Tugas Sugai

TUGAS

REKAYASA SUNGAI

MENGHITUNG DEBIT ALIRAN SUNGAI, KECEPATAN

SEDIMEN & EROSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE

APUNG (FLOATING METHOD) & METODE ALAT UKUR

CURRENT METER

DOSEN PEMBIMBING : Rosmalinda, St

DISUSUN OLEH :

SYAFUTRI ASBINTARI

HENDRIZAL

SERLY SALIMAH

MASNUN

RAHMAD HIDAYAT

THOYIBAH

FEBRI

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PASIR PENGARAIAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Dalam suatu pengelolaan Sumber daya air dengan perencanaan bangunan air

diperlukan suatu informasi yang menunjukkan jumlah air yang akan masuk ke bangunan

tersebut dalam sutuan waktu yang dikenal sebagai debit aliran. Informasi mengenai

besarnya debit puncak (banjir) yang diperlukan untuk perancangan bangunan

pengendalian banjir dan juga dilihat dari data debit minimum yang diperlukan untuk

pemaanfaatan air terutama pada musim kemarau. Sehingga dengan adanya data debit

tersebut pengendalian air baik dalam keadaan berlebih atau kurang sudah dapat

diperhitungkan sebagai usaha untuk mengurangi dampak banjir pada saat debit

maksimum dan kekeringan atau defisit air pada saat musim kemarau paanjang. Oleh

kerena itu, dalam pratikum ini belajar melakukan pengukuran debit sungai untuk

mendapatkan informasi besarnya air yang mengalir pada suatu sungai pada saat waktu

tertentu.

1.2.Tujuan

Tujuan dari Pratikum ini adalah :

1. Untuk menentukan mana yang lebih Deras atau besar Kecepatan aliran sungai di

Batang Lubuh Kota Pasir Pengaraian (Baik kecepatan tengah maupun tepi sungai)

2. Mengukur debit aliran sungai Batang Lubuh Kota Pasir Pengaraian

3. Pengaruh Sedimen terhadap Sungai

4. Solusi yang kami anggap bisa mengatasi sedimen di sungai tersebut

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Debit Aliran

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 ditunjukkan dalam bentuk hidrograf aliran. Hidrograf aliran adalah suatu

perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karasteristik biogeofisik yang berlangsung

dalam suatu DAS oleh adanya kegiatan pengelolaan DAS dan atau adanya perubahan iklim

lokal.

2.2. Pengukuran Debit

Teknik pengukuran debit aliran langsung dilapangan pada dasarnya dapat dilakukan

melalui empat katagori :

1. Pengukuran volume air sungai.

2. Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas

penampang melintang sungai.

3. Pengukuran debit dengan menggunakan bahan kimia (pewarna) yang adialirkan

dalam aliran sungai (substance tracing method).

4. Pengukuran debit dengan membuat bangunan pengukuran debit seperti weir (aliran air

lambat ) atau flume (aliran cepat).

Pada katagori pengukuran debit yang kedua, yaitu pengukuran debit dengan bantuan

alat ukur current meter atau sering dikenal sebagaipengukuran debit melalui ekatan

velocity-area method yamg paling banyak digunakan dan berlaku untuk kebanyakan

aliran sungai. Current meter berupa alat yang berbentuk propeller dihubungkan

dengan kotak pencatat (monitor yang akan mencatat jumlah putaran selama propeller

terebut berada dalam air) kemudian dimasukkan kedalam sungai yang akan diukur

kecepatan alirannya. Bagian ekor alat tersebut yang berbentuk seperti sirip akan

berputar karena gerakan aliran air sungai. Kecepatan aliran air akan ditentukan

dengan jumlah putaran per detik yang kemudian dihitung akan disajikan dalam

monitoring kecepatan rata-rata aliran air selama selang waktu tertentu. Pengukuran

dilakukan dengan membagi kedalaman sungai menjadi beberapa bagian dengan lebar

permukaan yang berbeda. Kecepatan aliran sungai pada setiap bagian diukur sesuai

dengan kedalaman. Ketentuan pengukurannya disajikan dalam tabel berikut :

Kedalaman (m) Pengamatan & kecepatan Kecepatan rata-rata

0.0 – 0.6 0.6d = V o.6d

0.6 – 0.3 0.2d

0.8d

= 0.5 (V0.2d + V0.8d)

3.0 – 6.0 0.2d

0.6d

0.8d

=

>6 S

0.2d

0.6d

0.8d

B

=

Tabel 1 Penentuan Kedalaman Sungai

Dimana d adalah kedalaman sungai. Setelah kecepatan aliran sungai dan luasnya didapatkan,

debit sungai dapat dihitung dengan menggunakan persamaan matemtis berikut :

Q = A V

Keterangan :

Q = debit (m3/dt)

V = Kecepatan (m/dt)

A = Luasan Sungai (m2)

Dalam melakukan Pengukuran debit sungai perlu diperhatikan angka kecepatan aliran

rata-rata, lebar Sungai, kedalaman, kemiringan,dan geseran tepi dan dasar sungai. Geseran

tepi dan dasar sungai akan menurunkan kecepatan aliran terbesar pada bagian tengah dan

terkecil pada bagian dasar sungai. Faktor penting lainnya yang perlu diperhatikan adalah jari-

jari hidrolik (hydraulic radius).

