Modul 9 Pengukuran Debit Sungai

Bab IX - 1

REKAYASA HIDROLOGI

MODUL 9 Pengukuran Debit Sungai

Bab IX - 1

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA

Mata Kuliah : Rekayasa Hi!"l"#i M"ul N"$ % : Pe#uku!a 'e(it Su#ai

Tu)ua Ist!uksi"al U*u* +TIU,

Mahasiswa mengetahui definisi dan pengertian pengukuran debit aliran air sungai, parameter yang mempengaruhi dan metode pengukuran debit sungai yang digunakan, di dalam bab ini diuraikan metode dan pengukuran dengan contoh prinsip-prinsip utama, rencana lokasi pengukuran debit dan pemanfaatan hasil perhitungan. Tu)ua Ist!uksi"al Khusus +TIK,

Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian dan tujuan pengukuran debit sungai di suatu lokasi sungai dan bangunan air yang ditinjau, dapat melaksanakan pengukuran dan perhitungan pengukuran debit sungai dari berbagai cara, dapat memilih cara-cara perhitungan yang sesuai dengan tujuannya dan dapat memanfaatkan hasil perhitungan untuk kepentingan perhitungan tahapan selanjutnya.

%$ Pe#uku!a 'e(it Ai! Su#ai U*u*

ari hujan yang jatuh, sebagian langsung menguap kembali, sebagian meresap ke dalam tanah dan dari sebagian yang mengalir melalui permukaan bumi, dari bagian yang tinggi ke bagian yang permukaan tanah yang lebih rendah, ada sebagian kecil tertahan dalam rawa sebagai air retensi dan selebihnya yang merupakan bagian yang besar, mengalir melalui palung sungai menuju ke laut. !engetahuan banyaknya air yang mengalir "debit# dalam sungai ini adalah sangat penting, baik yang mengalir terus menerus maupun yang mengalir berkala "banjir banjir tinggi#. !engetahuan mengenai debit ini dipakai melalui pengukuran dalam palung sungai dan dengan cara perhitungan berdasarkan atas besarnya curah hujan yang jauh. i dalam bab ini terutama diuraikan perhitungan debit air sungai berdasarkan pengukuran pada palung sungai. Pe!hitu#a 'e(it atas 'asa! Pe#uku!a

Mengingat bentuk palung dan alur sungai yang berubah-ubah, maka dalam pemilihan lokasi pengukuran debit harus dipertimbangkan pengaruh pola aliran dalam palung

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB

Ir. Hadi Susilo MM REKAYASA HIDROLOGI

Bab IX - $

sungai. %ntuk itu perlu diperhatikan kriteria pemilihan lokasi pengukuran debit sungai diantaranya adalah &

• • • • •

Bentuk penampang sungai stabil !ola aliran air sungai dipilih yang stabil'aliran laminar Bentuk alur sungai lurus Mudah untuk penempatan alat ukur Mudah dijangkau oleh petugas'pencatat alat ukur debit

Besarnya debit dihitung menurut rumus & ( ) * +  ( ) debit "m'det# * ) luas penampang basah "m $#  ) kecepatan rata-rata "m'det# %ntuk mendapatkan debit aliran "(#, perlu diketahui luas penampang basah "*#, yang bisa diusahakan dengan pengukuran, sedang kecepatan aliran rata-rata "# bisa didapat dari perumusan atau pengukuran. Pe!"leha Luas Pea*-a# Basah

%ntuk keperluan perhitungan debit ( dibutuhkan pengukuran penampang basah, pelaksanaan perolehan luas penampang basah dapat dilakukan dengan melaksanakan pengukuran dibagi dalam dua bagian ialah pengukuran tampangnya dan pengukuran tinggi permukaan air. a. !engukuran tampang bisa dikerjakan dengan memakai alat ukur teodolit, sebaiknya pada keadaan air yang rendah agar bak-bak dengan mudah dan baik, bisa ditempatkan. !engukuran luas penampang dapat dilakukan dengan membagi pias pias pada bentang lebar sungai untuk mendapatkan ketelitian yang lebih akurat "ambar /o. 0.1# b. etak tinggi permukaan air bisa dijalankan dengan & 1. Menempatkan tongkat duga dengan sungai, umumnya ini terdiri atas tiang yang dipancangkan dalam dasar dan untuk pendugaan maka papan ukur ditempatkan pada tiang "ambar /o. 0.$#. $. 2alau ada bangunan papan ukur bisa ditempatkan pada tembok bangunan "ambar /o. 0.#. . 3ongkat ukur bisa digantikan dengan menurap tebing sungai, turap diplester halus dan diberi garis-garis merah hitam yang menunjukkan tinggi permukaan air.



