la metal debit

47
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM METODE DAN TEKNIK ANALISIS LINGKUNGAN PENGUKURAN DEBIT AIR SUNGAI DAN AIR KERAN Dosen Pembimbing : Nur Indradewi Oktavitri, ST., MT. Asisten Dosen : Devia Nur Elia Rosyidah Oleh Kelompok V Pandu Aditya (080911002) Bakhtiar Vandy R. (080911009) Febri Eko W. (080911010) Stephanie Yuliana (080911013) Yuanita Arum P. (080911030) Nazar Fahmi (080911048) Mirqotul Aliyah (080911050) PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI LINGKUNGAN DEPARTEMEN BIOLOGI

Upload: stephanie-juliana-h

Post on 25-Jun-2015

461 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: LA Metal Debit

LAPORAN AKHIR

PRAKTIKUM METODE DAN TEKNIK ANALISIS LINGKUNGAN

PENGUKURAN DEBIT AIR SUNGAI DAN AIR KERAN

Dosen Pembimbing : Nur Indradewi Oktavitri, ST., MT.

Asisten Dosen : Devia Nur Elia Rosyidah

Oleh

Kelompok V

Pandu Aditya (080911002)

Bakhtiar Vandy R. (080911009)

Febri Eko W. (080911010)

Stephanie Yuliana (080911013)

Yuanita Arum P. (080911030)

Nazar Fahmi (080911048)

Mirqotul Aliyah (080911050)

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI LINGKUNGAN

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2010

Page 2: LA Metal Debit
Page 3: LA Metal Debit

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan suatu kebutuhan pokok bagi manusia. Air diperlukan untuk

minum, mandi, mencuci pakaian, pengairan dalam bidang pertanian, dan

minuman untuk ternak. Selain itu, air juga sangat diperlukan dalam kegiatan

industri dan pengembangan teknologi untuk meningkatkan taraf kesejahteraan

hidup manusia. Namun di balik manfaat-manfaat tersebut, aktivitas manusia di

bidang pertanian, industri, dan kegiatan rumah tangga telah terbukti menyebabkan

menurunnya kualitas air (Siradz, 2008).

Masalah air telah menjadi prioritas tersendiri baik masalah air bersih di kota

dan desa, maupun masalah penyaluran dan pengolahan air buangan penduduk dan

industri. Salah satu badan air yang sering mengalami pencemaran sehingga

menyebabkan penurunan kualitas air adalah air permukaan. Air permukaan adalah

wadah air yang terdapat di permukaan bumi. Dimana salah satunya adalah sungai.

Sungai memiliki Daerah Aliran Sungai (DAS) yang berfungsi sebagai pemasok

air dengan kuantitas dan kualitas yang baik terutama bagi orang di daerah hilir.

Untuk menjaga agar air yang keluar dari DAS tidak melebihi dari kapasitas

penerimaan, perlu dilakukan perhitungan debit air.

Pada pengukuran debit, bertujuan untuk mengetahui laju aliran air yang

melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu pada tempat

sampel. Untuk mengetahui debit pada air permukaan yaitu dengan mengukur

tinggi muka air (TMA), mengukur dimensi penampang basah dan mengukur

kecepatan aliran (Widyoleksono, 2010).

Dengan melakukan pengukuran dasar seperti debit, dapat dijadikan sebagai

alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air pada suatu kawasan melalui

pendekatan potensi sumberdaya air permukaan yang ada (Widyoleksono, 2010).

Dengan mengerti laju aliran air yang mengalir, dapat diketahui pula tingkat

pencemaran yang terjadi. Semakin lambat aliran sebuah penampang maka

semakin banyak pencemaran yang terjadi di penampang tersebut. Pengukuran

Page 4: LA Metal Debit

debit sangat membantu dalam penganalisaan kualitas maupun kuantitas

penampang terutama pengendalian pencemaran secara fisik.

1.2 Tujuan

1. Melakukan pengukuran dimensi saluran terbuka.

2. Menentukan titik untuk pengukuran debit.

3. Menghitung debit air berdasarkan kecepatan aliran dan luas penampang

dengan pelampung dan flowmeter di tempat titik ukur yang telah

ditentukan.

4. Menghitung debit air keran berdasarkan volume botol sampel.

1.3 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara melakukan pengukuran dimensi saluran terbuka?

2. Bagaimana menentukan titik untuk pengukuran debit?

3. Berapa debit air berdasarkan kecepataan aliran dan luas penampang

dengan pelampung dan flowmeter di tempat titik ukur yang telah

ditentukan?

