BAB I PENDAHULUAN A. LA LAT TAR BELAKANG BELAKANG Hidrologi termasuk salah satu cabang ilmu geograf (ilmu bumi) bum i) dan su sudah dah mul mulai ai dik dikemb embang angka kan n ole oleh h par para a fls flsu u ku kuno, no, antara ant ara lai lain n dar darii Yuna unani, ni, Rom omawi awi,, Cin Cina a dan Mes Mesir ir.. im imana ana air dian di angg ggap ap se seba baga gaii ba bagi gian an da dari ri un unsu surr ut utam ama a be bers rsam ama! a!sa sama ma dengan bumi, udara dan api. "ecara harafah #hidrologi$ berasal dari bahasa Yunani, %akni
“hyd “h ydrro”
dan da n
“lo log ge” e”..H%dro
berarti
sesuatu
%ang
berrhu be hubu bung ngan an de deng ngan an ai airr da dan n lo loge ge be bera rart rtii pe peng nget etah ahua uan. n.&a &adi di hid idrrol olo ogi
adal ad alah ah
ilm il mu
pen pe nge gettah ahu uan
%ang %a ng
sec ecar ara a
khu husu sus s
mempela'ari tentang ke'adian, perputaran dan pen%ebaran air di atmo at mosf sfrr da dan n pe perrmu muk kaa aan n bu bumi mi se sert rta a di ba bawa wah h pe perrmuk ukaa aan n bumi." bum i."eca ecara ra lua luas s hid hidro rolog logii mel melipu iputi ti pul pula a ber berbag bagai ai ben bentuk tuk air air,, terma ter masuk suk tr trans ansor ormas masii an antar tara a kead eadaan aan cai cair, r, pad padat, at, dan gas dala da lam m at atmo mosf sfr, r, di at atas as da dan n di ba bawa wah h pe perrmu muka kaan an ta tana nah. h.i i dalamn%a tercakup pula air laut %ang merupakan sumber dan pen%impan air %ang mengaktikan kehidupan di planet bumi ini. Ruang lingkup hidrologi mencakup . peng penguku ukuran, ran, mencatat, mencatat, dan publik publikasi asi data dasar dasar. *. desk deskripsi ripsi proper propertis, tis, enomena, enomena, dan distribusi distribusi air di daratan. daratan. +. anali analisa sa data untuk untuk mengembangk mengembangkan an teori!teori teori!teori pokok pokok %ang ada pada hidrologi. . aplik aplikasi asi teori!teori teori!teori hidrologi hidrologi untuk untuk memecahka memecahkan n masalah praktis.
Hidrologi bukanlah ilmu %ang berdiri sendiri, tetapi ada hubungan dengan ilmu lain, seperti meteorologi, klimatologi, geologi,
agronomi kehutanan, ilmu tanah, dan hidrolika. Menurut -he nternational /ssociation o "cientifc H%drolog%, hidrologi dapat dibagi men'adi . 0o 0otamo tamologi logi (0otamol (0otamolog%), og%), khusus khusus mempela'ari mempela'ari aliran aliran permukaan (surace streams) *. 1imn 1imnologi ologi (1imno (1imnolog%) log%),, khusus mempe mempela'ari la'ari air danau danau +. 2eoh 2eohidro idrologi logi (2eoh%dr (2eoh%drolog% olog%), ), khusus mempela' mempela'ari ari air %ang ada di bawah permuk permukaan aan tanah (mempela'ari air tanah 3 groundwater) . 4riol 4riologi ogi (Cr%olog (Cr%olog%), %), khusus khusus mempel mempela'ari a'ari es dan dan sal'u 5. Hidromet Hidrometeorologi eorologi (H%drom (H%drometeorolog%), eteorolog%), khusus mempela'ari problema!problema problem a!problema %ang ada diantara hidrologi dan meteorologi. alam a lam pe peng nger erli lian an um umum um hi hidr drom omet etri ri di diar arti tika kan n se seba baga gaii kegiatan untuk mengumpulkan data mengenai sungai, baik %ang men%angkut tentang ketinggian muka air maupun debit sungai serla sedimentasi atau unsur aliran lain. normasi %ang terukur mencakup perubahanl6ariation waktu dan ruang. 78eh sebab itu, data sungai %ang pan'ang di beberapa tempat sangat diperlukan. isebabk ise babkan an o8eh ban% ban%ak ak hal %ang bers bersiat iat tekni teknis s mau maupun pun non teknis, maka pengukuran sungai di stasiun pengukuranlstasiun hidro hid rome metri tri dil dilak akuk ukan an sec secara ara ter terbat batas, as, temp te mpat at
%ang %a ng
dian di angg ggap ap
sebe se betu tuln ln%a %a ha hall
inii in
pent pe ntin ing g
sehing seh ingga ga har harus us dip dipilih ilih
untu un tuk k di diam amat ati. i.
9al alau aupu pun n
sang sa ngat at mer erug ugik ikan an bi bila la di dipa pand ndan ang g
dari da ri
kebutuhan data di masa %ang akan datang. 4arena apabila suatu daerah dae rah8te 8temp mpat at dik dikemb embang angka kan n sed sedang angka kan n di tem tempat pat itu sam sama a sekali tidak tersedia data, umumn%a akan menimbulkan kesulitan di kemudian hari.
B. RUMUSA RUMUSAN N MASALA MASALAH H . Men'el Men'elasak asakn n 0enger 0engertian tian Hidr Hidromet ometri ri : *. ;agai ;agaiman mana a cara menghitu menghitung ng data Hidr Hidromet ometri ri : +. ata apa apa sa'a %ang %ang dibutuhkan dibutuhkan untuk untuk Hidro Hidrometr metrii : . /pa sa'a sa'a pers%arat pers%aratan an lokasi lokasi penguku pengukuran ran debit debit air :
C. TUJU TUJUAN AN Hidromet Hidr ometri ri terk terkait ait denga dengan n suat suatu u kep keperlua erluan n per perencan encanaan aan atau perancangan bangunan air untuk berbagai keperluan sepert sep ertii pen pengam gamana anan n teb tebing ing sun sungai gai ata atau u pan pantai tai,, as asili ilitas tas pelabuhan
dll ll..serta
studi
atau
e6a e6 aluasi
keadaan
hidrodinam hidr odinamika ika atau hidr hidro!ocean o!oceanogra ograf f di kaw kawasan asan pant pantai ai atau sungai. 7leh karena itu tu'uan suatu sur6ei hidrometri dit itur urun unk kan
darri da
kep eper erlu luan an
pen en%e %ed dia iaan an
keperluan!keperluan keperluan! keperluan tersebut di atas.
