materi laporan hidrolika saluran terbuka

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam suatu pengelolaan sumber daya air dengan perancangan bangunan air

diperlukan suatu informasi yang menunjukan jumlah air yang akan masuk ke bangunan

tersebut dalam satuan waktu yang dikenal sebagai debit aliran.Informasi mengenai besarnya

debit aliran sungai membantu dalam merancang bangunan dengan memperhatikan besarnya

debit puncak ( banjir) yang diperlukan untuk perancangan bangunan pengendalian banjir dan

juga dilihat dari data debit minimum yang diperlukan untuk pemanfaatan air terutama pada

musim kemarau.Sehingga dengan adanya data debit tersebut pengendalian air baik dalam

keadaan berlebih atau kurang sudah dapat diperhitungkan sebagai usaha untuk mengurangi

dampak banjir pada saat debit maksimum dan kekeringan atau defisit air pada saat musim

kemarau panjang.Oleh karena itu, dalam praktikum ini belajar melakukan pengukuran debit

sungai untuk mendapatkan informasi besarnya air yang mengalir pada suatu sungai pada saat

waktu tertentu.

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengukur debit aliran sungai di Cikuda

dengan metode apung dan current meter.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Debit Aliran

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

penampang melintang sungai per satuan waktu.Dalam system SI besarnya debti dinyatakan

dalam satuan meter kubik per detik ( m3/dt).Sedangkan dalam laporan-laporan teknis, debit

aliran biasanya ditunjukan dalam bentuk hidrograf aliran.Hidrograf aliranadalah suatu

perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang berlangsung

dalam suatu DAS oleh adanya kegiatan pengelolaan DAS dan / atau adanya perubahan

(fluktuasi musiman atau tahunan) iklim local.

2.2 Pengukuran Debit

Teknik pengukuran debit aliran langsung di lapangan pada dasarnya dapat dilakukan

melalui empat katagori ( Gordon et al., 1992):

1. Pengukuran volume air sungai

2. Pengukuran debiut dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas

penampang melintang sungai.

3. Pengukuran debit dengan menggunakan bahan kimia ( pewarna) yang dialirkan dalam

aliran sungai (substance tracing method).

4. Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukuran debit seperti weir ( aliran

air lambat) atau flume ( aliran cepat).

Pada katagori pengukuran debit yang kedua, yaitu pengukuran debit dengan bantuan

alat ukur current meter atau sering dikenal sebagai pengukuran debit melalui pendekatan

velocity-area method yang paling banyak digunakan dan berlaku untuk kebanyakan aliran

sungai. Current meter berupa alat yang berbentuk propeller dihubungkan dengan kotak

pencatat ( monitor yang akan mencatat jumlah putaran selama propeller tersebut berada

dalam air) kemudian dimasukan ke dalam sungai yang akan diukur kecepatan

alirannya.Bagian ekor alat tersebut yang berbentuk seperti sirip akan berputar karena gerakan

lairan air sunagi.Kecepatan lairan air akan ditentukan dengan jumlah putaran per detik yang

kemudian dihitung akan disajikan dalam monitor kecepatan rata-rata aliran air selama selang

waktu tetentu..Pengukuran dilakukan dengan membagi kedalaman sungai menjadi beberapa

bagian dengan leber permukaan yang berbeda.Kecepatan aliran sungai pada setiap bagian

diukur sesuai dengan kedalaman.Ketentuan pengukurannya disajikan dalam tabel berikut.

Kedalaman

(m)

Pengamatan

kecepatan

Kecepatan rata-rata

0.0 – 0.6 0.6d = V 0.6d

0.6 - 3.0 0.2d

0.8d

= 0.5 (V 0.2d + V 0.8d )

3.0 - 6.0 0.2d

0.6d

0.8d

=

>6 s

0.2d

0.6d

0.8d

b

=

Tabel 1 Penentuan kedalaman sungai

Dimana d adalah kedalaman sungai

Setelah kecepatan aliran sungai dan luasnya didapatkan, debit aliran sungai dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan matematis berikut.

Q = A V

Dimana Q adalah debit ( m3/dt)

V adalah kecepatan (m/dt)

A adalah luasan sungai (m2)

Dalam melakukan pengukuran debit sungai perlu diperhatikan angka kecepatan aliran

rata-rata, lebar sungai, kedalaman, kemiringan, dan geseran tepid an dasar sungai.Geseran

tepi dan dasar sungai akan menurunkan kecepatan aliran terbesar pada bagian tengah dan

terkecil pada bagian dasar sungai.Faktor penting lainnya yang perlu diperhatikan adalah jari-

jari hidrolik r (hydraulic radius).

