Pengukuran
Debit Air Saluran Terbuka
Dan
Menghitung Lama Waktu Irigasi
Oleh :
Nama : Advent
Fika Sitanggang
Npm :
E1J014044
Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Sigit Sudjatmiko M.Sc
Co-Ass : Tristanti
Anggita
PROGRAM
STUDI AGROEKOTEKNOLOGI
JURUSAN
BUDIDAYA PERTANIAN
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
BENGKULU
2016
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Debit adalah
banyaknya air yang mengalir persatuan waktu. Biasanya banyaknya air yang
mengalir diukur dengan satuan liter atau m3 dan satuan waktu
pengaliran adalah detik, menit, dan jam.
Besarnya
debit air yang mengalir biasanya ditentukan oleh dua faktor yaitu luas
pemampang lintang aliran air dan kecepatan aliran air. Secara matematis hal
diatas dapat dirumuskan sebagai berikut:
Q=A x
V..................................... (1)
Keterangan:
Q= Debit air, m3/det
A= Luas pemampang lintang air yang
mengalir (m2)
V= Kecepatan aliran air, m/det
Kualitas air
yang bagus di tentukan oleh pH air tersebu. Bila pH air berkisar 7 maka
kualitas air tersebut bagus dan air itu belum terkontaminasi senyawa-senyawa
yang mengandung logam berat yang dapat menyebabkan air tidak layak lagi untuk
di pakai atau di pergunakan oleh manusia atau organieme lain karena menyebabkan
kematian.
Perairan
umum adalah bagian permukaan bumi yang secara permanen atau berkala digenangi
oleh air, baik air tawar, air payau maupun air laut, mulai dari garis pasang
surut terendah ke arah daratan dan badan air tersebut terbentuk secara alami
ataupun buatan. Perairan
umum tersebut diantaranya adalah sungai, danau, waduk, rawa, goba, genangan air
lainnya (telaga, kolong-kolong dan legokan).
Air
merupakan bagian yang esensial dari protoplasma dan dapat di katakana bahwa
semua jenis kehidupan bersifat aquatik. Beberapa faktor tersedianya air antara
lain curah hujan, kelembaban, penguapan, angin, suhu dan udara.
2 Limnologi merupakan ilmu dari
perairan umum, berhubungan seluruh faktor yang mempengaruhi populasi yang hidup
didalam perairan itu. Tidak benar menyatakan bahwa limnologi
adalah sebagai kajian perairan tawar karena pada daerah kering, genangan yang
ada sungguh beragam.
Debit air adalah jumlah air yang mengalir dalam suatu penampang tertentu
(sungai / saluran / mata air). Pemilihan lokasi pengukuran debit air
: (1) dibagian sungai yang relatif lurus, (2) jauh dari
pertemuan cabang sungai(3) tidak ada tumbuhan air, (4) aliran
tidak turbelenl, (5) aliran tidak melimpah melewati tebing sungai.
Pengukuran debit air sangat
dipengaruhi oleh kecepatan arus air. Kecepatan arus yang berkaitan dengan
pengukuran debit air ditentukan oleh kecepatan gradien permukaan, tingkat
kekasaran, kedalaman, dan lebar perairan.
1.2. Tujuan
Mengetahui
besarnya debit air yang mengalir disaluran irigasi kemumu dan menghitung waktu
yang diperlukan untuk mengairi lahan sawah yang telah ditentukan.
BAB II
4 TINJAUAN PUSTAKA
Debit aliran
adalah laju air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang
melintang sungai per satuan waktu.Dalam system SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/dt).Sedangkan dalam laporan-laporan teknis, debit
aliran biasanya ditunjukan dalam bentuk hidrograf aliran.Hidrograf aliranadalah
suatu perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik
yang berlangsung dalam suatu DAS oleh adanya kegiatan pengelolaan DAS dan/atau
adanya perubahan (fluktuasi musiman atau tahunan) iklim local. Teknik
pengukuran debit aliran langsung di lapangan pada dasarnya dapat dilakukan
melalui empat katagori:
1. Pengukuran
volume air sungai.
2.
Pengukuran debiut dengan cara
mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai.
3.
Pengukuran debit dengan menggunakan
bahan kimia (pewarna) yang dialirkan dalam aliran sungai (substance tracing
method).
