Laporan Praktikum Debit botani phanerogamae
Reni Pratiwi
G41113303
I.
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Salah satu bagian dari siklus hidrologi adalah sungai. Sungai dan anakanak sungai tersebut berfungsi untuk menampung, menyimpan dan mengalirkan
air yang berasal dari curah hujan serta sumber air lainnya. Sungai yang
mengalirkan air tawar dari hulu (sumber) ke hilir (muara) secara terus menerus
memberi manfaat bagi sekitarnya, baik untuk keperluan pertanian, dan bahan
baku air minum.
Wilayah suatu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungai yang
melaluinya disebut daerah aliran sungai (DAS). Akhir-akhir ini, persoalan
seperti erosi, sedimentasi, longsor dan banjir pada DAS intensitasnya semakin
meningkat. Persoalan-persoalan tersebut merupakan bentuk respon negatif dari
komponen-komponen DAS terhadap kondisi curah hujan.
Debit (kecepatan aliran) dan sedimen merupakan komponen penting yang
berhubungan dengan permasalahan DAS seperti erosi, sedimentasi, banjir dan
longsor. Oleh harena itu, pengukuran debit dan sedimen harus dilakukan dalam
pemantauan DAS.
Kegiatan yang dilakukan dalam pengukuran debit adalah pembuatan profil
melintang sungai dan pengukuran kecepatan aliran. Profil melintang sungai atau
bentuk geometri saluran sungai berpengaruh terhadap besarnya kecepatan aliran
sungai, sehingga dalam perhitungan debit perlu dilakukan pembuatan profil
Kecepatan aliran sungai diperoleh dari rata-rata kecepatan aliran pada tiap
bagian penampang sungai tersebut. Idealnya, kecepatan aliran rata-rata diukur
dengan menggunakan 'current meter'. Alat ini dapat mengetahui kecepatan
aliran pada berbagai kedalaman penampang.
Selain air, sungai juga mengalirkan sedimen. Kandungan sedimentasi
berpengaruh pada kecepatan aliran dan kedalaman sungai. Untuk menghitung
kandungan sedimentasi pada air sungai dan debit air, maka praktikum “Metode
Pengukuran Debit” dilakukan.
Reni Pratiwi
G41113303
I.2 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan percobaan ini adalah untuk mengukur debit air (jumlah air yang
mengalir dari suatu penampang tertentu persatuan waktu), serta menghitung
kandungan sedimentasi pada air sungai sehingga dapat menganalisis pengaruh
sedimentasi terhadap debit aliran.
Kegunaan dari praktikum ini yaitu setiap mahasiswa mengerti dan
mengetahui cara-cara mengukur debit air menggunakan current meter.
Reni Pratiwi
G41113303
II.
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 DAS (Daerah Aliran Sungai)
DAS adalah daerah tertentu yang bentuk dan sifat alaminya sedemikian
rupa sehingga merupakan suatu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungai
yang melaluinya. Sungai dan anak-anak sungai tersebut berfungsi untuk
menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan
serta sumber air lainnya. Penyimpanan dan pengaliran air dihimpun dan ditata
berdasarkan hukum alam di sekelilingnya sesuai dengan keseimbangan daerah
tersebut. Proses tersebut dikenal sebagai siklus hidrologi [ CITATION Rah09 \l
1033 ].
Gambar 1. Siklus Hidrologi dalam Lanskap Daerah Aliran Sungai.
(Sumber: Rahayu, 2010)
Karakteristik fisik DAS merupakan variabel dasar yang menentukan
proses hidrologi pada DAS, sedangkan karakteristik sosial ekonomi dan budaya
masyarakat adalah variabel yang mempengaruhi percepatan perubahan
kondisi hidrologi DAS. Oleh karena itu, pemahaman mengenai karakteristik
fisik DAS, dalam hal ini terrain dan geomorfologi, pola pengaliran dan
penyimpanan air sementara pada DAS, dapat membantu mengidentifikasi
daerah yang memiliki kerentanan tinggi terhadap terjadinya persoalan DAS,
serta perancangan teknik-teknik pengendalian yang sesuai dengan kondisi
setempat. Komponen yang ada di dalam sistem DAS secara umum dapat
dibedakan dalam tiga kelompok, yaitu komponen masukan yaitu curah hujan,
Reni Pratiwi
G41113303
komponen output yaitu debit aliran dan polusi atau sedimen, dan komponen
proses yaitu manusia, vegetasi, tanah, iklim, dan topografi (Subekti, 2009).
II.2 Debit
Pengertian debit adalah besaran yang menyatakan volume fluida yang
mengalir melalui suatu penampang tertentu dalam satuan waktu tertentu. Dalam
hidrologi dikemukakan, debit air sungai adalah tinggi permukaan air sungai
yang terukur oleh alat ukur pemukaan air sungai. Pengertian yang lain debit atau
aliran sungai adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati
suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI
besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m 3/s)
[ CITATION Ace10 \l 1033 ].
Q = V.t ………………………….(pers. 1)
Dimana: Q = debit aliran (m3/s)
V = volume (m2)
t = selang waktu (s)
Debit adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu
penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI
besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt). Data
debit atau aliran sungai merupakan informasi yang paling penting bagi
pengelola sumberdaya air. Debit puncak (banjir) diperlukan untuk merancang
bangunan pengendali banjir. Sementara data debit aliran kecil diperlukan untuk
perencanaan alokasi (pemanfaatan) air untuk berbagai macam keperluan,
terutama pada
musim kemarau panjang. Debit aliran rata-rata tahunan dapat
memberikan gambaran potensi sumber daya air yang dapat dimanfaatkan dari
suatu daerah aliran sungai (Subekti, 2009).
Pengukuran debit di lapangan dapat dilakukan dengan membuat stasiun
pengamatan atau dengan mengukur debit di bangunan air seperti bendung dan
peluap. Pada pembuatan stasiun pengamatan debit, paramater yang diukur
adalah tampang lintang sungai, elevasi muka air, dan kecepatan aliran
Selanjutnya, debit aliran dihitung dengan mengalikan luas tampang dan
kecepatan aliran. Untuk mendapatkan hasil yang teliti, lebar sungai dibagi
menjadi sejumlah pias dan diukur kecepatan aliran (Triatmodjo, 2010).
Reni Pratiwi
G41113303
Debit aliran sungai diberi notasi Q adalah jumlah air yang mengalir melalui
tampang lintang sungai tiap satu satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam
m3/s. Debit sungai, dengan distribusinya dengan ruang dan waktu, merupakan
informasi penting yang diperlukan dalam perencanaan bangunan air dan
pemanfaatan sumber daya air. Mengingat bahwa debit aliran sangat bervariasi
dari waktu ke waktu maka diperoleh data pengamatan debit dalam waktu yang
panjang. Debit aliran (Q) diperoleh dengan mengalikan luas tampang aliran (A)
dengan percepatan aliran (v). Kedua parameter tersebut dapat diukur pada suatu
tampang lintang (stasiun) di sungai. Luas tampang aliran diperoleh dengan
mengukur elevasi permukaan air dan dasar sungai. Kecepatan aliran diukur
dengan menggunakan alat ukur kecepatan current meter (Subekti, 2009).
Menurut Nababan (2012), faktor yang memengaruhi distribusi aliran
langsung dan limpasan permukaan adalah sebagai berikut:
1. Intensitas curah hujan, yang merupakan faktor paling penting yang
berpengaruh terhadap aliran langsung. Curah hujan besar akan melebihi
kapasistas infiltrasi permukaan tanah sehingga menghasilkan aliran
permukaan yang besar, sedang curah hujan dengan intensitas lebih kecil
akan lebih banyak diserap ke dalam tanah.
2. Lama hujan, bila lama hujan adalah sama atau lebih besar dari waktu
perjalanan rata-rata maka potensi kelbihan hujan adalah maksimum
sedangkan apabila lama hujan lebih kecil dari waktu perjalanan rata-rata
maka potensial kelebihan hujan adalah lebih kecil dari maksimum.
Maksimum karena seluruh daerah tangkapan curah hujan akan memberikan
kontribusi kepada aliran permukaan sebelum curah hujan berkurang.
3. Distribusi curah hujan, dengan volume curah hujan tertentu secara seragam
terdistribusi di seluruh DAS akan memunyai intensitas yang lebih rendah
dan kurang menghasilkan aliran permukaan daripada dengan volume curah
hujan yang sama jatuh di daerah yang kecil pada suatu lokasi tertentu dari
DAS.
II.2.1 Profil Melintang Sungai
Reni Pratiwi
G41113303
Pengukuran dilakukan perlahan untuk mendapatkan profil melintang
sungai yang dibutuhkan. Pengukuran penampang profil melintang sungai
bertujuan untuk mendapatkan luas area pada penampang sungai. Pengukuran ini
dilakukan karena sangat dibutuhkan pada pengolahan data dan termasuk salah
satu parameter yang dibutuhkan [ CITATION Azw13 \l 1033 ].
Pengukuran profil sungai bertujuan agar luas penampang sungai dapat
diketahui. Luas penampang sungai (A) merupakan penjumlahan seluruh bagian
penampang sungai yang diperoleh dari hasil perkalian antara interval jarak
horisontal dengan kedalaman air. Kecepatan aliran sungai pada satu penampang
saluran tidak sama. Kecepatan aliran sungai ditentukan oleh bentuk aliran,
geometri saluran dan faktor-faktor lainnya. Kecepatan aliran sungai diperoleh
dari rata-rata kecepatan aliran pada tiap bagian penampang sungai tersebut.
semakin dalam sungai, maka semakin besar kecepatan alirannya [ CITATION
Rah09 \l 1033 ].
II.2.2 Metode Pengukuran Debit Air
Distribusi kecepatan aliran di dalam alur tidak sama arah horisontal
maupun arah vertikal. Dengan kata lain kecepatan aliran pada tepi alur tidak
sama dengan tengah alur, dan kecepatan aliran dekat permukaan air tidak sama
dengan kecepatan pada dasar alur [ CITATION Ace10 \l 1033 ].
Gambar 2. Distribusi Kecepatan Aliran.
