DEBIT AIR PERAIRAN LOTIK
Elriza Charis Nurroji
12 / 333083 / PN / 12865
Manajemen Sumberdaya Perikanan
Intisari
Praktikum
pengukuran debit air bertujuan untuk mengetahui metode dan cara pengukuran
debit air. Debit air adalah besarnya air yyang mengalir persatuan waktu.
Praktikum dilakukan diselokan kolam Perikanan Universitas Gadjah Mada pada
tanggal 18 oktober 2013. Ada tiga metode yang digunakan dalam praktikum ini,
yaitu Embody’s Float Method, Rectangular Weir, dan 90o Triangular
Notch Weir Method. Nilai debit dipengaruhi oleh beberapa factor seperti bentuk
dan saluran perairan,kondisi perairan dan kemiringan lahan. Pada saluran satu
nilai besar debitair dengan metode Embody’s Float Method sebesar 1,189 x 10-1
m3/s, sedangkan pada saluran dua sebesar 1,395 x 10-1
m3/s. Selanjutnya nilai debit air yang diukur dengan metode
Rectangular Weir pada saluran 1 sebesar 0,088 cfs dan pada saluran 2 sebesar
4,381 x 10-2 cfs. Nilai debit air yang diukur dengan metode 90o
Triangular Notch Weir Method pada saluran satu sebesar 0,035 cfs, sedangkan
pada saluran dua sebesar 3,592 x 10-3 cfs. Berdasarkan hasil
pengamatan metode yang paling baik adalah metode Embody’s Float Method.
Pengukuran debitair memiliki manfaat bagi program studi Manajemen Sumberdaya
perikanan adalah untuk distribusi air kedlam kolam dan mengetahui seberapa
besar kebutuhan air untuk irigasi.
Kata kunci
: Arus , debit air, metode, pengukuran , saluran
PENDAHULUAN
Kualitas air yyang baik ditentukan
oleh pH air tersebut. Jika pH air berkisar 7 maka dapat digolongkan air yang
baik, karena air tersebut belum terkontaminasi oleh senyawa-senyawa yang lain.
Perairan umum adalah bagian permuakaan bumi yang secara permanen/berkala digenangi
oleg air, baik tawar ,payau maupun air laut. Perairan umum tersebut diantaranya
sungai, danau, waduk, dan lain sebagainya. Limnologi merupakan salah satu
cabang ilmu yang mempelajari perairan umum, sekaligus mempelajari dengan
faktor-faktor yang mempengaruhi populasi yang hidup diperairan tersebut. Debit
air adalah jumlah air yang mengalir pada suatu penampang tertentu. Pengukuran
debit air sangta dipengaruhi oleh kecepatan arus, tingkat kekasaran, kedalaman
dan lebar perairan (Sachlan,1982).
Perairan umum perupakan sumebrdaya
yang mempunyai potensi besar, baik untuk perikanan maupun untuk manusia. Air
merupakan bagian yang esensial dari protoplasma dan dapat dikatakan bahwa semua
jenis makhluk bersifat aquatic. Arus merupakan ngerakan yang mengalir dari
suatu massa air yang disebabkan oleh densitas air laut, tiupanangin, dan
gerakan gelombang. Arus adalah pergerakan massa air secara horizontal yang
disebabkan oleh angin yang bertiup terus-menerus dipermuakaan dan densitas air
(Bronmark dkk, 1998). Menurut Odum (1971) air yang mengandung kadar garam
kurang dari 0,5/mil termasuk air tawar. Air adalah media tempat semua organisme
air yang merupakan elemen dasar penyusun dari tumbuhan dan binatang. Air juga
merupakan medium tempat terjadinya reaksi kimia baik didalam maupun diluar
organism hidup (Nybakken,1988). Penentuan debiat air sungai diperlukan unuk
mengeahui besarnya air yang mengalir dari sungai ke laut. Dalam penentuan debit
air sungai perlu diketahui luas penampangnya yaitu dengan mengukur kedalaman dan
lebar masing-masing titik pengukuran (Hadiwigeno,1990). Arus dan debit
merupakan suatu gerakan air yyang mengakibatkan perpindahan horizontal massa
air (Welch,1948). Arus dapat menyebabakan terjadinya kerusakan fisik pada
sungai atau selokan seperti pengikisan daratan, perpindahan sedimen dan lain
sebagainya.
