praktikum pengelolaan air tentang debit air

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.     Latar Belakang

Asdak (2007) menjelaskan bahwa debit air adalah besarnya air yang mengalir persatuan waktu tertentu. Kondisi suatu perairan sangat tergantung dengan debit air yang ada. Jika debit air cukup tinggi maka dapat mendukung kelangsungan hidup organisme didalamnya. Debit air yang cukup, mampu mendukung kegiatan perikanan khususnya budidaya ikan. Pengukuran debit air penting guna untuk mengetahui kemampuan perairan untuk dapat dimanfaatkan secara optimal.

          Debit aliran merupakan satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis proses yang terjadi di lapangan. Kemampuan pengukuran debit aliran sangat diperlukan untuk mengetahui potensi sumber daya air di suatu wilayah DAS. Debit aliran dapat dijadikan sebuah alat untuk memonitor dan mengevaluasi neraca air suatu kawasan melalui pendekatan potensi sumber daya air permukaan yang ada (Widodo, 2005).

          Takeda (2003) Menjelaskan bahwa pengukuran debit air dapat dilakukan dengan mengukur kecepatan aliran air pada suatu wadah dengan luas penampang area tertentu. Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk pengukuran kecepatan aliran air pada sungai atau alur antara lain: Area-velocity method, Tracer method, Slope area method, Weir dan flume, Volumetric method Area. Kecepatan aliran dapat diukur dengan metode : metode current-meter dan metode apung. Kemudian distribusi kecepatan aliran di dalam alur tidak sama pada arah horisontal maupun arah vertikal.

          Banyak tersedia alat pengukuran debit air, tetapi kebanyakan disediakan untuk mengukur debit air dalam penampang pipa. Karena kecepatan aliran merupakan parameter yang dapat mewakili besaran debit air, yaitu mengalikannya dengan faktor luas penampang area ukur (Takeda,2005).

           Prasetyo (2010) menjelaskan bahwa daerah aliran sungai merupakan daerah yang dibatasi oleh pemisah topografi yang merupakan daerah tangkapan air (catchment area) memiliki fungsi menerima, menampung dan mengalirkan air ke laut melalui sungai utama. Daerah aliran sungai mempunyai manfaat sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia, tumbuhan dan hewan di sekitarnya. Bertambahnya jumlah  penduduk mempengaruhi kondisi sumberdaya hutan, tanah, dan air di daerah aliran sungai (DAS).   

1.2.     Tujuan

          Untuk mengenal beberapa macam-macam alat mengukur debit aliran

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.     Sensor

Sensor yang digunakan pada sistem pengukuran kecepatan aliran air ini adalah Sensor fototransistor dengan sumber cahaya infrared yang dipasang pada sebuah baling-baling dan berguna untuk mengukur kecepatan aliran air. Dalam banyak aplikasi elektronik, led infra merah merupakan dioda yang memancarkan cahaya infra merah yang tidak dapat dilihat oleh mata, namun umumnya sensor cahaya semi konduktor sangatlah peka terhadap cahaya infra merah. Phototransistor adalah foto detector yang mempunyai struktur dasar transistor yaitu n-p-n atau p-n-p. Cara kerja phototransistor sama dengan cara kerja transistor lainnya, perbedaannya terletak pada arus daerah basis. Arus yang lewat basis phototransistor berasal dari energi foton yang jatuh pada daerah basis (Malvino, 2004).

 Skema phototransistor seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini

 

Gambar  Simbol Phototransistor (sumber : Malvino, 2004)

          Malvino (2004) menjelaskan bahwa jika fototransistor diberi cahaya pada daerah basis maka energi foton cahaya tersebut akan menciptakan hole-elektron seperti pada P-N sambungan yang dapat menimbulkan arus pada basis. Phototransistor adalah suatu alat semi konduktor cahaya lebih peka dari pada poto dioda p-n, sehingga pembawa minoritas dibangkitkan secara termal, dan electron-electron yang menyeberang dari basis ke kolektor maupun lubang yang menyeberang dari kolektor ke basis membentuk arus jenuh balik kolektor ICo. Arus kolektor diberikan oleh persamaan dengan IB = 0, yaitu :

IC = ( β +1)ICO.............................................................................     (1)

          Apabila komponen dari arus balik jenuh disebabkan oleh cahaya yang dinyatakan dengan IL,arus kolektor total adalah:

IC = ( β +1)(ICO + IL.....................................................................     (2)

2.2.     Pengukuran Kecepatan Aliran

          Angrahini (2007) menjelaskan bahwa pengukuran debit saluran irigasi dilakukan dengan cara mengukur kecepatan arus dan penampang melintang saluran dengan menggunakan alat pengukur kecepatan (current meter). Alat ini digunakan karena memberikan ketelitian yang cukup tinggi. Kecepatan aliram yang diukur adalah kecepatan aliran titik dalam satu penampang tertentu. Prinsip yang digunakan adalah hubungan antara kecepatan aliran dengan putaran baling-baling. Untuk menghitung besarnya kecepatan aliran berdasarkan kecepatan baling-baling digunakan rumus :

V = a + bn......................................................................................     (3)

Dimana:

v = kecepatan aliran (m/dtk)

a = kecepatan permulaan untuk mengatasi gesekan dalam alat

n = banyaknya putaran per detik, n = p/t

b = konstanta

p = jumlah putaran per siklus

t = waktu siklus

            Sri Harto (2004) menjelaskan bahwa ada beberapa cara untuk menentukan distribusi kecepatan secara vertikal yaitu dengan menempatkan baling-baling current meter pada kondisi kedalaman, yaitu : (a)  Pengukuran pada satu titik, umumnya dilakukan apabila kedalaman air kurang dari satu meter, penempatan baling-baling pada kedalaman 0,60 h diukur dari muka air. (b) Dalam praktek umumnya, pengukuran kecepatan aliran dilakukan lebih dari satu titik sehingga diharapkan dapat memberikan pengukuran yang dapat dipertanggung jawabkan sehingga ketinggian yang dipakai adalah 0,2 h dan 0,8 h seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah ini.