R = A/Wp

dimana : A luasan penampang melintang (m2)

Wp = keliling basahan (wetted perimeter)

Cara pengukuran lainnya selain dengan menggunakan alat Current meter, dalam

pengukuran kecepatan aliran sungai juga dapat dilakukan dengan metode apung (floating

method).Caranya dengan menempatkan benda yang tidak dapat tenggelam di permukaan

aliran sungai untuk jarak tertentu dan mencatat waktu yang diperlukan oleh benda apung

tersebut bergerak dari satu titik pengamatan ke titik pengamatan lain yang telah

ditentukan.Benda apung yang digunakan dalam pengukuran ini pada dasarnya adalah benda

apa saja sapanjang dapat terapung dalam aliran sungai.Pemilihan tempat pengukuran

sebaiknya pada bagian sungai yang relatiflurus dengan tidak banyak arus tidak

beraturan.Jarak antara dua titik pengamatan yang diperlukan ditentukan sekurang-

sekurangnya yang memberikan waktu perjalanan selama 20 detik.Pengukuran dilakukan

beberapa klai sehingga dapat diperoleh kecepatan rata-rata permukaan aliran sungai dengan

persamaan berikut.

Vper = L/ t

Dimana : L = jarak antara dua titik pengamatan (m)

t = waktu perjalanan benda apung (detik)

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

1. Current meter

2. Stopwatch

3. Meteran

4. Tali

5. Bambu atau tongkat berskala

6. Pensil

7. Kertas

8. Benda yang dapat terapung

3.2 Prosedur

a. Prosedur pelaksanaan praktikum ini untuk pengukuran kecevatan aliran sungai dengan

menggunakan alat current meter adalah sebagai berikut:

1. ukur dimensi sungai meliputi lebar sungai, dan bagi lebar sungai menjadi

beberapa segmen tergantung keadaan sungai tersebut.

2. hitung kedalaman sungai dengan menggunakan tongkat berskala

3. tempatkan alat ukur current meter pada kedalaman tertentu sesuai kedalaman

sungai (lihat tabel 1)

4. dengan menggunakan stopwatch, hitunglah kecepatan sungai melalui angka

yang ditampilkan dalam monitor current meter. Lama waktu pencatatan

adalah 1 menit.

5. Ulangi langkah hingga tiga kali pengukuran.

6. Lakukan pengukuran pada segmen, yaitu segmen 2 dan 3

7. Hitung kecepatan aliran sungai rata-rata pada setiap segmen pengukuran

dengan cara menjumlahkan nilai pengamatannya.

8. Hitung debit sungai dengan mengalikan luas penampang sungai dengan

kecepatan rata-rata aliran sungai.

b. Prosedur pengukuran kecepatan aliran sungai dengan metode apung ( floating method)

adalah sebagai berikut:

1. Ukurlah panjang sungai dengan meteran yang akan dijadikan sebagai lintasan

benda.Jarak atau panjang sungai sekurang-kurangnya memberikan waktu

perjalanan selama 20 detik.

2. Jatuhkan benda yang dapat terapung pada titik pengamatan 1 dan waktu mulai

dihitung.Hentikan pencatat waktu ketika benda telah sampai pada titik

pengamatan 2.

3. Catat waktu yang ditempuh benda tersebut.

4. Lakukan pengamatan beberapa kali minimalnya tiga kali percoban

5. Hitung rata-rata waktu yang diperlukan benda selama percobaan tersebut.

6. Hitung kecepatan aliran sungai dengan mengalikan antara jarak titik

pengamatan dengan waktu tempuh rata-rata.Kemudian kalikan kecepatan

aliran tersebut dengan angka tetapan 0,75 ( keadaan dasar sungai kasar).

7. Hitung debit sungai dengan mengalikan luas sungai dan kecepatan aliran yang

didapatkan dari perhitungan pada langkah 6.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

a. Perhitungan luas penampang sungai

Luas A1 = 0,5 ( 3 x 2,8) = 4,2 m2

Luas AII = 3 x 2,8 = 8,4 m2

Luas AIII = 0,5 ( 3 x 2,8) = 4,2 m2

Luas total sungai =16,8 m2

b. Hasil percobaan dengan metode floating method

No Benda Waktu

(sekon)

Panjang sungai

(m)

Kecepatan

m/s

Kec.rata-rata

m/s

1 1 17 22 1,29 1,32

2 1 16 22 1,37

3 1 17 22 1,29

4 2 15 22 1,47 1,22

5 2 17 22 1,29

6 2 24 22 0,92

Kecepatan rata-rata benda 1 dan 2 1,27

Perhitungan :

