Download - Format Bener 5
-
8/17/2019 Format Bener 5
1/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
ACARA V
PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN DEBIT ALIRAN PERMUKAAN
(SUNGAI)
I. TUJUAN
Ma%asis&a da'at mengukur debit saluran atau sungai dengan
menggunakan berbagai (ara) diantaranya adala% *
a+ Velocity Area Method ,current meter dan 'elam'ung-
b. Slope Area Method
II. ALAT DAN BAHAN
1. Current meter
2. Meteran
3. Patok 'ramuka
4. .abus ! / ! (m tebal 2 (m
5. Pelam'ung 'asir
6. Tali ra0ia
7. 1lat Tulis dan HVS
8. Penggaris
. Tabel data debit
III. DASAR TEORI
ebit adala% 3umla% aliran air yang mengalir di dalam saluran atau sungai 'er
unit &aktu+ Metode yang umum ditera'kan untuk meneta'kan debit sungai adala%
dengan metode 'ro0il sungai+ Pada metode ini debit meru'akan %asil 'erkalian
antara luas 'enam'ang 4ertikal sungai ,'ro0il sungai- dengan ke(e'atan aliran air
,5a%ayu dkk) 26-+ 7e(e'atan aliran tidak 'erna% seragam dalam 'enam'ang
sungai+ Prinsit metode 'engukuran ini terdiri dari meng%itung debut berdasarkan
'ada medan ke(e'atan aliran di 'enam'ang sungai+ Selain mengukur ke(e'atan
aliran) daera% 'enam'ang sungai 3uga diukur yaitu lebar dan bebera'a titik
kedalamannya+ Penam'ang aliran da'at die4aluasi dengan mem'loot ketinggian air
'ada garis 4ertikal yang berbeda yang didistribusikan memiliki lebar yang sama
,Musy dan Higy) 2!!-+
63
-
8/17/2019 Format Bener 5
2/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
ebit adala% 3umla% aliran air ,4olume- yang mengalir melalui suatu
'enam'ang dalam &aktu tertentu) umumnya dinyatakan dalam satuan
4olume#&aktu yaitu ,m8#detik-+ Pengukuran debit 'ada&aktu9&aktu tertentu da'at
digunakan sebagai ba%an analisis+ Makin banyak 'engukuran dilakukkan) makin
telitidatanya) akan teta'i dalam menentukan 3umla% 'engukur anter gantung dari
tu3uan) ke'ekaan sungai) dan ketelitian yang akan di(a'ai+
ata debit atau aliran sungai meru'akan in0ormasi yang 'aling 'enting bagi
'engelola sumberdaya air+ ebit 'un(ak ,ban3ir- di'erlukan untuk meran(ang
bangunan 'engendali ban3ir+ Sementara data debit aliran ke(il di'erlukan untuk
'eren(anaan alokasi ,'eman0aatan- air untuk berbagai ma(am ke'erluan) terutama
'ada musim kemarau 'am3ang+ ebit aliran rata9rata ta%unan da'at memberikan
gambaran 'otensi sumberdaya air yang da'at diman0aatkan dari suatu daera% aliran
sungai+
1liran sungai berasal dar i%u3an yang masuk kedalam alur sungai beru'a
aliran 'ermukaan) aliran air di ba&a% 'ermukaan) aliran air ba&a% tana% dan butir9
butir %u3an yang langsung 3atu% kedalam alur sungai+ ebit aliran sungai akan naik
setela% ter3adi %u3an yang (uku') kemudian akan turun kembali setela% %u3an
selesai+ .ambar tentang naik turunnya debit sungai menurut &aktu disebut
%idrogra0+ :entuk %idrogra0 suatu sungai tegantung dari si0at %u3an dan si0at9si0at
daera% aliran sungai yang bersangkutan+
Pengertian debit air dalam %idrologi dikemukakan) debit air sungai adala%)