(Sumber: Hidayat, 2010)
Keterangan :
Reni Pratiwi
G41113303
A : teoritis
B : dasar saluran kasar dan banyak tumbuhan
C : gangguan permukaan (sampah)
D : aliran cepat, aliran turbulen pada dasar
E : aliran lambat, dasar saluran halus
F : dasar saluran kasar/berbatu
Kecepatan aliran dapat diukur dengan beberapa metode salah satunya
adalah metode current-meter. Current meter adalah alat untuk mengukur
kecepatan aliran (kecepatan arus).
Prinsip pengukuran kecepatan dengan
current meter yaitu luas penampang basah ditetapkan berdasarkan pengukuran
kedalaman air dan lebar permukaan air. Kedalaman dapat diukur dengan mistar
pengukur, kabel atau tali [ CITATION Ace10 \l 1033 ].
Menurut Hidayat(2010), untuk menentukan menggunakan current meter
v = n.a + b ……………………(Pers. 2)
Dimana: v = kecepatan aliran
n = Jumlah putaran per detik
a dan b = konstanta yang diperoleh dari kaibrasi alat
Table 1. Pengukuran Kecepatan dan Kecepatan Rata-rata
Tipe
Kedalaman
Titik pengamatan dari
Kecepatan rata-rata
Satu titik
Dua titik
Tiga titik
Lima titik
Air (d)
0,3 – 0,6 m
0,6 – 3 m
3–6m
>6 m
permukaan
0,6
0,2 dan 0,8 d
0,2 ; 0,6 dan 0,8 d
s; 0,2 ; 0,6 ; 0,8 ; dan b
pada vertical
v=v
v = ½ (v2 + v8)
v = ¼ (v2 + 2v6 + v8)
v = 1/10
(vs+3v2 +2v6+3v8+vb)
Sumber: Rahayu, et al (2010).
Metode selanjutnya yang digunakan dalam pengukuran
debit adalah metode tidak langsung. Cara tidak langsung
digunakan
jika
pengukuran
secara
langsung
tidak dapat
dilakukan. Di dalam zat cair ideal, tidak terjadi gesekan,
sehingga kecepatan aliran (v) sama di setiap titik pada
tampang lintang (Rahayu, 2009).
Reni Pratiwi
G41113303
II.3 Sedimentasi
Sedimentasi yaitu proses pengendapan dari suatu material yang berasal
dari angin, erosi air, gelombang laut. Material yang dihasilkan dari erosi yang
dibawa oleh aliran dapat diendapkan di tempat lebih rendah. Selanjutnya jika
sedimentasi terjadi, maka perubahan kedalaman (pendangkalan) juga akan
terjadi yang mengakibatkan kemungkinan terjadi banjir (Pangestu, 2008).
Menurut Supangat (2014), faktor yang menentukan laju sedimentasi
DAS :
a. Jumlah dan intensitas hujan
b. Tipe tanah dan formasi geologi
c. Penutupan tanah dan penggunaan lahan, dan topografi
d. Kondisi drainase alami yang meliputi: bentuk, jaringan, kerapatan, gradien,
ukuran, dan run off
e. Karakteristik sedimen, seperti ukuran butir dan mineralogi; dan hidrolika
saluran (sungai)
Sedimen di sungai dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu sedimen
melayang (suspended load) dan sedimen merayap (bed load). Pengukuran
sedimen melayang dapat dilakukan dengan mengambil contoh air sungai
melalui metode pengambilan langsung di permukaan (grab sample; untuk
sungai yang homogen) atau metode integrasi kedalaman (depth integrated;
untuk sungai dalam dan tidak homogen). Sedangkan sedimen merayap diambil
dengan metode perangkap [ CITATION Rah09 \l 1033 ].
Aliran pada sungai, secara umum membawa sejumlah sedimen, baik
sedimen suspensi (suspended load) maupun sedimen dasar (bed load). Adanya
perubahan angkutan sedimen dasar (bed load) akan disertai dengan perubahan
konsentrasi sedimen suspensi. Konsentrasi sedimen suspensi (dan distribusi
kecepatan) diketahui berubah dari tengah ke arah tepi saluran. Adanya sedimen
suspensi dapat mempengaruhi bentuk distribusi kecepatan, yang akan
mempengaruhi besaran kecepatan gesek yang ditimbulkannya. Adanya bed load
yang diketahui mempengaruhi kandungan konsentrasi sedimen suspensi, dan
juga
mempengaruhi
bentuk
distribusi
kecepatan,
diperkirakan
mempengaruhi besarnya kecepatan gesek [ CITATION Bam07 \l 1033 ].
juga
Reni Pratiwi
G41113303
Sedimen melayang akan dialirkan lebih jauh dibandingkan dengan
sedimen merayap. Disamping itu sedimen melayang biasanya juga mengadung
partikel-partikel lain seperti zat hara atau bahan lain yang dapat mencemari air.
Oleh karena itu penetapan hasil sedimen melayang lebih sering dilakukan
dibandingkan sedimen merayap [ CITATION Rah09 \l 1033 ].
Menurut Rahayu, et al., (2009), untuk mengetahui berapa jumlah sedimen
melayang di sungai dapat dilakukan dengan cara:
1. Mengambil contoh air sungai dengan volume tertentu kemudian diendapkan
dan dikeringkan dalam oven.
2. Menimbang berat kering sedimen. Dari berat kering tersebut bisa diukur
konsentrasi sedimen dalam contoh air. Selanjutnya, dengan data debit dapat
diketahui hasil sedimen.
Peningkatan muatan sedimen di permukaan sungai mempengaruhi debit
suatu sungai. Penumpukan sedimen dalam jumlah besar di dasar sungai
umumnya menyebabkan debit sungai akan menurun. Namun permukaan tebing
sungai yang tidak rata (bergelombang) membuat debit sungai tetap konstan.
Penumpukan sedimen yang tinggi berpotensi mengurangi kapasitas tampung
sungai terhadap air hujan yang berintensitas besar terutama saat musim hujan
[ CITATION Mau14 \l 1033 ].
Sifat debit pada sungai yang terbuka yaitu apabila semakin ke hilir aliran
airnya semakin kuat sehingga jumlah sedimen yang tersuspensi dalam aliran
sungai tersebut menjadi semakin besar terutama jika hujan turun pada bagian
hulu sungai dalam waktu yang cukup lama. Hujan yang terjadi pada daerah
aliran sungai akan menyebabkan daya angkut yang kuat untuk membawa
muatan suspensi yang banyak sampai ke muara dan mengikis material tanah
yang dilaluinya sehingga muatan suspensinya juga semakin banyak. Semakin
cepat aliran debit, jumlah sedimen yang tersuspensi dalam aliran debit sungai
tersebut menjadi semakin besar. Daerah aliran sungai yang mempunyai bentuk
lahan terbuka pada umumnya akan memberikan sumbangan suspensi yang
relatif lebih besar dari daerah aliran sungai yang terdiri atas lahan-lahan tertutup,
misalnya hutan (Aryanto, 2010).
Menurut Supangat (2014), perhitungan hasil sedimentasi meliputi:
Reni Pratiwi
G41113303
a.
Debit (Q) adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang
melintang sungai per satuan waktu, dalam satuan (m³/detik)
b.
Konsentrasi sedimen (Cs) = kandungan sedimen
Konsentrasi sedimen (Cs) = (b-a) / vol. air ….(pers. 3)
a = berat gelas ukur / kertas saring kosong
b = berat gelas ukur / kertas saring isi
c.
Data Cs diperoleh dengan cara mengambil sampel/contoh air dan membawa
ke laboratoriun untuk dapat diketahui konsentrasi sedimen dalam satuan
mg/liter atau ppm.
d.
Debit sedimen (Qs) adalah perkalian antara debit (Q, m 3/dt) dengan
konsentrasi sedimen (CS, mg/l). Perhitungan debit suspensi (Qs).
1. Perhitungan debit suspensi sesaat/harian
Qsi = Csi x Qi ….… (pers. 5)
Qsi = debit sedimen setiap saat (m³/detik)
Qi = debit aliran (m³/detik)
Csi = kandungan sedimen
2. Perhitungan lengkung debit suspensi untuk beberapa sampel air yang
diambil pada berbagai variasi dan debit pada periode waktu tertentu
(musim atau tahunan).
II.4 Current Meter
Kecepatan aliran dapat diukur dengan beberapa metode salah satunya
adalah metode current meter. Current meter adalah alat untuk mengukur
kecepatan aliran (kecepatan arus).Ada dua tipe current meter yaitu tipe balingbaling (propeler type) dan tipe canting (cup type) [ CITATION Bam09 \l 1033 ].
Current meter harus memiliki respon yang cepat dan konsisten dengan
setiap perubahan yang terjadi pada kecepatan air. Selain itu, current meter
keakuratan harus sesuai dengan komponen kecepatan, tahan lama, mudah
dilakukan pemeliharaan, dan mudah digunakan dengan kondisi lingkungan yang
berbeda-beda. [ CITATION Bam09 \l 1033 ].
Prinsip kerja jenis curent meter ini adalah propeler berputar dikarenakan
partikel air yang melewatinya.Jumlah putaran propeler per waktu pengukuran
Reni Pratiwi
G41113303
dapat memberikan kecepatan arus yang sedang diukur apabila dikalikan dengan
rumus kalibrasi propeler tersebut. Jenis alat ini yang menggunakan sumbu
propeler sejajar dengan arah arus disebut ottpropeler curent meter dan yang
sumbunya tegak lurus terhadap arah arus disebut pricecup current meter.
Peralatan sumbu vertikal ini tidak peka terhadap arah aliran [ CITATION
Bam09 \l 1033 ].
Gambar 3. Bagian Current Meter.
(Sumber: Farista, 2009)
Reni Pratiwi
G41113303
III. METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1.
Waktu dan Tempat
Praktikum pengukuran debit aliran pengambilan data di lakukan di sub
DAS sungai Tello, Makassar pada tanggal 9 April 2016 pukul 10.00-14.30
WITA.
Pengolahan sampel sedimentasi dilakukan pada 16 April 2016 pukul 16.30
WITA sampai selesai di Laboratarium Hidrologi, Jurusan Teknologi Pertanian,
Universitas Hasanuddin, Makassar.