Bab IX - 

c. ambar 0.4 adalah ikhtisar pencatat tinggi permukaan otomatis, yang terdiri atas pipa dibawah diberi lubang-lubang5 dalam pipa ditempatkan pelampung yang naik turunnya air sungai. erakan pelampung ini kemudian diteruskan ke alat pencatat otomatis. engan pengukuran tampang dan pengukuran tinggi permukaan air dapat ditentukan luas basah tampang.



Bab IX - 4

Pe!"leha Ke.e-ata

!erolehan kecepatan rata-rata bisa ditentukan dengan memakai perumusan atau dengan mengadakan langsung kecepatan dalam sungai.

'e#a Me*akai Pe!u*usa

a. 6he7y X = C RI

x ) kecepatan rata-rata 8 ) jari-jari hidrolis I ) miring dasar sungai 6 ) koefisien, kalau dipakai Basin maka & 9: 1+

∂ R

6)

∂ ) koefisien kekerasan dinding

b. ;trickler & $

1

V ) k 8 - I $ untuk koefisien k, besarannya dipengaruhi oleh bahan dan tingkat kekasaran dinding dari penampang sungai'saluran dan sudah mempunyai nilai tertentu berdasarkan hasil impiris.

c.
V ) k

h I

k ) f "h# untuk & h = 1,>? m @ k ) ?,: 1>? = h = A m @ k ) 4 √ h h  A m @ k ) ">?,$ C D h#



Bab IX - >

d. roger 8umus roger berlaku untuk B minimum ) 1? m F

h)

B

Iminimum ) ?,??> ?,$ = h = $ m V ) $,:91 h ?,::A I?,4>9 h  $ m V ) $$,11 h?,>9 I?,4

Pe#uku!a Ke.e-ata

%ntuk mendapatkan data-data mengenai kecepatan diadakan pengukuran dengan memakai alat pengukur kecepatan "current meter#, misalnya dengan current meter Epeddle whellE, EwoltmanE, EF.G.3.3.E, E!8I6HE. ;emua alat pengukur ini terdiri atas benda yang kalau diletakkan dalam air akan berputar karena pengaruh kecepatan. Benda ini bisa berupa roda "peddle wheel-ambar /o. 0.># baling-baling "woltmann dan FFG33-ambar /o. 0.A# dan kerucut-kerucut kecil yang berputar mendatar "price-ambar 0.:#.



Bab IX - A



Bab IX - :

Flat pengukur ini mempunyai perumusan umum &

n

)6

6 ) n ) t ) 61 )

t

C 61

besarnya yang tergantung pada jenis alatnya, untuk FG33 lain daripada untuk !rice banyaknya putaran dalam waktu t detik waktu pengamatan korelasi, tiap-tiap alat mempunyai harganya sendiri-sendiri.

!erlengkapan elektronis memberi tanda bila telah terjadi satu putaran atau >, bahkan ada yang baru sepuluh putaran memberi tanda. ambar /o. 0.9 aris 2ontur 2ecepatan Fliran iketahui ialah, bahwa kecepatan airnya dalam-dalam satu tampang adalah titik sama, sedang untuk menentukan ( ) * + , dibutuhkan adanya data mengenai kecepatan rata-rata.

;ehubungan dengan ini, maka sebaiknya untuk perhitungan (, penampang dibagi lajuran5 tiap-tiap lajur ditentukan kecepatan rata-rata dan dihitung debitnya tiap lajur. ebit sungai adalah sama dengan jumlahnya debit lajur. %ntuk tiap lajur diadakan dua kali pengukuran kecepatan atau lebih pada tempat-tempat, yang tidak sama. ;ebagai pedoman bisa diambil, dengan mengambil d sebagai kedalaman, diukur ialah pada garis tegak tiap lajur ?,$ d dan ?,9 d dari permukaan air, karena menurut percobaan kecepatan rata-rata letak antara ?,$ d dan ?,9 d, kadang-kadang diambil pula dari permukaan air. "ambar /o. 0.0#



Bab IX - 9

C"t"h Pe!hitu#a 'e(it

Jembatan

%ntuk memudahkan perhitungan sebaiknya lebar jalur diambil sama dan satu debit jalur tidak melebihi 1? debit sungai. ambar /o. 0.11. menunjukkan ikhtisar secara melaksanakan pengukuran dan daftar no. 0.1. Menunjukan perhitungan debit sesuai dengan uraian diatas.

ambar /o. 0.0

3itik pengukuran

ambar /o. 0.1?. !embagian panjang jalur pengukuran

aftar /o. 0.1 6he7y "Ba7in# /o patok I II III I 

Jarak antar patok "m# >? >? >? >?