R = A/WP

Keterangan:

A = Luasan penampang Melintang (m2)

Wp= Keliling basahan (wetted perimeter)

Cara pengukuran lainnya selain dengan menggunakan alat current meter, dalam

pengukuran kecepatan aliran sungai juga dapat dilakukan dengan metode apung (floating

method). Caranya dengan menempatkan benda yang tidak dapat tenggelam dipermukaan

aliran sungai untuk jarak tertentu dan mencatat waktu yang diperlukan oleh benda apung

tersebut bergerak dari satu titik pengamatan ke titik pengamatan lain yang telah ditentukan.

Benda apung yang digunakan dalam pengukuran ini pada dasarnya adalah benda apa saja

sepanjang dapat terapung dalam aliraan sungai. Pemilihan tempat pengukuran sebaiknya pada

baagian sungai yang relatif lurus dengan tidak banyak arus tidak beraturan. Jarak antara dua

titik pengamatan yang diperlukan ditentukan sekurang- kurangnya yang memberikan waktu

perjalanan selama 20 detik. Pengukuran dilakukan beberapa kali sehingga dapat diperoleh

kecepatan rata- rata permukan aliran sungai dengan persamaan berikut:

Vper = L/t

Keterangan :

L = jarak antara dua titik pengamatan (m)

t = waktu perjalanan benda apung (detik)

2.3. Pengaruh Erosi Terhadap Lingkungan Sekitar

Tanah sekitar sungai menjadi terkikis sehingga sungai semakin lebar lebih kurang

20 meter

Terjadi pengendapan pada bagian sungai yang lain

Dinding tebing semakin habis

2.4.Faktor-Faktor yang Menyebabkan Erosi pada Sungai terhadap Lingkungan Sekitar

Sungai

Banyaknya sampah yang menumpuk di sungai

Kurangnya penghijauan

Banyaknya tumbuhan sekitar sungai yang tidak bisa menyimpan air

2.5.Upaya untuk Penanggulangan Supaya tidak Terjadi Lagi Erosi pada Sungai

Menghindari pembuangan sampah ke sungai

Melestarikan budaya penghijauan

Pada tepi sungai kalau bisa di kasih dinding-dinding penahan tanah supaya

menghindari pengikisan tanah.

BAB III

METODOLOGI

3.1. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam pratikum ini adalah sebagai berikut:

1. Curren Meter

2. Stopwatch

3. Tali

4. Bambu dan Tongkat bersekala

5. Pensil

6. Kertas

7. Benda yang dapat terapung

3.2. Prosedur

a. Prosedur pelaksanaan pratikum ini untuk pengukuran kecepatan aliran sungaai dengan

menggunakan alat current meter adalah sebagai berikut:

1. Ukur dimensi sungai meliputi lebar sungai, dan bagi lebar sungai menjadi

beberapa segmen tergantung keadaan sungai tersebut.

2. Hitung kedalaman sungai dengan menggunakan tongkat berskala.

3. Tempatkan alat ukur current meter pada kedalaman sungai (lihat tabel 1)

4. Dengan menggunakan stopwatch, hitunglah kecepatan tertentu sesuai kedalaman

sungai melalui angka yang ditampilkan dalam monitor current meter lama waktu

pencatatan 1 menit.

5. Ulangi langkah hingga tiga kali pengukuran.

6. Lakukan pengukuran pada segmen, yaitu segmen 2 dan 3

7. Hitung kecepatan aliran sungai rata-rata pada setiap segmen pengukuran dengan

cara menjumlahkan nilai pengamatannya.

8. Hitung debit sungai dengan mengalikan luas penampang sungai dengan kecepatan

rata-rata aliran sungai.

b. Prosedur pengukuran Kecepatan aliran sungai dengan metode apung (floating

method) adalah sebagai berikut:

1. Ukur panjang sungai dengan meteran yang akan dijadikan sebagai lintasan benda.

Jarak atau panjang sungai sekurang-kurangnya memberikan waktu perjalanan 20

detik.

2. Jatuhkan benda yang dapat terapung pada titik pengamatan 1 dan waktu mulai

dihitung. Hentikan pencatat waktu ketika benda telah sampai pada titik

pengamatan 2.