tinggi 'ermukaan air sungai yang terukur ole% alat ukur 'emukaan air sungai+
Pengukurannya dilakukan tia' %ari) atau dengan 'engertian yang lain debit atau
aliran sungai adala% la3u aliran air ,dalam bentuk 4olume air- yang mele&ati suatu
'enam'ang melintang sungai 'er satuan &aktu+ alam system satuan S; besarnya
debit dinyatakan dalam satuan meter kubik 'er detik ,m8#dt-+
Proses terbentuknya debit sungai itu terbentuk dengan adanya aliran air dari
satu atau bebera'a sumber air yang berada di ketinggian)um'amanya di sebua%
'un(ak bukit atau gunung yang tinggi) dimana air %u3an sangat banyak 3atu% di
daera% itu) kemudian kum'ul dibagian yang (ekung) lama kelamaan dikarenakan
64
-
8/17/2019 Format Bener 5
3/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
suda% terlalu 'enu%) ak%irnya mengalir keluar melalui bagian bibir (ekungan yang
'aling muda% tergerus air+ Faktor 'enentu debit air yaitu intensitas %u3an)
'engundulan %utan) 'engali%an %utan men3adi la%an 'ertanian interse'si) e4a'orasi
dan trans'irasi+
Penentuan tem'at untuk 'engukuran debit da'at di'ertimbangkan berdasarkan*
!+ 7ondisi tem'at
a+ Yang di'ertimbangkan adala%*
• 7etelitian 'engukuran
• 7estabilan 'enam'ang sungai
b+ 7ondisi tem'at
• a'at di'akai untuk mengukur aliran renda% sam'ai tinggi
• Pada bagian yang relati0 lurus
• Penam'ang sungai reguler
• Penam'ang sungai stabil
• Tidak ada 'engaru% alir balik) 3au% dari (abang sungai atau muara
• Tidak ada tumbu%an air
• Peruba%an tinggi muka air nyata
2+
-
8/17/2019 Format Bener 5
4/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
&aktunya) se%ingga dida'at > ? V#T+ =ara ambang ukur da'at
menggunakan bangunan air yang mem'unyai %ubungan tertentu
tergantung dari dimensinya+ 1(ara ini tidak memba%as 'engukuran
se(ara langsung+
#. Pengukurn Se!r T$%k Lng"ung
a. Velocity Area Method
Pada 'rinsi'nya untuk mengeta%ui debit suatu aliran)
dilakukan 'engukuran ke(e'ata aliran dan 'enam'ang basa%
sungai+
5umus yang digunakan adala%*
dimana"
> ? debit aliran ,m8#dt-
1 ? luas 'enam'ang basa% ,m2-
V ? rerata ke(e'atan aliran ,m#detik-
Penam'ang basa% ,1- di'erole% dengan 'engukuran lebar
'ermukaan air dan 'engukuran kedalaman dengan tongkat
'engukur atau kabel 'engukur+ 7e(e'atan aliran da'at diukur
dengan metode (urrent meter dan metode a'ung+
. Pengukurn %engn &e'&ung
Metode ini da'at dilakukan 'ada kondisi*
!+ 7e(e'atan aliran tidak da'at diukur atau belum da'at
diukur dengan menggunakan alat ukur arus karenadarurat atau keadaan aliran memba%ayakan+
2+ 7e(e'atan aliran melebi%i kemam'uan s'esi0ikasi
alat menurut 3enis dan ti'e alat ukur arus yang
digunakan+
8+ i'erlukan untuk 'enyelidikan debit sesaat 'ada saat
sur4ey 'enda%uluan+
66
> ? 1 × V
-
8/17/2019 Format Bener 5
5/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
Pada metode ini) di'erole% 'ersamaan debitnya adala%
sebagai @berikut*
dimana"
> ? debit aliran ,m8#dt-
