Laporan Praktikum m.k. Engineering Akuakultur

Hari/Tanggal Kelompok Dosen Asisten

: Kamis / 5 Mei 2011 : 2 (Dua) : Dr. Eddy Supriyono, M.Sc. : 1. Rahma Vida Anandasari 2. Arif Supendi S.Pi., M.Si. 3. Upmal Deswira 4. Ruly Ratannanda 5. Agus Prastiawan 6. M. Rijalul Fikri

PENGUKURAN DEBIT (HIDROLOGI)

Oleh: Hidayatullah C14080020

DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

I. METODOLOGI1.1 Waktu dan Tempat Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis, 21 April 2011 pada pukul 15.00-18.00 WIB bertempat di kolam bawah, Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

1.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah kayu, botol, papan kayu, meteran, gergaji, paku, pinsil dan penggaris. Bahan yang digunakan adalah cairan kalium permanganat 1.3 Prosedur Kerja Ada banyak metode dalam pengukuran debit. Pada praktikum ini, hanya dilakukan sebagian metode yang cukup mudah untuk diterapkan di lapangan. Berikut adalah prosedur metode pengukuran debit pada inlet dan outlet kolam Departemen Budidaya Perairan: 1.3.1 Pengukuran Debit pada Inlet Float Method Tahap pertama alat dan bahan yang akan digunakan disiapkan terlebih dahulu. Kemudian lokasi yang akan diukur dibersihkan terlabih dahulu. Saluran diberi tanda dan diukur panjang, lebar, dan tinggi saluran. Kedalaman air diukur pada beberapa titik. Setelah itu ranting dimasukkan ke dalam air yang mengalir dan dihitung waktu awal sejak kayu menyentuh air sampai batas jarak yang telah ditentukan. Pada metode ini dapat diterapkan dengan kayu dan botol. Data yang telah diperoleh selanjutnya dihitung. Dye Stain and Cross-Section Method Tahap pertama dipersiapkan terlebih dahulu alat dan bahan yang akan digunakan. Selanjutnya lokasi yang akan diukur dibersihkan terlabih dahulu. Saluran diberi tanda dan diukur panjang, lebar, dan tinggi saluran. Kedalaman air diukur pada beberapa titik. Setelah itu cairan Kalium Permanganat dan Kalium

Permanganat yang telah dicampur dengan maizena dimasukkan ke dalam air yang mengalir dan dihitung waktu awal sejak cairan menyentuh air sampai batas jarak yang telah ditentukan. Kemudian catat hasil yang diperoleh. Weir Methods Pertama-tama alat dan bahan yang akan digunakan disiapkan terlebih dahulu. Kemudian lokasi yang akan digunakan sebagai tempat pengukuran dibersihkan terlabih dahulu. Pada saluran air diberi tanda dan diukur panjang, lebar, dan tinggi saluran. Kedalaman air diukur pada beberapa titik. Setelah itu kayu yang berbentuk triangular dan rectangular diletakkan pada jarak yang telah ditentukan dan kemudian diukur kenaikkan air pada kayu tersebut. Hasil pengukuran dikali 10 untuk mencari jarak patok atau crest. Setelah itu dilakukan pencatatan data dimana tinggi air awal dan akhir. Tahap akhir data yang diperoleh dicatat. 1.3.2 Pengukuran Debit pada Outlet Float Method Pertama-tama alat dan bahan yang akan digunakan disiapkan terlebih dahulu. Tahap selanjutnya lokasi yang akan dijadikan tempat pengukuran dibersihkan terlabih dahulu. Saluran diberi tanda dan diukur panjang, lebar, dan tinggi saluran. Kedalaman air diukur pada beberapa titik. Setelah itu botol dimasukkan ke dalam air yang mengalir dan dihitung waktu awal sejak kayu menyentuh air sampai batas jarak yang telah ditentukan. Data yang telah diperoleh kemudian dicatat dan dihitung.

II. HASIL DAN PEMBAHASAN 2.1 Hasil 2.3.1 Pengukuran Debit pada Inlet Float Method Berikut ini adalah hasil perhitungan debit air menggunakan kayu pada bagian inlet. Tabel 1 Perhitungan debit dengan float method (kayu) Ulangan ke- S (m) t 1(s) t 2(s) v (m/s) Q (m3/s) 1 4 4.20 4,78 0,89 0,0119 Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa perhitungan debit menggunakan kayu pada jarak 4 m dengan waktu awal 4,20 s, waktu akhir 4,78 s, dan kecepatan 0,89 s yang menghasilkan debit sebesar 0,0119 m3/s. Dye Stain and Cross-Section Method Berikut ini adalah hasil pengamatan dan perhitungan debit air sebanyak menggunakan PK dan air pada bagian inlet serta menggunakan PK dan maizena. Tabel 2. Perhitungan debit dengan Dye Stain and Cross-Section Method (PK + Air) Ulangan ke- S (m) 1 2 2 2 3 2 Berdasarkan tabel diatas t 1(s) t 2(s) v (m/s) 1,38 2,16 2,5974 2,00 2,67 2,9850 2,25 2,92 2,9850 dapat diketahui bahwa debit Q (m3/s) 0,0348 0,0399 0,0399 terbesar terdapat

