14
LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLOGI
MENGHITUNG DEBIT ALIRAN DENGAN METODE MANNING
DOSEN PENGAMPU: ARIF ASHARI, M.Sc
DISUSUN OLEH
NAMA : AISYAH NURUL LATHIFAH
NIM : 15405241014
KELAS/KELOMPOK : A/1
JURUSAN PENDIDIKAN GEOGRAFI
FAKULTAS ILMU SOSIAL
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2016
JUDUL
Mengukur Debit Aliran dengan Metode Manning.
TUJUAN
Dapat mengukur debit aliran dengan metode manning.
DASAR TEORI
Menurut Soewarno (1991; 347), tujuan utama dari pengukuran debit metode ini adalah untuk mendapatkan data debit puncak banjir, yang dimaksud dengan debit puncak banjir adalah debit terbesar selama periode banjir yang terjadi pada saat tinggi muka air mencapai titik maksimum. Dalam penerapan metode ini ada beberapa anggapan yang diambil, yaitu:
Perubahan elevasi muka air sepanjang bagian sungai yang di ukur adalah mengambarkan kehilangan energi yang disebabkan oleh kekasaran dasar sungai, dan
Kecepatan dan kedalaman aliran ditentukan oleh bentuk penampang, kemiringan dasar sungai dan kekasaran dasar sungai.
Menurut Sulistiyono dkk (2013:49) debit aliran sungai adalah volume air sungai yang mengalir dalam satuan waktu tertentu. Debit air sungai adalah tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur permukaan air sungai. Dalam system satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dtk).
Persamaan metode manning menurut Seyhan (1995: 215)
Q = 1/n AR 2/3 S1/2 dan V = 1/n R 2/3 S1/2
Dimana: n = koefisien kekasaran Manning
ALAT DAN BAHAN
Alat tulis digunakan untuk mencatat hasil pengukuran.
Selang plastik untuk mencari selisih kemiringan lereng sungai.
Yallon untuk menandai batas penggal sungai yang akan diukur.
Meteran untuk mengukur lebar sungai dan panjang sungai.
Kalkulator untuk menghitung hasil pengukuran.
Tabel tetapan kekasaran Manning menurut Cowan.
Tabel tetapan kekasaran Manning menurut Chow.
LANGKAH KERJA
Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
Menentukan penggal sungai yang akan diukur debitnya dengan syarat penggal sungai harus lurus dan idealnya memiliki panjang 20 m – 50 m.
Menandai penggal sungai dengan yallon.
Mengukur lebar dan kedalaman saluran sungai.
Mengisi selang plastik dengan air, membentangkan sepanjang penggal sungai yang akan diukur.
Meletakkan selang sama tingginya dengan air sungai di permukaan (pada bagian hulu).
Menentukan besarnya gradien hidraulik (S) dengan rumus:
S = selisih antara selang dengan airpanjang sungai
Mengukur luas penampang (A) dan peri-peri basah (area yang terkena air) (P) atau lebar bagian sungai yang dialiri air. Dengan rumus:
A = lebar sungai × kedalaman sungai
P = A + (2 × kedalaman sungai)
Menentukan radius hidrologi (R) dengan rumus:
R = AP
Memperhatikan kondisi saluran untuk menentukan nilai manning (n) dengan melihat tabel yang telah disediakan. Rumusnya:
n = (n0 + n1 + n2 + n3 + n4) m5
n0 = material dasar saluran tersebut tanah
n1 = tingkat ketidakseragaman
n2 = variasi penampang melintang aliran
n3 = pengaruh bangunan
n4 = banyak tanaman
m5 = meander
Menghitung kecepatan aliran sungai dengan rumus Manning yaitu:
V = 1/n R 2/3 S1/2
Menghitung debit aliran dengan rumus:
Q = V × A
Membuat laporan praktikum.