3. Catat waktu yang ditempeh benda tersebut.

4. Lakukan pengamatan beberapa kali minimal tiga kali percobaan

5. Hitung rata-rata waktu yang diperlukan benda selama percobaan tersebut.

6. Hitung kecepatan aliran sungai dengan mengalikan antara jarak titik pengamatan

dengan waktu tempuh rata-rata. Kemudian kalikan kecepatan aliran tersebut

dengan angka tetapan 0,75 (keadaan dasar sungai kasar).

7. Hitung debit sungai dengan mengalikan luas sungai dan kecepatan aliran yang

didapatkan dari perhitungan pada langkah 6.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

2.6.Hasil

a. Perhitungan Luas Penampang Sungai

Luas AI

= 0,5 (3 x 2,8)

= 4,2 m2

Luas AII

= 3 x 2,8

= 8,4 m2

Luas AII

= 0,5 ( 3x 2,8)

= 4,2 m2

Luas Total Sungai = 16,8 m2

b. Hasil Percobaan dengan mMetode Floating Method (metode apung)

No Benda Waktu (Sekon) Panjang Sungai

(m)

Kecepatan

(m/s)

Kec.Rata-rata

(m/s)

1 1 17 22 1,29 1,32

2 1 16 22 1,37

3 1 17 22 1,29

4 2 15 22 1,47 1,22

5 2 17 22 1,29

6 2 24 22 0,92

Kecepatan Rata-rata benda 1dan 2 1,27

Perhitungan :

Q = V x A

Q = (0,75 x 1,27 m/s ) x 16,8 m2

Q = 16,002 m3/s

c. Hasil percobaan dengan Current meter

No Kecepatan ( m/s ) Kecepatan Rata – rata

(m/s)Segmen I Segmen 2 Segmen 3

1 0,4 0,8 0,5

2 0,4 0,8 0,5

3 0,2 0,7 0,5

Kec Rata-rata 0,33 0,77 0,5 0,53

Perhitungan :

Q = A x V

Q = 16,8 m2 x 0,53 m/s

Q = 8,90 m3/s

2.7.Pembahasan

Pengukuran debit sungai yang dilakukan pada saat pratikum menggunakan

dua metode, yaitu metode apung ( floating method ) dan menggunakan alat current

meter. Berdasarkan data dan hasil perhitungan kedua metode tersebut menghasilkan

debit yang jauh berbeda dengan selisih antara keduanya mencapai 7, 101 m3/s.

Tentunya hal tersebut dikarenakan kedua debit didapatkan dari dua pengukuran yang

berbeda. Dalam prakteknya dilapangan banyak faktor-faktor yang mengakibatkan

ketidakakuratan dalam perhitungan debit aliran sungai.

Pada pengukuran dengan metode apung, karasteristik sungai yang tidak

beraturan, baik dari segi kedalaman, kecepatan arus maupun yang berat sehingga

menyulitkan pratikum dalam menentukan lokasi yang tepat untuk pengukuran. Hasil

pratikum dengan menggunakan metode apung ini kecepatan aliran yang didapatkan

relative dengan selisih konstan, yaitu 1 m/s namun pada pengukuran terakhir berubah,

kecepatannya jauh lebih lambat dari pengukuran sebelumnya, yaitu pada pengukuran

dengan benda dua pengamatan ketika didapatkan kecepatan aliran sungai mencapai

0,92 m/s yang jauh lebih kecil secara berturut-turut sebesar 0,37 ; 0,55 dari

pengamatan 2 dan 1 dengan benda yang sama. Hal tersebut dikarenakan aliran air

yang tidak beraturan sehingga sesekali benda yang terapung dialiran permukaan

sungai terjebak oleh cekungan arus sehingga perjalanan dari pengamatan 1 dan 2 tidak

lancar yang mengakibatkan waktu tempunya jauh dari pengamatan yang lain.

Penggunaan benda sebagai alat yang mengapung dialiran sungai juga perlu

diperhatikan. Hasil pengamatan antara benda 1 dan 2 yang mempunyai perbedaan

ukuran menyebabkan perbedaan kecepatan aliran yang didapatkan. Pada pengamatan

di dapatkan benda 1 yang ukurannya lebih kecil dari benda 2 ternyata mempunyai

kecepatan Rata – rata yang lebih besar dibandingkan dengan benda 2 yang berukuran

lebih besar, yaitu kecepatan rata- rata benda 1 mencapai 1,32 m/s sedangkan pada

benda 2 kecepatannya mencapai 1,22 m/s, terdapat perbedaan yang mencapai titik

akhir pengamatan memerlukan waktu 20 detik. Namun hasil pratikum hanya ada satu

kali pengamatan yang mencapai waktulebih dari 20 detik selebihnya kurang dari 20

detik, itu juga benda yang mencapai waktu lebih dari 20 detik dikarenakan terjebak

dipusaran air sehingga waktu tempuhnya menjadi lebih lama. Dengan demikian, jarak

pengamatan yang mencapai 22 m itu masih kurang untuk suatu pengamatan kecepatan

aliran sungai pada keadaan aliran sungai tersebut, sehingga data yang didapatkanpun

kurang akurat.