3.2.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum pengukuran debit aliran
yaitu meteran, patok, tali rafia, current meter, payung, botol 600 mL 4 buah,
mesin pengering/oven, timbangan elektronik ion scales EPS05, gelas ukur,
tabung ukur, kawat jaring, gunting serta laptop.
Bahan yang digunakan yaitu kertas saring, air, sampel sedimen,
alumininium foil, dan kertas label.
3.3.
Prosedur Kerja
Prosedur kerja dari praktikum pengukuran debit aliran adalah sebagai
berikut:
3.3.1
Pengukuran Profil Penampang Sungai dan Kecepatan Aliran
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Membentangkan tali rafiah dan mengikat ujung tali dengan patok
yang telah di pasang di pinggir sungai.
Reni Pratiwi
G41113303
c. Mengukur lebar sungai kemudian menetukan titik yang akan diukur.
d. Menentukan posisi tempat pengukuran dengan membagi sungai
menjadi lima segmen dengan jarak (lebar) yang sama.
e. Memberi tanda pada posisi pengukuran dengan menggunakan tali
rafia.
f. Mengukur kedalaman sungai setiap segmen menggunakan meteran.
g. Menentukan titik pengukuran kecepatan dengan cara mengalikan hasil
ketinggian muka air sungai dengan 0,6.
h. Mengukur kecepatn aliran sungai pada setiap segmen pengukuran
menggunakan current meter dan mencatat nilai yang terbaca pada
alat.
i. Mengambil sampel sedimen melayang disetiap titik pengukuran
dengan menggunakan botol aqua tepat disamping alat current meter
dan pengambilan sampel tidak melawan arus sungai.
j. Mengulangi prosedur f-g untuk titik selanjutnya.
k. Melakukan perhitungan debit aliran berdasarkan data pengukuran.
3.3.2
Pengolahan Sampel Sedimen
a. Menggunting kertas saring dengan ukuran yang sama besar sebanyak
4 bagian.
b. Menimbang setiap kertas saring yang telah digunting dengan
menggunakan timbangan.
c. Membuat nampan dari aluminium foil dan kawat jaring dan
menimbangnya dengan menggunakan timbangan.
d. Mengocok sampel sedimentasi kemudian dituang kedalam gelas ukur
untuk mengetahui volume yang didapatkan dari setiap sampel.
e. Membagi setiap sampel sedimentasi yang telah diambil dilapangan
menjadi 6 (satuan volume) dengan menggunakan gelas ukur.
f. Menyaring setiap sampel sedimen dengan menggunakan kertas
saring.
g. Memasukkan hasil saringan setiap sampel kedalam oven selama
beberapa menit yang disimpan diatas loyang aluminium foil dan
kawat jaring yang telah dibuat dan memeriksa sampel hingga kering.
Reni Pratiwi
G41113303
h. Mengeluarkan sampel dari oven apabila sampel telah kering.
i. Mengukur berat yang dihasilkan dari hasil pengeringan setiap sampel
sedimentasi dengan menggukan timbangan.
j. Melakukan perhitungan debit sedimentasi disetiap titik berdasarkan
data pengukuran.
3.4
3.4.1
Rumus yang Digunakan
Penentuan Debit
a. Metode Langsung
v 1 +v 2
Q= 2 A
Keterangan:
Q = Debit Aliran (m3/s)
A = Luas Penampang (m2)
v = Kecepatan Aliran (m/s)
b. Metode Manning
Mencari kecepatan aliran terlebih dalu setelahnya menghitung debit
v = 1/n r2/3 S1/2
Q = A.v
Keterangan:
v = Kecepatan Aliran (m/s)
r = Jari-jari Hidrolik (m)
S = Slope (m)
Q = Debit Aliran (m3/s)
A = Luas Penampang (m2)
3.4.2
Penetuan Sedimen Melayang
Reni Pratiwi
G41113303
Cs = (W2-W0)/L
Qs = Cs x Qtot
Keterangan:
Cs
= Jumlah Sedimen (g/m3)
W0
= Berat Kertas Saring (g)
W
= Berat Kertas Saring Basah (g)
W2
= Berat Kertas Saring Kering (g)
L
= Jumlah Air (mL)
Qtot = Debit Total Sungai Melalui Metode Langsung dan
Manning (m3/s)
= Debit Sedimen (m3/s)
Qs
IV.
IV.1
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
IV.1.1 Profil Melintang Sungai
Kedalaman
Profl Melintang Sungai
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
1
2
A
3
B
4
C
5
D
6
E
Segmen Sungai
Gambar 4. Profil Melintang Sungai
4.1.2 Sedimen Melayang
Tabel 2. Jumlah dan Debit Sedimen
Segmen
B
Jumlah Sedimen
(g/m3)
0.00195
Debit Sedimen (m3/s)
Metode
Metode
Langsung
Manning
0.004095
0.002028
7
Reni Pratiwi
G41113303
C
0.00292
0.006132
0.003037
D
0.00297
0.006237
0.003089
E
0.00096
0.002016
0.000998
Sumber: Data primer setelah diolah Hidrologi Teknik, 2016.
IV.2
Pembahasan
Praktikum metode pengukuran debit dilakukan dengan menggunakan
metode current meter. Hal yang pertama kali dilakukan adalah membagi lebar
sungai menjadi lima segmen sehingga didapatkan profil melintang sungai. Profil
melintang sungai dibutuhkan karena bertujuan untuk mendapatkan bentuk
penampang sungai agar luas area pada profil sungai dapat diketahui. Hal ini
sesuai dengan pernyataan Samitra (2013) bahwa pengukuran penampang profil
melintang sungai bertujuan untuk mendapatkan luas area pada penampang
sungai.
Setelah membagi lebar sungai menjadi lima segmen, kedalaman masingmasing segmen diukur kemudian menempatkan current meter disetiap titik
pengamatan agar kecepatan aliran setiap titik terukur. Data yang diperoleh
menunjukkan semakin dalam kedalaman sungai, semakin cepat aliran debit. Hal
ini sesuai dengan pendapat Rahayu (2010), bahwa kecepatan aliran sungai
diperoleh dari rata-rata kecepatan aliran pada tiap bagian penampang sungai
tersebut, semakin dalam sungai, maka semakin besar kecepatan alirannya.
Pengukuran debit dapat dilakukan dengan metode pengukuran secara
lansung dan tidak langsung menggunakan rumus koefisien Manning. Tabel 2
menunjukkan adanya perbedaan antara pengkuran debit secara langsung dan
pengukuran debit secara tidak langsung. Perbedaan tersebut karena kecepatan
aliran pada sungai diasumsikan bahwa zat cairnya merupakan zat cair ideal
sehingga tidak terjadi gesekan, jadi kecepatan di setiap segmen diasumsikan
sama. Hal ini sesuai dengan Rahayu (2009), yang menyatakan bahwa cara
tidak langsung umumnya dipakai jika pengukuran secara
langsung tidak dapat dilakukan. Di dalam zat cair ideal, tidak
terjadi gesekan, sehingga kecepatan aliran (v) sama di setiap
titik pada tampang lintang.
Reni Pratiwi
G41113303
Aliran sungai membawa material sedimen. Tabel 2 menunjukkan semakin
cepat aliran, material sedimen yang terbawa semakin banyak. Hal ini sesuai
dengan Aryanto (2010), bahwa semakin besar volume aliran debit, jumlah
sedimen yang tersuspensi dalam aliran debit sungai tersebut menjadi semakin
besar.
Material sedimen berpengaruh terhadap kedalaman sungai. Berdasarkan
hasil pengukuran, semakin dalam kedalaman sungai, semakin sedikit kandungan
sedimen dan sebaliknya. Hal ini sesuai dengan pernyataan Pangestu (2013),
bahwa jika sedimentasi terjadi, maka perubahan kedalaman (pendangkalan) juga
akan terjadi yang mengakibatkan kemungkinan terjadi banjir.
V.
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum pengukuran debit aliran, dapat disimpulkan
bahwa:
1. Pengukuran
penampang
profil
melintang
sungai
bertujuan
untuk
mendapatkan luas area pada penampang sungai.
2. Semakin dalam kedalaman sungai, semakin cepat kecepatan alirannya.
Sebaliknya,
semakin
dangkal
sungai,
kecepatan
alirannya
semakin
berkurang.
3. Semakin besar volume aliran debit, jumlah sedimen yang tersuspensi dalam
aliran debit sungai tersebut menjadi semakin besar.
4. Perbedaan kecepatan berdasarkan metode langsung dan tidak langsung
karena kecepatan aliran pada metode tidak langsung diasumsikan bahwa zat
cairnya merupakan zat cair ideal sehingga tidak terjadi gesekan, jadi
kecepatan di setiap segmen diasumsikan sama.
Reni Pratiwi
G41113303
V.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Farista,
B.,
2009.
Oseanografi
Fisika.
http://website-dadang.blogspot.com/2009-08-01-archive.html. Diakses
pada tanggal 24 April 2016 pukul 20.00 WITA.
Aryanto, A.F. 2010. Pengaruh Perubahan Penutup Lahan terhadap Debit
Aliran Permukaan di Sub DAS Keduang Kabupaten Wonogiri. UNS:
Surakarta.
Hidayat, A., 2010. Modul Perkuliahan Mekanika Fludia dan Hidrolika.
Universitas Mercubuana: Jakarta.
Kironoto, B. A., 2007. Pengaruh Angkutan Sedimen Dasar (Bed Load)
terhadap Distribusi Kecepatan Gesek Arah Transversal pada Aliran
Seragam Saluran Terbuka. Forum Teknik Sipil, XVII(2), pp. 566-579.
Maulana, R. A., Lubis, K. S. & Marbun, P., 2014. Uji Korelasi antara Debit
Aliran Sungai dan Konsentrasi Sedimen Melayang pada Muara Sub DAS
Padang di Kota Tebing Tinggi. Jurnal Online Agroekoteknologi, II(4), pp.
1518-1528.
Reni Pratiwi
G41113303
Pangestu, H. & Haki, H., 2013. Ananlisis Angkutan Sedimen Total pada Sungai
Dawas Kabupaten Musi Banyuasin. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan,
I(1), pp. 103-109.
