bab i

LABORATORIUM HIDROGEOLOGI DAN GEOLOGI TEKNIK 2012

BAB I

PENDAHULUAN

I. PENDAHULUAN

Teori yang mendasari pengukuran debit ini adalah percobaan Darcy,

yaitu hukum Darcy bahwa banyaknya volume air yang mengalir dari suatu

tubuh sungai adalah hasil kali antara kecepatan aliran dengan luas penampang

media yang dialirinya atau luas penampang media yang dialirinya atau luas

penampang bangun alur yang dialirinya. Dapat ditulis Q = V . A, dimana Q =

debit aliran, V = kecepatan aliran, A = luas penampang.

Pada umumnya pengukuran debit aliran air sungai dilakukan pada waktu-

waktu tertentu. Pengukuran ini biasanya berkaitan erat dengan maksud untuk

mencari rating curve. Semakin banyak dilakukan pengukuran debit maka

semakin banyak dan semakin teliti analisis datanya, guna pembuatan kurva

tersebut. Jumlah pengukuran debit pada waktu periode tertentu, tergantung dari

tujuan pengukuran, kepekaan sungai, dan tingkat ketelitian yang ingin dicapai.

Pada dasarnya pengukuran debit dapat dilakukan dengan dua caran yaitu

pengukuran debit secara langsung dan pengukuran debit secara tidak langsung.

II. MAKSUD DAN TUJUAN

a. Mengetahui besarnya volume air yang mengalir dalam satu satuan waktu.

b. Mengetahui fluktuasi/perubahan debit air pada suatu sungai pada periode

waktu tertentu

III. ALAT DAN BAHAN

Satu set alat current meter, bola kecil

Meteran dan penggaris 1m untuk mengukur panjang, lebar dan kedalaman

sungai, Blanko lembar data table perhitungan

Stopwatch untuk mengukur waktu

Kertas millimeter blok A3, Alat tulis lengkap

NAMA : NABELLA NURUL FITRINIM : 111.100.034PLUG : 3


IV. LANGKAH KERJA

METODE DENGAN CURRENT METER

1. Bentangkan Meteran untuk mengukur lebar sungai

2. Ukur kedalaman dengan menggunakan penggaris 1m

3. Catat pada table pengukuran debit sungai

4. Menenggelamkan alat current meter kedalam sungai dengan posisi

setengah dati jumlah total kedalaman sungai bersamaan dengan memulai

start menghitung detik dengan stopwatch

5. Apabila sudah 20 second, angkat alat currentmeter diatas permukaan air,

hasil yang didapat dari alat currentmeter merupakan kecepatan arus aliran

air, tanpa harus dikalibrasi lagi

6. Catat pengamatan pada table pengukuran debit sungai, ulangi langkah 4-5

secara 4 kali sesuai titik yang diinginkan

7. Menggambarkan luas penampang pada millimeterblok A3 dengan skala

1:20

8. Hitung masing-masing luas penampang dan hitung kecepatan aliran arus

rata-rata

9. Hitung debit sungai

METODE FLOAT

1) Bentangkan Meteran di pinggir sungai untuk mengitung panjang sungai

2) Ditengah-tengah sungai lemparkan bola bersamaan start menekan tombol

stopwatch dari meteran ke 0

3) Tekan stop stopwatch apabila bola sudah mencapai lintasan meteran

terakhir

4) Catat hasil pengamatan



V. METODA PERCOBAAN

Pada percobaan kali ini dengan menggunakan metode Float (pengapungan) dan

metode Currentmeter

VI. DASAR TEORI

i.Pengukuran debit secara langsung, dapat dilakukan dengan 2 metode yaitu:

a. Volumetric method

Pengukuran debit dengan cara ini dilakukan pada sungai kecil (debitnya

kecil), memakai bejana yang volumenya sudah diketahui/tertentu (misal = V),

kemudian mengukur waktu (dengan memakai stop watch) yang diperlukan

untuk memenuhi persamaan : Q = V

t , dimana Q = debit aliran sungai/saluran,

V = volume bejana, t = waktu yang diperlukan untuk memenuhi bejana.

b. Ambang/pintu-ukur

Bangunan ambang/pintu ukur ini dibuat menurut kontruksi sedemikian sehingga

ada hubungan langsung antara debit aliran (Q) dengan tinggi muka air (H).

