Pengukuran Debit metode Current Meter dan Float

Laboratorium Hidrogeologi 2018

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Sungai adalah aliran air yang besar dan memanjang yang mengalir secara terus-menerus dari hulu (sumber) menuju hilir (muara). Kemanfaatan sungai adalah untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum, saluran pembuangan air hujan dan air limbah, bahkan potensial untuk objek wisata sungai. Keberadaan Sungai perlu dianalisis untuk mengetahui potensinya dengang menghitung Debit. Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam mengalir dalam satuan volume per waktu. Debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai (DAS). Satuan debit yangdigunakan adalah meter kubir per detik (m3/s).

Debit sungai dapat diperoleh setelah melakukan pengukuran kecepatan aliran sungai dan kemudian mengalikan dengan

luas penampangnya (Sosrodarso (Sosrodarso dan

Taminango, 1984). Pada praktek kuliah lapangan ini pengukuran debit sungai dilakukan dengan menggunakan 2 metode, yaitu metode Float metode Float dan Current meter . Debit air merupakan jumlah air yang mengalir dalam suatu penampang tertentu (sungai

/

saluran

/

mata

air).

Pemilihan

lokasi

pengukuran

debit

air

mempertimbangkan beerapa hal, diantaranya hal, diantaranya yaitu : 1. dibagian sungai yang relatif lurus, 2. Jauh dari pertemuan cabang sungai 3. Tidak ada tumbuhan air, 4. Aliran tidak turbulen 5. Aliran tidak melimpah melewati tebing sungai

I.2. Maksud dan Tujuan 

Mempelajari dan memahami cara

penggunaan

metode float dan current

meter

1

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.










Untuk mengetahui kecepatan aliran sungai



Untuk mengetahui luas penampang sungai



Untuk mengetahui dan menghitung debit aliran sungai.

I.3. Lokasi Penelitian

Lokasi kegiatan bertempat di Sungai Babarsari, Kecamatan Depok, Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta.

I.4. Alat dan Bahan

Alat dan Bahan yang digunakan dalam kegiatan lapangan kali ini berupa : 

Alat ukur Current meter



1 buah Meteran



Penggaris 1 meter



Stopwatch



Kamera



Bola pingpong

I.5. Langkah Kerja

1.5.1. Metode Current Meter a. Mengukur kecepatan aliran air : 

Rangkailah alat

ukur Current meter, kemudian tentukanlah lokasi untuk

mulai menarik meteran dari satu titik(tempat) di tepi sungai ke tepi sungai lainnya. 

Lalu tentukanlah dan bagilah lebar sungai tersebut sehingga menjadi beberapa segmen



Kemudian ukurlah kecepatan aliran dengan menggunakan alat alat Current meter tersebut pada tersebut pada setiap segmen tersebut di kedalaman tertentu.








b. Mengukur penampang sungai : 

Bentangkanlah meteran untuk mengukur lebar sungai



Ambillah data kedalaman sungai pada setiap jarak tertentu dengan menggunakan penggaris kayu yang emiliki panjang 1 meter.



Buatlah sketsa penampang sungai serta tentukanlah dengan rumus bagaimana kita mencari luas penampang pada setiap segmen, apakah menggunakan rumus trapesium atau rumus segitiga.



Catatlah data yang diperoleh pada tabel pengukuran.

1.5.2. Metode F loat loat atau Pengapungan : 

Tentukanlah satu titik lokasi pengukuran pada tepi sungai , lalu lalu berikan tanda menggunakan patok kayu maupun batu, setelah itu bentangkanlah meteran dari titik tersebut ke tepi sungai lainnya.



Tentukanlah panjang (L), yang kemudian akan diketahui garis akhir pengukuran.



Letakan Hanyutkan media pelampung(bola pim pong), lalu hitung lamanya waktu yang diperlukan oleh bola pimpong untuk sampai ke garis akhir dengan menggunakan stopwatch menggunakan stopwatch..



Catatlah data yang kita peroleh yakni berupa jarak (m) dan waktu (s).








