BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang1.2 Tujuan PraktikumAdapun tujuan yang ingin
dicapai dari praktikum pengukuran debit aliran pada saluran terbuka
dan efisiensi pengaliran yaitu: Untuk mengetahui cara mengukur
debit air dilapangan dengan metode pelampung dan menggunakan
currentmeter, beserta peralatan yang digunakan lainnya. Untuk
mengetahui cara mengukur variable-variabel untuk perhitungan
efisiensi pengaliran
BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Pengertian IrigasiIrigasi adalah usaha
penyediaan dan pengaturan air untuk menunjang pertanian yang
jenisnya meliputi irigasi air permukaan, irigasi air bawahtanah,
irigasi pompa dan irigasi rawa. Semua proses kehidupan dan kejadian
di dalam tanah yang merupakan tempat media pertumbuhan tanaman
hanya dapat terjadi apabila ada air, baik bertindak sebagai pelaku
(subjek) atau air sebagai media (objek). Proses-proses utama yang
menciptakan kesuburan tanah atau sebaliknya yang mendorong
degradasi tanah hanya dapat berlangsung apabila terdapat kehadiran
air. Oleh karena itu, tepat kalau dikatakan air merupakan sumber
kehidupan.Irigasi berarti mengalirkan air secara buatan dari sumber
air yang tersedia kepada sebidang lahan untuk memenuhi kebutuhan
tanaman. Dengan demikian tujuan irigasi adalah mengalirkan air
secara teratur sesuai kebutuhan tanaman pada saat persediaan lengas
tanah tidak mencukupi untuk mendukung pertumbuhan tanaman, sehingga
tanaman bisa tumbuh secara normal. Pemberian air irigasi yang
efisien selain dipengaruhi oleh tatacara aplikasi, juga ditentukan
oleh kebutuhan air guna mencapai kondisi air tersedia yang
dibutuhkan tanaman.2.2 Debit AliranDebit aliran adalah laju air (
dalam bentuk volume air ) yang melewati suatu penampang melintang
sungai per satuan waktu.Dalam system SI besarnya debti 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
lokal.2.2.1 Debit secaraLangsung ( debit sesaat)Dalam pengukuran
debit air secara langsung digunakan beberapa alat pengukur yang
langsung dapat menunjukkan ketersediaan air pengairan bagi
penyaluran melalui jaringan-jaringan yang telah ada atau telah
dibangun. Dalam hal ini berbagai alat pengukur yang telah biasa
digunakan yaitu:1. Alat Ukur Pintu RomijnAmbang dari pintu Romijn
dalam pelaksanaan pengukuran dapat dinaik turunkan,yaitu dengan
bantuan alat pengangkat. Pengukuran debit air dengan pintu ukur
romijin yaitu dengan menggunakan rumus:
Q= 1,71 b h3/2
Keterangan: Q = debit air b = lebar ambang h = tinggi permukaan
air
2.Sekat Ukur ThompsonBerbentuk segitiga sama kaki dengan sudut
90o dapat dipindah-pindahkan karena bentuknya sangat sederhana
(potable), lazim digunakan untuk mengukur debit air yang relatif
kecil. Penggunaan dengan alat ini dengan memperhatikan rumus
sebagai berikut: Q= 0,0138 Keterangan: Q = debit air h = tinggi
permukaan air
3.Alat Ukur Parshall FlumeAlat ukur tipe ini ditentukan oleh
lebar dari bagian penyempitan,yang artinya debit air diukur
berdasarkan mengalirnya air melalui bagian yang menyempit
(tenggorokan) dengan bagian dasar yang direndahkan.
4.Bangunan Ukur CipolettiPrinsip kerja bangunan ukur Cipoletti
di saluran terbuka adalah menciptakan aliran kritis. Pada aliran
kritis, energi spesifik pada nilai minimum sehingga ada hubungan
tunggal antara head dengan debit. Dengan kata lain Q hanya
merupakan fungsi H saja. Pada umumnya hubungan H dengan Q dapat
dinyatakan dengan:
Q = k . H . n Keterangan: Q = debit air H = headk dan n =
konstantaBesarnya konstanta k dan n ditentukan dari turunan pertama
persamaan energi pada penampang saluran yang bersangkutan. Pada
praktikum ini besarnya konstanta k dan n ditentukan dengan membuat
serangkaian hubungan H dengan Q yang apabila diplotkan pada grafik
akan diperoleh garis hubungan H Q yang paling sesuai untuk masing
masing jenis bangunan ukur.