dat ata a
unt ntu uk
BAB II PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN PENGERTIAN HIDROMETRI HIDROMETRI Hidr Hidrometr ometrii adalah adalah lmu lmu penget pengetahu ahuan an %ang %ang mempe mempela' la'ari ari penguk pengukura uran n air pada pada siklus siklus hidro hidrolog logi. i. alam alam penguk pengukura urann% nn%a a hidro hidrome metri tri ini melip meliputi uti semua semua 6ariab 6ariable le pada pada siklus siklus hidro hidrolog logi, i, sepe sepert rti i cura curah h hu'a hu'an, n, peng pengua uapa pan, n, alir aliran an su sung ngai ai,, air air tana tanah, h, angkutan sedimen dan kualitas air. B. RUANG RUANG LINGKUP LINGKUP HIDROMETRI HIDROMETRI B.1
Pemilih lihan
Lokai
Pen!"k !"k"#an
Ali#a i#an$
%ai&"
Lokai Un&"k Po D"!a Ai# 0ers%aratan 0ers%aratan lokasi pengukuran pengukuran debit dengan mempertimbangkan mempertimbangkan actor!aktor, sebagai berikut a)
;erada ;erada tepa tepatt atau atau di di sekit sekitar ar lok lokasi asi pos pos duga duga air, air, diman dimana a
tida tidak k ada ada peru peruba baha han n bent bentuk uk pena penamp mpan ang g atau atau debi debitt %ang %ang men%olok b)
/lur /lur sung sungai ai harus harus lurus lurus sepan sepan'a 'ang ng mini minima mall + kali kali lebar lebar
sungai pada saat ban'ir8muka air tertinggi c) d)
istribusi aliran merata dan tidak ada aliran %ang memutar /liran /liran tidak tergangg terganggu u sampah sampah maupun maupun tanaman tanaman air dan
tidak tidak tergan terganggu ggu oleh oleh adan%a adan%a bangun bangunan an air lainn% lainn%a a (misal (misalka kan n pilar 'embatan), tidak terpengaruh peninggian muka air, pasang surut dan aliran lahar
e)
0enampang melintang pengukuran diupa%akan tegak lurus
terhadap alur sungai )
4edalaman pengukuran minimal + sampai dengan 5 kali
diameter baling < baling alat ukur arus %ang digunakan g)
/pabila dilakukan di lokasi bending, harus dilakukan di
sebelah hilir atau hulu bending pada lokasi %ang tidak ada pengaruh pengempangan (arus balik) ;erikut adalah gambar penempatan stasiun pengamat pada berbagai macam aliran sungai
Penempatan Stasiun Pengamat
B.'
Pen!"k"#an Tin!!i M"ka Ai#
-inggi muka air (stage height, gauge height) sungai adalah ele6asi permukaan air (water level) pada suatu penampang melintang sungai terhadap suatu titik tetap %ang ele6asin%a telah diketahui. -inggi muka air biasan%a din%atakan dalam
satuan meter (m) atau centimeter (cm). =luktuasi permukaan air sungai menun'ukkan adan%a perubahan kecepatan aliran dan debitn%a. 0engukuran tinggi muka air merupakan langkah awal dalam pengumpulan data aliran sungai sebagai data dasar hidrologi. ata tinggi muka air dapat digunakan secara langsung untuk berbagai
keperluan
pembangunan,
misaln%a
sa'a
untuk
perhitungan pengisian air pada waduk, menentukan perubahan kedalaman aliran dari waktu ke waktu untuk keperluan transpor! tasi air, perencanaan pembangunan fsik di daerah dataran ban'ir dan untuk keperluan lainn%a. >ntuk keperluan analisa hidrologi, data tinggi muka air digunakan sebagai dasar perhitungan debit setelah dibuat hubungan antara tinggi muka air dan debit hasil pengukuran debit
%ang
dilakukan
secara
berkala,
%ang
mencakup
pengukuran debit pada muka air rendah sampai tinggi. engan demikian
ketelitian
dalam
perhitungan
data
debit
'uga
tergantung daripada ketelitian pengukuran tinggi muka air. 0engukuran tinggi muka air dapat dilaksanakan dengan cara manual menggunakan alat duga air biasa (non recording gauges) dan atau cara otomatis menggunakan alat duga air otomatik (recording gauges) %ang dipasang pada suatu pos duga air sungai.
>ntuk
keperluan
pendataan
aliran
sungai
%ang
memerlukan waktu dengan periode pan'ang, maka pengukuran tinggi muka air dari suatu pos duga air harus menggunakan alat duga air otomatik.
2ambar "ketsa 0engukuran atum -inggi Muka /ir Prinsip "ebuah pelampung diikat pada kabel alat perekam, dibagian u'ung lainn%a diikat pemberat. 0elampung diletakkan pada sebuah sumur dan pelampung akan mengikuti perubahan tinggi muka air. 0ergerakan 6ertikal ini kemudian ditranser men'adi pergerakan horisontal pena tulis alat tersebut. 0ena tulis kemudian merekam pergerakan ini pada kertas perekam berupa kur6a pasang surut.
B.'.1 Pen!"k"#an Tin!!i M"ka Ai# Ca#a O&oma&i
Gambar Alat ukur Tinggi Muka Air Otomatis
4euntungan •
apat diperoleh sebuah 2ambar %ang akurat, karena skala 6ertikal dan hori?ontal dapat diatur.
•
apat diperoleh rekaman %ang tak
terputus sampai
maksimum bulan. •
apat merekam tinggi muka air maksimum tertinggi dan terendah kedalam kertas.
4erugian •
iperlukan
bangunan
%ang
cukup
mahal
untuk
alat
perekam dan sumur pelampung. •
4edalaman sumur pelampung harus cukup dalam sehingga dapat mencakup tinggi muka air %ang terendah.
/plikasi
&ika dipasang permanen pada daerah pasang surut maupun daerah tanpa pengaruh pasang surut, /lat ukur dapat digunakan untuk
mengukur
pergerakan
6ertikal
pasang
surut
untuk
keperluan analisa pasang surut dan perhitungan M"1.