1 ? luas 'enam'ang basa% ,m2-
k ? koe0isien
V ? ke(e'atan 'elam'ung ,m#dt-
Nilai k tergantung dari 3enis 'elam'ung yang di'akai)
dan da'at di%itung dengan 'ersamaan sebagai berikut*
α ? kedalaman tangkai ,%- 'er kedalam air ,d- yaitu
kedalaman bagian 'elam'ung yang tenggelam di bagian
kedalam air+
. Pengukurn %engn current mete
Current meter adala% alat untuk mengukur ke(e'atan
aliran+ istribusi ke(e'atan aliran di sungai tidak sama baik
ara% 4ertikal mau'un %oriAontal se%ingga 'engukuran
ke(e'atan dengan alat ini tidak (uku' 'ada satu titk sa3a+
Prinsi'nya adala% makin (e'at aliran) maka makin (e'at
'utaran baling9baling 'ada alat+ 7e(e'atan di%itung atasdasar 3umla% 'utaran baling9baling dan &aktu 'utaran+
Setia' (urrent meter mem'unyai rumus ke(e'atan yang
suda% 'asti) dengan rumus adala%*
engan*
67
> ? 1 × k × V
? B −
V ? a C bN
-
8/17/2019 Format Bener 5
6/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
V ? ke(e'atan aliran+
N ? 3umla% 'utaran 'er &aktu 'utaran di%itung
dengan alat 'eng%itung 'utaran dan &aktu di%itung dengan
sto'&at(%+
a D b ? konstanta tergantung dari 3enis (urrent meter
dan diameter baling9baling+
Pengambilan titik 'engukuran dengan (urrent meter
berdasarkan kedalam air+ Mengingat ba%&a ke(e'atan aliran
sungai tidak merata 'ada kedalam yang berbeda maka
kedalaman 4ertikal yang diukur biasanya adala% 'ada
kedalaman )2 dan )E dari 'ermukaan aliran untuk men(ari
ke(e'atan aliran rata9rata 'enam'ang 4ertikal sungai+
Sedangkan (ara 'engukuran da'at dilakukan dengan metode
,!-) ,2-) ,8-) dan ,"- titik+
c. Slope Area Method
=ara #lope area da'at digunakan untuk meng%itung
debit se(ara tidak langsung) yaitu setela% ban3ir surut dengan
menggunakan data bekas ban3ir 'ada tebing sungai atau
'elekat yang di'asang 'ada 3arak tertentu+ =ara ini
menggunakan rumus %idraulika) yaitu rumus Manning atau
=%erry
engan*
> ? 1× V
V ? ke(e'atan aliran ,m#dt-
N ? koe0isien kekasaran Manning menurut =o&an
5 ? radius %idraulik ? 1#P
1 ? luas 'enam'ang basa% ,m2-
68
V ?
-
8/17/2019 Format Bener 5
7/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
P ? 'an3ang dasar 'enam'ang basa% ,m-
S ? kemiringan 'ermukaan air
IV. HASIL PRAKTIKUM
69
-
8/17/2019 Format Bener 5
8/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
Te' *.1. De$+ %engn Velocity Area Method • Per%itungan ebit dengan Velocity Area Method ,Terlam'ir-
Te' *.#. De$+ %engn Current Meter P% Ke%'n ,-
Posisi7e(e'atan ,V-
m#s
Luas Penam'ang ,1-
mebit ,>- m8#s
Timur )"! !)EE2" )6
Tenga% )"! !)EE2" )6
:arat )"! !)EE2" )6
5ata9rata )6
• Per%itungan ebit dengan Current Meter Pada 7edalaman $G ,Terlam'ir-
V. PEMBAHASAN
70
Media Posisi7e(e'atan
,V- m#s
Luas
Penam'ang ,1-
m2
7oe0isie
n 7 ebit ,m8#s-
.abus
Timur )$" !)EE2" )E6"$ )!!
Tenga% )86 !)EE2" )E6"$ )$$
:arat )8 !)EE2" )E6"$ )"!
5ata9rata )"
Pasir
Timur )$$ !)EE2" )E6"$ )!!!
Tenga% )"6 !)EE2" )E6"$ )66
:arat )!! !)EE2" )E6"$ )!!
5ata9rata )!