 

Gambar 1. Hubungan antara penampang saluran dan penempatan baling-baling

2.2.    Menentukan Debit

          Sudjarwadi (2004) menjelaskan bahwa untuk menentukan besarnya debit pengukuran pada pintu saluran adalah perkalian antara luas penampang basah dengan kecepatan rata-ratanya.

Q = v. A.........................................................................................     (3)

Dimana :

Q = debit (m3/dtk)

v = kecepatan rata – rata aliran

A = luas penampang basah saluran

BAB III

METEDOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu Dan Tempat

          Prakikum ini dilaksanakan pada hari Kamis 26 Juni 2014 di Desa Pungka Kec. Unter Iwis Kab.Sumbawa Besar.

3.2.    Alat Dan Bahan

·    Bola Kasti

·    Alat Pengukur

·    Buku

·    Bolpoin

·    Stopwatch

·    Tali Rapia

3.3.    Cara Kerja

·    Memili lokasi penelitian debit air yang tidak ada genangan dan pusaran.

·    Mengukur lokasi empat penelitian dan membagi sampai 4 (empat) blok.

·    Mengukur panjang, lebar, serta tinggi air permukaan sungai serta aliran sungai.

·    Menghitung waktu kecepatan debit air pada kedua lokasi dengan 5 kali ulangan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.    Hasil Pengamatan

4.1.1. Tabel 7.  Waktu Tempuh Pada Sungai

Luas Penampang Sungai (m)	Kedalaman Sungai (m/detik)
3746	714

Gambar 9. Kurva Pendugaan Debit Air pada Sungai

                                

4.1.2.   Tabel 8. Waktu Tempuh Pada Saluran Sungai

Luas Penampang Saluran Sungai (m)	Kedalaman Saluran Sungai (m/detik)
1,333	0,801

Gambar 10 . Kurva Pendugaan Debit Air pada Saluran Sungai

Pembahasan

Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan terhadap debit air dapat dilihat pada (Tabel. 7). Dimana waktu tempuh pada sungai dengan luas penampang sungai 3746 meter, kedalaman sungai 714 (m/detik).  Sedangkan pada (Tabel. 8) waktu tempuh pada sungai dengan luas penampang sungai 1,333 meter, kedalaman sungai 0,801 (m/detik). Hasil yang didapat ini dilakukan dengan empat kali ulangan, hal ini dimaksud agar data yang diperoleh lebih akuarat.

 Data tersebut diambil dari dua lokasi yang berbeda, perbedaannya sangat nyata antara luas penampang sungai dengan kedalaman sungai, karena ada perbedaan arus pada ke dua lokasi tersebut dimana, pada suatu masa besar kecilnya arus mempengaruhi debit aliran air. Semakin dalam (dasar) suatu aliran maka arus pun semakain lambat, dan sebaliknya semakin dangkal suatu aliran maka debit arus pun semakin cepat.

Hal ini sejalan dengan pendapat Asdak (2008) Debit air adalah besarnya air yang mengalir persatuan waktu tertentu. Kondisi suatu perairan sangat tergantung dengan debiat air yang ada. Jika debit air cukup tinggi maka dapat mendukung kelangsungan hidup organisme didalamnya.

BAB V

KESIMPULAN

5.1.    Kesimpulan

          Dari hasil pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa setiap ulangan yang dilakukan memliki waktu yang berbeda-beda, karena Pergerakan air sangat dipengaruhi oleh jenis bentang alam, jenis batuan dasar, dan curah hujan. Semakin rumit bentang alam, semakin besar ukuran batuan dasar, dan semakin banyak curah hujan.

DAFTAR PUSTAKA

Anggrahini, M.Sc, 20077. Hidrolika Saluran Terbuka, Penerbit CV. Citra Media,                  Surabaya.

Asdak, Chay. 2008. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah                    Mada   University Press. Yogyakarta.

Malvino, Albert Paul, 2004, Aproksimasi Rangkaian Semikonduktor, Penerbit            Erlangga, Jakarta

Prasetyo, 2010. Pengelolaan Daerah Aliran Sungai . Sekolah Pasca Sarjana,            Insitut Pertanian Bogor.

Sri Harto, BR, 2004. Diktat Analisis Hidrologi, PAU Ilmu Teknik, Universitas                 Gadjah Mada, Yogyakarta.

Sudjarwadi,2004 Pengantar Teknik Irigasi, Fakultas Teknik Universitas Gadjah           Mada, Yogyakarta.

Takeda, K. ; 2003 ; Hidrologi, Untuk Pengairan ; PT Pradnya Paramita ; Jakarta.

Widodo Budiarto, 2005, Perancangan Sistem dan Aplikasi Mikrokontroller, Elex          Media Komputindo, Jakarta.