B.'.' Pen!"k"#an Tin!!i M"ka Ai# Ca#a Man"al 0engukuran tinggi muka air cara manual dilaksanakan dengan membaca ele6asi permukaan air %ang tertera pada alat duga air biasa %aitu alat duga air %ang tidak dengan sendirin%a dapat beker'a secara otomatis dalam mencatat @uktuasi muka air berdasarkan
ungsi
waktu.
0engukurann%a
dilakukan
oleh
seorang pengamat secara teratur setiap harin%a, minimal dilaku! kan tiga kali setiap harin%a %aitu 'am AB.AA pagi, 'am *.AA siang dan B.AA sore hari waktu setempat, apabila diperlukan rekuensi pengukurann%a dapat ditambah, terutama selama ter'adi ban'ir agar data muka airn%a lebih lengkap. ;an%akn%a pengukuran tinggi muka air setiap harin%a tergantung dari ban%akn%a aktor, antara lain . besarn%a @uktuasi muka air *. tersedian%a dana untuk honor pengamat, dan +. ketelitian %ang diinginkan. 0engamat secara teratur harus melaporkan datan%a kepada instansi hidrologi %ang berwenang. 0elaporan harian dapat dilaksanakan
menggunakan
telepon
atau
telet%pe,
apabila
datan%a sangat segera diperlukan. 0elaporan bulanan atau
mingguan, data muka air dapat dikirim melalui kantor pos terde! kat atau diambil setiap tiga bulan sekali oleh petugas.
Gambar Staf Gauge
-inggi muka air setiap 'am diamati secara manual oleh operator (pencatat) dan dicatat pada suatu ormulir pengamatan pasang surut. 0ada palem dilukis tanda!tanda skala bacaan. 0encatat akan menuliskan kedudukan tinggi muka air laut relati terhadap palem pada 'am!'am tertentu sesuai dengan skala bacaan %ang tertulis pada palem. Muka air laut %ang relati tidak tenang membatasi kemampuan pencatatan dalam menaksir bacaan skala. 9alaupun demikian, cara ini cukup eekti untuk memperoleh data pasang surut dengan ketelitian hingga sekitar *,5 cm. -inggi palem disesuaikan dengan karakter tunggang air pada wila%ah perairan %ang diamati pola pasang surutn%a, %ang biasan%a sekitar hingga D meter. 0engukuran tinggi muka air cara manual dengan meng! gunakan alat duga air biasa mempun%ai beberapa kelebihan, antara lain
) mudah dalam memasang peralatann%a, dan *) bia%a untuk pemasangan, operasi dan pemeliharaann%a lebih murah dibanding pengukuran tinggi muka air cara otomatik. isamping itu, pengukuran tinggi muka air cara manual dengan menggunakan alat duga air biasa 'uga mempun%ai beberapa kelemahan, antara lain kebenaran data tergantung daripada pengamat (kesalahan pembacaan, pencatatan atau 'uga pemalsuan data mempun%ai kemungkinan lebih besar).
B.(
Pen!"k"#an De)i&
ebit aliran sungai (E) adalah 'umlah air %ang mengalir melalui tampang lintang sungai tiap satu satuan waktu, %ang biasan%a din%atakan dalam satuan meter kubik per detik. i suatu lokasi sungai dapat diperkirakan dengan cara sebagai berikut . 0engukuran di lapangan *. ;erdasarkan data debit dari stasiun di dekatn%a +. ;erdasarkan data hu'an . ;erdasarkan pembangkitan data debit 0engukuran debit
di lapangan dapat
dilakukan dengan
membuat stasiun pengamatan atau dengan mengukur debit di bangunan air seperti bendungan dan peluap. "ering di suatu lokasi %ang akan dibangun bangunan air tidak terdapat pencatatan debit sungai dalam waktu pan'ang. alam keadaan tersebut terpaksa debit diperkirakan berdasar . ebit di lokasi lain pada sungai %ang sama *. ebit di lokasi lain pada sungai di sekitarn%a +. ebit pada sungai lain %ang ber'auhan tetapi memiliki karakteristik %ang sama. ebit di suatu lokasi %ang ditin'au dapat 'uga diperkirakan berdasar data hu'an, misaln%a dalam analisis hubungan hu'an < limpasan dan analisis hidrogra. ebit aliran di sungai berasal dari hu'an %ang 'atuh di /", sehingga dengan mengetahui kedalaman hu'an dan kehilangan air seperti penguapan dan infltrasi akan dapat diperkirakan debit aliran.
(E) 3 / F 4eterangan E /
3 ebit (m+8s) 3 luas penampang (m*)
6
3 kecepatan aliran (m8s)
B.(.1 Pen!"k"#an De)i& Se*a#a Lan!"n! a.
Den!an Men!!"nakan C"##en& Me&e# 0engukuran debit dengan menggunakan current meter
(alat ukur arus) dilakukan dengan cara merawas, dari 'embatan, dengan menggunakan perahu, dengan menggunakan winch cable way dan dengan menggunakan cable car.
Pengukuran Debit dengan C"##en& Me&e# -ahapan pengukuran dengan menggunakan current meter adalah sebagai berikut )
"iapkan peralatan %ang akan digunakan untuk pengukuran
%aitu •
(satu) set alat ukur arus atau current meter lengkap
•
* (dua) buah alat penduga kedalaman (stang8stick) pan'ang masing!masing m
•
4artu 0engukuran
•
/lat -ulis
•
/lat pengambilan sample air
•
;otol tempat sample air
•
0eralatan penun'ang lainn%a seperti topi, sepatu lapangan dll.
*)
;entangkan kabel pada lokasi %ang memenuhi pers%aratan dan posisi tegak lurus dengan arah arus air dan tidak melendut
+)
-entukan titik pengukuran dengan 'arak antar 6ertikal G 8*A dari lebar sungai dan 'arak minimum 3 A.5A m
)
;erikan tanda pada masing!masing titik
5)
;aca ketinggian muka air pada pelskal
D)
-ulis semua inormasi8keterangan %ang ada pada kartu pengukuran seperti nama sungai dan tempat, tanggal pengukuran, nama petugas dll.