4. Berapa debit air keran berdasarkan volume botol sampel?

Page 5: LA Metal Debit

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Debit

Dalam hidrologi dikemukakan, debit air sungai adalah tinggi permukaan

air sungai yang terukur oleh alat ukur permukaan air sungai. Pengukurannya

dilakukan tiap hari, atau dengan pengertian yang lain debit atau aliran sungai

adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang

melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit

dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt).

Dalam laporan-laporan teknis, debit aliran biasanya ditunjukkan dalam

bentuk hidrograf aliran. Hidrograf aliran adalah suatu perilaku debit sebagai

respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang berlangsung dalam suatu

DAS (oleh adanya pengelolaan DAS) dan atau adanya perubahan (fluktuasi

musiman atau tahunan).

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 sumberdaya air permukaan yang ada (Anonimus2, 2009).

Debit (discharge) dinyatakan sebagai volume yang mengalir pada selang

waktu tertentu. Perhitungan debit ditentukan dengan persamaan: (Jeffries dan

Mills, 1996)

Q = V x A

Keterangan : Q = debit air (m3/dt)

V = kecepatan arus (m/dt)

A = luas penampang saluran air (m2 )

Untuk mengukur kecepatan arus atau kecepatan aliran digunakan current

meter yang dipasang impeller. Kecepatan aliran rata-rata dapat diketahui dengan

melihat tabel berikut: (Widyoleksono, 2010)

Tabel 2.1 Kecepatan Rata-rata Baling-baling Berdasarkan Kedalaman Air

Page 6: LA Metal Debit

Tipe Kedalaman

Air

(d)

Kedalaman Titik

Ukur

Kecepatan Rata-rata

Baling-baling

Satu titik 0,3 - 0,6 m 0,6 dari permukaan V=V

Dua titik 0,6 – 3 m 0,2 dan 0,8 d V= ½ (V2 + V8)

Tiga titik 3 – 6 m 0,2; 0,6; 0,8 d V= 1/3 (V2 + V6 + V8)

Lima titik Lebih dari 6 m S; 0,2; 0,6; 0,8 dan B V= 1/10 (S + 3V2 + 2V6

+ 3V8 + B)

Adanya peningkatan debit, kadar bahan-bahan alam yang terlarut ke suatu

bahan air akibat erosi akan meningkat secara eksponensial. Namun, konsentrasi

bahan antropogenik yang memasuki badan air tersebut mengalami penurunan

karena terjadi proses pengenceran. Jika suatu bahan pencemar masuk ke badan air

dengan kecepatan konstan, maka kadar bahan pencemar dapat ditentukan dengan

cara membagi jumlah bahan pencemar yang masuk dengan debit badan air

(Effendi, 2003).

Adapun pengukuran debit air sungai adalah sebagai berikut :

1. Pengukuran debit dengan bendung.

2. Pengukuran debit dengan mengukur kecepatan aliran dan luas

penampang melintang (untuk pengukuran kecepatan digunakan

penampang atau pengukuran arus dengan kincir).

3. Pengukuran debit dengan menggunakan pengukuran arus magnitis,

pengukuran arus gelombang supersonic, meter venturi, dan

seterusnya (Sosrodarsono, 2003).

Pengukuran debit air sungai pada praktikum ini, menggunakan

pengukuran dimensi penampang saluran terbuka dan menentukan titik untuk

pengukuran debit berdasarkan kecepatan aliran dan luas penampang dengan

pelampung dan current meter yang memiliki kesamaan prinsip kerja dengan

flowmeter dalam pengukuran kecepatan air.

Menurut Anonimus2 (2009) pada dasarnya, debit air yang dihasilkan oleh

suatu sumber air ditentukan oleh beberapa faktor–faktor berikut :

1. Intensitas hujan

Page 7: LA Metal Debit

Karena curah hujan merupakan salah satu faktor utama yang

memiliki komponen musiman yang dapat secara cepat mempengaruhi

debit air, dan siklus tahunan dengan karakteristik musim hujan

panjang (kemarau pendek), atau kemarau panjang (musim hujan

pendek), yang menyebabkan bertambahnya debit air.

2. Pengundulan Hutan

Fungsi 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. Oleh karena itu hutan

yang terjaga dengan baik akan memberikan manfaat berupa

ketersediaan sumber-sumber air pada musim kemarau. Sebaliknya

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 infiltrasinya.

Akibatnya adalah terjadi tanah longsor dan atau banjir bandang yang

membawa kandungan lumpur.

3. Pengalihan hutan menjadi lahan pertanian

Risiko penebangan hutan untuk dijadikan lahan pertanian sama

besarnya dengan penggundulan hutan. Penurunan debit air sungai dapat

terjadi akibat erosi. Selain akan meningkatnya kandungan zat 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 di

atas 25%, sehingga bila tidak memperhatikan faktor konservasi tanah,

seperti pengaturan pola tanam, pembuatan teras, dan lain-lain.