-
8/17/2019 Format Bener 5
9/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
Praktikum Hidrologi Lingkungan a(ara kelima memba%as tentang
'engukuran debit aliran 'ermukaan dengan menggunakan Velocity Area Method$
dimana metode tersebut dibagi atas dua (ara yaitu 'engukuran menggunakan
current meter dan dengan 'elam'ung+ Sungai yang diukur adala% Sungai oro)
yang terletak di usun =andi) esa Sardono%ar3o) 7e(amatan Ngaglik)
7abu'aten Sleman) ; Yogyakarta+ 7ondisi 0isik sungai yang dili%at adala%
&arna air sungai 3erni%) terda'at banyak 4egetasi disekitar sungai mulai dari
semak %ingga 'e'o%onan+ Luas 'engambilan data adala% se'an3ang ! meter
yang meru'akan 'er&akilan 'engukuran dari seluru% 'an3ang aliran sungai+
Pengukuran 'enam'ang dida'at bentuk dasar sungai se'erti yang tergambar
'ada lam'iran) dimana daera% tenga% sungai memiliki dasar 'aling dalam dan
akan bertamba% dangkal ke'inggir sungai+ Luas sungai yang diukur adala% $)E
meter+ Setela% dilakukan 'engukuran kedalaman tia' ! meter dida'at %asil lu'as
'enam'ang sungai sebesar !)EE2" m2+ Pengukuran ke(e'atan aliran sungai diukur
dengan dua 'elam'ung yaitu 'elam'ung 'asir dan gabus) serta se(ara digital
menggunakan alat current meter + Pengukuran dilakukan 'ada tiga bagian sungai)
yaitu bagian timur) tenga% dan barat+
Penentuan debit menggunakan 'elam'ung gabus meng%asilkan data
ke(e'atan aliran sungai yaitu 'ada bagian timur )$" m#s) bagian tenga% )86
m#s dan bagian barat )8 m#s lalu men(ari %arga koe0isien dan dida'at k ?
)E6"$+ Per%itungan debit te'i timur menda'atkan %asil debit )!! m8#s) debit
bagian tenga% )$$ m8#s dan debit barat )"! m8#s dida'at rata9rata debit sungai
dengan 'engukuran menggunakan 'elam'ung gabus adala% )" m8#s+
Penentuan debit menggunakan 'elam'ung 'asir menda'atkan %asil ke(e'atan
aliran 'ada bagian timur adala% )$$ m#s) bagian tenga% )"6 m#s dan )!!
m#s+ Harga k yang dida'at adala% )E6"$ dan %asil 'er%itungan debit yaitu bagian
barat )!! m8#s) bagian tenga% )66 m8#s dan bagian timur )!!! m8#s dan debit
rata9rata sungai )! m8#s+
ebit sungai yang diukur menggunakan 'elam'ung menda'atkan nilai yang
berbeda+ Hal tersebut da'at disebabkan ole% bebera'a 0aktor) diantaranya adala%
71
-
8/17/2019 Format Bener 5
10/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
massa 'elam'ung yang berbeda) karena dengan massa yang berbeda akan
mem'engaru%i kedalaman tenggelamnya 'elam'ung di air+ Selain itu massa yang
berbeda da'at mem'engaru%i (e'at atau lambatnya 'elam'ung tersebut untuk
terba&a arus+ Selain itu da'at di'engaru%i ole% adanya angin) dimana ara%
%anyutnya 'elam'ung da'at beruba% men3adi miring disebabkan terba&a ole%
angin se%ingga meng%asilkan &aktu yang lebi% lama+ Selain itu adanya batuan
'ada dasar sungai) da'at menyebabkan 'elam'ung tersangkut se%ingga ketelitian
'engukuran berkurang+
Pengukuran debit sungai selan3utnya dilakukan dengan (ara digital yaitu
menggunakan current meter + Pengukuran ke(e'atan arus dilakukan 'ada tiga
tem'at yaitu bagian timur) tenga% dan barat dan dilakukan 'ada kedalaman sungai
$ G+ Hasil dari 'engukuran ke(e'atan arus dida'at %asil yang sama 'ada semua
tem'at dan kedalaman yaitu 4 adala% )"! m#s) dan di%asilkan debit sungai