Berbeda halnya dengan metode apung, metode pengukuran debit air dengan

current meter ini lebih sulit penggunaannya. Pengukuran Kecepatan aliran airnya

tidak sesederhana metode apung, pada metode ini kedalaman sungai menjadi suatu

penentu dalam pengukuran, selain itu juga sungai harus dibagi ke beberapa bagian

untuk mendapatkan kecepatan rata- rata aliran sungai pada dari bagian tepi dan

tengah. Sehingga sebelum pelaksanaan pengamatan perlu memperhatikan beberaapa

hal, yang utama adalah kedalaman sungai, selain itu juga Arus tidak boleh terhalang

oleh suatu benda atau adanya batuan yang menghalangi sebab hal tersebut akan

mempengaruhi terhadap hasil pengamatan. Hasil pengamatan menunjukkan kecepatan

aliran sungai pada segmen tengah lebih besar dari pada bagian tepi kiri dan kanan.

Dari hasil pengamatan 1 sampai dengan 3 pada segmen tengah paling besar, yaitu

berkisar antara 0,7 – 0,8 sedangkan pada bagian kiri dan kanan maksimal kecepatan

aliran sungai mencapai 0,5 m/s. Hal tersebut dikarenakan pada bagian tengah relatif

lebih halus permukaan dasarnya sehingga air tidak terhalang perjalanannya, berbeda

dengan yang ada ditepi yang banyak terhalang bebatuan. Faktor –faktor yang dapat

mengurangi keakuratan data hasil pengamatan adalah terbatasnya peralatan yang

tersedia sehingga dalam penentuan titik pengamatan terhambat oleh arus yang besar,

permukaan dasar sungai yangtidak beraturan menyebabkan ketidak telitian dalam

penghitungan kedalaman air. Namun demikian, jika dibandingkan dengan hasil

pengamatan dengan metode apung, metode current meter lebih teliti terbukti dengan

hasil pengamatan yang jauh lebih kecil. Selain itu juga penggunaan alat yang cukup

baik dapat menghindari berbagai kesalahan dalam pengukuran dibandingkan dengan

metode apung. Debit aliran sungai yang didapatkan dari hasil pengamatan baik

berdasarkan metode apung maupun menggunakan Current Meter dapat dijadikan

sebagai informasi sangat penting dalaam peraancangan bangunan air.

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan di sungai batang lubuh Kota Pasir Pengaraian

dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Debit aliran sungai berdasarkan pengukuran dengan metode apung sebesar 16,002

m3/s.

2. Debit aliran sungai berdasarkaan pengukuran dengan menggunakan current meter

sebesar 8,90 m3/s.

3. Pengukuran debit aliran sungai dengan menggunakan current meter lebih akurat

dibandingkan dengan metode apung.

4. Sungai merupakan jalan air alami. mengalir menuju Samudera, Danau atau laut, atau

ke sungai yang lain. Berbagai pengaruh yang disebabkan oleh erosi yaitu Tanah

sekitar sungai menjadi terkikis sehingga sungai semakin lebar, Terjadi pengendapan

pada bagian sungai yang lain, Dinding tebing semakin habis.

5.2. Saran

Pada pengukuran debit aliran sungai dengan metode apung sebaiknya dikaji

mengenai pengaruh dimensi benda yang digunakan dan sebelum pengamatan

dilakukan sebaiknya dicoba dahulu beberapa waktu tempuh benda dari jarak tertentu

hingga dapat menentukan jarak yang memenuhi syarat pengamatan, yaitu waktu

perjalanan benda sekurang- kurangnya 20 detik. Untuk pengukuran current meter

perlu diperhatikan tempat pengukuran yang arusnya tidak terhalang oleh batu atau

benda lainnya sehingga kecepatan yang diukur benar– benar kecepatan aliran sungai.

Mungkin penelitian ini belumlah sempurna sesuai yang kita harapkan. Maka

dari itu penulis berharap kritik dan sarannya dari kita semua. Yang sempurna itu

hanyalah dari Allah.

DOKUMENTASI SAAT MENGGUNAKAN CURRENT METER

DOKUMENTASI SAAT MENGGUNAKAN METODE APUNG (MANUAL)