Dalam pelaksanaan pengukuran-pengukuran debit air,secara
langsung, dengan pintu ukur romijin,sekat ukur tipe cipoletti dan
sekat ukur tipe Thompson biasanya lebih mudah karena untuk itu
dapat memperhatikan daftar debit air yang tersedia.
2.2.2 Pengukuran debit air secara tidak langsung:1.Pelampung
Terdapat dua tipe pelampung yang digunakan yaitu: (i) pelampung
permukaan, dan (ii) 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 seragam dengan 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. Koefisien kecepatan pengaliran dari pelampung
permukaan sebagai berikut:
B/H510 15203040
Vm/Vs0,980,950,920,900,870,85
Keterangan:B = lebar permukaan aliranH = kedalaman airVm =
kecepatan rata rataVs = kecepatan pada permukaan
Dalam pelepasan pelampung harus diingat bahwa pada waktu
pelepasannya, pelampung tidak stabil oleh karena itu perhitungan
kecepatan tidak dapat dilakukan pada saat pelampung baru
dilepaskan, keadaan stabil akan dicapai 5 detik sesudah
pelepasannya. Pada keadaan pelampung stabil baru dapat dimulai
pengukuran kecepatannya. Debit aliran diperhitungkan berdasarkan
kecepatan rata rata kali luas penampang. Pada pengukuran dengan
pelampung, dibutuhkan paling sedikit 2 penampang melintang. Dari 2
pengukuran penampang melintang ini dicari penampang melintang rata
ratanya, dengan jangka garis tengah lebar permukaan air kedua
penampang melintang yang diukur pada waktu bersama sama disusun
berimpitan, penampang lintang rata-rata didapat dengan menentukan
titik titik pertengahan garis garis horizontal dan vertikal dari
penampang itu, jika terdapat tiga penampang melintang, maka mula
mula dibuat penampang melintang rata rata antara penampang
melintang rata rata yang diperoleh dari penampang lintang teratas
dan terbawah. Debit aliran kecepatan rata rata:
Q = C . Vp Ap
Keterangan: Q = debit aliranC = koefisien yang tergantung dari
macam pelampung yang digunakan Vp = kecepatan rata rata pelampung
Ap = luas aliran rata rata
2. Pengukuran dengan Current MeterAlat ini 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 berupa : mangkok,
bilah dan sekrup. Bentuk dan ukuran propeler ini berkaitan dengan
besar kecilnya aliran yang diukur.
Debit aliran dihitung dari rumus :Q = V x Adimana : V =
Kecepatang aliran A = Luas penampang
Dengan demikian dalam pengukuran tersebut disamping harus
mengukur kecepatan aliran, diukur pula luas penampangnya.
Distribusi kecepatan untuk tiap bagian pada saluran tidak sama,
distribusi kecepatan tergantung pada : Bentuk saluran Kekasaran
saluran dan Kondisi kelurusan saluran
Dalam penggunaan current meter pengetahuan mengenai distribusi
kecepatan ini amat penting. Hal ini bertalian dengan penentuan
kecepatan aliran yang dapat dianggap mewakili rata-rata kecepatan
pada bidang tersebut. Dari hasil penelitian United Stated
Geological Survey aliran air di saluran (stream) dan sungai
mempunyai karakteristik distribusi kecepatan sebagai berikut:
a.Kurva distribusi kecepatan pada penampang melintang berbentuk
parabolic.b.Lokasi kecepatan maksimum berada antara 0,05 s/d 0,25 h
kedalam air dihitung dari permukaan aliran.c.Kecepatan rata-rata
berada 0,6 kedalaman dibawah permukaan air.d.Kecepatan rata-rata 85
% kecepatan permukaan.e.Untuk memperoleh ketelitian yang lebih
besar dilakukan pengukuran secara mendetail kearah vertical dengan
menggunakan integrasi dari pengukuran tersebut dapat dihitung
kecepatan rata-ratanya. Dalam pelaksanaan kecepatan rata-rata
nya.Pengukuran luas penampang aliran dilakukan dengan membuat
profil penampang melintangnya dengan cara mengadakan pengukuran kea
rah horikzonta l(lebar aliran) dan ke arah vertical (kedalamam
aliran).Luas aliran merupakan jumlah luas tiap bagian (segmen) dari
profil yang terbuat pada tiap bagian tersebut di ukur kecepatan
alirannya.