B)
Catat 'umlah putaran baling < baling selama inter6al waktu %ang telah ditentukan (A < BA detik), apabila arus air lambat waktu %ang digunakan lebih lama (misal BA detik), apabila arus air cepat waktu %ang digunakan lebih pendek (misal A detik)
)
Hitung kecepatan arus dari 'umlah putaran %ang didapat dengan menggunakan rumus baling < balingtergantung dari alat bantu %ang digunakan (tongkat penduga dan berat bandul)
I)
Hitung kecepatan (6) rata!rata pada setiap 6ertikal dengan
rumus
•
/pabilapengukuran dilakukan pada titik (A.5 atau A.D d) contoh (6ertikal *) maka 6 rata < rata 3 6 pada titik tersebut
•
/pabilapengukuran dilakukan pada * titik (A.* dan A. d) contoh (6ertikal +) maka 6 rata < rata 3 (6A.* J 6A.) 8 *
•
/pabilapengukuran dilakukan pada + titik (A.* < A. d dan A.D d) contoh (6ertikal ) maka 6 rata < rata 3 KL(6A.* J 6A.) 8 * J (6A.5 atau 6A.D )N 8 *
A)
Hitung luas sub8bagian penampang melintang
)
Hitung debit pada setiap sub8bagian penampang melintang
*)
>langi kegiatan pada butir A sampai dengan butir * untuk seluruh sub bagian penampang
+)
Hitung debit total (E total) ebit total dihitung dengan cara men'umlahkan debit dari seluruh debit pada sub8 bagian penampang E (total) 3 O J O* J O+ J P J On
)
Hitung luas seluruh penampang melintang (/) 1uas seluruh penampang melintang dihitung dengan cara men'umlahkan seluruh luas pada sub8bagian penampang dengan /
5) (Q)
3 a J a* J a+ J P J an
Hitung kecepatan rata!rata seluruh penampang melintang
4ecepatan rata!rata seluruh penampang melintang 3 debit total 8 luas seluruh penampang melintang atau V = Q total / A D)
Catat waktu dan tinggi muka air pada pelskal segera
setelah pengukuran B)
selesai pada kartu pengukuran.
Catat hasil perhitungan butir sampai dengan D pada kartu pengukuran.
0engukuran debit dengan menggunakan current meter dapat dilakukan dengan beberapa metode diantaran%a a. Merawas 0engukuran dengan merawas dilakukan apabila kedalaman air tidak lebih dari ,* m dan kecepatan air lebih kecil dari m8detik, apabila kedalaman dan kecepatan arus air lebih dari kriteria tersebut maka pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan alat bantu pengukuran %ang lain. 0engukuran debit dengan cara merawas adalah petugas pengukur langsung masuk ke dalam badan air. 0etugas pengukur minimal terdiri dari * orang, orang petugasmengoperasikan peralatan dan orang petugas mencatat data pengukuran. alam pelaksanaann%a perlu memperhatikan hal!hal sebagai berikut . dilakukan pada lokasi sebatas pengukur mampu merawas
*. posisi berdiri pengukur harus berada di hilir alat ukur arus dan tidak boleh men%ebabkan berubahn%a garis aliran pada 'alur 6ertikal %ang diukur +. letakkan tongkat penduga tegak lurus pada 'arak antara *,5 < B,5 cm di hilir kabel ba'a %ang telah dibentangkan . hindari berdiri dalam air apabila akan mengakibatkan pen%empitan penampang melintang 5. apabila posisi current meter (arah aliran) tidak tegak lurus terhadap penampang melintang sungai, maka besarn%a sudut pen%impangan perlu dicatat untuk menghitung koreksi kecepatan di 6ertikaln%a.
Metode Merawas
b. 0erahu 0engukuran debit menggunakan perahu adalah petugas pengukur menggunakan sarana perahu sebagai alat bantu
pengukuran. 0etugas pengukur minimal terdiri dari + orang, orang petugas memegang dan menggeser perahu, orang petugasmengoperasikan peralatan dan orang petugas mencatat data pengukuran. 0etugas pelaksanaan pengukuran dengan menggunakan perahu perlu memperhatikan hal!hal sebagai berikut . dilakukan apabila tidak memungkinkan pengukuran dengan cara merawas *. alat ukur arus dilengkapi dengan alat penggulung kabel (sounding reel) dan pemberat %ang disesuaikan dengan kondisi aliran (kedalaman dan kecepatan) +. posisi alat ukur harus berada di depan perahu . kabel %ang digunakan untuk mengukur lebar sungai (tagline) harus terpisah dari kabel %ang digunakan untuk menggantungkan perahu 5. apabila lebar sungai lebih dari AA m, atau sungai digunakan untuk transportasi air maka kabel penggantung perahu tidak dapat digunakan. 0engaturan posisi perahu diatur dengan menggunakan sextant meter agar lintasan pengukuran tetap berada pada satu 'alur sehingga lebar sungai sesuai dengan lebar sungai sesungguhn%a. Metode ini disebut metode sudut (angular method). "elain metode ini dapat 'uga digunakan metode perahu bergerak.
Metode Perahu c. "isi 'embatan . 0engukuran debit dari sisi 'embatan adalah pengukuran dilakukan dari sisi 'embatan bagian hilir aliran dan sebaikn%a 'embatan %ang digunakan tidak terdapat pilar. 0eralatan %ang digunakan adalah bridge crane, sounding reel, tagline, dan set current meter J pemberat %ang beratn%a tergantung dari kecepatan aliran. 0etugas pengukur minimal terdiri dari + orang, * orang petugasmengoperasikan bridge crane dan peralatan pengukur dan orang petugas mencatat data pengukuran. *. 0engukuran dari sisi 'embatan dilakukan apabila pada lokasi pos terdapat asilitas 'embatan, dengan kondisi kedalaman air lebih dari * m dan kecepatan airn%a cukup deras sehingga tidak memungkinkan dilakukan pengukuran dengan menggunakan perahu.
Metode embatan d. Cable Car (4ereta 2antung) Cable car adalah alat bantu pengukuran berupa kereta gantung %ang digantungkan pada kabel utama %ang 'uga berungsi sebagai alat ukur lebar sungai, dilengkapi dengan tempat duduk petugas pengukur dan dudukan sounding reel. 0eralatan %ang digunakan adalah current meter lengkap dengan ekor pan'ang dan pemberat %ang disesuaikan dengan kondisi kecepatan dan kedalaman aliran. 0etugas pengukur terdiri dari * orang, orang petugasmengoperasikan peralatan dan orang petugas mencatat data pengukuran. /pabila pengukuran dilakukan dengan kabel penggantung dan posisi kabel penduga tidak tegak lurus terhadap muka air, maka kedalaman air harus dikoreksi dengan besarn%a sudut pen%impangan.