4. Pengukuran
debit dengan membuat bangunan pengukuran debit seperti weir (aliran air lambat)
atau flume (aliran cepat)( Gordon et al., 1992).
MenurutAsdak, debit aliran merupakan laju aliran air
(dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per
satuan waktu. Dalam system SI besarnya debit dinyatakan dalam sattuan meter
kubik. Hal yang menarik terhadap unsure aliran sungai adalah volume aliran yang
mengalir panda suatu penampang basah persatuan waktu (m3/det) atau sering
disebut dengan debit.Debit dari suatu penampang sungai dapat dinyatakan dengan
rumus: Q = A x v.
Keterangan:
Q= debit (m3/s)
A = luas
penampang basah (m2)
v =
kecepatan aliran rata-rata (m/s) (Asdak,2007).
Debit diartikan sebagai volume air yang mengalir per
satuan waktu melewati suatu penampang melintang palung sungai, pipa, pelimpah,
akuifer dan sebagainya. Data debit diperlukan untuk menentukan volume aliran
atau perubahan-perubahan nya dalam suatu sistem das. Data debit diperoleh
dengan cara pengukuran debit langsung dan pengukuran tidak langsung, yaitu
dengan menggunakan likukalibrasi (Soemarto, 1987).
Pengukuran debit secara langsung adalah pengukuran
yang dilakukan dengan menggunakan peralatan berupa alat pengukur arus (current
meter), pelampung, zatwarna, dll. Debit hasil pengukuran dapat dihitung segera
setelah pengukuran selesai dilakukan. Sedangkan pengukuran debit secara tidak
langsung adalah pengukuran debit yang dilakukan dengan menggunakan rumus
hidrolika missal rumus Manning atau Chezy. Pengukuran dilakukan dengan cara
mengukur parameter hidraulis sungai yaitu luas penampang melintang sungai,
keliling basah dan kemiringan garis energi. Garis energy diperoleh dari bekas
banjir yang teramat di tebing sungai.
Pelampung yang yang digunakan ada dua tipe, yaitu pelampung
permukaan dan
pelampung tangkai.Tipe
pelampung tangkai lebih teliti dibandingkan tipe pelampung permukaan. Pada
permukaan debit dengan pelampung dipilih bagian sungai yang lurus dan seragam,
kondisi aliran seragamdengan pergolakannya seminim mungkin.Pengukuran dilakukan
pada saat tidak ada angin.Pada bentang terpilih (jarak tergantung pada
kecepatan aliran, waktu yang ditempuh pelampunh untuk jarak tersebut tidak
boleh lebih dari 20 detik) paling sedikit lebih panjang dibanding lebar aliran.
Kecepatan aliran permukaan ditentukan berdasarkan rata-rata yang diperlukan pelampung menempuh jarak tersebut. Sedang kecepatan rata-rata
didekati dengan pengukuran kecepatan permukaan dengan suatu koefisien yang
besarnya tergantung dari perbandingan antara lebar dan kedalaman air(Raswari, 1986).
Current
Meter, terdiri dari flow detecting unit dan
counter unit. Aliran yang diterima detecting unit akan terbaca pada counter
unit, yang terbaca pada counter unit dapat merupakan jumlah putaran dari
propeller maupun langsung menunjukkan kecepatan aliran, aliran dihitung
terlebih dahulu dengan memasukkan dalam rumus yang sudah dibuat oleh pembuat
alat untuk tiap-tiap
propeller. Pada jenis yang menunjukkan langsung, kecepatan aliran yang
sebenarnya diperoleh dengan mengalihkan factor koreksi yang dilengkapi pada
masing-masing alat bersangkutan. Propeler pada detecting unit dapat berupamangkok,
bilah dan sekrup.Bentuk dan ukuran propeler ini berkaitan dengan besar kecilnya
aliran yang diukur(Harsoyo, 1977).
BAB III
METODOLOGI
1.1. Bahan dan Alat
1. Pelampung
2. Curren meter
3. Stopwatch
4. Meteran, alat pengukur panjang.
4.1. Cara Kerja
1. Memilih saluran irgasi di kemumu yang sudah dekat dengan sawah, dipilih
lokasi yang lurus dengan perubahan lebar sungai, dalam air dan gradien yang
kecil.
2. Menetapkan dua buah titik (patok) tempat pengamatan.
3. Pelampung dilemparkan/ditaruh perlahan diatas air dengan jarak 5-10
meter dari sebelah hulu titik pengamatan.