Rahayu, S. Rudy Harto Widodo, Meine van Noordwijk, Indra Suryadi dan
Bruno Verbist., 2009. Monitoring Air di Daerah Aliran Sungai. World
Agroforestry Center: Bogor.
Reni Pratiwi
G41113303
Samitra, A., 2013. Pengaruh Aliran Terhadap Formasi Bed Load di Sungai
Cikapudung. Universitas Pendidikan Indonesia: Bandung.
Subekti. 2009 . Monitoring Air Di Aliran Sungai. Tikah Atikah: Bogor.
Supangat, A. B., 2014. Perhitungan Sedimen. Balai Penelitian Teknologi
Kehutanan Pengelolaan DAS: Surakarta.
Trihatmojo, Bambang. 2010. Hidrologi Terapan. Beta Offset: Yogyakarta.
Lampiran 1
A. Penampang Melintang Sungai
Kedalaman
Profl Melintang Sungai
0
1
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
2
A
3
B
4
C
0.56
0.65
5
D
0.62
0
6
E
0.55
Lebar Sungai (cm)
Gambar 5. Penampang Melintang Sungai
B. Tabel
Tabel 3. Data Lebar dan Kedalaman Sungai
Titik
1
Lebar Sungai (cm)
134
Kedalaman (cm)
0
7
Reni Pratiwi
G41113303
2
134
3
134
4
134
5
134
6
134
Sumber : Data primer sebelum diolah, 2016.
55.9
65.2
62.2
55.1
0
Tabel 4. Data Titik Pengamatan dan Kecepatan Aliran Current Meter
Titik Pengamatan
(cm)
1
0
2
33.5
3
39.1
4
37.3
5
33
6
0
Sumber : Data primer sebelum diolah, 2016.
Titik
Kecepatan (m/s)
0
0.4
0.5
0.6
0.5
0
C. Pengukuran Debit
1.34 m
Luas Total
Segmen A
1
A A = 2 x alas x tinggi
1
¿ 2 x 1.34 m x 0.559 m
¿ 0.374 m2
(( )
A
)
0.559 m
( )
1.34 m
)
)
Segmen C
1
AC = 2 x tinggi x ( garis sejajar )
1
¿ 2 x 1.34 x ( 0.652+0.622 )
¿ 0.806 m2
(( )
(( )
)
)
0.559 m
0.652 m
1.34 m
0.652 m
Segmen D
0.622 m
1.34 m
0.551 m
D
(( )
(( )
C
Segmen B
1
A B= 2 x tinggi x ( garis sejajar )
1
¿ 2 x 1.34 x ( 0.559+ 0.652 )
¿ 0.811m2
B
1.
0.622 m
Reni Pratiwi
G41113303
1
A D= 2 x tinggi x ( garis sejajar )
1
¿ 2 x 1.34 x ( 0.622+0.551 )
¿ 0.786 m2
)
)
Segmen E
1
A E= 2 x alas x tinggi
1
¿ 2 x 1.34 x 0.551
¿ 0.369m2
( )
( )
1.34 m
E
(( )
(( )
0.551 m
Luas Total Penampang Sungai ( Atot )
Atot = Segmen A + Segmen B + Segmen C + Segmen D + Segmen E
= 0.374 m2 + 0.811m2 + 0.806 m2+ 0.786 m2+ 0.369m2
= 3.147 m2
Keliling Basah (P)
1.34 m
Segmen A
P A =√ ( 1.342 +0.5592 )
A
0.559 m
P A =√ (1.7956+0.312481)
P A =√ 2.108081
P A =1.45 m
Segmen B
PB = √ ¿ ¿ ¿
1.34 m
2
PB =√(1.7956+ 0.093 ¿)¿
PB =√ 1.7956+0.008649
0.559 m
B
0.652 m
PB =√ 1.804249
PB =1.34 m
SegmenC
PC = √ ¿ ¿ ¿
1.34 m
PC = √ (1.7956+0.032 ¿)¿
PC = √ 1.7956+0.0009
PC = √ 1.7965
PC =1.34 m
0.652 m
C
2.
0.622 m
Reni Pratiwi
G41113303
Segmen D
P D= √ ¿ ¿ ¿
1.34 m
P D= √1.7956+0.005041
P D= √1.800641
0.551 m
D
P D= √(1.7956+0.0712 ¿) ¿
0.622 m
P D=1.34 m
Segmen E
1.34 m
P E=√ ( 1.342 +0.5512 )
E
P E=√ ( 1.7956+0.303601 )
P E=√ 2.099201
0.551 m
P E=1.44 m
Luas Total Penampang Sungai ( Ptot )
Ptot =P A + P B + PC + P D + P E
Ptot =1.45+1.34 +1.34+1.34 +1.44
Ptot =6.91 m
3.
Jari-jari Hidrolik (r)
A tot
r= P
tot
3.147 m2
r = 6.91 m
r =0.45 m
4.
Kemiringan (S)
Dik: Panjang saluran = 15 m
Kedalaman paling dangkal = 0.48 m
Kedalaman terdalam = 0.84 m
Peny:
Kedalaman paling dalam−Kedalaman paling dangkal
Panjang saluran
0.84−0.48
S=
15
S=
S=0.024m
5.
Kecepatan Koefisien Manning
Reni Pratiwi
G41113303
Dik: r = 0.45
S = 0.024
v 1+ v 2 +v 3 + v 4 + v5 + v 6
Jumlah Titik
0+0.4+ 0.5+ 0.6+0.5+ 0
v Rata−rata =
6
v Rata−rata =0.33 m/s
v Rata−rata =
Menghitung koefisien n:
1
1
v= n x r x S 2
( )
1
0.33=( n ) x 0.45 x 0.024
1
0.33=( n ) x 0.59 x 0.15
1
n=( 0.33 ) x 0.59 x 0.15
2
3
1
2
n=0.27
2
1
1
v Manning= n x R 3 x S 2
v Manning
v Manning
( )
1
=( 0.27 ) x 0.28 x 0.024
1
=( 0.27 ) x 0.59 x 0.15
2
3
1
2
v Manning=0.33 m/s
6.
Debit (Q)
a. Data Lapangan (Secara Langsung)
v 1+ v 2
2 A1
0+0.4
Q A=
0.374
2
Q A =0.075 m3/s
1) Q A =
v 2 +v 3
2 A2
0.4+0.5
QB =
0.811
2
QB =0.527 m3/s
2) Q B =
Reni Pratiwi
G41113303
v3 + v 4
2 A3
0.5+0.6
QC =
0.806
2
QC =0.645 m3/s
3) Q C =
v 4 +v 5
2 A4
0.6+0.5
Q D=
0.786
2
Q D=0.668 m3/s
4) Q D=
v5 + v6
2 A5
0.5+0
Q E=
0.369
2
Q E=0.185 m3/s
5) Q E=
Qtot =Q A +QB +QC +Q D +Q E
Q tot =0.075+ 0.527+0.645+0.668+ 0.185
Q tot =2.1m3/s
b. Secara Manning
Q Manning=v Manning x A tot
Q Manning=0.33 x 3.147
Q Manning=1.04 m 3 /s
D. Sedimen
Dik: W0 = 0.7 g
W2 = 1 g
L
= 102.5 L (sampel B), 102.5 L (sampel C), 100.8 L (sampel D),
103.3
1.
L (sampel E)
Jumlah Sedimen
Sampel Segmen B
CSB = (W2-W0)/L2
CSB = (0.9 g – 0.7 g )/ 0.1025 x 10-3 m3
CSB= (0.2 g)/ 0.1025 x 10-3 m3
CSB = 0.00195 g/m3
Reni Pratiwi
G41113303
Sampel Segmen C
CSc = (W2-W0)/L2
CSc = (1 g – 0.7 g )/ 0.1025 x 10-3 m3
CSc= (0.3 g)/ 0.1025 x 10-3 m3
CSc = 0.00292 g /m 3
Sampel Segmen D
CSD = (W2-W0)/L2
CSD = (1 g – 0.7 g )/ 0.1008 x 10-3 m3
CSD= (0.3 g)/ 0.1008 x 10-3 m3
CSD = 0.00297 g/m3
Sampel Segmen E
CSE = (W2-W0)/L2
CSE = (0.8 g – 0.7 g )/ 0.1033 x 10-3 m3
CSE= (0.1 g)/ 0.1033 x 10-3 m3
CSE = 0.00096 g/m 3
2.
Debit Sedimen
a. Berdasarkan data debit (Qtot) langsung
Segmen B
QSB = CSB x Qtot
QSB = 0.00195 g/m 3x 2.1 m3/s
QSB = 0.004095 g/s
Segmen C
QSC = CSC x Qtot
QSC = 0.00292 g /m 3x 2.1 m3/s
QSC = 0.006132 g/s
Segmen D
QSD = CSD x Qtot
QSD = 0.00297 g/m 3x 2.1m3/s
QSD = 0.006237 g/s
Segmen E
Reni Pratiwi
G41113303
QSE = CSC x Qtot
QSE = 0.00096 g/m 3x 2.1m3/s
QSE = 0.002016 g/s
b. Menggunakan data debit (Qtot) secara Manning
Segmen B
QSB = CSB x QManning
QSB = 0.00195 g/m 3 x 1.04 m 3 /s
QSB = 0.002028 g/s
Segmen C
QSC = CSC x QManning
QSC = 0.00292 g/m3 x 1.04 m 3 /s
QSC = 0.003037 g/s
Segmen D
QSD = CSD x QManning
QSD = 0.00297 g/m3 x 0.61 m 3 /s
QS3 = 0.003089 g/s
Segmen E
QSE = CSE x QManning
QSE = 0.002016 g/m3 x 0.61 m 3 /s
QSE = 0.000998 g/s
Reni Pratiwi
G41113303
Lampiran 2
Dokumentasi
Gambar 6. Pengukuran Debit dengan Menggunakan Current Meter
Gambar 7. Pengambilan Sampel Sedimen
Reni Pratiwi
G41113303
Gambar 8. Proses Pengolahan Sampel Sedimen
Gambar 9. Sedimen yang Telah Dikeringkan
G41113303
I.