Metode !ereta Gantung e. inch Cable ay 0engukuran debit dengan menggunakan winch cable way dilakukan dari pinggir sungai dengan menggunakan peralatan winch cable way. 0etugas pengukur minimal terdiri dari * orang, orang petugasmengoperasikan peralatan dan orang petugas mencatat data pengukuran. 1okasi penempatan winch cable way harus memenuhi pers%aratan teknis seperti haln%a tempat pengukuran dengan metode lainn%a. 0ers%aratan tersebut antara lain pada bagian alur sungai %ang lurus, aliran laminar dan merata, dll. 0eralatan winch cable way %ang terdiri dari . 4abel pengukur lebar sungai *. 4abel pengukur kedalaman air 'uga berungsi sebagai kabel penghantar listrik untuk menghitung 'umlah putaran dan
'uga berungsi sebagai penggantung current meter J pemberat %ang disesuaikan dengan kondisi aliran (kedalaman dan kecepatan) +. 4abel utama (main cable) %ang berungsi sebagai penggantung semua peralatan %ang digunakan. 4abel utama diikatkan pada dua buah tiang %ang dipasang pada kedua tebing sungai, dan salah satu tiangn%a digunakan untuk menempatkan pengerek (winch) . 0engerek (winch) %ang berungsi untuk menggulung kabel pengukur lebar sungai dan kabel pengukur kedalaman air. inch dapat terdiri dari * (double drum winch) atau han%a terdiri dari winch (single drum winch)
Metode "in#h #able ).
Den!an Men!!"nakan Pelam+"n! 0engukuran debit menggunakan alat pelampung pada
prinsipn%a sama dengan metode kon6ensional, han%a sa'a kecepatan aliran diukur dengan menggunakan pelampung.
Metode pengukuran debit dengan menggunakan pelampung biasa digunakan pada saat ban'ir dimana pengukuran dengan cara kon6ensional tidak mungkin dilaksanakan karena aktor peralatan dan keselamatan tim pengukur.
1okasi 0engukuran
0engukuran debit dengan pelampung perlu memperhatikan s%arat!s%arat lokasi sebagai berikut . "%arat lokasi pengukuran seperti pada metode kon6ensional *. 4ondisi aliran sedang ban'ir dan tidak melimpah +. 2eometri alur dan badan sungai stabil . &arak antara penampang hulu dan hilir minimal + kali lebar sungai pada kondisi ban'ir
0eralatan 0engukuran
. alat pengukur 'arak *. alat pelampung +. alat pengukur waktu (stop watch) . alat pen%ipat ruang (theodolith) •
0engukuran 0enampang Melintang
0engukuran penampang basah dapat dilakukan pada saat sungai tidak sedang ban'ir %aitu sesudah atau sebelum ban'ir. 0engukuran paling sedikit * penampang melintang %aitu di hulu dan di hilir %ang merupakan titik awal dan titik akhir lintasan penampang. 1uas penampang basah sungai didapat dengan cara merata!rata luas kedua penampang basah %ang telah diukur. •
-ahapan 0engukuran
0ersiapan . 0ilih lokasi pengukuran *. "iapkan pelampung +. "iapkan peralatan untuk mengukur 'arak antara dua penampang . "iapkan peralatan untuk menentukan posisi lintasan pelampung 5. "iapkan peralatan untuk memberi aba!aba D. "iapkan alat pencatat waktu B. "iapkan alat tulis
0elaksanaan 0engukuran . 1akukan pembacaaan tinggi muka air pada pos duga air di awal pengukuran *. 1etakan alat pen%ipat ruang di tengah!tengah antara penampang hulu hilir +. >kur 'arak antara penampang hulu dan penampang hilir . 1epaskan pelampung kira!kira A meter di hulu penampang hulu 5. >kur sudut a?imuth posisi pelampung pada saat pelampung melalui penampang hulu dan penampang hilir. 0ada saat itu 'uga catat waktun%a D. >langi peker'aan (d) dan (e) sampai pelampung terakhir B. Catat tinggi muka air pada akhir pengukuran
0erhitungan ebit . 2ambar penampang basah di hulu dan hilir *. 2ambar lintasan pelampung
+. Hitung pan'ang tiap lintasan pelampung . Hitung kecepatan aliran permukaan tiap pelampung, untuk mendapatkan kecepatan aliran sebenarn%a maka kecepatan aliran permukaan tiap pelampung harus dikalikan dengan koreksi %ang besarn%a berkisar antara A.B dan A. tergantung dari pan'ang pelampung dan proses lintasan pelampung 5. 2ambar grafk kecepatan aliran D. -entukan bagian penampang basah B. -entukan nilai kecepatan aliran pada setiap batas bagian penampang . Hitung kecepatan rata!rata pada setiap bagian penampang basah I. Hitung luas bagian penampang basah A.
Hitung debit untuk setiap bagian penampang basah
.
Hitung debit total
*.
Hitung tinggi muka air rata!rata
Metode Pelam$ung *.
Den!an Men!!"nakan La#"&an ebit aliran dapat diukur dengan menggunakan larutan ?at
kimia. Metode larutan ini baik digunakan pada lokasi pengukuran %ang alur sungain%a dangkal, aliran relati turbulens dan kecepatan aliran cukup tinggi. 1arutan ?at kimia %ang biasa digunakan adalah Sodium Chlorida (!aCl) atau %ang biasa kita kenal dengan garam dapur.
Metode %arutan •
-ahapan 0engukuran
. tentukan lokasi pengukuran
*. ukur penampang basah di hulu dan di hilir dengan 'arak antara dua penampang tersebut 1 +. tuangkan larutan ?at kimia secara terus menerus di hulu dari penampang basah hulu . ukur konsentrasi di penampang hulu dan penampang hilir hingga puncak konsentrasi sampai normal dengan alat electric conductivity 5. hitung waktu antara puncak konsentrasi di penampang hulu dan penampang hilir (-) 0ada metode ini larutan ?at kimia dapat pula diganti dengan menggunakan ?at warna. 0er'alanan ?at warna dari penampang hulu ke penampang hilir dapat diamati secara manual. ,.
