3. Pengukuran dan Perhitungan Debit Sungai/ Saluran Air

1. 3. PengukurandanPerhitungan Debit Sungai/Saluran Air Pengukuran debit secaratidaklangsungdigunakantigacara: Velocity area methods Slope area methods Dilution methods

2. 1) Velocity area methods • Padaprinsipnyauntukmengetahui debit suatusungai/salurandilakukanpengukurankecepatanalirandanpenampangsungai/saluran. Rumusumumuntukmenghitung debit adalah: • Q = A x V • Q : debit (m3/det) • A : luaspenampangbasah (m2) • V : kecepatanaliran rata-rata (m/det)

3. Pengukurankecepatanalirandapatdilakukandenganduacara: • a. Pengukurandenganpelampung • b. PengukurandenganCurrent meter • a. Pengukurankecepatanalirandenganpelampung • Bilakecepatanalirandiukurdenganpelampung, makadiperolehpersamaan debit sebagaiberikut:

4. Q = A x k x u • Q : debit (m3/det) • A : luaspenampangbasah (m2) • k : koefisienpelampung • u : kecepatanpelampung • Nilaiktergantungdarijenispelampung yang dipakai. Nilaitersebutdapatdihitungdengan

5. persamaan (menurut YB Francis) adalahsebagaiberikut: • k : koefisienpelampung • λ : kedalamantangkai (h) perkedalaman air (d) • λ : h/d • Padaangka-angkaλ yang tertentu, koefisienkdapatdihitung:

6. λ 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 0,99 • k 0,954 0,961 0,968 0,975 0,981 1,000 • PadakementeriankonstruksidiJapang, jenispelampung, dalamnya air dankedalamantangkaiditentukansebagaiberikut:

7. GambarPelampungTongkat • MA • d h

8. b. PengukuranDenganCurrentMeter • Kecepatanaliranbiasanyadiukurdenganmenggunakanalatukurcurrent meter (alatukurkecepatanaliran yang berbentukpropeler). Alatberbentukpropelertersebutdihubungkandengankotakpencatat (alat monitor yang akanmencatatjumlahputaran • selamapropelertersebutberadadidalam air) kemudiandimasukkankedalamsungai yang akandiukurkecepatanalirannya. Bagianekoralattersebutmenyerupaisiripdanakanberputarkarenagesekanaliran air sungai.

9. Pengukuranbiasanyadilakukandenganmembagikedalamansungaimenjadibeberapabagiandenganlebarpermukaan yang berbeda. Kecepatanaliransungaipadasetiapbagiandiukursesuaidengankedalaman, misalnyapadakedalaman 0,6 ataukedalaman rata-rata antara 0,2 dan 0,8. • Kecepatanalirandihitungberdasarkanjumlahputaran baling-baling (cup) per waktuputarannya (n). Persamaankecepatanaliranadalahsebagaiberikut:

10. V = a n + b • V : kecepatanaliran (m/det) • a & b : konstantaalat • n : jumlahputaran per waktu • Pemilihanjumlahvertikal yang akandiukurpadaprinsipnyadidasarkanatas: • a. bentukdanukuranpenampangsungai • b. sifataliran • c. waktu yang disediakan

11. Vs • 0,2d V0,2 • d d • 0,6d V0,6 • 0,8d V0,8 • Vb • Gambar: DistribusiKecepatanAliran

12. Pemilihanjumlahvertikal yang akandiukurpadaprinsipnyadidasarkanatas: • bentukdanukuranpenampangsungai, • sifataliran, • waktu yang tersedia. Padasungai yang konfigurasidasarnyatidakteratursebaiknyalebihrapatdaripada yang teratur. Dari hasilpengukurankecepatanaliranpadamasing-masingvertikal, dihitung debit aliranpadamasing-masingseksi. Debit total (debit sungai) merupakan total debit seksi.

13. Pengukuran debit dapatdilakukandengancaraMidsection (Gambar-1) danMean-section (Gambar-2). • n-1 n n+1 • bn bn+1 • dn-1 • dn dn+1 • Gambar-1 Cara Mid-section

14. an = dn x b • Q = q1 + q2 + q3 +……. + qn • Lebarsatu sub-seksiditentukanolehsetengahjarakdisebelahkiridansetengahdisebelahkanandaripengukuranvertikal.

15. Gambar-2. Cara Mean-section • n-1 n n+1 • bn bn+1 • dn-1 dn • dn+1

16. Lebarsatu sub-seksiditentukanolehduapengukuranvertikal yang bersebelahan (dndan dn+1)

17. 2. Slope Area Method • Prakiraanbesarnya debit denganpendekatanslope-area methodakanmemberikanhasil yang memadaiapabilapemilihanbadan air yang akandiprakirakankecepatanairnyamemilikialiran yang kuranglebihseragam. Artinya, lebardankedalamanaliran, kecepatanaliran, kedalamandasarsungai, dankemiringandasarpermukaansungai/saluran air relatifseragamatautidakberubahsecaramencolok (Asdak, 2002)

18. Cara inimendasarkanpadarumus Manning: • Q : debit sungai (m3/detik) • A : luaspenampangbasah (m2)

19. R : merupakanperbandinganantaraluaspenampangmelintangbasah (A) dengankeliling (perimeter basah (p) • n : koefisien • S : gradienpermukaan air • V : kecepatanaliran rata-rata (m/det)

20. 3. MetodeLarutan (Delution Methods) • Pengukuran debit denganmenggunakanbahan-bahankimia, pewarnaatauradioaktifseringdigunakanuntukjenissungai yang aliranairnyatidakberaturan (turbulent). Menurut Church, (1974) dalam Gordon et al., (1992) dalamAsdak, (2002), untukmaksud-maksudpengukuranhidrologi, bahan-bahantersebutdiatasseyogyanyadalambentuk: • mudahlarutdalam air sungai, • bersifatstabil,

21. c) mudahdikenalidalamkonsentrasirendah, • d) tidakmeracuni biota perairandantidakmenimbulkandampaknegatif yang permanenpadabadanperairan, • e) relatiftidakmahal. • Metodelarutandilakukanpadasungai yang dangkal, berbatu, dansungai yang memiliki derajatturbulensitinggi, sehinggatidakmungkinmenggunakancurrent meter.

22. Metodelarutandidasarkanpadaperhitunganperbedaankonsentrasi ion yang terkandungdalam air danmenggunakanalatElectricConductivity Meter (EC-Meter). Dalampengu-kurandigunakangaramdapur (NaCl), yang mudahdidapatdantidakberpengaruhterhadaptanamanmaupunikan. • Adaduacaraperhitungan debit: • MetodeInjeksitetap.

23. Q : debit sungai (m3/detik) • Q : debit injeksilarutan • c0 : konsentrasi air sungaiawal (tanpalarutan) • c1 : konsentrasilarutan • c2 : konsentrasisungaisetelahbercampurlarutan • MetodeInjeksiSesaat

24. Q : debit sungai (m3/detik) • V : volume larutan • T : waktu • c1 : konsentrasilarutan • c2 : konsentrasi air sungaisetelahbercampurlarutan

25. Konsentrasi • b = a + c • b • a c2c • c0waktu • T