pada ulangan ke-2 dan ke-3 yaitu sebesar 0,0399 m3/s, sedangkan debit terkecil terdapat pada ulangan pertama yaitu 0,0348 m3/s. Tabel 3 Perhitungan debit dengan Dye Stain and Cross-Section Method (PK + Maizena) Ulangan ke1 2 3 4 S (m) 2 2 2 2 t 1(s) 1,95 1,98 1,73 2,03 t 2(s) 2,21 2,55 2,70 2,68 v (m/s) 7,6923 3,5087 2,0618 3,0789 Q (m3/s) 0,1031 0,0470 0,0276 0,0412

Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa debit terbesar terdapat pada ulangan pertama yaitu sebesar 0,1031 m3/s, sedangkan debit terkecil terdapat pada ulangan ke-3 yaitu sebesar 0,0276 m3/s. Weir Methods Berikut ini adalah hasil pengamatan dan perhitungan debit air dengan metode weir methods (kayu). Tabel 4. Perhitungan debit dengan weir methods (kayu) Triangel Rectangular Tinggi awal 4,2cm 4,2cm Tinggi akhir 10,5cm 9,5cm Crest length 14cm 15cm Head 6,3cm 5,3cm Debit air 1,408m3/s 4,739m3 Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa debit air yang dihasilkan pada kayu triangel yaitu sebesar 1,408 m3/s sedangkan pada kayu rectangular 4,73 m3/s. 2.3.2 Pengukuran Debit pada Outlet Float Method Berikut ini adalah hasil pengamatan dan perhitungan debit air menggunakan botol dan kayu pada metode float method. Tabel 5. Perhitungan debit dengan float method (botol) Ulangan S (m) T (s) V (m/s) Q (m3/s) 1 4 8,7 0,46 0,71 2 4 8,7 0,46 0,69 3 4 8,7 0,46 0,68 Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa debit air terbesar yaitu terdapat pada ulangan 1 yaitu sebesar 0,71 m3/s, sedangkan debit air terkecil yaitu pada ulangan 3 yaitu sebesar 0,68 m3/s. Tabel 6. Perhitungan debit dengan float method (kayu) Ulangan 1 2 3 4 5 6 S (m) 4 4 4 4 4 4 T (s) 4,49 4,49 4,49 4,49 4,49 4,49 V (m/s) 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 Q (m3/s) x10-3 10,68 10,15 13,17 11,04 11,39 14,69

Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa debit air terbesar yaitu terdapat pada ulangan 6 yaitu sebesar 14,69 m3/s, sedangkan debit air terkecil yaitu pada ulangan 2 yaitu sebesar 10,15 m3/s. 2.2 Pembahasan Dalam hidrologi dikemukakan, debit air adalah tinggi permukaan air yang terukur oleh alat ukur pemukaan air. Kondisi suatu perairan sangat tergantung dengan debit air yang ada. Jika debit air cukup tinggi maka dapat mendukung kelangsungan hidup organisme didalamnya. Debit air yang cukup, mampu mendukung kegiatan perikanan khususnya budidaya ikan. Pengukuran debit air penting untuk mengetahui kemampuan perairan agar dapat dimanfaatkan secara optimal. Pengukurannya dilakukan tiap hari, atau dengan pengertian yang lain debit atau aliran air merupakan laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang per satuan waktu. Aliran permukaan (overland flow) adalah bagian dari hujan (presipitasi) yang mengalir di atas permukaan tanah (Haridjaja et al. 1990 dalam Muslim 2008). Aliran permukaan terjadi apabila intensitas hujan melebihi kapasitas infiltrasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi aliran permukaan yaitu iklim, topografi, vegetasi, geologi, tanah dan sifat DAS (Haridjaja et al. 1990 dalam Muslim 2008). Iklim, terutama curah hujan, lama waktu hujan, intensitas dan penyebaran hujan mempengaruhi laju dan volume aliran permukaan (Asdak 2004). Pengaruh intensitas hujan terhadap jumlah dan laju aliran permukaan dapat dikatakan berbanding lurus. Artinya semakin besar atau tinggi intensitas hujan akan semakin besar pula aliran permukaan yang ditimbulkan. Pengukuran debit air dapat dilakukan dengan beberapa metode, antara lain metode Float, dan Weir (Rectangular Weir dan 90o Triangular North Weir) (Wetzel 2001). Metode pelampung atau metode apung (floating method) diukur dengan cara menempatkan benda yang tidak dapat tenggelam di permukaan aliran sungai untuk jarak tertentu dan mencatat ditentukan. Benda apung yang waktu yang diperlukan oleh benda apung tersebut bergerak dari satu titik pengamatan ke titik pengamatan lain yang telah dapat digunakan dalam pengukuran ini pada dasarnya adalah kayu tipis (triplek) yang dapat terapung dalam aliran sungai