Contoh alat ukur debit yang menggunakan ambang/pintu-ukur, yaitu :

Pintu air Romyn, Pintu air Cipoletti. Masih ada metode pengukuran debit

sungai/saluran secara langsung, misalnya dengan menggunakan cairan

penurut/tracer.

ii.Pengukuran debit secara tidak langsung

Pengukuran debit sungai dengan cara ini dilakukan dengan menghitung

kecepatan air sungai (V). Dengan menggunakan alat tertentu dan berdasarkan

rumus-rumus tertentu (termasuk rumus-rumus dalam hidrolika), kecepatan aliran

sungai dapat diketahui. Dengan mengingat bahwa debit adalah perkalian antara

kecepatan aliran dengan luas penampang. Beberapa jenis alat ukur debit aliran

sungai secara tidak langsung :



a. Velocity head rod

Alat ukur debit jenis ini terdiri dari batang/papan kayu berskala,

dilengkapi dengan pemberat yang dapat diputar, dimana persamaan yang

digunakan : V = 2 . g . h, dimana V = kecepatan rerata aliran sungai/saluran, g =

percepatan gravitasi, h = selisih tinggi air akibat pemutaran batang/ papan ukur

sebesar 900.

b. Trupp’s ripple meter

Alat jenis ini terdiri dari rangkaian papan ukur dan batang kayu.

Kecepatan aliran dapat ditentukan dengan persamaan : V = C + X . L, dimana V =

kecepatan rerata aliran sungai/saluran, C = konstanta, biasanya diambil 0,4, X =

nilai yang tergantung pada lebar papan ukur (w).

c.Pitot meter

Alat ini dapat digunakan untuk pengukuran kecepatan pengaliran di dalam

pipa (pipe flow) di laboratorium. Terdiri dari pipa bengkong yang dimasukkan ke

dalam aliran. Dengan persamaan : V = 2 . g . h, dimana V = kecepatan, g =

percepatan gravitasi, h = selisih tinggi permukaan air di dalam tabung pitot, akibat

adanya keepatan aliran di sungai.

d. Pengapung (float)

Pengukuran kecepatan alira dengan cara ini hanya untuk menaksir secara

kasar, karena hanya meliputi kecepatan aliran di permukaan saja. Padahal

sesungguhnya kecepatan rerata aliran di sungai tidak hanya terdiri atas kecepatan

aliran bagian zat cair yang ada di permukaan saja, tetapi juga kecepatan di setiap

kedalaman sungai, padahal besar kecepatan itu berbeda beda, dimana V =

st .

e. V Nocth

Merupakan seperangkat alat yang terdiri dari papan yang salah satu sisinya

membentuk huruf V dan disertai alat ukur berskala.



f. Current Meter

Prinsip kerja dari alat current meter adalah mengukur besarnya kecepatan

arus berdasarkan jumlah putaran kipas dalam alat, setelah dihitung dari persamaan

: V = a + b . N, dimana V = kecepatan aliran, a = kecepatan awal yang digunkan

untuk mengatasi gesekan mekanis, b = konstanta yang diperoleh dari kalibrasi

alat, N = jumlah putaran kipas perdetik.

Selain itu juga dibutuhkan luas penampang sungai (A) untuk menghitung

debit, dimana Q = V . A

Keunggulan current meter.

Alat ini dilengkapi dengan counter, yang menunjukkan jumlah putaran

baling-baling. Alat ini banyak digunakan karena muda dioperasikan untuk

pengukuran kecepatan aliran sungai untuk berbagai kedalaman. Selain itu untuk

berbagai kondisi lapangan, dapat dioperasikan langsung dengan memegang

stangnya atau untuk kondisi yang tidak memungkinkan alat dapat diturunkan

dengan kabel/batang, pada dasarnya cara kerjanya sama hanya untuk cara

kalibrasinya berbeda (kalibrasi stang dan kalibrasi bandul).

Diketahui kalibrasi untuk kincir nomor 1 – 8 - 61193 dengan

diameter 125mm Jika :

N<0,95 maka V=( 0,2518.N) + 0,0121 m/dt

N>0,95 maka V = ( 0,2588.N) + 0,0050 m/dt

Harga N = jumlah putaran

Waktu



BAB II

PEMBAHASAN

Current Meter

Prinsip kerja dari alat current meter adalah mengukur besarnya kecepatan

arus berdasarkan jumlah putaran kipas dalam alat, setelah dihitung dari persamaan

: V = a + b . N, dimana V = kecepatan aliran, a = kecepatan awal yang digunkan

untuk mengatasi gesekan mekanis, b = konstanta yang diperoleh dari kalibrasi

alat, N = jumlah putaran kipas perdetik.

Selain itu juga dibutuhkan luas penampang sungai (A) untuk menghitung

debit, dimana Q = V . A

Keunggulan current meter.

Alat ini dilengkapi dengan counter, yang menunjukkan jumlah putaran

baling-baling. Alat ini banyak digunakan karena muda dioperasikan untuk

pengukuran kecepatan aliran sungai untuk berbagai kedalaman. Selain itu untuk

berbagai kondisi lapangan, dapat dioperasikan langsung dengan memegang

stangnya atau untuk kondisi yang tidak memungkinkan alat dapat diturunkan

dengan kabel/batang, pada dasarnya cara kerjanya sama hanya untuk cara

kalibrasinya berbeda (kalibrasi stang dan kalibrasi bandul).