4. Intersepsi

Intersepsi adalah proses ketika air hujan jatuh pada permukaan

Page 8: LA Metal Debit

vegetasi di atas permukaan tanah, tertahan beberapa saat, untuk

diuapkan kembali ke atmosfer 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 meskipun intersepsi dianggap bukan faktor penting dalam

penentu faktor 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.

5. Evaporasi dan Transpirasi

Evaporasi dan transpirasi juga merupakan salah satu komponen

atau kelompok yang dapat menentukan besar kecilnya debit air di suatu

kawasan DAS. Evaporasi dan transpirasi dikatakan sebagai salah satu

komponen penentu debit air, karena melalui kedua proses ini dapat

terbentuk air baru karena menguapkan air dari permukaan air, tanah,

dan permukaan daun, serta cabang tanaman sehingga membentuk uap

air di udara. Dengan adanya uap air di udara maka akan terjadi hujan

yang menyebabkan debit air di DAS akan bertambah sedikit demi

sedikit.

2.2 Air Permukaan

Air permukaan merupakan air yang terdapat di permukaan tanah, meliputi

rawa, danau, dan sungai. Sungai merupakan suatu wilayah kesatuan pengolahan

air yang memiliki satu atau lebih daerah aliran sungai (DAS). Sedangkan daerah

aliran sungai (DAS) adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan

dengan sungai dan anak-anak sungai yang berfungsi menampung, menyimpan,

dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara

alami, dimana batas di darat merupakan pemisahan topografis dan batas laut

Page 9: LA Metal Debit

sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan

(Anonimus1, 2007).

2.3 Air Keran

Air yang keluar dari kran/ledeng pada umumnya berasal dari perusahaan

penyuplai air (PDAM). Air baku sebagai sumber air yang digunakan PDAM

terdiri dari air tanah dalam, mata air, dan sungai. Air tanah dalam dan mata air

biasanya berkualitas baik dan hanya memerlukan pengolahan sederhana untuk

dapat digunakan sebagai air minum yang memenuhi syarat, sedangkan air

permukaan biasanya memerlukan pengolahan lengkap agar dapat mencapai

standar fisika, kimia, maupun bakteriologis dari air minum. Sebagai contoh yaitu

sumber air baku yang digunakan oleh PDAM DKI saat ini berasal dari sungai

antara lain sungai Ciliwung, Krukut, Pesanggrahan, Saluran Sekunder Bekasi

Tengah serta Banjir Kanal 2. Sedangkan sumber air baku PDAM Depok berasal

dari sungai Ciliwung dan mata air Ciburial, Tangerang berasal dari sungai

Cisadane dan sumur pompa yang berasal dari tanah dalam, Bekasi berasal dari

waduk Jatiluhur yang dialirkan melalui Sungai Kalimalang (Raini et al., 2004).

Air baku telah melalui sebuah proses fisik, kimia, dan biologi sehingga air

tersebut memenuhi standar baku mutu (air golongan B). Air yang telah memenuhi

standar baku mutu maka akan didistribusikan kepada masyarakat yang

mempunyai instalasi pipa PDAM.

Page 10: LA Metal Debit

[Halaman ini sengaja dikosongkan]

Page 11: LA Metal Debit

Mencatat Tinggi Muka Air (TMA) dilakukan sebelum dan sesudah pengukuran debit sungai

Mengukur lebar dan tinggi penampang sungai dengan

menggunakan alat ukur

BAB III

METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilakukan pada hari Selasa tanggal 19 Oktober 2010 pukul

11.00-selesai, di Jalan Srikana, Surabaya.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Alat

1. Meteran

2. Tongkat Kayu

3. Pelampung

4. Flowmeter

5. Stopwatch

6. Botol Sampel 1L

3.2.2 Bahan

Sampel air permukaan

3.3 Cara kerja

3.3.1 Air Permukaan

Cara pengukuran debit pada air permukaan adalah :

a Mengukur Tinggi Muka Air (TMA)

b Mengukur Dimensi Penampang Basah

c Mengukur Kecepatan

Aliran

Page 12: LA Metal Debit

Membuat pelampung yang memiliki pemberat di bagian bawah pelampung

Memilih bagian sungai yang lurus dengan perubahan lebar sungai, dalamnya air, dan gradient yang kecil

Memancang tiang-tiang untuk observasi pada dua buah titik dengan jarak dari 3 sampai 5 meter