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Salah satu bagian dari siklus hidrologi adalah sungai. Sungai dan anakanak sungai tersebut berfungsi untuk menampung, menyimpan dan mengalirkan
air yang berasal dari curah hujan serta sumber air lainnya. Sungai yang
mengalirkan air tawar dari hulu (sumber) ke hilir (muara) secara terus menerus
memberi manfaat bagi sekitarnya, baik untuk keperluan pertanian, dan bahan
baku air minum.
Wilayah suatu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungai yang
melaluinya disebut daerah aliran sungai (DAS). Akhir-akhir ini, persoalan
seperti erosi, sedimentasi, longsor dan banjir pada DAS intensitasnya semakin
meningkat. Persoalan-persoalan tersebut merupakan bentuk respon negatif dari
komponen-komponen DAS terhadap kondisi curah hujan.
Debit (kecepatan aliran) dan sedimen merupakan komponen penting yang
berhubungan dengan permasalahan DAS seperti erosi, sedimentasi, banjir dan
longsor. Oleh harena itu, pengukuran debit dan sedimen harus dilakukan dalam
pemantauan DAS.
Kegiatan yang dilakukan dalam pengukuran debit adalah pembuatan profil
melintang sungai dan pengukuran kecepatan aliran. Profil melintang sungai atau
bentuk geometri saluran sungai berpengaruh terhadap besarnya kecepatan aliran
sungai, sehingga dalam perhitungan debit perlu dilakukan pembuatan profil
Kecepatan aliran sungai diperoleh dari rata-rata kecepatan aliran pada tiap
bagian penampang sungai tersebut. Idealnya, kecepatan aliran rata-rata diukur
dengan menggunakan 'current meter'. Alat ini dapat mengetahui kecepatan
aliran pada berbagai kedalaman penampang.
Selain air, sungai juga mengalirkan sedimen. Kandungan sedimentasi
berpengaruh pada kecepatan aliran dan kedalaman sungai. Untuk menghitung
kandungan sedimentasi pada air sungai dan debit air, maka praktikum “Metode
Pengukuran Debit” dilakukan.
Reni Pratiwi
G41113303
I.2 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan percobaan ini adalah untuk mengukur debit air (jumlah air yang
mengalir dari suatu penampang tertentu persatuan waktu), serta menghitung
kandungan sedimentasi pada air sungai sehingga dapat menganalisis pengaruh
sedimentasi terhadap debit aliran.
Kegunaan dari praktikum ini yaitu setiap mahasiswa mengerti dan
mengetahui cara-cara mengukur debit air menggunakan current meter.
Reni Pratiwi
G41113303
II.
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 DAS (Daerah Aliran Sungai)
DAS adalah daerah tertentu yang bentuk dan sifat alaminya sedemikian
rupa sehingga merupakan suatu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungai
yang melaluinya. Sungai dan anak-anak sungai tersebut berfungsi untuk
menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan
serta sumber air lainnya. Penyimpanan dan pengaliran air dihimpun dan ditata
berdasarkan hukum alam di sekelilingnya sesuai dengan keseimbangan daerah
tersebut. Proses tersebut dikenal sebagai siklus hidrologi [ CITATION Rah09 \l
1033 ].
Gambar 1. Siklus Hidrologi dalam Lanskap Daerah Aliran Sungai.
(Sumber: Rahayu, 2010)
Karakteristik fisik DAS merupakan variabel dasar yang menentukan
proses hidrologi pada DAS, sedangkan karakteristik sosial ekonomi dan budaya
masyarakat adalah variabel yang mempengaruhi percepatan perubahan
kondisi hidrologi DAS. Oleh karena itu, pemahaman mengenai karakteristik
fisik DAS, dalam hal ini terrain dan geomorfologi, pola pengaliran dan
penyimpanan air sementara pada DAS, dapat membantu mengidentifikasi
daerah yang memiliki kerentanan tinggi terhadap terjadinya persoalan DAS,
serta perancangan teknik-teknik pengendalian yang sesuai dengan kondisi
setempat. Komponen yang ada di dalam sistem DAS secara umum dapat
dibedakan dalam tiga kelompok, yaitu komponen masukan yaitu curah hujan,
Reni Pratiwi
G41113303
komponen output yaitu debit aliran dan polusi atau sedimen, dan komponen
proses yaitu manusia, vegetasi, tanah, iklim, dan topografi (Subekti, 2009).
II.2 Debit
Pengertian debit adalah besaran yang menyatakan volume fluida yang
mengalir melalui suatu penampang tertentu dalam satuan waktu tertentu. Dalam
hidrologi dikemukakan, debit air sungai adalah tinggi permukaan air sungai
yang terukur oleh alat ukur pemukaan air sungai. Pengertian yang lain debit atau
aliran sungai adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati
suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI
besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m 3/s)
[ CITATION Ace10 \l 1033 ].
Q = V.t ………………………….(pers. 1)
Dimana: Q = debit aliran (m3/s)
V = volume (m2)
t = selang waktu (s)
Debit adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu
penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI
besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt). Data
debit atau aliran sungai merupakan informasi yang paling penting bagi
pengelola sumberdaya air. Debit puncak (banjir) diperlukan untuk merancang
bangunan pengendali banjir. Sementara data debit aliran kecil diperlukan untuk
perencanaan alokasi (pemanfaatan) air untuk berbagai macam keperluan,
terutama pada
musim kemarau panjang. Debit aliran rata-rata tahunan dapat
memberikan gambaran potensi sumber daya air yang dapat dimanfaatkan dari
suatu daerah aliran sungai (Subekti, 2009).
Pengukuran debit di lapangan dapat dilakukan dengan membuat stasiun
pengamatan atau dengan mengukur debit di bangunan air seperti bendung dan
peluap. Pada pembuatan stasiun pengamatan debit, paramater yang diukur
adalah tampang lintang sungai, elevasi muka air, dan kecepatan aliran
Selanjutnya, debit aliran dihitung dengan mengalikan luas tampang dan
kecepatan aliran. Untuk mendapatkan hasil yang teliti, lebar sungai dibagi
menjadi sejumlah pias dan diukur kecepatan aliran (Triatmodjo, 2010).
Reni Pratiwi
G41113303
Debit aliran sungai diberi notasi Q adalah jumlah air yang mengalir melalui
tampang lintang sungai tiap satu satuan waktu, yang biasanya dinyatakan dalam
m3/s. Debit sungai, dengan distribusinya dengan ruang dan waktu, merupakan
informasi penting yang diperlukan dalam perencanaan bangunan air dan
pemanfaatan sumber daya air. Mengingat bahwa debit aliran sangat bervariasi
dari waktu ke waktu maka diperoleh data pengamatan debit dalam waktu yang
panjang. Debit aliran (Q) diperoleh dengan mengalikan luas tampang aliran (A)
dengan percepatan aliran (v). Kedua parameter tersebut dapat diukur pada suatu
tampang lintang (stasiun) di sungai. Luas tampang aliran diperoleh dengan
mengukur elevasi permukaan air dan dasar sungai. Kecepatan aliran diukur
dengan menggunakan alat ukur kecepatan current meter (Subekti, 2009).
Menurut Nababan (2012), faktor yang memengaruhi distribusi aliran
langsung dan limpasan permukaan adalah sebagai berikut:
1. Intensitas curah hujan, yang merupakan faktor paling penting yang
berpengaruh terhadap aliran langsung. Curah hujan besar akan melebihi
kapasistas infiltrasi permukaan tanah sehingga menghasilkan aliran
permukaan yang besar, sedang curah hujan dengan intensitas lebih kecil
akan lebih banyak diserap ke dalam tanah.
2. Lama hujan, bila lama hujan adalah sama atau lebih besar dari waktu
perjalanan rata-rata maka potensi kelbihan hujan adalah maksimum
sedangkan apabila lama hujan lebih kecil dari waktu perjalanan rata-rata
maka potensial kelebihan hujan adalah lebih kecil dari maksimum.
Maksimum karena seluruh daerah tangkapan curah hujan akan memberikan
kontribusi kepada aliran permukaan sebelum curah hujan berkurang.
3. Distribusi curah hujan, dengan volume curah hujan tertentu secara seragam
terdistribusi di seluruh DAS akan memunyai intensitas yang lebih rendah
dan kurang menghasilkan aliran permukaan daripada dengan volume curah
hujan yang sama jatuh di daerah yang kecil pada suatu lokasi tertentu dari
DAS.
II.2.1 Profil Melintang Sungai
Reni Pratiwi
G41113303
Pengukuran dilakukan perlahan untuk mendapatkan profil melintang
sungai yang dibutuhkan. Pengukuran penampang profil melintang sungai
bertujuan untuk mendapatkan luas area pada penampang sungai. Pengukuran ini
dilakukan karena sangat dibutuhkan pada pengolahan data dan termasuk salah
satu parameter yang dibutuhkan [ CITATION Azw13 \l 1033 ].
Pengukuran profil sungai bertujuan agar luas penampang sungai dapat
diketahui. Luas penampang sungai (A) merupakan penjumlahan seluruh bagian
penampang sungai yang diperoleh dari hasil perkalian antara interval jarak
horisontal dengan kedalaman air. Kecepatan aliran sungai pada satu penampang
saluran tidak sama. Kecepatan aliran sungai ditentukan oleh bentuk aliran,
geometri saluran dan faktor-faktor lainnya. Kecepatan aliran sungai diperoleh
dari rata-rata kecepatan aliran pada tiap bagian penampang sungai tersebut.
semakin dalam sungai, maka semakin besar kecepatan alirannya [ CITATION
Rah09 \l 1033 ].
II.2.2 Metode Pengukuran Debit Air
Distribusi kecepatan aliran di dalam alur tidak sama arah horisontal
maupun arah vertikal. Dengan kata lain kecepatan aliran pada tepi alur tidak
sama dengan tengah alur, dan kecepatan aliran dekat permukaan air tidak sama
dengan kecepatan pada dasar alur [ CITATION Ace10 \l 1033 ].
Gambar 2. Distribusi Kecepatan Aliran.