Diketahui kalibrasi untuk kincir nomor 1 – 8 - 61193 dengan diameter

125mm Jika :

N<0,95 maka V=( 0,2518.N) + 0,0121 m/dt

N>0,95 maka V = ( 0,2588.N) + 0,0050 m/dt

Harga N = jumlah putaran

Waktu



Pengapung (float)

Pengukuran kecepatan aliran dengan cara ini hanya untuk menaksir secara

kasar, karena hanya meliputi kecepatan aliran di permukaan saja. Padahal

sesungguhnya kecepatan rerata aliran di sungai tidak hanya terdiri atas kecepatan

aliran bagian zat cair yang ada di permukaan saja, tetapi juga kecepatan di setiap

kedalaman sungai, padahal besar kecepatan itu berbeda beda, dimana V =

st .

PERHITUNGAN

METODE PENGAPUNGAN (FLOAT)

Diketahui : s = jarak = 11,40 meter

T = waktu = 26 detik

V ?

V = s / t

= 11,40 / 26

= 0,438 m3/s

METODE CURRENTMETER

PENAMPANG 1

L = ½ alas X tinggi

= ½ X 0,8 X 0,37

= 0,148 m2

L trapesium = [(d1+d2)/2] X tinggi

= [(0,215+0,37)] X 2,9

= 0,848 m2

L = panjang X lebar

= 0,215 X 1,8

= 0,387 m2

L trapesium = [(d1+d2)/2] X

tinggi

= [(0,2 + 0,215) /2] X 1

= 0,207 m2

L trapesium = [(d1+d2)/2] X tinggi

= [(0,2+0,16)/2] X 0,5

= 0,09 m2




= ½ 0,5 X 0,16

= 0,04 m2

A total = [L1+L2+L3+L4+L5+L6]

= 1,572 m2

Vrata-rata =

[V1+V2+V3+V4+V5] / 5

= [0,1+0,2+0,1+0,4+0,2]/5

= 0,2 m/s

Q = V X A

= 0,2 X 1,572

= 0,3144 m3/s

PENAMPANG II

L = ½ ALAS X TINGGI

= ½ 2,14 X 0,38

= 0,406 m2

L trapesium = [(d1+d2)/2] X t

= ([0,38+0,45]/2) X 2,04

=0,846 m2


= [(0,31+0,45)/2] X 2,14

= 0,813 m2


= [(0,31+0,16)/2] X 2,14

= 0,526 m2


= ½ 0,16 X 2,14

= 0,171 m2

Atotal = L1+L2+L3+L4+5

= 4,301 m2

Vrata-rata = ( V1+V2+V3+V4)/4

= 0,0 +0,2+0,1+0,1

= 0,1 m/s

Q = V X A

= 0,1 X 4,301

=0,4301 m3/s



PENAMPANG III


= ½ 0,125 X 2,7

= 0, 168 m2


= [(0,125+0,2)/2] X 2,7

= 0,438 m2


= [(0,34+0,2)/2] X 2,7

= 0,007 m2


= [(0,34+0,21)/2] X 2,7

= 0,742 m2


= ½ 0,21 X 2,7

= 0,283 m2

A total = L1+L2+L3+L4+L5

= 1,638 m2

V rata-rata = (V1+V2+V3+V4)/4

= 0,1+0,1+0,2+0,1

= 0,125 m3/s

Q = V X A

= 0,125 X 1,638

= 0,20475 m3/s



BAB III

KESIMPULAN

Pada debit yang diukur pada penampang atau lintasan 1 didapatkan setelah

melakukan perhitungan yaitu dengan hasil 0,3144 m3/s. Dengan luas penampang

sungai 1,572 m2. Kecepatan aliran rata rata 0,2 m/s

Pada debit yang diukur pada penampang atau lintasan 2 didapatkan setelah melakukan perhitungan yaitu dengan hasil 0,3144 m3/s. Dengan luas penampang sungai 4,301 m2. Kecepatan aliran rata rata 0,1 m/s.

Pada debit yang diukur pada penampang atau lintasan 3 didapatkan setelah

melakukan perhitungan yaitu dengan hasil 0,20475 m3/s Dengan luas penampang

sungai 1,638 m2. Kecepatan aliran rata rata 0,125 m3/s

Metode pengukuran debit sungai yang dilakukan pada saat dilapangan

menggunakan metode secara tidak langsung yaitu : current meter dan float

(pengapungan)



DAFTAR PUSTAKA

Pratiknyo, Puji, dan Staf Asisten, 2010, Buku Panduan Praktikum Hidrogeologi,

Laboratorium Hidrogeologi, Laboratorium Geologi Teknik &

Hidrogeologi, Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknologi Mineral,

UPN “Veteran” Yogyakarta.


bab i

Documents