Q = V x A = (0,75 x 1,27 m/s) x 16,8 m2

Q = 16,002 m3/s

c. Hasil percobaan dengan Current meter

No Kecepatan( m/s ) Kecepatan rata-

rataSegmen1 Segmen 2 Segmen 3

1 0,4 0,8 0,5

(m/s)2 0,4 0,8 0,5

3 0,2 0,7 0,5

Kec rata-

rata

0,33 0,77 0,5 0,53

Perhitungan :

Q = A x V = 16,8 m2 x 0,53 m/s

Q = 8,90 m3/s

4.2 Pembahasan

Pengukuran debit sungai yang dilakukan pada saat praktikum menggunakan dua

metode, yaitu metode apung ( floating method) dan menggunakan alat current

meter.Berdasarkan data dan hasil perhitungan kedua metode tersebut menghasilkan debit

yang jauh berbeda dengan selisih antara keduanya mencapai 7,101 m3/s.Tentunya hal tersebut

dikarena kedua debit didapatkan dari dua pengukuran yang berbeda.Dalam prakteknya di

lapangan banyak factor-faktor yang mengakibatkan ketidakakuratan dalam perhitungan debit

aliran sungai.

Pada pengukuran dengan metode apung, karakteristik sungai yang tidak beraturan,

baik dari segi kedalaman, kecepatan arus maupun medn yang berat sehingga menyulitkan

praktikan dalam menetukan lokasi yang tepat untuk pengukuran.Hasil praktikum dengan

menggunakan metode apung ini kecepatan aliran yang didapatkan relative dengan selisih

konstan, yaitu 1m/s namun pada pengukuran terakhir berubah signifikan, kecepatannya jauh

lebih lambat dari perngukuran sebelumnya, yaitu pada pengukuran dengan benda dua

pengamatan ketiga didapatkan kecepatan aliran sungai mencapai 0,92 m/s yang jauh lebih

kecil secara berturut-turut sebesar 0,37; 0,55 dari pengamatan 2 dan 1 dengan benda yang

sama.Hal tersebut dikarenakan aliaran air yang tidak beraturan sehingga sesekali benda yang

terapung di aliran permukaan sungai terjebak oleh cekungan arus sehingga perjalanan benda

dari pengamatan 1 dan 2 tidak lancer yang mengakibatkan waktu tempuhnya jauh dari

pengamatan yang lain.Penggunaan benda sebagi alat yang mengapung di aliran sungai juga

perlu diperhatikan.Hasil pengamatan antara benda 1 dan 2 yang mempunyai perbedaan

ukuran menyebabkan perbedaan kecepatan aliran yang di dapatnya.Pada pengamatan di

dapatkan benda 1 yang ukurannya lebih kecil dari benda 2 ternyata mempunyai kecepatan

rata-rata yang lebih besar dibandingkan dengan benda 2 yang berukuran lebih besar, yaitu

kecepatan rata-rata benda 1 mencapai 1,32 m/s sedangkan pada benda 2 kecepatnnya

mencapai1,22 m/s, terdapat perbedaan yang mencapai 1,1 m/s.Selain itu juga, menurut

referensi jarak pengamatan setidaknya benda untuk mencapai titik akhir pengamatan

memerlukan waktu 20 detik.Namun hasil praktikum hanya ada satu kali pengamatan yang

mencapai waktu lebih dari 20 detik selebihnya kurang dari 20 detik, itu juga benda yang

mencapai waktu lebih dari 20 detik dikarenakan terjebak di pusaran air sehingga waktu

tempuhnya menjadi lebih lama.Dengan demikian, jarak pengamatan yang mencapai 22 m itu

masih kurang untuk suatu pengamatan kecepatan aliran sungai pada keadaan aliran sungai

tersebut, sehingga data yang didapatkan pun kurang akurat.

Berbeda hal nya dengan metode apung, metode pengukuran debit air dengan current

meter ini lebih sulit penggunaannya.Pengukuran kecepatan aliran airnya tidak sesederhana

metode apung, pada metode ini kedalaman sungai menjadi suatu penentu dalam pengukuran,

selain itu juga sungai harus dibagi ke beberapa bagian untuk mendapatkan kecepatan rata-rata

aliran sungai pada dari bagian tepi dan tengah.Sehingga sebelum pelaksanaan pengamatan

perlu memperhatikan beberapa hal, yang utama adalah kedalaman sungai, selain itu juga arus

tidak boleh terhalang oleh suatu benda atau adanya batuan yang menghalangi sebab hal

tersebut akan mempengaruhi terhadap hasil pengamatan.Hasil pengamatan menunjukan

kecepatan aliran sungai pada segmen tengah lebih besar dai pada bagian tepi kiri dan

