Laporan Irigasi dan Drainase Acara 9 Pengukuran Debit Air Saluran Terbuka dan Menghitung Lama Waktu Irigasi

LAPORAN PRAKTIKUM IRIGASI & DRAINASE

ACARA 9
Pengukuran Debit Air Saluran Terbuka dan Menghitung Lama Waktu Irigasi

LogoUnib.png
 













Disusun Oleh :

Nama                           : Putri Mian Hairani
NPM                            : E1J012014
Dosen Pembimbing      : Sigit Sudjatmiko, Ph.D
Co-ass                          : Riduan Hutabarat



Program Studi Agroekoteknologi
Jurusan Budidaya Pertanian
Fakultas Pertanian
Universitas Bengkulu
2014
BAB I
 PENDAHULUAN
1.1  Latar Belakang
            Debit adalah banyak air yang mengalir persatuan waktu. Biasanya banyak air yang mengalir diukur dengan satuan liter atau m3 dan satuan waktu pengaliran adalah detik, menit, atau jam.
            Besarnya debit air yang mengalir terutama ditentukan oleh dua faktor, yaitu: luas penampang lintang aliran air dan kecepatan aliran air. Secara matematis hal tersebut di atas dapat diformulasikan sebagai berikut:
            Q = A x V ................................................................................. (1)
Keterangan:
            Q = debit air, m3/det
            A = luas penampang lintang air yang mengalir (m3)
            V = kecepatan aliran air, m/det
            Nilai V yang diperoleh dengan metoda pelampung masih merupakan nilai kasar atau nilai yang mencerminkan nilai kecepatan aliran dipermukaan. Untuk memperoleh kecepatan aliran sesungguhnya nilai V yang diperoleh dapat menggunakan rumus yang telah dipelajari pada kegiatan praktikum ke-8.


1.2  Tujuan
·         Mengetahui besar debit air yang mengalir di saluran irigasi Kemumu serta menghitung waktu yang diperlukan untuk mengairi lahan sawah yang ditetapkan.






           




BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

            Pengertian debit adalah satuan besaran air yang keluar dari Daerah Aliran Sungai (DAS). Satuan debit yang digunakan dalam system satuan SI adalah meter kubik per detik (m3 / detik). Menurut Asdak (2002), debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai persatuan waktu. Dalam system SI besarnya debit dinyatakan dalam sattuan meter kubik. Debit aliran juga dapat dinyatakan dalam persamaan Q = A x v, dimana A adalah luas penampang (m2) dan V adalah kecepatan aliran (m/ detik).
            Teknik pengukuran debit
·      Saluan terbuka
            Gordon, dkk (1992) mengemukakan tentang teknik pengukuran debit aliran di lapangan dapat dilakukan melalui empat kategori, yaitu (a). Pengukuran volume air sungai, (b). Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan luas penampang melintang, (c). Pengukuran debit dengan menggunakan bahan pewarna yang dialirkan dalam aliran sungai, (d). Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukur debit seperti weir dan flume. Penjelasan tentang pengukuran debit menggunakan weir dan flume dapat dilihat pada lampiran. Diantara beberapa teknik pengukuran debit yang ada, pengukuran debit aliran yang sederhana adalah menggunakan rumus kontinyuitas. Debit aliran (Q) dipertoleh dengan mengalikan kecepatan aliran (V) dengan luas penampang melintang (A), secara matematis dirumuskan sebagai berikut (Anonim2, 2010).
                                                Q = A.V.
            Cara lain yang dapat dilakukan adalah dengan memperkirakan debit empiris menggunakan persamaan empiris dari manning. Cara ini dikenal sebagai slope-area methode. Bentuk persamaan manning adalah untuk memperoleh angka kecepatan pada saluran terbuka. Adapun rumusnya sebagai berikut (Anonim2, 2010).
                                                V = (1/n) r 2/3 S 1/2
Dimana :
V = kecepatan aliran (m/dt),
r = jari-jari hidrolik (m),
S = kemiringan permukaan air, dan
n = angka koefisien kekasaran manning.
            Pengukuran kecepatan aliran dapat dilakukan dengan cara sederhana yaitu dengan uji celup. Uji celup dilakukan dengan cara meletakan bola pingpong (atau benda terapung lainnya) diatas permukaan aliran air. Tentukan jarak tempuh bola pingpong dimaksud, misal J meter, Catat waktu tempuh bola pingpong sejauh J meter, misal ; t menit. Kecepatan (V) aliran adalah : J / t meter/menit. Apabila data kecepatan (V) diatas di ketahui dan luas penampang melintang juga diketahui, maka selanjutnya dapat dihitung debit aliran(Q) menggunakan persamaan Q = A.V (Anonim2, 2010).
·      Saluran tertutup
            Pengukuran debit pada saluran tertutup (pipa) dapat dilakukan dengan instrumen watermeter, venturymeter, flowmeter. Hasil pembacaan Venturymeter dan flowmeter adalah data tentang kecepatan aliran air (V). luas penampang pipa (A) dapat diukur dan dihitung dengan rumus ¼ p D2 . Selanjutnya data kecepatan dan luas penampang pipa digunakan untuk menghitung debit air Q = V.A.Cara sedehana dapat dilakukan dengan bantuan alat penakar. Sebuah kontainer dengan volume tertentu (vol) digunakan untuk menampung aliran dari pipa selama waktu tertentu (t). Selajutnya data yang diperoleh dapat digunakan untuk menghitung debit air (Q) dalam pipa dimaksud. Debit air dapat dihitung dengan rumus Q = Vol / t .Pengukuran debit air dalam pipa dapat juga dilakukan dengan bantuan Nomograph Hazen-William, apabila telah diketahu data diamater pipa (D), Kemiringan pipa (S), dan jenis material pipa (C) (Anonim2, 2010).
·      Air tanah
            Pengukuran debit air tanah yang keluar melalui mata air atau sumur dapat diukur. Pengukuran debit air sumur dapat dilakukan dengan bantuan pemompaan. Cara sederhana yang dapat dilakukan adalah (Anonim2, 2010).
ü  Ukur / hitung volume air sumur stabil (maksimal). Bila sumur berbentuk lingkaran, maka volume air dihitung berdasarkan rumus volume silinder (T x ¼ p D2 ), misal l m3.
ü  air sumur dipompa / dikuras sampai habis.
ü  Biarkan air sumur terisi kembali sampai dengan volume semula, catat waktu yang diperlukan untuk pengisian air sumur seperti volume semula, misal t menit.
ü  Hitung debit air sumur (Q), dengan rumus ; Q = l / t m3/menit .
·      Air limbah ; Pengukuran debit air limbah dapat dilakukan dengan rumus kontinuitas pada aliran air permukaan, Weir, Flume, menakar dan dapat pula melalui pendekatan kapasitas pemompaan (Anonim2, 2010).
Pengukuran Debit dengan Cara Apung (Float Area Methode)
Jenis-jenis pelampung dapat dilihat pada Gambar 30.           
Prinsip :
  • kecepatan aliran (V) ditetapkan berdasarkan kecepatan pelampung (U)
  • luas penampang (A) ditetapkan berdasarkan pengukuran lebar saluran (L) dan kedalaman saluran (D)
  • debit sungai (Q) = A x V atau A = A x k dimana k adalah konstanta
                                    Q = A x k x U            
Q = debit (m3/det)
U = kecepatan pelampung (m/det)
A = luas penampang basah sungai (m2)
k = koefisien pelampung
jenis2pelampung.jpg

Pengukuran Debit dengan Current-meter      
Prinsip :
  • kecepatan diukur dengan current meter
  • luas penampang basah ditetapkan berdasarkan pengukuran kedalaman air dan lebar permukaan air. Kedalaman dapat diukur dengan mistar pengukur, kabel atau tali.
Pengukuran :
Ada 4 cara pengukuran kecepatan aliran yang disajikan dalam Tabel berikut :
Cara Pengukuran Kecepatan Aliran
Keterangan :
tabel.jpg
Vs di ukur 0,3 m dari permukaan air
Vb di ukur 0,3 m di atas dasar sungai
Kecepatan aliran dihitung berdasarkan jumlah putaran baling-baling per waktu putarannya (N = putaran/dt). Kecepatan aliran V = aN + b dimana a dan b adalah nilai kalibrasi alat current meter. Hitung jumlah putaran dan waktu putaran baling-baling (dengan stopwatch) (Anonim1,2010).






















BAB III
 BAHAN & ALAT
2.1 Alat dan Bahan
Alat     : Pelampung (gabus), Current meter, Stopwatch, meteran/alat pengukur panjang
Bahan  : -