4. Waktu tempuh pelampung antara dua titik pengamatan tersebut diatas
dicatat dengan menggunakan stopwatch.
5. Kecepatan aliran dapat diperoleh dengan membagi jarak tempuh dengan
waktu tempuh pelampung antara dua titik pengamatan.
6. Selain dengan pelampung dapat juga dilakukan pengukuran dengan curren
meter.
7. Memilih kealaman tertentu dari saluran irigasi, mengukur kecepatan
aliran dari berbagai kedalaman sesuai kondisi di lapangan.
8. Untuk mengukur luas pemampang melintang aliran maka bagian pemamb=pang
aliran melintang tersebut dibagi atas beberapa bagian (sesuai dengan lebar dan
kondisi aliran dasar air). Hal ini bertujuan untuk memperoleh hasil
penghitungan yang mendekati luas sebenarnya.
9. Luas dari bagian-bagian tersebut merupakan luas pemampang aliran
melintang.
10. Pengukuran kecepatan aliran air dilakukan sebanyak 3-5 kali.
11. Menghitung berapa waktu yang dibutuhkan untuk mengairi sawah (luasan
diukur dilapangan) dengan volume 200 mm.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
1.1. Hasil Pengamatan
Tabel 1.Pengukuran Debit Air
Metode apung saluran irigasi sekunder
|
Jenis
pelampung
|
Ulangan
|
Jarak tempuh
(m)
|
Waktu tempuh
(detik)
|
Kecepatan
aliran (m/det)
|
Luaspenampang
saluran (m2)
|
Debit
m3/det
|
|
Gabus
|
1
|
20
|
32
|
0,435
|
1,428
|
0,1
|
|
|
2
|
20
|
34
|
0,455
|
1,428
|
0,1
|
|
|
3
|
20
|
29
|
0,417
|
1,428
|
0,1
|
|
Kayu
|
1
|
20
|
29
|
0,588
|
1,428
|
0,1
|
|
|
2
|
20
|
32
|
0,625
|
1,428
|
0,1
|
|
|
3
|
20
|
29
|
0,667
|
1,428
|
0,1
|
|
Rata-rata
|
|
|
|
0,531
|
1,428
|
0,1
|
v Kecepatan aliran (m/det): didapat dengan cara membagi jarak tempuh (meter) dengan waktu tempuh
(detik).
v Luas penampang (A) = lebar x tinggi
= 0,68 m x 2,1 m = 1,428 m2
v Debit
air (Q) = A x V
Table 2. Pengukuran
Debit Air Metode Kipas (Current Meter)
|
Bagian
aliran
|
Kecepatan
aliran (m/det)
|
Kedalaman
(m)
|
Lebar (m)
|
Luaspenampang
saluran (m2)
|
Debit (m3/det)
|
|
Permukaan
|
0,6
|
0
|
2,1
|
0
|
0
|
|
20%
|
0,7
|
0,14
|
2,1
|
0,294
|
0,206
|
|
50%
|
0,7
|
0,34
|
2,1
|
0,714
|
0,499
|
|
80%
|
0,7
|
0,54
|
2,1
|
1,134
|
0,094
|
|
Dasar
|
0,5
|
0,68
|
2,1
|
1,428
|
0,714
|
|
Rata-rata
|
0,64
|
|
2,1
|
0,714
|
0,457
|
Waktu yang dibutuhkan
sawah untuk mengairi 1 ha metode pelampung saluran irigasi induk.
Luas sawah 1 ha =10.000 m2
Volume 20 mm = 0,2 m.
Luas penampang = 0,14
Debit =0,14
x 0,2 ó 0,28 m3/det
Maka kebutuhan 1 ha = kebutuhan air / debit
=48 m3/0,28 m3/det =1714 detik
=
29 menit.
Jadiwaktu yang dibutuhkan untuk mengairi sawah seluas 1 ha dengan volume 20 mm adalah 29 menit.
3.2 Pembahasan
Pengukuran
pada saluran induk dalam praktikum ini digunakan metode pelampung. Metode
pelampung digunakan dengan dua pelampung dengan bahan yang berbeda. Praktik
dalam pengujian metode ini dilakukan pada jarak 20 m. Pengukuran dengan metode
ini diulang tiga kali dan dicari rataannya.