kanan.Dari hasil pengamatan 1 sampai dengan 3 pada segmen tengah paling besar, yaitu

berkisar antara 0,7 – 0,8 sedangkan pada bagian kiri dan kanan maksimal kecepatan aliran

sungai mencapai 0,5 m/s.Hal tersebut dikarenakan pada bagian tengah relatif lebih halus

permukaan dasarnya ssehingga air tidak terhalang perjalannya, berbeda dengan yang ada di

tepi yang banyak terhalang bebatuan.Faktor-faktor yang dapat mengurangi keakuratan data

hasil pengamatan adalah terbatasnya peralatan yang tersedia sehingga dalam penetuan titik

pengamatan terhamabat oleh arus yang besar, permukaan dasar sungai yang tidak beraturan

menyebabkan ketidak telitian dalam penghitungan kedalaman air.Namun demikian,jika

dibandingkan dengan hasil pengamatan dengan metode apung, metode current meter lebih

teliti terbukti dengan hasil pengamatan yang jauh jebih kecil.Selain itu juga penggunaan alat

yang cukup baik dapat mengghindari berbagai kesalahan dalam pengukuran dibandingkan

dengan metode apung.Debit aliran sungai yang didapatkan dari hasil pengamatan baik

berdasarkan metode apung maupun menggunakan current meter dapat dijadikan sebagai

informasi yang sangat penting dalam perancangan bangunan air.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan di Sungai Cikuda Jatinagor dapat disimpulkan sebagai

berikut:

1. Debit aliran sungai berdasarkan pengukuran dengan metode apung sebesar 16,002 m3/s.

2. Debit aliran sungai berdasarkan pengukuran dengan menggunakan current meter sebesar

8,90 m3/s.

3. Pengukuran debit aliran sungai dengan menggunakan current meter lebih akurat

dibandingkan dengan metode apung.

5.2 Saran

Pada pengukuran debit aliran sungai dengan metode apung sebaiknya dikaji mengenai

pengaruh dimensi benda yang digunakan dan sebelum pengamatan dilakukan sebaiknya

dicoba dahulu berapa waktu tempuh benda dari jarak tertentu hingga dapat menetukan jarak

yang memenuhi syarat pengamatan, yaitu waktu perjalanan benda sekurang-kurangnya 20

detik.Untuk pengukuran dengan current meter perlu diperhatikan tempat pengukuran yang

arusnya tidak terhalang oleh batu atau benda lainnya sehingga kecepatan yang diukur benar-

benar kecepatan aliran sungai.

BAB I

PENGUKURAN DEBIT DISALURAN TERBUKA

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dalam sebuah kegiatan pertaian, kebutuhan air sudah tak ter elakkan lagi. Tanaman

yang diusahakan dalam kegiatan pertanian pada umumya membutuhkan air yang cukup agar

dapat tumbuh dan berkembang dengan baik, hingga menghasilkan produksi yang maksimal

tentunya.

Pemberian air pada tanaman haruslah sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman

tersebut, pemberian air yang berlebihan atau tidak sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman

juga akan mengganggu pertumbuhan tanaman tersebut, atau bahkan akan berakibat pada

kematianpada tanaman tersbut.

Sedangkan pada tanaman yang pemberian airnya kurang juga akan berakibat

terhambatnya pertumbuhan pada tanaman, oleh karena itu pemberian air pada tanamn

hendaklah dilakukan sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman.

Factor lain, susahnya air disuatu tempat atau kawasan tertentu membuat petani

kesusahan dalam usaha pertaniannya, hendaknya dalam situasi seperti ini diperlukan system

manajemen irigasi yang baik pengelolaan air.

Dalam sebuah saluran irigasi, mengetahui debit aliran dalam sebuah sluran irigasi

dalah sangat penting. Ini bertujuan untuk dapat mengontrol laju penggunaan air pada petak

sawah dengan sesuai dengan kebutuhan suatu lahan atau tanaman di sebuah lahan tersebut.

Dengan mengetahui besarnya laju aliran per satuan waktu (debit) diharapkan akan dapat

mengontrol laju aliran sesuai dengan yang dibutuhkan.

Oleh karena itu perlunya pengukuran debit aliran pada sebuah saluran irigasi adalah

merupakan suatu metoda ataupun kepentingan dalam sebuah manajemen irigasi atau dalam

sebuah system keirigasian.

Debit aliran merupakan satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis proses yang

terjadi dilapangan. Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui

potensi suatu sumber daya air disuatu daerah atau wilayah DAS. Debit aliran dapat dijadikan

sebuah alat untuk memonitor dan mengefaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan

potensi sumber daya air permukaan yang ada.

