliran yang langsung dilakukan di lapangan dengan menggunakan alat ukur current meter. b) Pengukuran Tidak Langsung

Rumus yang digunakan untuk pengukuran kecepatan aliran yang tidak langsung di lapangan adalah rumus Manning sebagai berikut:

Q = (A.R2/3.S1/2)/n (m3/det).(9.3)Dimana : A = Luas penampang (m2)

R = Jari-jari hidrolis (m)

S = Kemiringan saluran (%)

n = Koefisien Manning

2. Perhitungan Kecepatan Aliran /Secara Langsung

Current meter adalah salah satu alat pengukur kecepatan arus yang memberikan tingkat ketelitian yang cukup tinggi. Adapun rumus umum kecepatan current meter adalah :

V = a . N + b..... (m3/det) ................................................. (9.3)Pengukuran dengan current meter tidak dapat dilakukan disembarang tempat untuk mendapatkan ketelitian yang tepat,maka lokasi pengukuran harus memenuhi syarat sebagai berikut :

a) Mempunyai pola aliran yang seragam dan mendekati jenis aliran sub kritis,kecepatan aliran tidak terlalu lambat atau terlalu cepat.Pengukuran yang baik pada lokasi yang mempunyai kecepatan aliran mulai dari 0.2 m/det sampai 2.5 m/det.

b) Tidak terkena pengaruh peninggian muka air dan alliran lahar.

c) Kedalaman aliran pada pengukuran harus cukup, kedalaman aliran yang kurang dari 20 cm biasanya sulit diperoleh hasil yang baik.

d) Aliran turbulen yang disebabkan oleh batu-batu,vegetasi,penyempitan lebar alur sungai atau karena sebab lain harus dihindarkan.

e) Penampang pengukuran debit sebaiknya dekat pos duga air, sehingga antara penampang pengukuran debit dan lokasi pos duga air tidak terjadi perubahan.

Penentuan jumlah titik pengukuran kecepatan aliran di tiap titik vertical dilakukan dengan metode pendekatan matematis.Pendekatan matematis yang dimaksud disini adalah distribusi kecepatan aliran pada sebuah vertical dianggap berbentuk kurva parabolis, eliptis atau bentuk lain dimana kecepatan aliran rata-rata disebuah vertical hanya diukur dibeberapa titik kemudian dihitung hasilnya secara aritmetik.

Pengukuran dilaksanakan dengan :

a. Metode Satu Titik

1. Metode Kedalaman (0.6H)

Pengukuran kecepatan aliran dilakukan pada titik 0.6 kedalaman dari permukaan air. Hasil pengukuran pada titik 0.6 kedalaman aliran ini merupakan kecepatan rata-rata pada vertical yang bersangkutan.Kecepatan aliran dihitung dengan rumus :

v = v 0.60dimana :v = kecepatan aliran rata-rata (m/det)

v 0.60= kecepatan pada 0.6 kedalaman (m/det)

2. Metode 0.5 kedalaman (0.5H)

Pengukuran kecepatan aliran dilakukan pada titik 0.5 kedalaman ari permukaan air.Kecepatan rata-ratanya adalah :

v = c1 . v 0.50

dimana :c1=konstanta ditentukan dengan

kalibrasi (biasanya 0.96) pm 13

v= kecepatan aliran rata-rata (m/det)

v 0.50= kecepatan pada 0.5 kedalaman (m/det)

b. Metode Dua titik

Pada metode ini pengukuran kecepatan aliran dilakukan pada titik 0.2 dan 0.8ckedalaman aliran dari permukaan air.Kecepatan aliran rata-ratanya diperoleh dengan merata-ratakan kecepatan aliran yang diukur pada dua titik tersebut,yang dapat dinyatakan dengan persamaan :

V = 0.5 . (v 0.2 + v 0.8)

Dimana :v 0.2 = kecepatan pada 0.2 kedalaman (m/det)

v 0.8 = kecepatan pada 0.8 kedalaman (m/det)Sketsa jumlah titik pengukuran kecepatan aliran pada suatu vertical

dapat dilihat pada gambar berikut :

Alat ukur Current Meter

Metode 0.6 H

Metode 0.5 H

Metode 2 titik (0.2 H dan 0.8 H)3. Penentuan Pola AliranDalam percobaan ini kita perlu mengetahui pola aliran yang bersifat laminer dan turbulen.Pada penggambaran pola aliran sungai dilakukan dengan cara menghitung masing-masing kecepatan aliran di titik-titik yang telah dihitung kemudian digambar sesuai dengan pola konturnya

Titik Pengukuran

( Pelampung)

Titik Pengukuran

(Current Meter)

ALIRAN LAMINER ALIRAN TURBULEN 9.4. Prosedur Percobaan

1. Pengukuran Aliran di Bawah Permukaan

a) Menentukan lokasi pengamatan

b) Mengukur dimensi saluran (lebar penampang saluran dan lebar saluran).

c) Memasang tali yang telah ditandai dengan ruas-ruas yang berjarak masing-masing 1,29 m.

d) Membentangkan tali tersebut tegak lurus dengan arah aliran saluran.

e) Mencatat kedalaman dengan menggunakan flowmeter di tiap titik pengamatan.

f) Menyiapkan alat current meter dan mulai mengukur aliran sesuai dengan kedalaman dan jumlah titik yang telah ditentukan.

g) Mencatat pembacaan alat current meter di tiap titik pengamatan.2. Pengukuran Aliran Permukaan

a) Menyiapkan alat-alat yang diperlukan.

b) Menentukan lokasi pengamatan (sama dengan pengukuran aliran di bawah permukaan).

c) Membentangkan tali rafia sepanjang 10 m pada lokasi pengamatan.

d) Mulai melakukan pengukuran kecepatan aliran dengan melepaskan pelampung (bola tennis dan bola tennis meja) di atas permukaan aliran.

e) Mencatat waktu yang diperlukan oleh pelampung untuk menempuh jarak 10 m dengan menggunakan stop watch atau alat ukur waktu lainnya.f) Mengulangi prosedur d sampai dengan e pada titik yang berbeda.g) Mencatat hasil pengamatan.

0.8 H

0.2 H

0.5 H

0.6 H

0.6 H

0.2 H

L

L/6

PAGE IX - 16