Melepaskan pelampung 1 meter sebelah hulu garis observasi pertama

Mengukur waktu mengalirnya pelampung dengan stopwatch

Melakukan pengulangan pelepasan pelampung sebanyak 2 kali

Menghitung kecepatan aliran pelampung dengan rumus u=L/t

Memasang baling-baling pada tangkai flowmeter

i. Mengukur Kecepatan Aliran dengan Pelampung

ii. Mengukur Kecepatan Aliran dengan flowmeter

Page 13: LA Metal Debit

Menyatukan/memasang tiap tangkai flowmeter sesuai dengan panjang tongkat yang dibutuhkan

Memasang alat penghitung jumlah putaran baling-baling pada tongkat bagian atas (sisi lain tongkat dari yang

dipasang impeller)

Jumlah putaran pada impeller menunjukkan kecepatan aliran (v)= (0,000854 x jumlah putaran impeller)+0,005

Menentukan kecepatan aliran rata-rata dengan melihat tabel 2.1

Menentukan jumlah titik ukur kecepatan aliran berdasarkan kedalaman

Menghitung debit aliran menggunakan rumusQ = V x A

Menyiapkan 2 botol yang berkapasitas 1 liter

Mengisi botol yang telah disiapkan dengan air keran yang alirannya telah konstan

Catat waktu yang dibutuhkan air keran untuk memenuhi botol

iii. Mengukur debit air keran

Page 14: LA Metal Debit

Menghitung debit air keran dengan cara membagi volume wadah dengan waktu yang dibutuhkan air keran untuk

memenuhi botol

Page 15: LA Metal Debit

BAB IV

DATA HASIL PENGAMATAN dan ANALISIS DATA

Pengambilan sampel air sungai dalam praktikum metode dan teknik

analisis lingkungan dengan topik pengukuran debit air sungai dan air keran.

Lokasi pengukuran debit sungai dilakukan pada sungai daerah srikana. Lebih

tepatnya pada sungai yang terletak sepanjang jalan . . . Pengukuran dilakukan

pada dua stasiun yaitu stasiun 1 dan stasiun 2, kedua stasiun tersebut mempunyai

arah aliran air yang berlawanan. Pada stasiun 1 arah aliran air menuju ke selatan,

sedangkan pada stasiun 2 arah aliran menuju ke utara. Aliran air sungai tersebut

saling bertemu pada suatu titik pertemuan yang menuju ke arah pantai timur

Surabaya.

Tabel 4.1 Data Pengamatan Pengukuran Debit dengan Pelampung Stasiun 1

Parameter HasilLebar sungai 3,95 meterKedalaman sungai

Awal 0,19 meterAkhir 0,19 meter

Panjang lintasan pelampung (S) 3 meterWaktu mengalir (t)

ke – 1 13 detik

ke – 2 13 detikKecepatan angin

ke – 1 1meter/detik

ke – 2 1meter/detik

Kedalaman pelampung 0,05 meter

Tabel 4.2 Data Pengamatan Pengukuran Debit dengan Flow Meter Stasiun 1

Parameter HasilJumlah putaran impeller

ke – 1 242 kalike – 2 253 kali

Page 16: LA Metal Debit

Tabel 4.3 Data Pengamatan Pengukuran Debit dengan Pelampung Stasiun 2

Parameter HasilLebar sungai 3,94 meterKedalaman sungai

Awal 0,24 meterAkhir 0,255 meter

Panjang lintasan pelampung (S) 3 meterWaktu mengalir (t)

ke – 1 12 detik

ke – 2 10,6 detikKecepatan angin

ke – 1 0,4 meter/detikke – 2 0,2 meter/detik

Kedalaman pelampung 0,05 meter

Tabel 4.4 Data Pengamatan Pengukuran Debit dengan Flow Meter Stasiun 2

Parameter HasilJumlah putaran impeller

ke – 1 175 kalike – 2 184 kali

Tabel 4.5 Data Pengamatan Pengukuran Debit Air Kran

Parameter HasilVolume 1 literWaktu ke - 1 8 detik ke - 2 7 detikDebit

ke - 1 0,125 meter3/detik

ke - 2 0,142 meter3/detik

Page 17: LA Metal Debit

Analisis data stasiun 1 yaitu sebagai berikut :

Penghitungan debit sungai dengan menggunakan pelampung.

λ = kedalaman pelampung : Kedalaman sungai= 0,05 : 0,19= 0,263158

koefisien kecepatan aliran (γ)

γ = 1 - [0,116 ((1 - λ)1/2 - 0,1)]

= 1 - [0,116 ((1 - 0,26316)1/2 - 0,1)]= 0,912026

Kecepatan pelampung (u)u = S : T

= 3 : 13= 0,230769 meter/detik

Kecepatan aliran sungai (v)v = γ x u

= 0,912026 x 0,23077= 0,210468 meter/detik

Luas penampang (A)A = lebar x Kedalaman

= 3,95 x 0,19

= 0,7505 meter2

Debit air (Q)Q = v x A

= 0,210468 x 0,7505

= 0,157956 meter3/detik

Page 18: LA Metal Debit

Penghitungan debit sungai dengan menggunakan flow meter.

