(9)PENGUKURAN DEBIT MENGGUNAKAN TALANG UKUR

I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Pengukuran debit aliran (Q) di saluran terbuka dapat dilakukan denga beberapa

macam alat pengukur dan beberapa macam cara. Beberapa alat- alat ukur tersebut

adalah berbagai macam sekat ukur (weirs) dan talang ukur (flumes). Sekat ukur

digunakan apabila aliran tersebut mempunyai beda tinggi (head) yang cukup,

sedang talang- ukur digunakan untuk aliran tenpa beda tinggi (head). Salah satu

talang ukur yang terkenal adalah Talang- ukur Parshall (Parshall flume). Talang

ukur ini tidak memerlukan beda tinggi dan tidak menimbulkan endapan di saluran.

Talang- ukur lain yang juga banyak dipergunakana adalah Cut throat flume.

Apabila pada talang- untuk Parshall penyempitan mempunyai leher panjang, pada

talng ukur ini penyempitan tnapa disertai perpanjangan leher, sehingga disebut

“Cut thorat” dimana keuntunganna adalah dapat menjadi lebih pendek dan lebih

ekonomis..

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah menentukan besarnya debit aliran pada

saluran persegi terbuka dengan menggunakan talang-ukur Parshall dan talang-

ukur cut throat.

II METODOLOGI DAN ANALISIS Pelaksanaan praktikum ini menggunakan talang-ukur Parshall dan talang-

ukur cut throat dan perhitungan debit aliran menggunakan sekat ukur segitiga

dilakukan di laboraturium Mekanika zat alir tanggal 25 April 2014. Adapun

metode pelaksanaa praktikum sebagai berikut :

40

• Ditententukannya terlebih dahuli besarnya head aliran yang digunakan

Gambar 1. Skema observasi

III HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran debit adalah proses pengukuran dan perhitungan kecepatan, ke

dalam dan lebar aliran serta perhitungan luas penampang basah untuk menghitung

debit sungai/saluran terbuka (PUSLITBANG 1992). Menurut Kartasapoetra

(1987), pengukuran debit dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu secara langsung

maupun secara tidak langsung. Secara langsung digunakan beberapa alat ukur

pintu ramijin, sekat ukur tipe Cipoleti, sekat Thomson, dan alat ukur Parshal

41

• Diukur kedalaman (y) dan lebar (b) saluran baik pada cut throat dan talang ukur parshall

• dihitung nilai koefisiean manning

• bandingkan nilai kedua debit tersebut dengan nilai debit pada head awal aliran.

• dihitung nilai debit pada cut throat dan talang ukur parshall dengan persamaan yang sudah ditentukan

Persamaan:

Q= (0.664−0.368 ( H ) ) H1.5 (1)

n= jumlah putaranwaktu

V= (0.12 x n )+0.005 (2)

Q=CHan m3/detik ;C=KW 1.025 (3)

Q=0.3816 Ha1.58 (4)

Q=0.014 H2.5 (5)

Q=VA (6)

Flume. Pengukuran debit secara tidak langsung yang sangat diperhatikan yaitu

tentang kecepatan aliran dan luas penampang. Alat ukur debit Parshall Flume

merupakan peralatan pengkalibrasi untuk pengukuran debit air di saluran terbuka

yang terdiri dari penampang pengumpul dengan dasar rata, penampang

tenggorokan dengan dasar menurun dan penampang keluar dengan dasar menaik.

Alat ukur debit ini telah dirancang dalam berbagai bentuk. Biasanya dipakai pada

keadaan aliran bebas (free flow) atau tidak terbenam, dengan kedalaman kritis

pada penampang yang menyempit dan loncatan hidrolik pada penampang

pengeluaran. Namun pada keadaan aliran tertentu, loncatan hidrolik bersifat

terbenam (Akib 2004). Free flow terjadi apabila Hb/Ha kurang dari sama dengan

70%. Apabila perbandingan tersebut lebih dari 70% maka aliran disebut dalam

kondisi terendam. Selain Parshall Flume ada juga talang ukur yang dipergunakan

yaitu Cut Throat Flume, yang memiliki ciri pada saat penyempitan tanpa disertai

perpanjangan leher (throat) dan keuntungannya adalah menjadi lebih pendek dan

ekonomis.

Pada praktikum kali ini dilakukan percobaan pengukuran debit dengan

menggunakan sekat ukur segiempat, currentmeter, dan talang ukur Parshall dan

Cut Throat. Percobaan pertama dilakukan pengukuran debit pada saluran terbuka

dengan menggunakan sekat ukur segiempat Head (H) yang didapatkan yaitu

sebesar 0.12 m, sehingga apabila dimasukkan ke dalam persamaan (1) berikut

akan mendapatkan debit aliran sebesar 0.02576 m3/detik.

Hasil tersebut hampir sama dengan hasil interpolasi tabel literatur yaitu sebesar 0.0249

m3/detik. Kemudian pada pengukuran debit dengan menggunakan Current metter

Cut throat flume didapatkan nilai n sebesar 2.857 putaran/detik, dengan lebar

0.403 m dan kedalaman aliran sebesar 0.193 m. Dengan diketahui nilai tersebut

dapat menetukan nilai luas penampang saluran yang didapat sebesar 0.078 m2 dan

kecepatan aliran sebesar 0.347 m/detik dengan menggunakan persamaan (2)

sehingga dapat diketahui debit pada saluran tersebut sebesar 0.027 m3/det.