Den!an Men!!"nakan ADCP &A#ousti# Do$$ler
'urrent Pro(ler) /C0 adalah alat pengukur arus dimana kecepatan arus air dapat terpantau dalam + dimensi pada suatu penampang melintang sungai dengan menggunakan eek dari doppler pada gelombang supersonic. /lat ini dipasang di perahu dan akan mengukur air di sungai secara cepat bila perahu melalui suatu penampang sungai.
Metode AD'P
Cara beker'an%a peralatan /C0 adalah air sungai %ang mengandung larutan sedimen, tanaman, ka%u, dll. merupakan media untuk memantulkan gelombang supersonic didalam air secara tegak lurus dalam * arah %ang dikirim oleh peralatan /C0. engan menghitung data sistim transmisi, distribusi kecepatan arus + dimensi pada tampang aliran dapat diketahui. 0rofl kecepatan arus digunakan untuk mengintegrasikan arah aliran 6ertikal dan susunan keepatan arus terhadap tampang hori?ontal sungai dan digunakan untuk menghitung debit aliran. 4euntungan dan kerugian menggunakan peralaran /C0 ini •
0engukuran kecepatan dapat dilakukan secara cepat
•
istribusi kecepatan arus secara + dimensi dapat teramati
•
4ondisi kecepatan aliran, dan debit dapat langsung diketahui
•
0ada kondisi dimana ban%ak ka%u besar %ang terbawa dapat menghantam alat /C0
•
0engukuran sulit untuk dilakukan pada malam hari dan sungai %ang berkelok!kelok
•
4omunikasi antara perahu radio kontrol dan kontrol transmisi radio maksimum ber'arak AAA meter
e.
Den!an Men!!"nakan Ban!"nan Hi,#a"lik ebit aliran dihitung dengan menggunakan rumus hidrolika
dimana koefsienn%a dapat ditentukan dari hasil kalibrasi di laboratorium dengan model tes atau dapat dilakukan pengukuran
debit dengan current meter pada berbagai ele6asi muka air untuk mencari koefsienn%a.
-.
Me&o,e Kemi#in!an L"a &Slo$e Are Method) Metode ini meliputi perhitungan debit ban'ir pada saluran
terbuka atau sungai dengan menggunakan karakteristik penampang %ang representati, kemiringan muka air, dan koefsien kekasaran. Metode 4emiringan 1uas digunakan untuk menentukan debit secara tidak langsung dari suatu ruas saluran, biasan%a setelah ban'ir ter'adi dengan menggunakan tanda bekas ban'ir dan karakteristik fsik penampang melintang ruas saluran tersebut. "ur6ei lapangan dilakukan untuk menentukan 'arak antara dan ele6asi tanda bekas ban'ir dan menetapkan penampang sungai.ata itu selan'utn%a digunakan menghitung beda tinggi muka air diantara dua penampang melintang %ang berdekatan
dan untuk menetapkan siat!siat tertentu dari penampang tersebut. normasi tersebut digunakan bersama dengan nilai n "anning untuk menghitung debit. !.
Me&o,e Da#*/0ei)a*h Metode ini meliputi perhitungan debit ban'ir pada saluran
terbuka atau sungai %ang dasarn%a berbatu!batu dengan menggunakan karakteristik penampang %ang representati, kemiringan muka air, dan koefsien resistensi #arcy$eisbach. Metode #arcy$eisbach digunakan untuk menentukan debit ban'ir cara tidak langsung dari suatu ruas sungai, biasan%a setelah ban'ir ter'adi dengan menggunakan tanda bekas ban'ir dan karakteristik fsik penampang melintang ruas sungai tersebut. 0ersamaan #arcy$eisbach %ang digunakan untuk menghitung debit (E).
B.
Pem)"a&an Len!k"n! De)i&
1engkung aliran debit (ischarge Rating Cur6e), adalah kur6a %ang menun'ukkan hubungan antara tinggi muka air dan debit pada lokasi penampang sungai tertentu. ebit sungai adalah 6olume air %ang melalui penampang basah sungai dalam satuan waktu tertentu, biasan%a din%atakan dalam satuan m+8detik atau l8detik. 1engkung aliran dibuat berdasarkan data pengukuran aliran %ang dilaksanakan pada muka air dan waktu %ang berbeda!beda. 4emudian data pengukuranan aliran tersebut digambarkan pada kertas arithmatik atau kertas logaritmik,
tergantung pada kondisi lokasi %ang bersangkutan. -inggi muka air digambarkan pada sumbu 6ertikal sedang debit sumbu hori?ontal. 1engkung aliran disamping berguna untuk dipakai sebagai dasar penentuan besarn%a debit sungai di lokasi dan tinggi muka air pada periode waktu tertentu, 'uga dapat digunakan untuk mengetahui adan%a perubahan siat fsik dan siat hidraulis dari lokasi penampang sungai %ang bersangkutan.
B..1 Pe#ia+an Mem)"a& Len!k"n! Ali#an >ntuk mendapatkan hasil %ang benar dan sesuai dengan kondisi lapangan diperlukan data antara lain sebagai berikut . ata debit hasil pengukuran aliran, data ini harus cukup, minimal +A data tersedia dari saat muka air rendah sampai muka air ban'ir, dan dapat diperca%a kebenarann%a. *. ata muka air pada saat pengukuran aliran diadakan, data muka air rendah untuk menentukan besarn%a debit terkecil, data muka air tertinggi, baik aliran tersebut tertampung pada penampang sungai ataupun aliran melimpas, berguna untuk menentukan debit terbesar. +. ata titik aliran nol (?ero @ow), berguna untuk menentukan arah lengkung aliran pada muka air rendah pada periode waktu tertentu.