(Sumber: Hidayat, 2010)
Keterangan :
Reni Pratiwi
G41113303
A : teoritis
B : dasar saluran kasar dan banyak tumbuhan
C : gangguan permukaan (sampah)
D : aliran cepat, aliran turbulen pada dasar
E : aliran lambat, dasar saluran halus
F : dasar saluran kasar/berbatu
Kecepatan aliran dapat diukur dengan beberapa metode salah satunya
adalah metode current-meter. Current meter adalah alat untuk mengukur
kecepatan aliran (kecepatan arus).
Prinsip pengukuran kecepatan dengan
current meter yaitu luas penampang basah ditetapkan berdasarkan pengukuran
kedalaman air dan lebar permukaan air. Kedalaman dapat diukur dengan mistar
pengukur, kabel atau tali [ CITATION Ace10 \l 1033 ].
Menurut Hidayat(2010), untuk menentukan menggunakan current meter
v = n.a + b ……………………(Pers. 2)
Dimana: v = kecepatan aliran
n = Jumlah putaran per detik
a dan b = konstanta yang diperoleh dari kaibrasi alat
Table 1. Pengukuran Kecepatan dan Kecepatan Rata-rata
Tipe
Kedalaman
Titik pengamatan dari
Kecepatan rata-rata
Satu titik
Dua titik
Tiga titik
Lima titik
Air (d)
0,3 – 0,6 m
0,6 – 3 m
3–6m
>6 m
permukaan
0,6
0,2 dan 0,8 d
0,2 ; 0,6 dan 0,8 d
s; 0,2 ; 0,6 ; 0,8 ; dan b
pada vertical
v=v
v = ½ (v2 + v8)
v = ¼ (v2 + 2v6 + v8)
v = 1/10
(vs+3v2 +2v6+3v8+vb)
Sumber: Rahayu, et al (2010).
Metode selanjutnya yang digunakan dalam pengukuran
debit adalah metode tidak langsung. Cara tidak langsung
digunakan
jika
pengukuran
secara
langsung
tidak dapat
dilakukan. Di dalam zat cair ideal, tidak terjadi gesekan,
sehingga kecepatan aliran (v) sama di setiap titik pada
tampang lintang (Rahayu, 2009).
Reni Pratiwi
G41113303
II.3 Sedimentasi
Sedimentasi yaitu proses pengendapan dari suatu material yang berasal
dari angin, erosi air, gelombang laut. Material yang dihasilkan dari erosi yang
dibawa oleh aliran dapat diendapkan di tempat lebih rendah. Selanjutnya jika
sedimentasi terjadi, maka perubahan kedalaman (pendangkalan) juga akan
terjadi yang mengakibatkan kemungkinan terjadi banjir (Pangestu, 2008).
Menurut Supangat (2014), faktor yang menentukan laju sedimentasi
DAS :
a. Jumlah dan intensitas hujan
b. Tipe tanah dan formasi geologi
c. Penutupan tanah dan penggunaan lahan, dan topografi
d. Kondisi drainase alami yang meliputi: bentuk, jaringan, kerapatan, gradien,
ukuran, dan run off
e. Karakteristik sedimen, seperti ukuran butir dan mineralogi; dan hidrolika
saluran (sungai)
Sedimen di sungai dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu sedimen
melayang (suspended load) dan sedimen merayap (bed load). Pengukuran
sedimen melayang dapat dilakukan dengan mengambil contoh air sungai
melalui metode pengambilan langsung di permukaan (grab sample; untuk
sungai yang homogen) atau metode integrasi kedalaman (depth integrated;
untuk sungai dalam dan tidak homogen). Sedangkan sedimen merayap diambil
dengan metode perangkap [ CITATION Rah09 \l 1033 ].
Aliran pada sungai, secara umum membawa sejumlah sedimen, baik
sedimen suspensi (suspended load) maupun sedimen dasar (bed load). Adanya
perubahan angkutan sedimen dasar (bed load) akan disertai dengan perubahan
konsentrasi sedimen suspensi. Konsentrasi sedimen suspensi (dan distribusi
kecepatan) diketahui berubah dari tengah ke arah tepi saluran. Adanya sedimen
suspensi dapat mempengaruhi bentuk distribusi kecepatan, yang akan
mempengaruhi besaran kecepatan gesek yang ditimbulkannya. Adanya bed load
yang diketahui mempengaruhi kandungan konsentrasi sedimen suspensi, dan
juga
mempengaruhi
bentuk
distribusi
kecepatan,
diperkirakan
mempengaruhi besarnya kecepatan gesek [ CITATION Bam07 \l 1033 ].
juga
Reni Pratiwi
G41113303
Sedimen melayang akan dialirkan lebih jauh dibandingkan dengan
sedimen merayap. Disamping itu sedimen melayang biasanya juga mengadung
partikel-partikel lain seperti zat hara atau bahan lain yang dapat mencemari air.
Oleh karena itu penetapan hasil sedimen melayang lebih sering dilakukan
dibandingkan sedimen merayap [ CITATION Rah09 \l 1033 ].
Menurut Rahayu, et al., (2009), untuk mengetahui berapa jumlah sedimen
melayang di sungai dapat dilakukan dengan cara:
1. Mengambil contoh air sungai dengan volume tertentu kemudian diendapkan
dan dikeringkan dalam oven.
2. Menimbang berat kering sedimen. Dari berat kering tersebut bisa diukur
konsentrasi sedimen dalam contoh air. Selanjutnya, dengan data debit dapat
diketahui hasil sedimen.
Peningkatan muatan sedimen di permukaan sungai mempengaruhi debit
suatu sungai. Penumpukan sedimen dalam jumlah besar di dasar sungai
umumnya menyebabkan debit sungai akan menurun. Namun permukaan tebing
sungai yang tidak rata (bergelombang) membuat debit sungai tetap konstan.
Penumpukan sedimen yang tinggi berpotensi mengurangi kapasitas tampung
sungai terhadap air hujan yang berintensitas besar terutama saat musim hujan
[ CITATION Mau14 \l 1033 ].
Sifat debit pada sungai yang terbuka yaitu apabila semakin ke hilir aliran
airnya semakin kuat sehingga jumlah sedimen yang tersuspensi dalam aliran
sungai tersebut menjadi semakin besar terutama jika hujan turun pada bagian
hulu sungai dalam waktu yang cukup lama. Hujan yang terjadi pada daerah
aliran sungai akan menyebabkan daya angkut yang kuat untuk membawa
muatan suspensi yang banyak sampai ke muara dan mengikis material tanah
yang dilaluinya sehingga muatan suspensinya juga semakin banyak. Semakin
cepat aliran debit, jumlah sedimen yang tersuspensi dalam aliran debit sungai
tersebut menjadi semakin besar. Daerah aliran sungai yang mempunyai bentuk
lahan terbuka pada umumnya akan memberikan sumbangan suspensi yang
relatif lebih besar dari daerah aliran sungai yang terdiri atas lahan-lahan tertutup,
misalnya hutan (Aryanto, 2010).
Menurut Supangat (2014), perhitungan hasil sedimentasi meliputi:
Reni Pratiwi
G41113303
a.
Debit (Q) adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang
melintang sungai per satuan waktu, dalam satuan (m³/detik)
b.
Konsentrasi sedimen (Cs) = kandungan sedimen
Konsentrasi sedimen (Cs) = (b-a) / vol. air ….(pers. 3)
a = berat gelas ukur / kertas saring kosong
b = berat gelas ukur / kertas saring isi
c.
Data Cs diperoleh dengan cara mengambil sampel/contoh air dan membawa
ke laboratoriun untuk dapat diketahui konsentrasi sedimen dalam satuan
mg/liter atau ppm.
d.
Debit sedimen (Qs) adalah perkalian antara debit (Q, m 3/dt) dengan
konsentrasi sedimen (CS, mg/l). Perhitungan debit suspensi (Qs).
1. Perhitungan debit suspensi sesaat/harian
Qsi = Csi x Qi ….… (pers. 5)
Qsi = debit sedimen setiap saat (m³/detik)
Qi = debit aliran (m³/detik)
Csi = kandungan sedimen
2. Perhitungan lengkung debit suspensi untuk beberapa sampel air yang
diambil pada berbagai variasi dan debit pada periode waktu tertentu
(musim atau tahunan).
II.4 Current Meter
Kecepatan aliran dapat diukur dengan beberapa metode salah satunya
adalah metode current meter. Current meter adalah alat untuk mengukur
kecepatan aliran (kecepatan arus).Ada dua tipe current meter yaitu tipe balingbaling (propeler type) dan tipe canting (cup type) [ CITATION Bam09 \l 1033 ].
Current meter harus memiliki respon yang cepat dan konsisten dengan
setiap perubahan yang terjadi pada kecepatan air. Selain itu, current meter
keakuratan harus sesuai dengan komponen kecepatan, tahan lama, mudah
dilakukan pemeliharaan, dan mudah digunakan dengan kondisi lingkungan yang
berbeda-beda. [ CITATION Bam09 \l 1033 ].
Prinsip kerja jenis curent meter ini adalah propeler berputar dikarenakan
partikel air yang melewatinya.Jumlah putaran propeler per waktu pengukuran
Reni Pratiwi
G41113303
dapat memberikan kecepatan arus yang sedang diukur apabila dikalikan dengan
rumus kalibrasi propeler tersebut. Jenis alat ini yang menggunakan sumbu
propeler sejajar dengan arah arus disebut ottpropeler curent meter dan yang
sumbunya tegak lurus terhadap arah arus disebut pricecup current meter.
Peralatan sumbu vertikal ini tidak peka terhadap arah aliran [ CITATION
Bam09 \l 1033 ].
Gambar 3. Bagian Current Meter.
(Sumber: Farista, 2009)
Reni Pratiwi
G41113303
III. METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1.
Waktu dan Tempat
Praktikum pengukuran debit aliran pengambilan data di lakukan di sub
DAS sungai Tello, Makassar pada tanggal 9 April 2016 pukul 10.00-14.30
WITA.
Pengolahan sampel sedimentasi dilakukan pada 16 April 2016 pukul 16.30
WITA sampai selesai di Laboratarium Hidrologi, Jurusan Teknologi Pertanian,
Universitas Hasanuddin, Makassar.