I.2 Tujuan

Tujuan dari pengukuran debit saluran terbuka ini adalah :

1. Menentukan hubungan head dengan debit pada bangunan ukur cipoletti

2. Mengukur debit dengan pelampung

3. Mengukur debit dengan current meter

I.3 Manfaat

Manfaat dari praktikum pengukuran debit saluran terbuka ini adalah :

1. Agar mahasiswa mengerti dalam penggunaan alat ukur current meter

2. Agar mahasiswa mengerti tentang pengukuran debit dengan pelampung

3. Agar mahasiswa dapat menentukan hubungan head dengan debit pada bangunan ukur

cippoleti

I.4 Tinjauan Pustaka

A. Debit secaraLangsung ( debit sesaat)

Dalam pengukuran debit air secara langsung digunakan beberapa alat pengukur yang

langsung dapat menunjukkan ketersediaan air pengairan bagi penyaluran melalui jaringan-

jaringan yang telah ada atau telah dibangun. Dalam hal ini berbagai alat pengukur yang telah

biasa digunakan yaitu:

1. Alat Ukur Pintu Romijn

Ambang dari pintu Romijn dalam pelaksanaan pengukuran dapat dinaik

turunkan,yaitu dengan bantuan alat pengangkat. Pengukuran debit air dengan pintu ukur

romijin yaitu dengan menggunakan rumus:

Q= 1,71 b h3/2

Keterangan:

Q = debit air ( detik)

b = lebar ambang (m)

h = tinggi permukaan air (m)

2.Sekat Ukur Thompson

Berbentuk segitiga sama kaki dengan sudut 90o dapat dipindah-pindahkan karena

bentuknya sangat sederhana (potable), lazim digunakan untuk mengukur debit air yang relatif

kecil. Penggunaan dengan alat ini dengan memperhatikan rumus sebagai berikut:

Q= 0,0138 ( detik)

Keterangan:

Q = debit air ( detik)

h = tinggi permukaan air (m)

3.Alat Ukur Parshall Flume

Alat ukur tipe ini ditentukan oleh lebar dari bagian penyempitan,yang artinya debit air

diukur berdasarkan mengalirnya air melalui bagian yang menyempit (tenggorokan) dengan

bagian dasar yang direndahkan.

4.Bangunan Ukur Cipoletti

Prinsip kerja bangunan ukur Cipoletti di saluran terbuka adalah menciptakan aliran kritis.

Pada aliran kritis, energi spesifik pada nilai minimum sehingga ada hubungan tunggal antara

head dengan debit. Dengan kata lain Q hanya merupakan fungsi H saja. Pada umumnya

hubungan H dengan Q dapat dinyatakan dengan:

Q = C x b x h 3/2

Dimana :

C = konstana 0,0186

B = Penampang Atas

H = Kedalaman (m)

Besarnya konstanta k dan n ditentukan dari turunan pertama persamaan energi

pada penampang saluran yang bersangkutan. Pada praktikum ini besarnya konstanta k dan n

ditentukan dengan membuat serangkaian hubungan H dengan Q yang apabila diplotkan pada

grafik akan diperoleh garis hubungan H – Q yang paling sesuai untuk masing – masing jenis

bangunan ukur.

Dalam pelaksanaan pengukuran-pengukuran debit air,secara langsung, dengan pintu ukur

romijin,sekat ukur tipe cipoletti dan sekat ukur tipe Thompson biasanya lebih mudah karena

untuk itu dapat memperhatikan daftar debit air yang tersedia.

B. Pengukuran debit air secara tidak langsung:

1.Pelampung

Terdapat dua tipe pelampung yang digunakan yaitu: (i) pelampung permukaan, dan (ii)

pelampung tangkai. Tipe pelampung tangkai lebih teliti dibandingkan tipe pelampung

permukaan. Pada permukaan debit dengan pelampung dipilih bagian sungai yang lurus dan

seragam, kondisi aliran seragam dengan pergolakannya seminim mungkin. Pengukuran

dilakukan pada saat tidak ada angin. Pada bentang terpilih (jarak tergantung pada kecepatan

aliran, waktu yang ditempuh pelampunh untuk jarak tersebut tidak boleh lebih dari 20 detik)

paling sedikit lebih panjang dibanding lebar aliran. Kecepatan aliran permukaan ditentukan

berdasarkan rata – rata yang diperlukan pelampung menempuh jarak tersebut. Sedang

kecepatan rata – rata didekati dengan pengukuran kecepatan permukaan dengan suatu

koefisien yang besarnya tergantung dari perbandingan antara lebar dan kedalaman air.