. ata penampang sungai, berguna untuk menentukan arah dan bentuk dari lengkung aliran, serta berguna untuk memperkirakan debit ban'ir bila belum dilakukan pengukuran aliran pada saat ban'ir. 5. normasi tentang stabilitas dan materi dasar penampang sungai, serta siat dari bentuk morologis sungai. D. "iat aliran, seperti inormasi tentang kemiringan muka air, kecepatan aliran, pen%ebaran arah aliran, siat kenaikan dan penurunan muka air pada saat ban'ir dan sebagain%a. B..' Me&o,e Pem)"a&an Len!k"n! Ali#an 2Di*ha#!e Ra&in! C"#3e4 "ebelumn%a dikatakan lengkung aliran merupakan gambaran dari siat fsik hidraulis dari lokasi penampang sungai, biasan%a gambaran tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut
5 6 A7 8 3 4eterangan E 3 ebit, (m+8s) /S 3 1uas penampang basah (m*) 6 3 4ecepatan aliran rata!rata (m8s) /pabila penampang sungain%a teratur dan stabil, maka baik (/S) maupun (Q) merupakan ungsi dari nilai tinggi muka air (H). "emua titik dengan koordinat!koordinat (H,E) pada grafk arithmatik akan merupakan garis lengkung. i bawah ini akan dicoba mengemukakan dua metode pembuatan lengkung aliran, %aitu metode
/
Me&o,e Lo!a#i&mik.
alam metode logaritmik, persamaan rating cur6en%a dalam bentuk
56a2H9
imana E
3 debit
H
3 tinggi muka air
HA
3 tinggi muka air pada aliran nol ( saat E 3 A )
a dan b
3 konstanta.
-itik aliran nol (HA) ata titik aliran nol ( HA ), berguna untuk menentukan arah lengkung aliran pada tinggi muka air rendah. Cara %ang baik untuk menentukan nilai HA adalah dengan cara mengukur langsung pada lokasi penampang sungai %ang bersangkutan. Tilai HA dapat 'uga diperkirakan dengan menggunakan persamaan
Tilai H dan H+ ditentukan berdasarkan nilai E dan E+ %ang dipilih dari grafk, sedang nilai H* adalah tinggi muka air pada nilai debit sama dengan E* dengan s%arat
Cara mencari HA dapat 'uga dilakukan dengan metode grafs seperti di bawah ini
>ntuk mencari a dan b dapat dibantu oleh tabel dan dua buah persamaan di bawah ini
!
Metode /nalitik
engan metode ini penentuan lengkung aliran ditentukan dengan cara kwadrat terkecil (least sOuare), pada cara ini diusahakan agar 'umlah kwadrat pen%impangan harga debit hasil pengukuran aliran terhadap debit lengkung aliran, men'adi minimum (terkecil). ;iasan%a dapat dirumuskan sebagai berikut
imana nilai (/) (;) dan (C) adalah suatu bilangan, %ang dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut
B.;
Se,imen
"edimen adalah hasil proses erosi, baik berupa erosi permukaan, erosi parit, atau 'enis erosi tanah lainn%a. "edimen umumn%a mengendap dibagian bawah kaki bukit, di daerah genangan ban'ir, di saluran air, sungai, dan waduk. Hasil sedimen (sediment yield) adalah besarn%a sedimen %ang berasal dari erosi %ang ter'adi di daerah tangkapan air %ang diukur pada periode waktu dan tempat tertentu. Hasil sedimen biasan%a diperoleh dari pengukuran sedimen
terlarut dalam sungai
(suspended sediment ) atau dengan pengukuran langsung di dalam waduk, dengan kata lain bahwa sedimen merupakan
pecahan, mineral, atau material organik %ang ditransorkan dari berbagai sumber dan diendapkan oleh media udara, angin, es, atau oleh air dan 'uga termasuk didalamn%a material %ang diendapkan dari material %ang mela%ang dalam air atau dalam bentuk larutan kimia (/sdak, *AAB). "edangkan sedimentasi sendiri merupakan suatu proses pengendapan material %ang ditranspor oleh media air, angin, es, atau gletser di suatu cekungan. elta %ang terdapat di mulut! mulut sungai adalah hasil dan proses pengendapan material! material %ang diangkut oleh air sungai, sedangkan bukit pasir (sand dunes) %ang terdapat di gurun dan di tepi pantai adalah pengendapan dari material!material %ang diangkut oleh angin. 0roses tersebut ter'adi terus menerus, seperti batuan hasil pelapukan secara berangsur diangkut ke tempat lain oleh tenaga air, angin, dan gletser. /ir mengalir di permukaan tanah atau sungai membawa batuan halus baik terapung, mela%ang atau digeser di dasar sungai menu'u tempat %ang lebih rendah. Hembusan angin 'uga bisa mengangkat debu, pasir, bahkan bahan material %ang lebih besar. Makin kuat hembusan itu, makin besar pula da%a angkutn%a. 0engendapan material batuan %ang telah diangkut oleh tenaga air atau angin tadi membuat ter'adin%a sedimentasi ("oemarto, II5). B.;.1 S"m)e# ,an Bahan Pen!!olon!an Se,imen Menurut "oewarno (II), angkutan sedimen dapat bergerak, bergeser disepan'ang dasar sungai atau bergerak mela%ang pada aliran sungai, tergantung pada . 4omposisi (ukuran, berat 'enis, dan lain!lain) *. 4ondisi aliran meliputi kecepatan aliran, kedalaman aliran, dan sebagain%a.
Menurut sumber asaln%a, angkutan sedimen dibedakan men'adi muatan material dasar (bed material load) dan muatan bilas (wash load). "edangkan menurut mekanisme pengangkutann%a dibedakan men'adi muatan sedimen mela%ang (suspended load) dan muatan sedimen dasar (bed load). B.;.' P#oe Se,imen&ai 0roses
sedimentasi
(transportasi),
meliputi
pengendapan
proses
(deposition),
erosi, dan
angkutan pemadatan
(compaction) dari sedimen itu sendiri. imana proses ini ber'alan sangat kompleks, dimulai dari 'atuhn%a hu'an %ang menghasilkan energi kinetik %ang merupakan permulaan dari proses erosi. ;egitu tanah men'adi partikel halus lalu menggelinding bersama aliran, sebagian tertinggal di atas tanah sedangkan bagian lainn%a masuk ke sungai terbawa aliran men'adi angkutan sedimen ("oewarno, II). "edimen %ang sering di'umpai di dalam sungai, baik terlarut atau tidak terlarut, adalah merupakan produk dari pelapukan
batuan
induk
%ang
dipengaruhi
oleh
aktor
lingkungan, terutama perubahan iklim. Hasil pelapukan batuan induk tersebut kita kenal sebagai partikel!partikel tanah. 0engaruh tenaga kinetis air hu'an dan aliran air permukaan (untuk kasus di daerah tropis), partikel!partikel tanah tersebut dapat terkelupas dan terangkut ke tempat %ang lebih rendah untuk kemudian masuk ke dalam sungai dan dikenal sebagai sedimen. 7leh adan%a transpor sedimen dari tempat %ang lebih tinggi ke daerah hilir dapat men%ebabkan pendangkalan waduk, sungai, saluran irigasi, dan terbentukn%a tanah!tanah baru di pinggir!pinggir sungai (/sdak, *AAB). 4apasitas angkutan sedimen pada penampang meman'ang sungai adalah besaran sedimen %ang lewat penampang tersebut
dalam
satuan
pengendapan
waktu atau
tertentu.