(Muslim 2008). Berdasarkan hasil percobaan diketahui bahwa data inlet dengan perhitungan debit float method (kayu) pada jarak 4 m menghasilkan debit sebesar 0,0119 m3/s. Sedangkan data outlet yang diperoleh dengan perhitungan debit float method (kayu) pada jarak yang sama yaitu 4 m menghasilkan debit rata-rata sebesar 11,85 m3/s. Hal ini menunjukkan bahwa aliran air pada outlet lebih cepat dibandingkan dengan aliran air pada inlet. Penurunan debit di inlet disebabkan oleh menurunnya tinggi permukaan air seiring perubahan waktu. Semakin menurun permukaan air inlet maka tekanan air akan semakin menurun. Pengukuran debit air dengan Dye Stain and Cross-Section Method dengan penambahan air dan PK memiliki debit rata-rata sebesar 0,0382 m3/s dengan jarak 2 m. Pengukuran debit air dengan Dye Stain and Cross-Section Method dengan penambahan Maizeina dan PK memiliki debit rata-rata sebesar 0,0547 m3/s dengan jarak 2 m. Pengukuran debit air dengan weir methods (kayu) pada kayu triangel yaitu sebesar 1,408 m3/s sedangkan pada kayu rectangular 4,73 m3/s. Metode rectangular memiliki kelebihan yaitu mudah dan cepat dilakukan, tidak membutuhkan banyak pengukuran dan tidak terpengaruh oleh konstanta perairan. Metode ini juga memiliki kekurangan diantaranya adalah sulit membendung air dan adanya air yang lolos ketika dibendung. Metode triangular weir juga memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan metode ini adalah tidak membutuhkan banyak pengukuran mudah dan cepat dilakukan serta tidak terpengaruh oleh konstanta peairan. Kekurangannya pengukuran kurang efektif dan sulit untuk membaca ketinggian (Welch 1948). Penggunaan Dye method juga memiliki kekurangan dan kelebihan, kelebihan yaitu mudah dalam pelaksanaan dan lebih cepat sedangkan kekurangannya adalah kesulitan dalam melihat PK karena terlalu cepat sehingga harus dilakukan beberapa kali ulangan agar data akurat (Welch 1948). Menurut Wetzel (2001) metode yang paling efektif adalah metode float method hal ini disebabkan pengambilan datanya lebih mudah dan perlu diperhatikan beberapa faktor yaitu bentuk saluran air, kondisi dasar perairan, ukuran saluran air, dan arah angin untuk meminimalisir kesalahan. Pengukuran debit pada outlet dengan float method (botol) dengan jarak 4 m memiliki debit rata-rata sebesar 0,69 m3/s. Hal ini menunjukkan bahwa pengukuran debit dengan

menggunakan botol kurang efektif dibandingkan dengan menggunakan kayu, ini dapat dikarenakan volume botol dan berat jenis botol berbeda dengan kayu. Pengukuran debit air ini memiliki banyak manfaat dalam bidang perikanan khususnya budidaya perikanan. Debit air ini dapat digunakan dalam pendistribusian dalam kolam atau tambak, untuk mengetahui seberapa besar kebutuhan air untuk irigasi, untuk budidaya ikan

III. KESIMPULAN DAN SARAN 3.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil studi diketahui bahwa pengukuran debit pada inlet dengan float method (kayu) pada jarak 4 m menghasilkan debit sebesar 0,0119 m3/s. Sedangkan pada outlet pada jarak yang sama yaitu 4 m menghasilkan debit rata-rata sebesar 11,85 m3/s. pengukuran debit pada outlet dengan float method (botol) dengan jarak 4 m memiliki debit rata-rata sebesar 0,69 m3/s. Hal ini menunjukkan pada aliran air yang dilakukan percobaan aliran outlet memiliki laju kecepatan air yang lebih besar dibandingkan pada saluran inlet. 3.2 Saran Untuk praktikum selanjutnya diharapkan dapat dilakukan pengukuran debit air pada tempat yang berbeda dan menggunakan metode yang berbeda pula ataupun menggunakan alat.

DAFTAR PUSTAKA Asdak, C. 2004. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gajah Mada University Press. Yogyakarta Muslim, asep saepul. 2008. Efektivitas teras gulud dan rorak dalam mengendalikan aliran permukaan dan erosi pada perkebunan kelapa sawit di unit usaha Rejosari, pt. Perkebunan nusantara vii, lampung. [Skripsi]. Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Welch P. S. 1948. Lymnological Method. McGraw-Hill Book Company Inc. New York. Wetzel Robert G. 2001. Limnology; Lake and River Ecosystems. Academic Press.