2.2 Cara Kerja
·         Memilih bagain saluran irigasi di daerah Kemumu yang sudah dekat dengan sawah. Pemilihan lokasi yang lurus dengan perubahan lebar sungai, dalam air dan gradien yang kecil
·         Menetapkan dua buah titik (patok) tempat pengamatan dengan jarak 50-100 m
·         Melemparkan pelampung ke sungai dengan jarak 10-20 meter sebelah hulu titik pengamatan pertama
·         Mencatat waktu tempuh pelampung antara dua titik pengamatan tersebut dengan menggunakan stopwatch
·         Membagi jarak tempuh dengan waktu tempuh pelampung antara dua titik pengamatan untuk memperoleh kecepatan aliran
·         Setelah itu, mengukur kecepatan aliran dengan menggunakan alat Current meter
·         Memilih kedalaman tertentu dari saluran irigasi, mengukur kecepatan alirannya pada berbagai kedalaman sesuai dengan kondisi di lapang
·         Membagi penampang aliran menjadi beberapa bagian (sesuai lebar dan kondisi dasar aliran air) untuk mengukur luas penampang lintang aliran air. Tujuannya untuk memperoleh hasil perhitungan yang mendekati luas sebenarnya
·         Menjumlahkan luas dari bagian-bagian tersebut untuk memperoleh hasil luas penampang lintang aliran
·         Menghitung berapa waktu yang dibutuhkan untuk mengairi sawah (luasan diukur dilapangan = 1 ha) dengan volume 20 ml





BAB IV
HASIL & PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Pengukuran Debit Air Metode Pelampung
Sekunder
Pelampung
Ulangan
Jarak tempuh (meter)
Waktu tempuh (detik)
Kecepatan aliran (m/det)**
Luas penampang saluran (m2)*
Debit (m3/det)
Kayu
1
32
63
0,51
0,7039
0,35
2
32
37
0,87
0,7039
0,61







Gabus
1
32
53
0,60
0,7039
0,42
2
32
40
0,69
0,7039
0,48

Tersier
Pelampung
Jarak tempuh (meter)
Waktu tempuh (detik)
Kecepatan aliran (m/det)**
Luas penampang saluran (m2)
Debit (m3/det)
Gabus
6
26
0,23
11,52
2,64

**Kecepatan aliran (m/det):
Dihitung dengan cara membagi waktu tempuh (detik) dengan jarak tempuh (meter)

Pengukuran Debit Air Metode Kipas (Current Meter)
Bagian Penampang
Kecepatan aliran (m/det)
Kedalaman (cm)
Lebar (m)
Luas penampang saluran (m2)*
Debit (m3/det)
Tengah
0,7
64
2
0,7039
0,49
0,9
32
2
0,7039
0,63
0,7
0
2
0,7039
0,49




32

Pinggir
0,7
64
2
0,7039
0,49
0,8
32
2
0,7039
0,56
0,9
0
2
0,7039
0,63






*Luas penampang:
Penampang berupa 1 buah persegi panjang dan 2 buah segitiga sembarang.















 




Ket:         = 80 cm            = 64 cm                 = 60 cm               = 89 cm

Dengan rumus untuk menghitung luas penampang adalah:
A = [Luas persegi panjang + 2(luas segitiga sembarang)]

         
                                                                                                    
    

4.2 Pembahasan
            Dari hasil pengamatan di atas, diperoleh hasil yang signifikan antara penggunaan metode pelampung dan metode current meter. Perbedaan itu terdapat pada hasil pengukuran kecepatan aliran (m/det) yang mempengaruhi hasil debit (hasil akhirnya).
            Ada beberapa faktor yang menyebabkan error dari pengambilan data, yaitu human error dan faktor teknis. Untuk human error adalah hal wajar terjadi, misalnya pada saat melihat stopwatch maupun pada saat meletakkan pelampung pada permukaan air. Ketepatan menjadi alasan utamanya. Selanjutnya, faktor teknis mungkin terjadi seperti keadaan angin, alat yang error ataupun situasi-situasi yang tidak terduga lainnya.
            Setelah diketahui data untuk pengukuran debit air metode pelampung, maka dapat diperoleh lama pengairan bila luas sawah adalah 1 hektar dengan volume 200 m3 ( dengan menggunakan rumus:

BAB V
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
·         Debit air (m3/det) yang mengalir dengan metode pelampung adalah 0,48 (kayu) dan 0,34 (gabus). Untuk metode current meter 0,53 bagian tengah dan 0,56 bagian pinggir. (diambil dari nilai rata-rata)
·         Dibutuhkan waktu 0,02 jam untuk mengairi sawah seluas 1 hektar dengan volume 200 m3

4.2 Saran
            Semoga ke depannya fasilitas pendukung kegiatan praktikum lebih memadai lagi.






















DAFTAR PUSTAKA

Asdak Chay .2002. Hidrologi dan Pengeloaan daerah Aliran Sungai.Gadjah Mada.
                  Press:Yogyakarta.
Anonim1, 2010 http://mayong.staff.ugm.ac.id/site/?page_id=110, diakses pada 12 Mei 2014
Anonim2, 2010 http://sugengzend.blogspot.com/2010/11/pengukuran-kapasitas-air.html     diakses pada 12 Mei 2014

























Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)