mengalami
-er'adin%a angkutan
penggerusan,
seimbang
perlu
diketahui kuantitas sedimen %ang terangkut dalam proses tersebut. "ungai disebut dalam keadaan seimbang 'ika kapasitas sedimen %ang masuk pada suatu penampang meman'ang sungai sama dengan kapasitas sedimen %ang keluar dalam satuan waktu tertentu. 0engendapan ter'adi dimana kapasitas sedimen %ang masuk lebih besar dari kapasitas sedimen seimbang dalam satuan waktu. "edangkan penggerusan adalah suatu keadaan dimana kapasitas sedimen %ang masuk lebih kecil dari kapasitas sedimen seimbang dalam satuan waktu ("aud, *AA). •
S"n!ai Sekanak "ungai sekanak merupakan anak sungai Musi %ang sangat
penting dalam se'arah 0alembang. ari tiga anak sungai %ang mengelilingi ;enteng 4uto ;esak, han%a tinggal sungai sekanak %ang masih ada. ua anak sungai lainn%a, %akni sungai -engkuruk dan sungai 4apuran sendiri sudah ditimbun pemerintah kolonial Hindia ;elanda %ang kini men'adi &alan &enderal "udirman dan &alan Merdeka. "ungai sekanak ini 'uga memiliki dimensi sebagai berikut
Nama Anak S"n!ai
Lokai
Pan
Le)a#
Ke,alaman
2m4
2m4
"ungai "ekanak
lir ;ar S"n!ai Sekanak "ungai sekanak merupakan anak sungai Musi %ang sangat penting dalam se'arah 0alembang. ari tiga anak sungai %ang mengelilingi ;enteng 4uto ;esak, han%a tinggal sungai sekanak %ang masih ada. ua anak sungai lainn%a, %akni sungai -engkuruk dan sungai 4apuran sendiri sudah ditimbun pemerintah kolonial Hindia ;elanda %ang kini men'adi &alan &enderal "udirman dan &alan Merdeka. "ungai sekanak ini 'uga memiliki dimensi sebagai berikut
•
Lokai Pen!ama&an
*.AAA
* !
!+
1okasi pengamatan ini berada di Jem)a&an Ba,an Lin!k"n!an Hi,"+ P#o3ini S"mel$ Jalan Ae#o)ik No. Kam+" POM I= Palem)an! (:1(>. Hasil 0engamatan ari lokasi tersebut didapatkan hasil pengamatan sebagai berikut 0an'ang sungai
*5.AAA cm
1ebar sungai
.*D5 cm
4edalaman air pada saat •
0asang
•
"urut
A cm cm
-inggi saluran sungai •
*55 cm
Te)al?Tin!!i Se,imen +a,a Pan
A cm
5A < AA m, tinggi sedimen
5 cm
AA < 5A m, tinggi sedimen B cm 5A < *AA m, tinggi sedimen + cm *AA < *5A m, tinggi sedimen 5+ cm ¨ah total tinggi sedimen
+B* cm U
&adi, tinggi rata!rata sedimen B, cm
J
•
1ampiran oto
Mengukur %ebar Sungai
Mengukur Tinggi Saluran Sungai
Mengukur !edalaman Air Pada Saat Pasang Surut
Mengukur Tinggi Sedimentasi Dengan Pan*ang Sungai + , -+ Meter
B.;.( Pen!en,alian Se,imen&ai •
Ban!"nan Pen!en,ali Se,imen 2'he#k Dam) 4egiatan pembuatan bangunan pengendali sedimen selain
dimaksudkan untuk mengendalikan berkembangn%a 'urang8alur kecil %ang ada, 'uga berungsi untuk menangkap sedimen dari hasil erosi %ang masih ter'adi, %ang disebabkan karena kurang eektin%a pengendalian erosi secara 6egetati (4ironoto, *AAA). Mencegah ter'adin%a proses sedimentasi adalah hasil suatu proses ge'ala alam %ang sangat kompleks akan tetapi intensitas
proses sedimentasi tersebut secara teknis dapat diperlambat mencapai tingkat %ang tidak membaha%akan. 7leh karena itu, usaha
untuk
memperlambat
sedimen
%aitu
dengan
menggerakkan sedimen ke bagian hilir secara teknik dengan membangun bendungan penahan (Chec% #am), bendungan pengatur, pengendali erosi di lereng pengunungan, dan lain!lain ("osrodarsono, II). /da beberapa lokasi %ang dimungkinkan dapat dibangun Chec% #am, %aitu pada alur!alur sungai (anak sungai) di daerah dimana tingkat erosi di daerah sekitarn%a adalah berat dan sangat berat, dan dimana pengendalian secara 6egetati sulit untuk dilaksanakan.
'ontoh .angunan 'he#k Dam A#ross !allada
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN alam pengertian umum hidrometri diartikan sebagai kegiatan untuk mengumpulkan data mengenai sungai, baik %ang men%angkut tentang ketinggian muka air maupun debit sungai serla sedimentasi atau unsur aliran lain. normasi %ang terukur mencakup perubahanl6ariation waktu dan ruang. 7leh sebab itu, data sungai %ang pan'ang di beberapa tempat sangat diperlukan. isebabkan o8eh ban%ak hal %ang bersiat teknis maupun non teknis, maka pengukuran sungai di stasiun pengukuranlstasiun hidrometri dilakukan secara terbatas, tempat
%ang
sebetuln%a hal
dianggap ini
penting
sehingga harus dipilih
untuk diamati.
9alaupun
sangat merugikan bila dipandang
dari
kebutuhan data di masa %ang akan datang. 4arena apabila suatu