3.2.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum pengukuran debit aliran
yaitu meteran, patok, tali rafia, current meter, payung, botol 600 mL 4 buah,
mesin pengering/oven, timbangan elektronik ion scales EPS05, gelas ukur,
tabung ukur, kawat jaring, gunting serta laptop.
Bahan yang digunakan yaitu kertas saring, air, sampel sedimen,
alumininium foil, dan kertas label.
3.3.
Prosedur Kerja
Prosedur kerja dari praktikum pengukuran debit aliran adalah sebagai
berikut:
3.3.1
Pengukuran Profil Penampang Sungai dan Kecepatan Aliran
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Membentangkan tali rafiah dan mengikat ujung tali dengan patok
yang telah di pasang di pinggir sungai.
Reni Pratiwi
G41113303
c. Mengukur lebar sungai kemudian menetukan titik yang akan diukur.
d. Menentukan posisi tempat pengukuran dengan membagi sungai
menjadi lima segmen dengan jarak (lebar) yang sama.
e. Memberi tanda pada posisi pengukuran dengan menggunakan tali
rafia.
f. Mengukur kedalaman sungai setiap segmen menggunakan meteran.
g. Menentukan titik pengukuran kecepatan dengan cara mengalikan hasil
ketinggian muka air sungai dengan 0,6.
h. Mengukur kecepatn aliran sungai pada setiap segmen pengukuran
menggunakan current meter dan mencatat nilai yang terbaca pada
alat.
i. Mengambil sampel sedimen melayang disetiap titik pengukuran
dengan menggunakan botol aqua tepat disamping alat current meter
dan pengambilan sampel tidak melawan arus sungai.
j. Mengulangi prosedur f-g untuk titik selanjutnya.
k. Melakukan perhitungan debit aliran berdasarkan data pengukuran.
3.3.2
Pengolahan Sampel Sedimen
a. Menggunting kertas saring dengan ukuran yang sama besar sebanyak
4 bagian.
b. Menimbang setiap kertas saring yang telah digunting dengan
menggunakan timbangan.
c. Membuat nampan dari aluminium foil dan kawat jaring dan
menimbangnya dengan menggunakan timbangan.
d. Mengocok sampel sedimentasi kemudian dituang kedalam gelas ukur
untuk mengetahui volume yang didapatkan dari setiap sampel.
e. Membagi setiap sampel sedimentasi yang telah diambil dilapangan
menjadi 6 (satuan volume) dengan menggunakan gelas ukur.
f. Menyaring setiap sampel sedimen dengan menggunakan kertas
saring.
g. Memasukkan hasil saringan setiap sampel kedalam oven selama
beberapa menit yang disimpan diatas loyang aluminium foil dan
kawat jaring yang telah dibuat dan memeriksa sampel hingga kering.
Reni Pratiwi
G41113303
h. Mengeluarkan sampel dari oven apabila sampel telah kering.
i. Mengukur berat yang dihasilkan dari hasil pengeringan setiap sampel
sedimentasi dengan menggukan timbangan.
j. Melakukan perhitungan debit sedimentasi disetiap titik berdasarkan
data pengukuran.
3.4
3.4.1
Rumus yang Digunakan
Penentuan Debit
a. Metode Langsung
v 1 +v 2
Q= 2 A
Keterangan:
Q = Debit Aliran (m3/s)
A = Luas Penampang (m2)
v = Kecepatan Aliran (m/s)
b. Metode Manning
Mencari kecepatan aliran terlebih dalu setelahnya menghitung debit
v = 1/n r2/3 S1/2
Q = A.v
Keterangan:
v = Kecepatan Aliran (m/s)
r = Jari-jari Hidrolik (m)
S = Slope (m)
Q = Debit Aliran (m3/s)
A = Luas Penampang (m2)
3.4.2
Penetuan Sedimen Melayang
Reni Pratiwi
G41113303
Cs = (W2-W0)/L
Qs = Cs x Qtot
Keterangan:
Cs
= Jumlah Sedimen (g/m3)
W0
= Berat Kertas Saring (g)
W
= Berat Kertas Saring Basah (g)
W2
= Berat Kertas Saring Kering (g)
L
= Jumlah Air (mL)
Qtot = Debit Total Sungai Melalui Metode Langsung dan
Manning (m3/s)
= Debit Sedimen (m3/s)
Qs
IV.
IV.1
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
IV.1.1 Profil Melintang Sungai
Kedalaman
Profl Melintang Sungai
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
1
2
A
3
B
4
C
5
D
6
E
Segmen Sungai
Gambar 4. Profil Melintang Sungai
4.1.2 Sedimen Melayang
Tabel 2. Jumlah dan Debit Sedimen
Segmen
B
Jumlah Sedimen
(g/m3)
0.00195
Debit Sedimen (m3/s)
Metode
Metode
Langsung
Manning
0.004095
0.002028
7
Reni Pratiwi
G41113303
C
0.00292
0.006132
0.003037
D
0.00297
0.006237
0.003089
E
0.00096
0.002016
0.000998
Sumber: Data primer setelah diolah Hidrologi Teknik, 2016.
IV.2
Pembahasan
Praktikum metode pengukuran debit dilakukan dengan menggunakan
metode current meter. Hal yang pertama kali dilakukan adalah membagi lebar
sungai menjadi lima segmen sehingga didapatkan profil melintang sungai. Profil
melintang sungai dibutuhkan karena bertujuan untuk mendapatkan bentuk
penampang sungai agar luas area pada profil sungai dapat diketahui. Hal ini
sesuai dengan pernyataan Samitra (2013) bahwa pengukuran penampang profil
melintang sungai bertujuan untuk mendapatkan luas area pada penampang
sungai.
Setelah membagi lebar sungai menjadi lima segmen, kedalaman masingmasing segmen diukur kemudian menempatkan current meter disetiap titik
pengamatan agar kecepatan aliran setiap titik terukur. Data yang diperoleh
menunjukkan semakin dalam kedalaman sungai, semakin cepat aliran debit. Hal
ini sesuai dengan pendapat Rahayu (2010), bahwa kecepatan aliran sungai
diperoleh dari rata-rata kecepatan aliran pada tiap bagian penampang sungai
tersebut, semakin dalam sungai, maka semakin besar kecepatan alirannya.
Pengukuran debit dapat dilakukan dengan metode pengukuran secara
lansung dan tidak langsung menggunakan rumus koefisien Manning. Tabel 2
menunjukkan adanya perbedaan antara pengkuran debit secara langsung dan
pengukuran debit secara tidak langsung. Perbedaan tersebut karena kecepatan
aliran pada sungai diasumsikan bahwa zat cairnya merupakan zat cair ideal
sehingga tidak terjadi gesekan, jadi kecepatan di setiap segmen diasumsikan
sama. Hal ini sesuai dengan Rahayu (2009), yang menyatakan bahwa cara
tidak langsung umumnya dipakai jika pengukuran secara
langsung tidak dapat dilakukan. Di dalam zat cair ideal, tidak
terjadi gesekan, sehingga kecepatan aliran (v) sama di setiap
titik pada tampang lintang.
Reni Pratiwi
G41113303
Aliran sungai membawa material sedimen. Tabel 2 menunjukkan semakin
cepat aliran, material sedimen yang terbawa semakin banyak. Hal ini sesuai
dengan Aryanto (2010), bahwa semakin besar volume aliran debit, jumlah
sedimen yang tersuspensi dalam aliran debit sungai tersebut menjadi semakin
besar.
Material sedimen berpengaruh terhadap kedalaman sungai. Berdasarkan
hasil pengukuran, semakin dalam kedalaman sungai, semakin sedikit kandungan
sedimen dan sebaliknya. Hal ini sesuai dengan pernyataan Pangestu (2013),
bahwa jika sedimentasi terjadi, maka perubahan kedalaman (pendangkalan) juga
akan terjadi yang mengakibatkan kemungkinan terjadi banjir.
V.
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum pengukuran debit aliran, dapat disimpulkan
bahwa:
1. Pengukuran
penampang
profil
melintang
sungai
bertujuan
untuk
mendapatkan luas area pada penampang sungai.
2. Semakin dalam kedalaman sungai, semakin cepat kecepatan alirannya.
Sebaliknya,
semakin
dangkal
sungai,
kecepatan
alirannya
semakin
berkurang.
3. Semakin besar volume aliran debit, jumlah sedimen yang tersuspensi dalam
aliran debit sungai tersebut menjadi semakin besar.
4. Perbedaan kecepatan berdasarkan metode langsung dan tidak langsung
karena kecepatan aliran pada metode tidak langsung diasumsikan bahwa zat
cairnya merupakan zat cair ideal sehingga tidak terjadi gesekan, jadi
kecepatan di setiap segmen diasumsikan sama.
Reni Pratiwi
G41113303
V.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Farista,
B.,
2009.
Oseanografi
Fisika.
http://website-dadang.blogspot.com/2009-08-01-archive.html. Diakses
pada tanggal 24 April 2016 pukul 20.00 WITA.
Aryanto, A.F. 2010. Pengaruh Perubahan Penutup Lahan terhadap Debit
Aliran Permukaan di Sub DAS Keduang Kabupaten Wonogiri. UNS:
Surakarta.
Hidayat, A., 2010. Modul Perkuliahan Mekanika Fludia dan Hidrolika.
Universitas Mercubuana: Jakarta.
Kironoto, B. A., 2007. Pengaruh Angkutan Sedimen Dasar (Bed Load)
terhadap Distribusi Kecepatan Gesek Arah Transversal pada Aliran
Seragam Saluran Terbuka. Forum Teknik Sipil, XVII(2), pp. 566-579.
Maulana, R. A., Lubis, K. S. & Marbun, P., 2014. Uji Korelasi antara Debit
Aliran Sungai dan Konsentrasi Sedimen Melayang pada Muara Sub DAS
Padang di Kota Tebing Tinggi. Jurnal Online Agroekoteknologi, II(4), pp.
1518-1528.
Reni Pratiwi
G41113303
Pangestu, H. & Haki, H., 2013. Ananlisis Angkutan Sedimen Total pada Sungai
Dawas Kabupaten Musi Banyuasin. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan,
I(1), pp. 103-109.