Debit aliran di segmen = ( Qi ) = Ai x Vi Keterangan : Qi :
Debit aliran segmen i Ai : Luas aliran pada segmen i Vi : Kecepatan
aliran pada segmen ini2.3 Efisiensi Irigasi Efisiensi pengairan
merupakan suatu rasio atau perbandingan antar jumlah air yang nyata
bermanfaat bagi tanaman yang diusahakan terhadap jumlah air yang
tersedia atau yang diberikan dinyatakan dalam satuan persentase.
Dalam hal ini dikenal 3 macam efisiensi yaitu efisiensi penyaluran
air, efisiensi pemberian air dan efisiensi penyimpanan air
(Dumairy, 1992).Efisiensi irigasi adalah angka perbandingan dari
jumlah air irigasi nyata yang terpakai untuk kebutuhan pertumbuhan
tanaman dengan jumlah air yang keluar dari pintu pengambilan
(intake). Efisiensi irigasi merupakan faktor penentu utama dari
unjuk kerja suatu sistem jaringan irigasi. Efisiensi irigasi
terdiri atas efisiensi pengaliran yang pada umumnya terjadi di
jaringan utama dan efisiensi di jaringan sekunder yaitu dari
bangunan pembagi sampai petak sawah. Efisiensi irigasi didasarkan
asumsi sebagian dari jumlah air yang diambil akan hilang baik di
saluran maupun di petak sawah. Kehilangan air yang diperhitungkan
untuk operasi irigasi meliputi kehilangan air di tingkat tersier,
sekunder dan primer. Besarnya masing-masing kehilangan air tersebut
dipengaruhi oleh panjang saluran, luas permukaan saluran, keliling
basah saluran dan kedudukan air tanah. (Direktorat Jenderal
Pengairan,1986).Kebutuhan air pengairan adalah banyaknya air yang
dibutuhkan untuk menambah curah hujan efektif (sebagian dari curah
hujan total yang jatuh pada wilayah yang bersangkutan) guna
memenuhi kebutuhan pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kebutuhan
air pengairan adalah tergantung pada banyaknya atau tingkat
pemakaian dan efesiensi jaringan pengairan yang ada (Kartasapoetra
dan Sutedjo, 1994). Jumlah air yang tersedia bagi tanaman di areal
persawahan dapat berkurang karena adanya evaporasi permukaan,
limpasan air dan perkolasi. Efisiensi irigasi adalah perbandingan
antara air yang digunakan oleh tanaman atau yang bermanfaat bagi
tanaman dengan jumlah air yang tersedia yang dinyatakan dalam
satuan persentase (Lenka, 1991).
BAB IIIMETODOLOGIa. Bahan dan Alat Roll meter/meteran Alat Tulis
Currentmeter Pelampung Stop watch
b. Langkah Kerja Pada praktikum pengukuran debit aliran pada
saluran terbuka dan efisiensi pengaliran ada beberapa cara kerja
yang dilakukan yaitu :
1. Mengukur kecepatan aliran dengan metode pelampung Pertama
yaitu memilih saluran terbuka yang lurus dan seragam pada panjang
meter ( L) ; ( waktu yang ditempuh pelampung untuk jarak tersebut
tidak boleh lebih dari 20 detik, dan paling sedikit lebih panjang
dibanding dengan lebar aliran) Mengukur waktu yang diperlukan
pelampung untuk melintas dari titik di hulu sampai titik di hilir
yang telah ditentukan (t). Pada saat pelepasan pelampung harus
diingat bahwa pada waktu pelepasannya pelampung tidak stabil untuk
perhitungan kecepatan tidak dapat dilakukan pada saat pelampung
baru dilepaskan, keadaan yang stabil akan di capai detik sesudah
pelampung dilepaskan. Rumus kecepatan permukaan adalah : Untuk
koefisien pengaliran dari pelampung permukaan adalah sebagai
berikut :B/H51015203040
V/VS0.980.950.920.900.870.85
2. Mengukur kecepatan aliran menggunakan currentmeter Melakukan
Pengukuran kecepatan aliran ini yang pertama dilakukan menentukan
titik-titik pengukuran pada suatu saluran Pada jumlah titik