* "m$# >$ >0 > >4 >

Ω "m# $ $> $$ $ $$

$??

$:1

11>


Muka air C >4,$ C >4,$A C >4,$ C >419 C >4,14


Bab IX - 0

F rata− $ =

$:1 >

= >4, $ m

11>

Ω rata− $ =

>

1+

>4,$

R =

=

$-

= $- m

9: 1,:>

C =

$

I =

$,->A

>4,-$ − >4,14 $??

m

= ?,???0

= 4?,A>

V = X = C R . I

$,->A

V = 4?,A> x $,->A x ?,???0

=

1,9: m ' d

Q ) >4,$ + 1,9: ) 1?1,> m / d 3abel /o. 0.$ roger & /o !atok

Jarak antara patok "m#

* "m$#

I

>$

B "m#

F

"m#

>0

10,> 10

>

10,

>4

10,$

>4

>>,A

$,99

?,???A

>A

$,0

?,??1?

>,>

$,:9

?,???9

>4

$,9

$,91

>? 

?,??1$

$,:>

>? I

hrata-rata

,1?

>? III

*rata-rata

h ) B $,A0

>? II

I

10

$,94

h$m  ) $$,11 h ?,9 I ?,4 ()*+

Q=

Q1

+

Q$

+

4

Q-

+

Q4

=

14$,-A + :A,:$ + 99,0: + 9$,A 4

) 1$1,4 m ' d

engan Memakai !engukuran  "kecepatan#



Bab IX - 1?

) titik pangkal ) titik pengukuran /a*(a! N"$0.. %$00!erhitungan ebit dengan !engukuran 3abel /o.

k i t i t i r a d k a r a J l a :

# m " r a b e 1

# m " r i a m a l a 

i t i 3 n a t a p m e n e

?

n a r a t u !

# k i t e d " u t k a K

n a t a k p i t i m 3 e n e !

1?

$?

1,??

10 4

$? 4?

1,0? 1,:?

n a i g a b k a a t g a e t r a t a 8 1,??

# m " s a u 1

d '  m t i b e 

$,:?

1,9?

1?,A>

$ $,:? 10,1:

$,$?

1>,??

,??

$,4?

11,$?

$A,99

$,?

1>,A?

>,99

1,0?

11,:?

$$,$

1,-

,??

,??

()

141,9A

$

?,A? 1? 1

 

1,9? ,>>

1A



>

19

$

>,A?

$1



>,$?

$4



,0?

$A



$,??

?,$? ?,9? ?,$? ?,9? ?,$? ?,9? ?,$? ?,9? ?,$? ?,9?

$4 $? $> 4A >A 11 $? A 1?

$? $? $? 4? 4? $? $? 4? $?

$,4? $,?? $,>? $,? $,4? $,$? $,?? 1,9? 1,??

?,A?

;ebagai contoh &



Bab IX - 11

rafik'ambar /o. 0.1 Menunjukkan jalannya permukaan Bengawan ;olo di Babat "amongan# dari tahun 10:4. !engukuran kecepatan bisa pula dijalankan dengan pengapungan. aftar /o. 0.>. Menunjukkan jalannya debit rata-rata harian B. ;olo di !alangwot, !acitan dari tahun 10A>. rafik'ambar /o. 0.14. memperlihatkan jalannya debit 2. Brantas di Jabon Mojokerto tahun 10:4. Fngka dalam daftar tersebut dalam aftar /o. 0.>. asal dari pengukuran kecepatan, tetapi hanya sampai batas tertentu saja ialah hanya sampai ( ) :,>? m 'd, sedang tahun itu maksimum ( ) 0$$ m 'd. iatas ( ) :,>? m 'd angka-angka debit didapat dengan e+trapolasi. Memang dalam penentuan debit umumnya diambil batas tertentu, diatas batas ini debit didapat dengan e+trapolasi "tidak dengan mengukur kecepatan#, satu sama lain karena pada waktu banjir air adalah dalam dan kecepatan adalah besar, hingga sukarlah mengusahakan pemakaian current meter.