Dalam pelepasan pelampung harus diingat bahwa pada waktu pelepasannya,

pelampung tidak stabil oleh karena itu perhitungan kecepatan tidak dapat dilakukan pada saat

pelampung baru dilepaskan, keadaan stabil akan dicapai 5 detik sesudah pelepasannya. Pada

keadaan pelampung stabil baru dapat dimulai pengukuran kecepatannya. Debit aliran

diperhitungkan berdasarkan kecepatan rata – rata kali luas penampang. Pada pengukuran

dengan pelampung, dibutuhkan paling sedikit 2 penampang melintang. Dari 2 pengukuran

penampang melintang ini dicari penampang melintang rata – ratanya, dengan jangka garis

tengah lebar permukaan air kedua penampang melintang yang diukur pada waktu bersama –

sama disusun berimpitan, penampang lintang rata-rata didapat dengan menentukan titik – titik

pertengahan garis – garis horizontal dan vertikal dari penampang itu, jika terdapat tiga

penampang melintang, maka mula – mula dibuat penampang melintang rata – rata antara

penampang melintang rata – rata yang diperoleh dari penampang lintang teratas dan

terbawah.

Q = C . V . A

Keterangan:

Q = debit aliran ( detik)

C = konstanta (0,86)

V = kecepatan pelampung didapat dari rumus V = S / t

Yaitu jarak dibagi rata-rata waktu

A = luas rata – rata alira

2. Pengukuran dengan Current Meter

Alat ini terdiri dari flow detecting unit dan counter unit. Aliran yang diterima

detecting unit akan terbaca pada counter unit, yang terbaca pada counter unit dapat

merupakan jumlah putaran dari propeller maupun langsung menunjukkan kecepatan aliran,

aliran dihitung terlebih dahulu dengan memasukkan dalam rumus yang sudah dibuat oleh

pembuat alat untuk tiap – tiap propeller. Pada jenis yang menunjukkan langsung, kecepatan

aliran yang sebenarnya diperoleh dengan mengalihkan factor koreksi yang dilengkapi pada

masing-masing alat bersangkutan. Propeler pada detecting unit dapat berupa : mangkok, bilah

dan sekrup. Bentuk dan ukuran propeler ini berkaitan dengan besar kecilnya aliran yang

diukur.

Debit aliran dihitung dari rumus :

Q = V x A

dimana :

V = Kecepatang aliran (cm/s)

A = Luas penampang (cm)

Dengan demikian dalam pengukuran tersebut disamping harus mengukur kecepatan

aliran, diukur pula luas penampangnya. Distribusi kecepatan untuk tiap bagian pada saluran

tidak sama, distribusi kecepatan tergantung pada :

a. Bentuk saluran

b. Kekasaran saluran dan

c. Kondisi kelurusan saluran

Dalam penggunaan current meter pengetahuan mengenai distribusi kecepatan ini amat

penting. Hal ini bertalian dengan penentuan kecepatan aliran yang dapat dianggap mewakili

rata-rata kecepatan pada bidang tersebut. Dari hasil penelitian “United Stated Geological

Survey” aliran air di saluran (stream) dan sungai mempunyai karakteristik distribusi

kecepatan sebagai berikut:

a. Kurva distribusi kecepatan pada penampang melintang berbentuk parabolic.

b. Lokasi kecepatan maksimum berada antara 0,05 s/d 0,25 h kedalam air dihitung dari

permukaan aliran.

c. Kecepatan rata-rata berada ± 0,6 kedalaman dibawah permukaan air.

d. Kecepatan rata-rata ± 85 % kecepatan permukaan.

e. Untuk memperoleh ketelitian yang lebih besar dilakukan pengukuran secara mendetail

kearah vertical dengan menggunakan integrasi dari pengukuran tersebut dapat dihitung

kecepatan rata-ratanya. Dalam pelaksanaan kecepatan rata-rata nya.

Pengukuran luas penampang aliran dilakukan dengan membuat profil penampang

melintangnya dengan cara mengadakan pengukuran kea rah horikzonta l(lebar aliran) dan ke

arah vertical (kedalamam aliran).Luas aliran merupakan jumlah luas tiap bagian (segmen)

dari profil yang terbuat pada tiap bagian tersebut di ukur kecepatan alirannya.