pengukuran sangat berkaitan dengan kedalaman aliran. Jumlah titik
pengukuran pada berbagai kedalaman sesuai dengan table berikut
:Kedalaman saluran (h) dalam mJumlah titik pengukuranTitik
kedalaman pengukuran
0,0 0,610,6 h
0,6 3,020,2 h ; 0,8 h
3,0 6,030,2 h ; 0,6 h ; 0,8 h
>6,00,2 h ; 0,6 h ; 0,8 h ; dan pada dasar saluran
3. Mengukur luas penampang aliran Langkah kerja dalam mengukur
luas penampang aliran dengan mengukur luas penampang saluran
sebagai rata rata dari luas penampang pada tiga titik dari saluran
yang dilalui pelampung tersebut. Luas penampang saluran diperoleh
dengan membuat profil penampang melintangnnya Luas penampang
saluran merupakan jumlah luas tiap bagian (segmen) dari profil yang
terbuat c1bc2a1a2A1A2A3Profil saluran dapat digambarkan seperti
dibawah ini:
Maka luas penampang saluran tersebut adalah :
4. Menghitung debit aliran Debit aliran pada saluran yang diukur
tersebut dengan rumus :
Keterangan :L: panjang saluran yang diukurt: waktu yang
diperlukan untuk melintasi saluran sepanjang L.Vs: kecepatan
pengaliran dari pelampung permukaanV: kecepatan pengaliran rata
rata A: luas penampang saluranQ: debit aliran
5. Menghitung efisiensi pengaliran Langkah kerja dalam
penghitungan efisiensi pengaliran pertama menentukan titik hulu dan
titik hilir dari saluran yang akan diketahui efisiensi
pengalirannya Mengukur kecepatan pengaliran dan luas penampang
aliran pada titik titik yang telah di tentukan tersebut Menentukan
debit aliran pada titik titik yang telah ditentukan tersebut
Menghitung efisiensi pengaliran saluran tersebut dengan rumus :
atau dengan Dimana :E:efisiensi pengaliranQ1: debit aliran paada
titik awal saluran yang diukurQ2: debit aliran pada titik akhir
saluran yang diukur
BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam praktikum yang kami laksanakan di Subak Tungkub, Tabanan,
Bali. kami menghitung Debit aliran pada saluran terbuka dan
Efisiensi pengaliran.
Menghitung Debit Aliran
Kecepatan Aliran Dengan Metode PelampungNoPelampungWaktu
(sekon)
1Pelampung 118,08
2Pelampung 217,48
3Pelampung 317,33
4Pelampung 418,86
5Pelampung 517,40
Hasil pengukuran dengan currentmeterKedalaman Kedalaman
T11,40,8
T21,50,9
T31,40,9
Mencari Luas Penampang Basah aliran
Diketahui:Panjang sisi atas=319 cmLebar dari pinggir= 56 cmSisi
miring = 90 cm
263 cm56 cm56 cm319 cm
90 cm Pembahasan Perhitungan kecepatan aliran dengan metode
pelampung dari data yang kami dapatkan aliran yaitu sebagai berikut
: Dengan jarak = 15 m NoPelampungWaktu (sekon)
1Pelampung 118,08
2Pelampung 217,48
3Pelampung 317,33
4Pelampung 418,86
5Pelampung 517,40
Dari table di atas kita akan mengitung waktu dengan:Rata-rata =
M/s
Perhitungan selanjutnya yaitu mencari debit aliran pada saluran
terbuka :
Kecepatan :
=
Debit Aliran hulu ;
Mengukur Efisiensi Pengaliran dengan mengukur kecepatan air
dengan pelampungPanjang 20 m.NoPelampungWaktu (sekon)
1Pelampung 124,88
2Pelampung 220,64
3Pelampung 321,01
4Pelampung 421,75
5Pelampung 521,16
Rata-rata dari data di atas adalah :
Mencari Luas Penampang Basah aliran dengan bentuk persegi
85 cm2,38 cm
Diketahui ;Lebar basah : 2,83 cmKedalaman : 85 cm
Perhitungan :Luas (A) = Kecepatan :
=
Debit aliran di hilir :
Efisiensi Pengaliran :
Jadi efisiensi pengaliran yang di dapatkan adalah .
BAB VPENUTUP
5.1 Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
1 | Laporan Praktikum Teknik irigasi dan drenase