BAB II DASAR TEORI

II.1. Dasar Teori

Sungai merupakan air tawar dari sumber alamiah yang mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah dan menuju atau bermuara ke laut, danau atau sungai yang lebih besar. Arus air di bagian bagian hulu sungabiasanya lebih deras dibandingkan dengan arus sungai pada bagian hilir. Aliran sungai seringkali berliku-liku karena terjadinya proses pengikisan dan pengendapan di sepanjang sungai. Sungai merupakan

jalan air alami. mengalir menuju men uju samudera, danau atau

laut, atau ke sungai yang lain. Sungai merupakan salah satu bagian b agian dari siklus hidrologi. Debit aliran adalah jumlah air yang mengalir dalam satuan volume vo lume per waktu. Debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai (DAS). Satuan debityang digunakan adalah meter kubir per detik (m3/s). Teori yang mendasari pengukuran debit adalah teori yang dikemukakan oleh Darcy, yaitu volume air didapatkan dari hasil kali antara kecepatan aliran dengan luas penampang yang dialiri. Rumus :

Q = v. A

Dimana: Q = debit aliran v = kecepatan aliran A = luas penampang

Pada umumnya pengukuran debit dapat dilakukan dengan dua cara: 1. Pengukuran secara langsung 2. Pengukuran secara tidak langsung








1. Pengukuran Debit secara Langsung a. Volumetric Method Dilakukan pada sungai kecil, memakai bejan yang sudah diketahui volumenya kemudian mengukur waktu yang diperlukan air untuk memenuhi bejana. Rumus :

Q = V/t

Dimana: Q = debit aliran V = volume bejana T = waktu

b. Ambang/ pintu ukur 2. Pengukuran Debit secara tidak langsung 1. Velocity head rod Alat ukur ini terdiri dari batang/papan berskala, dilengkapi dengan pemberat yang dapat diputar. Rumus:

V = 2.g.h

V = kecepatan rata-rata aliran g = percepatan gravitasi h = selisih tinggi air akibat pemutaran batang/papan sebesar 90°

2. Trupp’s ripple meter Alat jenis ini terdiri dari rangkaian papan ukur dan batang kayu. Kecepatan aliran dapat ditentukan dengan: V = C+X.L

v = kecepatan rata-rata aliran








w

4

6

8

9

12

X

0,280

0,206

0,161

0,145

0,109

Tabel 1. Hubungan antara w dan X

3. Pitot meter Metode ini tidak berbeda jauh dengan metode Velocity head rod. Terdiri rod. Terdiri dari pipa bengkong yang dimasukkan ke dalam aliran. Rumus:

V = 2.g.h

4. V Nocth Alat terdiri dari papan yang salah satu sisinya membentuk huruf V dan disertai alat ukur berskala.

II.2 Pengukuran Metode C urr ur r ent Met Meter

Prinsip kerja dari alat current meter adalah mengukur besar kecepatan arus berdasar jumlah putara kipas pada alat. Rumus:

V=a+b.N

Dimana: v

= kecepatan aliran

a, b = konstanta N

= jumlah putaran kipas

Selain itu parameter luas penampang sungai (A) juga digunakan untuk menghitung debit, dimana

Q = v. A

Jika nilai N < 0,95 maka untuk menentukan kecepatan V = (0,2518 . N) + 0,0121 m/s










II.3 Pengukuran Metode F loat loat

Pengukuran dengan cara ini hanya untuk menaksir secara kasar, karena hanya meliputi kecepatan aliran di permukaan. Rumus:

Dimana: v = kecepatan rata-rata aliran s = jarak t = waktu

v = s/t








BAB III PEMBAHASAN

III.1 Metode C urr ur r ent Mete Meter

Langkah pertama kita mengukur ukur lebar sungai dan membaginya menjadi 10 segmen. Lalu kita menententukan panjang sungai yang akan kita ukur dan membaginya lagi menjadi 2 segmen. Kemudian kita ukur kecepatan aliran sungai pada setiap segmen sungai. Karena kita menggunakan alat current meter maka kita langsung dapat mengetahui kecepatan rata-rata tiap tiap bagian. Cara menggunakannya yaitu dengan cara menenggelamkan kincir pada current meter sampai kecepatan yang muncul dilayar stabil pada angka tertentu, kemudian kita baca dan catat.