Kecepatan aliran sungai ke - 1 (v1)v1 = (0,000854 x jumlah putaran impeller) + 0,005

= (0,000854 x 242) + 0,005= 0,211668 meter/detik

Luas penampang (A)A = lebar x kedalaman

= 3,95 x 0,19

= 0,7505 meter2

Debit air ke-1 (Q1)Q1 = v1 x A

= 0,211668 x 0,7505

= 0,158857 meter3/detik

Kecepatan aliran sungai ke - 2 (v)v2 = (0,000854 x jumlah putaran impeller) + 0,005

= (0,000854 x 253) + 0,005= 0,221062 meter/detik

Luas penampang (A)A = lebar x kedalaman

= 3,95 x 0,19

= 0,7505 meter2

Debit air ke-2 (Q)Q2 = v x A

= 0,221062 x 0,7505

= 0,165907 meter3/detik

Qrata2 = 0,16238 meter3/detik

Page 19: LA Metal Debit

Analisis data stasiun 2 yaitu sebagai berikut :

Penghitungan debit sungai dengan menggunakan pelampung.

λ = kedalaman pelampung : Kedalaman sungai= 0,05 : 0,24= 0,20833

koefisien kecepatan aliran (γ)

γ = 1 - [0,116 ((1 - λ)1/2 - 0,1)]

= 1 - [0,116 ((1 - 0,26316)1/2 - 0,1)]= 0,90839

Kecepatan pelampung (u)u = S : T

= 3 : 11,3= 0,26549 meter/detik

Kecepatan aliran sungai (v)v = γ × u

= 0,90839 × 0,26549= 0,24117 meter/detik

Luas penampang (A)A = lebar × Kedalaman

= 3,94 × 0,24

= 0,9456 meter2

Debit air (Q)Q = v × A

= 0,24117 × 0,9456

= 0,22805 meter3/detik

Page 20: LA Metal Debit

Penghitungan debit sungai dengan menggunakan flow meter.

Kecepatan aliran sungai ke-1(v)

v1 =(0,000854 × jumlah putaran impeller) + 0,005

=(0,00

085 × 175)+ 0,005

=0,154

45

Luas penampang (A)A = lebar × Kedalaman

= 3,94 × 0,24

=0,945

6meter2

Debit air ke-1(Q)Q1 = v × A

=0,154

45 ×0,9456

=0,146

05

met

Debit a

Q2=v×A

Page 21: LA Metal Debit

=0,16214×

45

=0,15332

meter3/detik

Qrata2

014968

mee

3/deik

AB V

PE

Page 22: LA Metal Debit

it adalah banyakny

ag menair atau m

i sut tem

eerti

p

airan

Page 23: LA Metal Debit

3/detik

ta lrn

a ke-2 ()

v2

00854 ×

mlah putaran

Page 24: LA Metal Debit

+ 0,00

=(0,00

85×184)+

0,16

14

Page 25: LA Metal Debit

Luas penampang (A)

A

=

lebar

×

Kedalaman

=

3,94

×

0,24

=

0,9456

meter2

Page 26: LA Metal Debit

waktu. Persamaan debit pada umumnya dilambangkan sebagai Q dan dapat dicari

menggunakan persamaan :

Q = v × A

Dimana :

v adalah kecepatan aliran fluida (m/s)

A adalah luas penampang aliran (m2)

Atau dengan persamaan :

Q = V / t

Dimana :

V adalah volume fluida (m3)

t adalah waktu aliran fluida (s)

Pengukuran debit pada fluida berfungsi untuk mengetahui pemanfaatan dan

pengendalian suatu fluida. Dengan demikian fluida yang ada dapat dimanfaatkan

secara optimal dan dapat dilakukan pengendalian secara baik untuk mencegah

terjadinya bencana yang diakibatkan oleh suatu fluida.

Besar atau kecil dari nilai debit suatu fluida cair dipengaruhi beberapa

faktor diantaranya yaitu :

a. Intensitas hujan

b. Penggundulan hutan

c. Pengalihan hutan menjadi lahan pertanian

d. Intersepsi

e. Evaporasi dan transpirasi

f. Kecepatan angin

5.1 Pengukuran Debit Air Sungai

Page 27: LA Metal Debit

Pengukuran debit air sungai pada praktikum metode dan teknik analisis

lingkungan dilakukan dengan menggunakan dua cara, yaitu menggunakan

pelampung dan menggunakan flowmeter. Pengukuran yang dilakukan pada dua

tempat yang berbeda yaitu stasiun 1 dan stasiun 2. Stasiun 1 yaitu sungai dengan

arah aliran ke selatan sedangkan stasiun 2 yaitu sungai dengan arah aliran ke

utara.