Debit aliran di segmen = ( Qi ) = Ai x Vi

Keterangan : Qi : Debit aliran segmen i

Ai : Luas aliran pada segmen i

Vi : Kecepatan aliran pada segmen ini

I.5 Metoda

I.5.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini antara lain :

a. Meteran

b. Current meter

c. Pelampung

d. Rambu ukur

I.5.2 Cara Kerja

Cara kerja dari praktikum ini adalah :

a. Dengan curren meter

1. Ukur kedalaman air

2. Hitung luas penampang basah

3. Ukur kecepatan aliran air dengan current meter pada jarak 1 meter dan kedalaman 0,2

dan 0,8 .

4. Catat hasil pengamatan

b. Dengan pelampung

1. Ukur luas penampang basah

2. Jalankan (hanyutkan) pelampung dalam jarak tertentu dan catat waktu tempuh

3. Catat hasil pengamatan

c. Dengan bangunan ukur cipoleti

1. Ukur luas penampang bas

2. Catat hasil pengamat

3. Cari debit dengan menggunakan rumus

I.5 Hasil dan Pembahasan

I.5.1 Hasil

I. CURRENT METER

NoLuas

(m2)

Kecepatana rata-

rata (m/s)

1 6,149 0,907

2 4,7905 0,907

3 4,3615 0,993

4 3,718 0,878

5 3,2175 1,044

Rata-rata Debit = 4.3557 m3/s

II. PELAMPUNG

Jarak Luas

Rata-rata (m2)

Waktu

Rata-rata (s)

Debit

(m3/s)

30 1,9019 60,12 0,816

III. CIPOLETTI

Kedalaman

(m)

Luas penampang

Atas (m)

Debit

(m3/s)

0,5 6,85 0,045

I.5.2 Pembahasan

Dengan menggunakan metode pelampung didapatkan debit air sebesar 0,816 m³/s

dan pada metode Current meter diperoleh debit air sebesar 4.3557 m³/s.

Selisih debit air pada kedua metode yang digunakan ini adalah 0,35 m3/s. Hal ini

memperihatkan bahwa apabila metode yang digunakan berbeda, maka akan menghasilkan

debit air yang berbeda pula.

Perbedaan ini disebabkan karena beberapa faktor yakni :

1. Angin

pada metode pelampung angin sangat berpengaruh besar terhadap cepat atau lambatnya

pelampung bergerak, apabila semakin kuat angin yang menghembus pelampung maka

semakin cepat pula pelampung bergerak dan juga kuatnya angin berhembus juga

mempengaruhi arah gerak pelampung mengikuti arah angin sehingga mengakibatkan

jalannya pelampung tidak lurus dan jarak yang ditempuh bertambah karna berbelok –

beloknya pelampungdan sebaliknya ketika hembusan angin tidak kuat maka gerak pelampung

yang dipengaruhi arus air menjadi lebih stabil.

2. Permukaan air yang tidak rata

Permukaan air yang tidak rata sangat berpengaruh pada sangat pengukuran menggunakan

curren meter disaat kita mau mengukur kedalaman suatu aliran.

3. Terdapatnya batu-batuan pada bawah permukaan

Batu – batu yang ada pada dasar aliran atau bawah permukaan juga sangan berpengaruh

terhadap kedalaman disaat pengukuran menggunakan current meter. Dengan adanya batu-

batuan tersebut akan menyebabkan perubahan nilai kedalaman.

4. Luas penampang

5. Kecepatan aliran

6. Kedalam

Menurut Kasry (2010) zona tenang adalah perairan yang lebih dalam dimana

kecepatan arus melemah dan material pasir dan material hanyut lainnya cendrung menempel

pada dasar, sehingga terdapat dasar lunak tidak cocok untuk benthos permukaan tetapi cocok

bagi organisme – organisme yang membenamkan dirinya, nekton dan beberapa plankton.

I.7 Kesimpulan dan Saran

I.7.1 Kesimpulan

Dari praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa praktikan telah

mampu menentukan nilai debit dengan menggunakan alat sederhana yaitu pelampung,

menggunakan current meter dan dengan menggunakan cipoletti. Hal ini dapat dibuktikan

dengan hasil yang telah didapatkan yaitu pengukuran dengan menggunakan pelampung

didapatkan nilai debit sebesar 0,816 m3/s, dengan menggunakan current meter nilai debitnya

sebesar 4.3557 m3/s dan dengan menggunakan cipoletti didapatkan nilai debit sebesar 0,045

m3/s. Pengukuran debit aliran dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara langsung

dan metoda tidak langsung. Pengukuran debit aliran sangat dibutuhkan untuk mengatur dan

ataupun dalam hal penglolaan jaringan irigasi maupun pengonttrolan.

Dari pengamatan paktikum diatas dapat dilihat bahwa pengukuran debit aliran juga

dapat dilakuka secara sederhana yaitu dengan menggunakan pelampung. Selain tiu

pengukuran debit dengan menggunakan alat ukur current meter juga mempunyai kelemahan.