Gambar 1. Pengukuran kecepatan menggunakan








Tabel 2. Tabel Perhitungan Current Meter

No Penampang

Lebar Penampang (m)

Luas Penampang (m2)

Debit Aliran (meter 3/ Detik)

1

6,7

0,67

0,55

2

7,7

0,77

0,54

3

7,1

0,71

0,801

Debit RataRata (meter 3/ Detik) 0,63

III.2 Metode F loat loat

Pada metode ini kita menggunakan peralatan berupa meteran dengan bola pimpong sebagai seb agai media pengapungnya. Lakukan pengapungan sebanyak 3 kali yaitu pada kedua pinggiran sungai dan ditengah sungai. Hitung dengan stopwatch lama bola pimpong mengapung dari titik start ke titik finish, kemudian catat hasil perhitungan untuk mengetahui kecepatan aliran sungai.








Table 3. Perhitungan Float

No Segmen Mulai

1

2

S (m) t (Detik)

Kecepatan (m/s)

5

17,28

0.2465

5

28,81

0,1445

5

30,9

0,136

5

13.00

0.46

5

6.19

0.97

5

10.74

0.56

v Ratarata (meter 3/ Detik)

Luas Penampa ng (m2)

Debit Aliran( meter 3/ dtk)

0,1756

5,1791

0,9129

Debit Ratarata (meter 3 / Detik)

0,957 0.66

6,3115

1,002








III.3 Penampang Sungai

Gambar 7. Penampang sungai Metode Float










Gambar 8. Penampang sungai dengan metode Current Meter








Tabel. 4 Perhitungan Penampang

Penampang 1 No Segmen

I

Dalam Sungai (m)

Lebar Sungai (m)

0,90 0,95

Lebar (m)

Kecepatan Kincir (m/s)

LuasPenamp ang (m2)

Debit Aliran (m3/detik)

0,67

0,2

0,6197

0,1239

II

0,80

0,67

0,2

0,5862

0,1172

III

0,98

0,67

0,3

0,5963

0,1193

IV

0,100

0,67

0,2

0,6633

0,066

V

0,96

0,67

0,1

0,6566

0,066

0,67

0,1

0,6197

0,062

6,7 VI

0,89








V

0,71

0,77

0,1

0,59

0,059

VI

0,69

0,77

0,1

0,54

0,054

VII

0,62

0,77

0

0,50

0

VIII

0,62

0,77

0

0,48

0

IX

0,57

0,77

0

0,46

0

X

0,25

0,77

0

0,32

0

Total

7,113

0,77

0,8

5,77

0,54

7,7

Penampang 3 No Segmen I II

Dalam Sungai (m) 0,94 0,98 0,92

Lebar Sungai (m)

Lebar (m)

Kecepatan Kincir (m/s)

LuasPenamp ang (m2)

Debit Aliran (m3/detik)

0,71

0,1

0,68

0,068

0,71

0,1

0,67

0,067








BAB IV KESIMPULAN

Dilakukannya Praktek pengukuran debit sungai membuat praktikan lebih mengerti dalam proses pengambilan data, input data, dan mengolah data. Dalam hal ini, dilakukan dua metode pengukuran guna membandingkan hasil akhir, dan hasil akhir debitnya terdapat sedikit perbedaan nilai. Hal ini karena, metode Current Meter dianggap lebih akurat karena mampu menghitung kecepatan arus di bawah permukaan. Sedangkan metode Float hanya mengukur kecepatan aliran di atas permukaan, sehingga data kurang akurat.

Hasil pengukuran yang didapatkan, seperti dibawah ini : 1. Debit aliran dengan metode Current Meter : 0,63 m3/s 2. Debit aliran dengan metode Float : 0,957 m3/s

Pengukuran Debit metode Current Meter dan Float

Recommend Documents