;ebagai contoh & 3abel /o. 0.4. /ama sungai B. ;GG di Bojonegoro "10A># 2. B8F/3F; di !oh ajih "10A># 2. 2G/3G di 2edungrejo "10A># B. ;GG di 2edunggareng ;olo "10AA#

Batas ( diukur pakai current meter 1?4$ m'd $4? m'd 0,9> m'd >1,1$> m'd

(maksimum $10: 91? $,> 4??

m'd m'd m'd m'd

BH/FKF/ ;GG @ !HF/KG3 2aresidenan Bojonegoro 2abupaten & !acitan 3empat & C 19 km disebelah hilir dari Barat < & C 1? m * & 4494.9 km $


2awedanan & aren esa & !elangwot 3 & 1'1-A? @ 1'1-AA 8 & uga papan !emb. A + sehari


Bab IX - 1$

 F * 3F 8 /o. 0.>

F  I 8 F / 8 F3 F - 8 F3 F 3IF! I B H /  F K F / ; GG

Bulan tan

al 1 $  4 >

I

$



4

>

A

09.> >>9.> :$1.: :$9.$ A:A.$

:A?.? >:0.> >?0.9 4:1.$ 49A.4

:?4.9 >:0.> >?0.A 4:1.$ 49A.4

440.0 >40.> :4>.A 9?0.$ :>4.?

1?: 111 11 1$9.4 10.?

1A.A 1:0.9 $?A.9 1A.A 191.A

A : 9 0 1?

AA4.> >0.? >4.> 40$.9 4A4.?

9.1 9?.1 :0A.A :10.1 AA.A

A?0.0 A$A.9 A?4.: >>1.? >4$.9

:.4 A9:.0 :9.4 :A4.9 ::$.A

14>.? 1$0.$ 141 1$0.$ 1$0.9

1:.A 1>1.? 114.9 11A.A 1?:

II

>$$.>

A$4.$

>$:.?

:A:.$

11

1$$

1$ 1 14 1>

>A4.> >91.? >1.> >$4.?

A$.? >A4.> >4$.? AA.$

4:>.? >:9.? :A0.? 9$0.A

A0.9 >AA.? 494.9 4AA.4

10 1?: 1?1.$ 1?.0

1A

A$4.$

A:A.$

9A.0

4A:.$

1: 19 10 $?

A4.: A4.: AA4.> A1$.>

AA0.: A90.9 A0:.? :$?.4

A:.9 9A?.1 91A.4 940.A

$1 $$ $ $4 $>

>A0.? >A:.> AA.> A4.: >91.?

:A:.$ A09. A1.9 >4$.: A14.1

$A

>>9.>

$: $9 $0 ? 1 8ata-rata 3erbesar

A4:.A :.4 A91.4 A:.$ A:$. A?.4 :.4

:

110.4 11 1? 1?0 11A.A 0$.$ A4.? 0:.A 0:.A 0>.9

9

>4 49 4? 4$ 1?.0 $.> 9.? A.? 44.? 9

1$.9

>$

114.9 1> 14> 1$A.>

0$.$ :?.9 >A >?

>? 4? $1 $1

1$.9

1>

>$.?

$A

4A:.$ 4$1.4 >$.4 1$.?

114.9 0$.$ 1$$.0 1$?.$

11 1$>.A 1?0 1?0

A4.? :?.9 >A >?

$A $1 $1 1A

9>>.1 9.1 9??.$ :1A.> A11.9

$9A.9 $>0.? $>?.? 191.A 1::.1

1$.9 114.9 1?: 14: 1:0.9

00.4 04.? :4.? 04.? 1?:.?

> 9> A4 A? A4

1.> 19.4 44.? >$.? A$.?

:A.?

>A:.>

1:?.9

1A:.$

1$.9

:?.9

?.?

:>$.9 :A:.$ :?$.? 9.1

>40.> 401.A 0.4 $$.: ?9.4 :1:.> 9:.9

1A?.? 14:.? 119.4 11.?

11 1?0 114.9 1: 141 1$A.$ 1:0 . 9

11A.A 1$$ 1$$ 1$:.: 1?.: $??.9

A0.$ A:.A AA.? AA.? >A 9?.$ 110.4

A.? A.? $.> ?.9? ?.4? 1.9 A$ . n


>?>.4 9?0$


Bab IX - 1

3erkecil

09.>

>4$.?