Rahayu, S. Rudy Harto Widodo, Meine van Noordwijk, Indra Suryadi dan
Bruno Verbist., 2009. Monitoring Air di Daerah Aliran Sungai. World
Agroforestry Center: Bogor.
Reni Pratiwi
G41113303
Samitra, A., 2013. Pengaruh Aliran Terhadap Formasi Bed Load di Sungai
Cikapudung. Universitas Pendidikan Indonesia: Bandung.
Subekti. 2009 . Monitoring Air Di Aliran Sungai. Tikah Atikah: Bogor.
Supangat, A. B., 2014. Perhitungan Sedimen. Balai Penelitian Teknologi
Kehutanan Pengelolaan DAS: Surakarta.
Trihatmojo, Bambang. 2010. Hidrologi Terapan. Beta Offset: Yogyakarta.
Lampiran 1
A. Penampang Melintang Sungai
Kedalaman
Profl Melintang Sungai
0
1
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
2
A
3
B
4
C
0.56
0.65
5
D
0.62
0
6
E
0.55
Lebar Sungai (cm)
Gambar 5. Penampang Melintang Sungai
B. Tabel
Tabel 3. Data Lebar dan Kedalaman Sungai
Titik
1
Lebar Sungai (cm)
134
Kedalaman (cm)
0
7
Reni Pratiwi
G41113303
2
134
3
134
4
134
5
134
6
134
Sumber : Data primer sebelum diolah, 2016.
55.9
65.2
62.2
55.1
0
Tabel 4. Data Titik Pengamatan dan Kecepatan Aliran Current Meter
Titik Pengamatan
(cm)
1
0
2
33.5
3
39.1
4
37.3
5
33
6
0
Sumber : Data primer sebelum diolah, 2016.
Titik
Kecepatan (m/s)
0
0.4
0.5
0.6
0.5
0
C. Pengukuran Debit
1.34 m
Luas Total
Segmen A
1
A A = 2 x alas x tinggi
1
¿ 2 x 1.34 m x 0.559 m
¿ 0.374 m2
(( )
A
)
0.559 m
( )
1.34 m
)
)
Segmen C
1
AC = 2 x tinggi x ( garis sejajar )
1
¿ 2 x 1.34 x ( 0.652+0.622 )
¿ 0.806 m2
(( )
(( )
)
)
0.559 m
0.652 m
1.34 m
0.652 m
Segmen D
0.622 m
1.34 m
0.551 m
D
(( )
(( )
C
Segmen B
1
A B= 2 x tinggi x ( garis sejajar )
1
¿ 2 x 1.34 x ( 0.559+ 0.652 )
¿ 0.811m2
B
1.
0.622 m
Reni Pratiwi
G41113303
1
A D= 2 x tinggi x ( garis sejajar )
1
¿ 2 x 1.34 x ( 0.622+0.551 )
¿ 0.786 m2
)
)
Segmen E
1
A E= 2 x alas x tinggi
1
¿ 2 x 1.34 x 0.551
¿ 0.369m2
( )
( )
1.34 m
E
(( )
(( )
0.551 m
Luas Total Penampang Sungai ( Atot )
Atot = Segmen A + Segmen B + Segmen C + Segmen D + Segmen E
= 0.374 m2 + 0.811m2 + 0.806 m2+ 0.786 m2+ 0.369m2
= 3.147 m2
Keliling Basah (P)
1.34 m
Segmen A
P A =√ ( 1.342 +0.5592 )
A
0.559 m
P A =√ (1.7956+0.312481)
P A =√ 2.108081
P A =1.45 m
Segmen B
PB = √ ¿ ¿ ¿
1.34 m
2
PB =√(1.7956+ 0.093 ¿)¿
PB =√ 1.7956+0.008649
0.559 m
B
0.652 m
PB =√ 1.804249
PB =1.34 m
SegmenC
PC = √ ¿ ¿ ¿
1.34 m
PC = √ (1.7956+0.032 ¿)¿
PC = √ 1.7956+0.0009
PC = √ 1.7965
PC =1.34 m
0.652 m
C
2.
0.622 m
Reni Pratiwi
G41113303
Segmen D
P D= √ ¿ ¿ ¿
1.34 m
P D= √1.7956+0.005041
P D= √1.800641
0.551 m
D
P D= √(1.7956+0.0712 ¿) ¿
0.622 m
P D=1.34 m
Segmen E
1.34 m
P E=√ ( 1.342 +0.5512 )
E
P E=√ ( 1.7956+0.303601 )
P E=√ 2.099201
0.551 m
P E=1.44 m
Luas Total Penampang Sungai ( Ptot )
Ptot =P A + P B + PC + P D + P E
Ptot =1.45+1.34 +1.34+1.34 +1.44
Ptot =6.91 m
3.
Jari-jari Hidrolik (r)
A tot
r= P
tot
3.147 m2
r = 6.91 m
r =0.45 m
4.
Kemiringan (S)
Dik: Panjang saluran = 15 m
Kedalaman paling dangkal = 0.48 m
Kedalaman terdalam = 0.84 m
Peny:
Kedalaman paling dalam−Kedalaman paling dangkal
Panjang saluran
0.84−0.48
S=
15
S=
S=0.024m
5.
Kecepatan Koefisien Manning
Reni Pratiwi
G41113303
Dik: r = 0.45
S = 0.024
v 1+ v 2 +v 3 + v 4 + v5 + v 6
Jumlah Titik
0+0.4+ 0.5+ 0.6+0.5+ 0
v Rata−rata =
6
v Rata−rata =0.33 m/s
v Rata−rata =
Menghitung koefisien n:
1
1
v= n x r x S 2
( )
1
0.33=( n ) x 0.45 x 0.024
1
0.33=( n ) x 0.59 x 0.15
1
n=( 0.33 ) x 0.59 x 0.15
2
3
1
2
n=0.27
2
1
1
v Manning= n x R 3 x S 2
v Manning
v Manning
( )
1
=( 0.27 ) x 0.28 x 0.024
1
=( 0.27 ) x 0.59 x 0.15
2
3
1
2
v Manning=0.33 m/s
6.
Debit (Q)
a. Data Lapangan (Secara Langsung)
v 1+ v 2
2 A1
0+0.4
Q A=
0.374
2
Q A =0.075 m3/s
1) Q A =
v 2 +v 3
2 A2
0.4+0.5
QB =
0.811
2
QB =0.527 m3/s
2) Q B =
Reni Pratiwi
G41113303
v3 + v 4
2 A3
0.5+0.6
QC =
0.806
2
QC =0.645 m3/s
3) Q C =
v 4 +v 5
2 A4
0.6+0.5
Q D=
0.786
2
Q D=0.668 m3/s
4) Q D=
v5 + v6
2 A5
0.5+0
Q E=
0.369
2
Q E=0.185 m3/s
5) Q E=
Qtot =Q A +QB +QC +Q D +Q E
Q tot =0.075+ 0.527+0.645+0.668+ 0.185
Q tot =2.1m3/s
b. Secara Manning
Q Manning=v Manning x A tot
Q Manning=0.33 x 3.147
Q Manning=1.04 m 3 /s
D. Sedimen
Dik: W0 = 0.7 g
W2 = 1 g
L
= 102.5 L (sampel B), 102.5 L (sampel C), 100.8 L (sampel D),
103.3
1.
L (sampel E)
Jumlah Sedimen
Sampel Segmen B
CSB = (W2-W0)/L2
CSB = (0.9 g – 0.7 g )/ 0.1025 x 10-3 m3
CSB= (0.2 g)/ 0.1025 x 10-3 m3
CSB = 0.00195 g/m3
Reni Pratiwi
G41113303
Sampel Segmen C
CSc = (W2-W0)/L2
CSc = (1 g – 0.7 g )/ 0.1025 x 10-3 m3
CSc= (0.3 g)/ 0.1025 x 10-3 m3
CSc = 0.00292 g /m 3
Sampel Segmen D
CSD = (W2-W0)/L2
CSD = (1 g – 0.7 g )/ 0.1008 x 10-3 m3
CSD= (0.3 g)/ 0.1008 x 10-3 m3
CSD = 0.00297 g/m3
Sampel Segmen E
CSE = (W2-W0)/L2
CSE = (0.8 g – 0.7 g )/ 0.1033 x 10-3 m3
CSE= (0.1 g)/ 0.1033 x 10-3 m3
CSE = 0.00096 g/m 3
2.
Debit Sedimen
a. Berdasarkan data debit (Qtot) langsung
Segmen B
QSB = CSB x Qtot
QSB = 0.00195 g/m 3x 2.1 m3/s
QSB = 0.004095 g/s
Segmen C
QSC = CSC x Qtot
QSC = 0.00292 g /m 3x 2.1 m3/s
QSC = 0.006132 g/s
Segmen D
QSD = CSD x Qtot
QSD = 0.00297 g/m 3x 2.1m3/s
QSD = 0.006237 g/s
Segmen E
Reni Pratiwi
G41113303
QSE = CSC x Qtot
QSE = 0.00096 g/m 3x 2.1m3/s
QSE = 0.002016 g/s
b. Menggunakan data debit (Qtot) secara Manning
Segmen B
QSB = CSB x QManning
QSB = 0.00195 g/m 3 x 1.04 m 3 /s
QSB = 0.002028 g/s
Segmen C
QSC = CSC x QManning
QSC = 0.00292 g/m3 x 1.04 m 3 /s
QSC = 0.003037 g/s
Segmen D
QSD = CSD x QManning
QSD = 0.00297 g/m3 x 0.61 m 3 /s
QS3 = 0.003089 g/s
Segmen E
QSE = CSE x QManning
QSE = 0.002016 g/m3 x 0.61 m 3 /s
QSE = 0.000998 g/s
Reni Pratiwi
G41113303
Lampiran 2
Dokumentasi
Gambar 6. Pengukuran Debit dengan Menggunakan Current Meter
Gambar 7. Pengambilan Sampel Sedimen
Reni Pratiwi
G41113303
Gambar 8. Proses Pengolahan Sampel Sedimen
Gambar 9. Sedimen yang Telah Dikeringkan