HASIL DAN ANALISIS
Tabel 1 Koefisien kekasaran menurut Cowan
Keadaan Saluran
Harga n
Material dasar
tanah
batu pecah
kerikil halus
kerikil kasar
n
0.020
0.025
0.024
0.028
Tingkat ketidak seragaman saluran
sangat kecil
sedikit lus
sedang
besar
n
0.000
0.005
0.010
0.020
Variasi penampang melintang saluran
lambat laun
kadang berubah
sering berubah
n
0.000
0.005
0.010-0.015
Pengaruh adanya bangunan dan penyempitan penampang melintang
diabaikan
agak berpengaruh
cukup berpengaruh
sangat berpengaruh
n
0.000
0.015
0.020-0.030
0.040-0.080
Tanaman atau tumbuhan
rendah
Sedang
Tinggi
Sangat tinggi
n
0.005-0.010
0.010-0.025
0.025-0.050
0.050-0.100
Tingkat meander
kecil
sedang
banyak/besar
n
1.000
1.150
1,300
Diketahui:
Panjang penggal sungai 25 m.
Kedalaman sungai 1 m.
Lebar sungai 4 m.
Selisih 3 cm.
Kriteria sungainya berada di dataran rendah, bermeander di daerah pertanian dengan tanaman akan dipanen, material dasar tanah, ketidakseragaman sedang dan sering berubah, meander sedang, serta tanpa bangunan.
Jawab:
Gradien hidraulik:
S = selisih antara selang dengan airpanjang sungai
S = 32500
S = 0,0012
Luas penampang:
A = lebar sungai × kedalaman sungai
A = 4 m × 1 m
A = 4 m2
Peri-peri basah:
P = A + (2 × kedalaman sungai)
P = 4 + (2 × 1)
P = 4 + 2
P = 6 m2
Radius hidraulik:
R = AP
R = 46
R = 0,67
Nilai (n):
n = (n0 + n1 + n2 + n3 + n4) m5
n = (0,020 + 0,010 + 0,015 + 0,00 + 0,010) 1,15
n = (0,055) 1,15
n = 0,06325 --- 0,06
Rumus manning:
V = 1/n × R2/3 × S1/2
V = 1/0,06 × 0,672/3 × 0,00121/2
V = 1/0,06 × 0,670,67 × 0,00120,5
V = 1/0,06 × 0,77 × 0,04
V = 16,67 × 0,77 × 0,04
V = 0,513436 --- 0,51 m/s
Debit aliran:
Q = V × A
Q = 0,51 × 4
Q = 2,04 m3/s
Berdasarkan perhitungan di atas dapat kita ketahui bahwa debit aliran sungai tersebut adalah 2,04 m3/s. Artinya, setiap detik, sungai tersebut mengalirkan air sebanyak 2,04 m3. Debit aliran ini dapat dipengaruhi oleh banyak faktor yaitu kemiringan lereng sungai, material dasar sungai, lebar sungai, banyaknya air yang mengalir, adanya vegetasi, adanya bangunan, adanya meander, adanya variasi perampang dan ketidakseragaman saluran, adanya ganguan seperti sampah, dan masih banyak lagi. Pengukuran menggunakan metode manning mengabaikan adanya gangguan-gangguan dari luar sungai seperti adanya sampah atau tumpukan material lainnya. Dilihat dari karakteristiknya, sungai ini berada pada daerah hilir. Dapat diketahui melalui beberapa faktor yaitu pertama, pertanian biasanya berada pada dataran rendah. Kedua, meander sedang menandakan bahwa kecepatan aliran sudah tidak sederas di hulu maka dari itu terbentuklah meander. Material dasar tanah, maka benar apabila sungai berada di hilir karena kekuatan aliran sungai melambat sehingga material sedimen yang terangkut hanyalah material yang cukup halus. Bukan berupa batuan-batuan.
KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari pembahasan di atas adalah debit aliran dapat diukur menggunakan metode manning. Metode ini memperhatikan lingkungan sekitar sungai dan komponen-komponen sungai itu sendiri. Karakteristik suatu sungai mempengaruhi besarnya debit aliran pada sungai tersebut. Faktor yang berpengaruh pada metode ini adalah kemiringan lereng sungai, material dasar sungai, adanya vegetasi, adanya meander, adanya variasi perampang dan ketidakseragaman saluran. Sungai yang menjadi sampel matode Manning ini merupakan bagian hilir dikarenakan faktor vegetasi, meander, dan material dasar sungai.