sebesar )6 m8#s+
Per%itungan debit menggunakan kedua metode tersebut meng%asilkan debit
yang berbeda) yaitu debit dengan 'elam'ung gabus adala% )" m 8#s) dengan
'elam'ung 'asir )! m8#s dan dengan current meter adala% )6 m8#s+
Per%itungan debit 'aling akurat adala% dengan menggunakan current meter )
karena 'rinsi' ker3a alat yang men(ari ke(e'atan arus dengan mem'er%atikan
'erbedaan ke(e'atan berdasarkan kedalaman sungai) se%ingga da'at
menggambarkan ke(e'atan arus yang (uku' baik) selain itu current meter da'at
di'akai dalam berbagai kondisi la'angan dan 3uga da'at meminimalisir ter3adinya
human error + Sedangkan 'engukuran debit menggunakan 'elam'ung memiliki
bebera'a kekurangan) diantaranya selain 0aktor teknis se'erti kurang ketelitian
dalam melakukan 'engukuran) 'elam'ung yang digunakan 3uga sangat
di'engaru%i ole% keadaan sungai dan lingkungan sekitar se'erti ara% angin dan
adanya sam'a% atau batuan yang da'at meng%alang dan 3uga angin yang da'at
meruba% ara% dan ke(e'atan 'elam'ung+
Faktor yang mem'engaru%i 3umla% air yang mengalir 'ada suatu sungai
adala% 3umla% air yang 3atu% 'ada sungai) 3umla% air yang keluar dari badan
72
-
8/17/2019 Format Bener 5
11/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
sungai) ke(e'atan arus sungai dan luas 'enam'ang sungai) dimana semakin besar
luas 'enam'ang sungai dan semakin besar ke(e'atan aliran air dan banyak air
yang ada disungai tersebut maka semakin besar debitnya+ Selain itu 0aktor iklim
lain yang ber'engaru% adala% besarnya e4a'orasi) in0iltrasi dan interse'si 3uga
men3adi 0aktor yang 'enting) se%ingga nantinya da'at di(o(okkan dan dikelola
dengan te'at sesuai dengan 'enggunaan air yang mengalir 'ada sungai tersebut+
VI. KESIMPULAN
73
-
8/17/2019 Format Bener 5
12/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
:erdasarkan %asil 'engukuran) 'er%itungan dan 'emba%asan da'at
disim'ulkan ba%&a*
!+ ebit aliran menggunakan 'elam'ung gabus*
• ebit bagian timur adala% )!! m8#s
• ebit bagian tenga% adala% )$$ m8#s
• ebit bagian barat adala% )"! m8#s
• 5ata9rata debit sungai adala% )"m8#s+
2+ ebit aliran menggunakan 'elam'ung 'asir*
• ebit bagian timur )!!! m8#s
• ebit bagian tenga% )66 m8#s
• ebit bagian barat adala% )!! m8#s
• ebit rata9rata )! m8
#s+8+ ebit menggunakan current meter adala% )6 m8#s+
+ Metode yang 'aling akurat untuk mengukur debit adala% dengan
menggunakan current meter karena memiliki ketelitian yang lebi% tinggi
dan meminimalisir ter3adinya human error +
"+ Faktor yang mem'engaru%i debit adala% 3umla% %u3an) luas 'enam'ang
sungai) besarnya ke(e'atan arus) 3umla% air yang keluar dari badan
sungai melalui in0iltrasi dan e4a'orasi+
DA/TAR PUSTAKA
1sri0a% ) ina dan 1ndi 5enata 1de Yudoyono+ 2!$+ %u&u 'anduan 'ra&ti&um
(idrolo)i *in)&un)an+ Yogyakarta* Teknik Lingkungan UPN “Veteran”
Yogyakarta+
74
-
8/17/2019 Format Bener 5
13/13
PENGUK
Laboratorium Hidrologi LingkunganProgram Studi Teknik LingkunganFakultas Teknologi MineralUPN “Veteran” Yogyakarta 2!"#2!$
Musy) 1ndre dan =%risto'%e Higy+ 2!!+ (ydrolo)y A Sience o+ ,ature. In0ield*
S(ien(e Publis%er+
5a%ayu) Subekti dkk+ 26+ Monitorin) Air di -aerah Aliran Sun)ai.:ogor* Jorld
1gro0oresty =entre+
75