Pengukuran
dengan metode pelampung diukur mengunakan bahan kayu dengan jarak tempuh 20m
membutuhkan waktu 32 detik pada ulangan pertama, 34 detik ulangan kedua dan 19
detik ulangan ketiga, dengan demikian rataan pada ketiga percobaan tersebut
dalam menempuh jarak 20m pelampung kayu membutuhkan waktu 20,83 detik.
Pelampung pembanding yang digunakan selanjutnya adalah berbahan gabus.
Percobaan yang sama pelampung gabus untuk menempuh jarak 20m pada ulangan yang
pertama memerlukan waktu 29 detik, ulangan kedua 32 detik dan yang ketiga 29
detik maka rataan waktunya 30 detik. Selanjutnya kedua rataan tersebut
diratakan kembali sehingga kecepatan rata-rata sebesar 0,651 m/s dengan luas
penampang sebesar 0,5764 m diperoleh rataan debit air sebesar 0,383 m3/secon.
Hasil ini merupakan perhitungan debit permukaan. Teori yang ada bahwa debit air
yang berada pada saluran irigasi memilki perbedaan antar kedalaman.
Pengukuran
debit air yang selanjutnya adalah berdasarkan kedalaman. Hal ini sesuai teori
yang ada bahwa semakin dalam air maka kecepatan dan debitnya berkurang.
Pengukuran ini dilakukan dengan alat karanmeter pada 3 titik kedalaman.
Berdasarkan pengukuran ini diketahui pada kedalaman bagian tengah saluran
irigasi dibagi tiga bagian tengah, dasar, permukaan memilki kedalaman 0,223 m.
Titik pengukuran yang kedua bagian kiri saluran irigasi dibagi tiga bagian
tengah, dasar, permukaan memilki kedalaman 0,223 m. Titik pengukuran bagian
kanan saluran irigasi dibagi tiga bagian tengah, dasar, permukaan memilki
kedalaman 0,223 m. artinya setiap kedalaman pada bagian tengah,kanan, dan kiri
yaitu selalu sama yaitu 0,233 m.
Pengamatan
pada saluran tersier akan memfokuskan pada kebutuhan waktu untuk memenuhi
kebutuhan tanaman. Contoh yang digunakan menunjukkan komoditi padi pada fase vegetatif
1 dan vegetatif 2. Perhitungan ini pada dasarnya untuk menentukan waktu
sehingga kita dapat meng efisenkan pengunaan air. Hasil hitung diperoleh waktu
yang dibutuhkan hanya 57 menit untuk mengairi sawah pada tanaman padi dengan
nilai kc dan ET0. Dengan demikian pengunaan air yang perlu di
alirkan hanya selama 57 menit, jika melebihi waktu tersebut maka air yang
selebihnya hanya sia-sia terbuang.
BAB V
PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Dari hasil pengamatan dan pembahasan
diatas, maka dapat disimpulan bahwa :
1.
Pengukuran debit aliran irigasi dapat
dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara mengunakan pelampung dan dengan
menggunakan alat curren meter.
2.
Pengukuran debit air menggunakan metode pelampung didapat
rata-rata debit 0,758 m3/det
dan pengukuran debit air menggunakan metode kipas (current meter)
didapat rata-rata debit 0,457 m3/det.
3.
waktu tempuh dari pelampung
gabus dengan pelampung kayu sangat berbeda waktu tempuh pelampung kayu lebih lambat dibandingkan dengan
pelampung gabus.
4.
Pengukuran debit aliran sangat dibutuhkan
untuk mengatur dan ataupun dalam hal pengelolaan jaringan irigasi maupun
pengontrolan.
DAFTAR PUSTAKA
Asdak, Chay. 2007. Hidrologi Pengalolaan Daerah Aliran Sungai.
Yogyakarta: Gadjah
Mada
University Press.
Gordon et al.1992. Hidrologi
Untuk Pengairan.Jakarta: Penerbit
Pradnya Paramita.
Harsoyo,
Bangun. 1977. Pengelolaan Air Irigasi.DinasPertanianJawaTimur.
Raswari.1986.Teknologi Dan Perencanaan Sistem Perpipaan.Jakarta:
UniversitasIndonesia.
Soemarto. 1981. Hidrologi Jilid 1.Bandung: Penerbit Nova
Comments
Post a Comment