Metode yang sama dilakukan terhadap saluran Parshall floam sehingga di

dapat nilai n= 1.428 putaran/det. Luas penampang = 0.167 m2, kecepatan aliran

0.173 m/det sehingga debit yang diperoleh sebesar 0.029 m3/det. Metode lain yang

42

dilakukan adalah dengan menggunakan talang ukur. Talang ukur digunakan

apabila tidak ada perbedaan head aliran.

Talang ukur Cut Throat yang digunakan mempuyai lebar leher (W) sebesar

0.207 m dengan panjang Cut Throat (L) sebesar 0.403 m. Kemudian dilakukan

pengukuran nilai Ha dan Hb yang masing-masing sebesar 0.148 m dan 0.031 m.

Ha adalah tinggi aliran sebelum memasuki leher (throat) dan Hb adalah tinggi

aliiran ketika memasuki leher (throat). Setelah diketahui nilai Ha dan Hb dapat

dicari besarnya debit yang mengalir melalui persamaan (3) yaitu sebesar 0.0225

m3/detik. Nilai K dan n didapatkan dengan meplotingkan nilai dari panjang

saluran yang kemudian ditarikkan gariS terhadap flum leng coeficient.

Berdasarkan hasil tersebut dapat diketahui bahwa jenis aliran yang terdapat

pada saluran terbuka dengan talang ukur Parshall dan Cut Throat adalah free flow

(aliran bebas) karena Hb/Ha kurang dari sama dengan 70%. Selain menggunakan

talang ukur Cut Throat, dengan menggunakan talang ukur Parshall besarnya Ha

dan Hb masing-masing yaitu 0.28 m dan 0.05 m. Kemudian dengan persamaan (4)

dihasilkan nilai debit aliran sebesar 0.05 m3/det. namun hasil ini sedikit berbeda

jika menggunakan current meter, yaitu sebesar 0.029 m3/detik. Hal ini mungkin

saja dapat terjadi karena adanya kesalahan dalam pengukuran maupun pengolahan

data.

Aplikasi alat-alat pengukuran debit ini dalam kehidupan sehari-hariantara

lain digunakan dalam penentuan debit pada saluran irigasi, saluran PDAM,

bendungan maupun untuk mengukur besarnya debit aliran sungai.

IV KESIMPULAN DAN SARAN4.1 Kesimpulan

Berdasarkan perhitungan yang didapat dari pelaksanaan praktikum,

perhitungan debit menggunakan curren meter lebih mendekati nilai perhitungan

debit menggunakan sekat ukur sebesar 0.02 m3/det. Akan tetapi perhitungan debit

menggunakan talang ukur ukur parshall, dan talang ukur cut htroat terdapat

perbedaan nilai debit yang didapat. Hal ini dapat terjadi karena kesalahan

praktikan dalam pelaksaan praktikum, seperti tidak telitinya praktikan dalam

43

mengukur, perhitungan yang tidak tepat, dan mungkin kurang seriusnya

praktikkan dalam pelaksanaan praktikum.

4.2 Saran

Praktikkan menyarankan dalam pelaksanaan praktikum pengukuran debit tidak

hanya pada satu nilai debit saja, tetapi dengan nilai debit yang berbeda agar dapat

mengetahui perbandingan besar debit tersebut.

DAFTAR PUSTAKAAkib, Burhanuddin. 2004. Kajian Laboratorium Alat Ukur Debit Parshall Flume.

Tesis. Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Bogor, Bandung.

Kartasapoetra, G., A. G. Kartasapoetra., dan M. M. Sutedjo., 1987. Teknologi

Konservasi Tanah dan Air. Jakarta: PT. Bina Aksara,.

PUSLITBANG SUMBER DAYA AIR. 1992. Metode Pengukuran Debit Sungai

dan Saluran Terbuka dengan Alat Ukur Arus Tipe Baling-Baling

[terhubung] http://litbang.pu.go.id/sni/index.php/sni/detail_sni_dl/000454

(22 April 2014).

44

LAMPIRAN

Lampiran 3. Quick Basic evaluation of backwater curveTabel 1 Sekat Ukur

Hs

(cm)Qlit (lt/dt) Qhit (lt/dt)

12 24,935 24,9349

Tabel 2 Current metter

N

o

Talang

Ukurbunyi t(det) N b (m) h (m)

V

(m/det

)

A

(m^2)Q (lt/dt)

1 Parshal 100 70 1,43 0,45 0,37 0,18 0,17 29,56

2 Cut Throat 100 35 2,86 0,40 0,19 0,35 0,08 27,06

Tabel 3 Talang ukur

N

o

Talang

Ukur

Ha

(m)

Hb

(cm)

w

(m)

L

(cm)

St

(%) n K C Q

1 Parshal 0,28 0,14

0,051064

4

2 Cut Throat 0,148

0,20

7 74 64

1,8

9

4,

2 0,8358318

0,022589

9

45

Gambar 1. Input data pada program visual basic

46