Pengukuran dengan menggunakan pelampung dengan mudah digunakan

meskipun permukaan air sungai itu tinggi. Cara ini sering digunakan karena tidak

dipengaruhi oleh kotoran atau kayu – kayuan yang hanyut dan mudah

dilaksanakan. (Takeda, 2006)

Cara lain dalam pengukuran debit dilakukan dengan menggunakan alat

ukur arus (flowmeter). Flowmeter biasanya digunakan untuk mengukur aliran

pada air rendah. Kalu dicoba mengukur dalam banjir, alat itu akan dihanyutkan

sehingga posisinya, dalamnya dan akhirnya pengukuran kecepatan akan menjadi

tidak teliti.

Sungai yang dijadikan stasiun 1 mempunyai warna yang keruh kecoklatan.

Pada sungai terdapat beberapa flok-flok hitam yang merupakan kotoran yang

terbentuk dari proses penguraian anaerobik. Pada stasiun 1 juga terdapat sampah

sehingga menyulitkan dalam pengukuran. Pengukuran debit dengan menggunakan

flowmeter pada stasiun 1 sempat tidak dapat dilakukan karena adanya

penumpukan sampah di bawah jembatan titik sampling.

Sungai yang dijadikan stasiun 2 mempunyai tingkat kekeruhan yang lebih

tinggi. Flok-flok hasil penguraian anaerobik juga terlihat lebih banyak mengapung

pada badan sungai stasiun 2. Pada stasiun 2 juga telihat rerimbunan pohon yang

menutupi sebagian tepian sungai. Kedalaman sungai 2 juga lebih dalam

dibandingkan dengan sungai 1.

Hasil pengukuran dan analisis data praktikum debit air sungai didapatkan

hasil pada stasiun 1 nilai debit dengan menggunakan pelampung sebesar

0,157956 meter3/detik dan dengan flowmeter sebesar 0,16238 meter3/detik . Pada

stasiun 2 nilai debit dengan menggunakan pelampung sebesar 0,22805

meter3/detik dan dengan flowmeter sebesar 0,14968 meter3/detik.

Page 28: LA Metal Debit

Perbedaan terlihat antara hasil penghitungan dengan menggunakan

pelampung dan dengan menggunakan flowmeter. Perbedaan tersebut dapat terjadi

karena adanya faktor – faktor luar. Faktor tersebut meliputi kecepatan angin,

banyaknya kotoran pada sungai, dan kecepatan aliran air.

Nilai debit air pada stasiun 1 dengan menggunakan pelampung sebesar

0,157956 meter3/detik sedangkan dengan flowmeter sebesar 0,16238 meter3/detik.

Perbedaan debit air pada stasiun 1 relatif kecil saitu sebesar ±0,004424, hal

tersebut dikarenakan faktor – faktor luar seperti banyaknya kotoran pada badan

sungai (flok – flok dan sampah) berjumlah sedikit sehingga laju pelampung dan

laju impaller pada flowmeter tidak terganggu.

Nilai debit pada stasiun 2 dengan menggunakan pelampung sebesar

0,22805 meter3/detik sedangkan dengan flowmeter sebesar 0,14968 meter3/detik.

Perbedaan debit air pada stasiun 2 lebih besar dibandingkan dengan stasiun 1

yaitu sebesar ±0,07837. Perbedaan tersebut dapat terjadi karena pengaruh

banyaknya sampah dan flok – flok yang terdapat pada stasiun 2. Sampah dan flok

– flok dapat menghambat putaran impaller sehingga pengukuran mengalami

gangguan. Banyaknya rimbunan yang terdapat pada tepi sungai juga

mempengaruhi pengukuran debit air, hal tersebut dapat berhubungan karena

banyaknya rimbunan pada tepi sungai dapat meningkatkan laju aliran angin pada

permukaan air sungai yang berdampak pada semakin cepatnya laju pelampung.

Laju aliran angin yang seharusnya melewati atas jembatan stasiun 2 dari arah

selatan menuju arah utara searah dengan arah aliran air tertahan dan dibelokkan

oleh rimbunan pohon sehingga laju aliran angin terkonsentrasi pada permukaan

air sungai yang menyebabkan laju pelampung lebih cepat.