?9.4

11.?

1?1$

:4.?

>?.?

0 >.9 ? ? 9.4 ?.4

1? ? ? ? 1?.0 1A

11 ? ? ? ?.4 ?.4

1$ 1:?.9 $>:.$ ?.9 $00.4 $?9

19.4 9.4 1.4 $1.? $9.?

?.A? ?.4? >.94 ?.4? .$

?.$ ? ? ? ?.9

99.A 9>.? 9?.A 9A.9 $:4

1?.0 $.> ?.4? ?.$? ?

? ? ? ? ?

? ? ?.A 1?.0 .

A>.9 9$.9 0>.1 4.> 4:A.9

? ? ? ?.? .?

? ? ? .$ 19.4

1?.0 . 1?.0 44 >$

>94.? >A0.? $0A.0 >AA.? 4A$.4

19.4 4.? ? $ $A

9.4 ?.$ ?.$ ? ?

? . ? 1.4 44

94.9 $A$.$ >1$.4 :>:.4 :9>.$

1?.0 ?.9? ? ? ? 0.9 4.? ?

? ? ? ? ? ? .0 19.4 ?

A? 49 :9.4 9?.A :$ 1:.0 9?.A ?

:0.A A0?.> A$$.0 $.? $:A.> 491.A 0:.: :9>.$ 9?.A


?.4


Bab IX - 14

M.a.t tgl

1:''A> A'$'A> 4'4'A> M.a.t.t. 4''A> M.a.t.r. bulan Gktober

M.a.

4.A? m 4.$ 4.?> m M.a.>.?? m

( & 9:A m 'detik 9> m 'detik 914 m 'detik ( & 0$$ m 'detik ? "tidak ada aliran#

3anda ? berarti, ada air dalam sungai, hingga tidak ada aliran, m.a disungai lebih rendah dari pada m.a laut. engkung banyaknya aliran "afLoerkromme# ditetapkan dengan pengukuran aliran hingga :.>? m 'detik., lebih dari itu dengan e+trapolasi. Be(e!a-a Ta##a-a

!enentuan besarnya debit dengan cara tersebut diatas, mengalami kesukaran buat sungai yang ada dalam pegunungan dimana aliran air adalah sangat liar. alam keadaan demikian bisa antara lain cara kimia. i tempat tertentu misalnya dititik F dituangkan dalam sungai air garam dengan konsentrasi tertentu secara kontinu, pada titik B yang letaknya di bawahnya ditentukan kadar garamnya dengan jalan manitrir. 2alau pada beberapa tempat dititik B dengan jalan manitrir kadar garamnya telah menunjukan harga sama, maka di tempat itu telah merata garamnya, hingga bisa dirumuskan & (k ? C k 1 ) "( C # k $

k 1 @ k $ -() k 1 @ k ? ( ) debit sungai  ) banyaknya air garam yang dituangkan k 1 ) banyaknya garam dalam larutan k $ ) konsentrasi larutan setelah tercampur k ? ) konsentrasi larutan air sungai "asli# %ntuk sungai dimana ada bangunan misalnya penumpah "bendung bibit bisa ditentukan dengan perantaraan bangunan yang ada ini#. Meskipun debit sungai bisa dihitung dengan perumusan 6he7y, ;trikler,


Bab IX - 1>



Bab IX - 1A



Bab IX - 1:

Istilah1istilah

!apan uga Fir "!eil ;cale# Futomatic Kater eLel 8ading'!encatat tinggi muka air sungai otomatis "FK8#. 2oefisien kekasaran dinding. !engukuran hasil e+trapolasi 6urrent meter aris kontur kecepatan aliran air

S"al Latiha

1. Jelaskan kriteria pemilihan penempatan lokasi pemasangan alat ukur tinggi muka air sungai dan sebutkan jenis alat ukur yang digunakan. $. Jelaskan metode pengukuran luas penampang rata-rata suatu sungai yang saudara ketahui dan berikan contoh dan sketch. . Jelaskan metode pengukuran kecepatan rata-rata aliran pada suatu penampang sungai dan berikan sketch pola pembagian kecepatannya. 4. Bila diketahui luas penampang sungai hasil pengukuran di lapangan adalah > m$ dan kecepatan rata-rata aliran sungai pada penampang yang sama adalah sebesar 1,$ m'det.
Re2e!esi

1. .


Modul 9 Pengukuran Debit Sungai

Recommend Documents