Sehingga jika dalam sebuah pengamatan yang tidak teliti akan memberikan hasil yang

berbeda juga.

I.7.2 Saran

Agar praktikum dilakukan dengan serius dan sunguh-sunguh, sehingga ilmu yang

dipelajari selama praktikum dapat diserap dengan baik. Dan juga agar praktikum dapat

dilakukan dengan waktu yang maksimal. Selain itu diharapkan juga agar pada saat praktikum

alat yang digunakan disediakan dengan sebaik-baiknya supaya tidak ada praktikan yang tidak

melakukan praktikum dan praktikan bisa mengerti dengan debit pada saluran terbuka kalau

alam perhitungan dan pencatatan data di perlukan juga ketelitian agar tidak ada kesalahan

dalam pengolahan data. Disaat penggunaan alat, diharapkan agar lebih hati-hati dan teliti

supaya tidak terjadi kesalahan dan alat tidak masuk kedalam air.

Pengukuran Debit Menggunakan Current Meter

PENGUKURAN DEBIT MENGGUNAKAN CURRENT METER

TABEL DATA

DAERAH ULANGAN JUMLAH PUTARAN WAKTU

1 1 100 14.41

2 100 10.57

3 100 11.22

2 1 100 14.00

2 100 11.31

3 100 10.94

3 1 100 14.50

2 100 11.19

3 100 11.25

PENGOLAHAN DATA

Daerah I : ∑ Putaran = 100 + 100 + 100 = 300

Rata-rata waktu = 14.41 + 10.57 + 11.22 = 12.07 detik

N = 300/12.07 = 24.85 putaran/det

Daerah II:∑ Putaran = 100 + 100 + 100 = 300


N = 300/12.08 = 24.83 putaran/det

Daerah III: ∑ Putaran = 100 + 100 + 100 = 300


N = 300/12.31 = 24.37 putaran/det

V pada daerah I : 0.120 (24.85) + 0.005 = 2.987 m/s

V pada daerah II : 0.120 (24.83) + 0.005 = 2.9846 m/s

V pada daerah III : 0.120 (24.37) + 0.005 = 2.9294 m/s

Panjang : 78 / 3 = 26 cm = 0.26 m

Lebar : 75 cm = 0.75 m

A1 = A2 = A3

A = 0.26 x 0.75 = 0.195 m2

A total = A1 + A2 + A3 = 0.585 m2

Q1 = 0.195 x 2.9846 = 0.582 m3/s

Q2 = 0.195 x 2.9846 = 0.581 m3/s

Q3 = 0.195 x 2.9294 = 0.571 m3/s

Q rata-rata = 0.582 + 0.581 + 0.571 = 0.578 m3/s

PEMBAHASAN

Pada praktium kali ini, praktikan melakukan pengukuran debit dengan Metode

Kontinyu. Metode ini menggunakan alat Currentmeter, dengan cara Currentmeter diturunkan

ke dalam aliran air dengan kecepatan penurunan yang konstant dari permukaan dan setelah

mencapai dasar sungai diangkat lagi ke atas dengan kecepatan yang sama. Pada metode ini

terdapat dua metode, diantaranya metode mid area dan metode mean area.

Pada metode mid area, currentmeter diturunkan ke dalam aliran air bendungan

tepat di tengah perbatasan daerah yang dibatasi, sedangkan pada metode mean area,

currentmeter diturunkan ke dalam aliran air bendungan tepat garis perbatasan daerah yang

dibatasi. Pada praktikum kali ini, praktikan melakukan metode mid area.

Pengukuran debit aliran dengan metode mid area ini, praktikan melakukan tiga kali

pengulangan untuk setiap daerah yang dibatasi. Pada saat praktikum, currentmeter ditetapkan

berputar sebanyak 100 putaran, dan dicatat waktu yang dibutuhkan untuk 100 putaran

currentmeter tersebut.

Untuk mengukur kecepatan aliran digunakan rumus: V= 0,120 N + 0,005 (m/s),

dimana N adalah jumlah putaran per detik. Setelah diperoleh kecepatan aliran (V), maka

debit aliran dapat dihitung dengan menggunakan rumus debit: Q = V x A (m3/s).

http://myselfishmoment.blogspot.com/2013/01/pengukuran-debit-menggunakan-

current_2.html

http://myselfishmoment.blogspot.com/2013/01/pengukuran-debit-menggunakan-current_2.html

http://myselfishmoment.blogspot.com/2013/01/pengukuran-debit-menggunakan-current_2.html

materi laporan hidrolika saluran terbuka

Documents