Data pengukuran debit air sungai di daerah srikana yang digunakan yaitu

dengan flowmeter karena memiliki ketelitian yang tinggi. Selain itu disebabkan

aliran air pada sungai daerah Srikana termasuk pada aliran yang lambat dan

dangkal sehingga penggunaan flowmeter lebih efektif dibandingkan dengan

penggunaan pelampung. Penggunaan pelampung pada aliran sungai yang lambat

sangat dipengaruhi oleh aliran angin atau perbandingan yang berubah-ubah dari

kecepatan aliran permukaan terhadap kecepatan aliran rata-rata yang sesuai

dengan keadaan sungai.

Page 29: LA Metal Debit

Dari data yang ada debit air pada stasiun 1 sebesar 0,16238 meter3/detik

lebih banyak dibanding dengan stasiun 2 sebesar 0,14968 meter3/detik. Hal

tersebut menandakan bahwa jumlah air yang mengalir tiap satuan waktu pada

stasiun 1 lebih banyak daripada pada stasiun 2. Perbedaan debit yang terjadi pada

sungai srikana secara fisik dapat dilihat dari banyaknya pemukiman yang terdapat

di daerah aliran sungai. Jumlah penduduk dan pemukiman merupakan salah satu

factor yang mempengaruhi perbedaan debit antara stasiun 1 dan stasiun 2. Faktor

– factor lain yang mempengaruhi yaitu intensitas hujan dan transpirasi.

Faktor banyaknya jumlah penduduk dan pemukiman sangat berdampak

pada debit yang ada pada sungai. Berdasarkan hasil survey yang dilakukan

Direktorat Pengembangan Air Minum, Ditjen Cipta Karya pada 2006

menunjukkan setiap orang Indonesia mengkonsumsi air rata-rata sebanyak 144

liter per hari. Dari sejumlah itu pemakaian terbesar untuk keperluan mandi, yakni

sebanyak 65 liter per orang per hari atau 45% dari total pemakaian air. Dari hasil

survey tersebut dapat diduga bahwa penyebab utama perbedaan debit pada stasiun

1 dan 2 yaitu jumlah penduduk dan pemukiman yang ada di daerah tersebut.

Dapat dilihat dari citra satelit jumlah pemukiman di daerah stasiun 1 lebih banyak

daripada di daerah stasiun 2. Sehingga air yang berasal dari kebutuhan sehari –

hari masyarakat daerah stasiun 1 lebih banyak dibuang ke sungai daripada daerah

stasiun 2.

Pada umumnya debit air dipengaruhi beberapa factor seperti intensitas hujan,

penggundulan hutan, pengalihan hutan menjadi lahan pertanian, intersepsi,

evaporasi dan transpirasi, dan kecepatan angin.

Sungai pada daerah sirikana yang digunakan praktikum mempunyai suatu

titik temu antara sungai 1 yang mengalir ke selatan dengan sungai 2 yang

mengalir ke utara. Pertemuan kedua sungai tersebut mempunyai arah aliran

menuju timur, sungai ini di asumsikan sungai 3. Debit air dari sungai 3 dapat kita

ketahui tanpa harus menghitung secara langsung. Data yang didapat pada stasiun

1 mewakili debit air sungai 1 dan data pada stasiun 2 mewakili debit air sungai 2.

Sesuai hukum kontinuitas yaitu debit yang masuk samadengan debit yang

dikeluarkan. Maka debit air pada sungai 3 dapat diketahui dengan rumus Qsungai3 =

Qsungai1 + Qsungai2. Dengan menjumlahkan debit pada sungai 1 dan sungai 2

Page 30: LA Metal Debit

didapatkan besarnya debit pada sungai 3 yang mengalir kearah timur yaitu sebesar

0,31206 m3/detik.

5.2 Pengukuran Debit Air Keran

Pegukuran debit air keran di lakukan di rumah penduduk di jalan srikana

yang bersumber dari sumur rumah penduduk yang diambil dari sumur. Praktikum

ini dilakukan dengan memasukkan air keran ke dalam botol bervolume 1 liter dan

mencatat waktu yang dibutuhkan hingga botol tersebut terisi penuh. Debit yang di

dapat pada percobaan pertama sebesar 0,125 m3/detik sedangkan pada percobaan

yang kedua didapatkan debit sebesar 0,142 m3/detik hingga rata-rata debit air

adalah 0,1338 m3/detik.

Debit air keran yang diambil sampel dipengaruhi oleh adanya tekanan dari

pompa yang mempompa air dari dalam sumur hingga bisa keluar. Semakin besar

tekanan yang diberikan oleh pompa maka kecepatan aliran air juga semakin besar

berdasarkan rumus tekanan yaitu P = (m x dv/dt)/A. Kecepatan aliran merupakan

salah satu factor penting dalam mengetahui debit aliran (Q = v x A). Semakin

besar nilai suatu kecepatan maka semakin besar pula alirannya.

Air dalam botol saat pengukuran debit tidak penuh satu botol. Hal tersebut

dikarenakan besarnya tekanan yang menyebabkan kecepatan air yang besar. Air

yang berada didalam botol terus mendapat tekanan dari air yang masuk sehingga

air yang berada didalam botol meluap.

Page 31: LA Metal Debit

DAFTAR PUSTAKA

Anonimus1. 2007. Undang-undang Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004

Tentang Sumber Daya air. Jakarta.

Anonimus2. 2009. Pengukuran Debit Air di Sumber Mata Air Kacip, Gunung

Baluran.

Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan

Lingkungan Perairan. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.

Jeffries, M. and Mills, D. 1996. Freshwater Ecology, Principles, and

Applications. John Wiley and Sons, Chichester, UK.

Raini, M, et al. 2004. Kualitas Fisik dan Kimia Air PAM di Jakarta, Bogor,

Tangerang, Bekasi Tahun 1999 – 2001. Media Litbang Kesehatan Volume

XIV No.3 Tahun 2004.

Siradz, Syamsul A., dkk. 2008. Kualitas Air Sungai Code, Winongo dan

Gajahwong, Daerah Istimewa Yogyakarta. Fakultas Pertanian UGM.

Yogyakarta.

Takeda, Kensaku. 2006. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: PT. Pradnya.

Widyoleksono, T., dkk. 2010. Petunjuk Praktikum Metode dan Teknik Analisis

Lingkungan. Surabaya: Airlangga University Press.

Page 32: LA Metal Debit

LAMPIRAN

Tabel Data Pengukuran Debit dengan Pelampung

Tanggal Pengamatan : 19 Oktober 2010

Cuaca :Cerah

Waktu Pengamatan(Pukul)

Nama Pencatat : Pandu Aditya

Arah Angin : Selatan Permulaan : 11.30 WIB

Akhir : 12.00 WIB

Bahan Pelampung :Botol plastik, batu, tali rafia

Dimensi Pelampung :

Kecepatan Angin :1 m/s, 1m/s; 0,4 m/s , 0,2 m/s

Tinggi Muka Air (TMA)

Dimensi Penampang

Waktu Pelemparan Pelampung (Pukul)

Waktu yang Diperlukan Untuk Mengalir (s)

Kondisi Aliran

Kecepatan Pelampung

(m/s)Awal(m)

Akhir(m)

Lebar (m)

Kedalaman(m)

Stasiun 1

0,19 0,19 3,95 0,19 11.30 13 tenang 0,23077

0,19 0,19 3,95 0,19 11.30 13 tenang 0,23077

Stasiun 2

24 25,5 3,94 0,24 11.45 0,12 tenang 0,26549

24 25,5 3,94 0,24 11.45 0,106 tenang 0,26549

Page 33: LA Metal Debit

Tabel Data Pengamatan Pengukuran Debit dengan Flowmeter

Tanggal Pengamatan :19 Oktober 2010

Cuaca : Cerah Waktu Pengamatan(Pukul)

Nama Pencatat :Mirqotul Aliyah

Arah Angin : Cerah Permulaan :WIB: 11.30

Akhir :12.00WIB

Kecepatan Angin : m/s

Tinggi Muka Air (TMA)

Dimensi Penampang

Kedalaman Impeller (m)

Jumlah putaran per menit (s)

Kondisi Aliran

Kecepatan aliran(m/s)

Awal Akhir Lebar (m)

Kedalaman(m)

Stasiun 10,19 0,19 3,95 0,19 0,095 243 tenang 0,21167

0,19 0,19 3,95 0,19 0,095 253 tenang 0,22106

Stasiun 2

24 25,5 3,94 0,24 0,12 175 tenang 0,15445

24 25,5 3,94 0,24 0,12 184 tenang 0,16214

Gambar 1. Lokasi Pengukuran Debit Air Sungai

Page 34: LA Metal Debit

Gambar 2. Lokasi Pengukuran Debit Air Sungai

Gambar 3. Penampang Sungai Stasiun 1

Page 35: LA Metal Debit

Gambar 4. Penampang Sungai Stasiun 2

Gambar 5. Rimbunan Vegetasi Stasiun 2

Gambar 6. Pengukuran Lebar Sungai

Page 36: LA Metal Debit

Gambar 7. Pengukuran Kecepatan Angin

Gambar 8. Pengukuran Menggunakan Flowmeter

Gambar 9. Pengukuran Menggunakan Pelampung