METODOLOGI
Praktikum Pengukuran debit air ini
dilaksanakan pada hari jum’at 18 oktober 2013
pukul 14.00 WIB sampai dengan selesai. Tempat pelaksanaan praktikum ini
berada disaluran air koalm Perikanan, Fakultas Pertanian Universitas Gadjah
Mada. Pad praktikum ini lokasi dibagi menjadi dua bagian yaitu saluran satu dan
saluran dua.
Pada masing-masing saluran diukur
debit airnya dengan 3 metode, yaitu Embody’s Float Method,metode ini dilakuakan
dengan menentukan panjang seloakn yang akan diukur kecepatan arusnya,menghitung
waktu yang digunakan untuk menempuhjarak yang ditentukan dengan menngunakan
bola pingpong,menentukan konstanta perairan dengan melihat keadaan dasar
perairan (yaitu 0,8 untuk dasar perairan berbatu dan berkerikil serta 0,9 untuk
dasar perairan berlumpur), sera mengukur kedalaman seloakan yanga kan diukur
kecepatan arusnya, debit air dapat dihitung dengan rumus : R=WDAL/T , dengan R:
Debit air (m3/s) ; W: rata-rata lebar(m); D:rata-rata kedalaman(m) ;
A: konstanta (0,8 untuk dasar perairan berbatu dan berkerikil serta 0,9 untuk
dasar perairan berlumpur) ; L:jarak yang ditempuh bola pingpong(m) ; dan T:
waktu tempuh boal pingpong(s). Metode yang kedua adalah metode Rectangular Weir yang dilakukan dengan
menentukan lebar weir yang akan diguanakan membendung saluran(selokan0 dengan
weir, mengukur tinggi perairan dan dasar perairan sampai garis bawah air, serta
mengukur ketinggian air setelaah dipasang weir. Untuk menhitung debit airnya
dapat dihitung dengan rumus : Q= 3,33 X H3/2 (L-1,2H), dengan Q:
debit air (cfs); H: tinggi weir (feet); dan L : Lebar weir (feet). Serta metode
yang ketiga adalah 90o
Triangular Notch Weir Method, dimana metode ini hampir sama dengan metode
Rectangular Weir, hanya yang membedakan pada pengukuran ketinggian-ketinggian
diukur dari dasra perairan sampai garis bawah lubang weir. Dalam mengukur debit
airnya dapat menggunakan rumus : Q= 2,54 x H5/2, dengan Q: debit air
(cfs); H: tinggi weir (feet). Kemudian setelah ketiga metode ini dilakukan lalu
membandingkan metode yang paling efektif untuk mengukur debit air.
HASIL DAN PEMBAHASAN
|
LOKASI
|
METODE
|
||
|
SALURAN 1
|
Embody's Float
|
Rectangular weir
|
90o Triangular Weir
|
|
W1= 3,24 m
|
L= 0,32144 feet
|
H1= 6 cm
|
|
|
D1= 4,5 cm
|
H1= 6 cm
|
H2= 5 cm
|
|
|
D2= 13,2 cm
|
H2= 6,5 cm
|
H3= 5,5 cm
|
|
|
D3= 12,6 cm
|
H3 = 12,6 cm
|
Hrata-rata= 0,1804feet
|
|
|
Drata-rata = 0,0101 m
|
Hrata-rata= 0,20773 feet
|
Q= 0,035 cfs
|
|
|
A= 0,8
|
Q= 0,089 cfs
|
|
|
|
L= 10 m
|
|
|
|
|
T1= 20,29 s
|
|
|
|
|
T2= 19,88 s
|
|
|
|
|
T3= 27,26 s
|
|
|
|
|
Trata-rata= 22,47 s
|
|
|
|
|
R= 1,189x 10-1 m3/s
|
|
|
|
|
SALURAN 2
|
W1= 3,29 m
|
L= 0,328 feet
|
H1= 3,5cm
|
|
D1= 6 cm
|
H1= 4,3 cm
|
H2= 4 cm
|
|
|
D2= 11,5cm
|
H2= 2,5 cm
|
H3= 4,5 cm
|
|
|
D3= 14,6 cm
|
H3 = 4,5 cm
|
Hrata-rata= 0,1312feet
|
|
|
Drata-rata = 0,106 m
|
Hrata-rata= 0,1236 feet
|
Q= 3,592x10-3 cfs
|
|
|
A= 0,8
|
Q= 4,381x 10-2 cfs
|
|
|
|
L= 10 m
|
|
|
|
|
T1= 41,58 s
|
|
|
|
|
T2= 36,91 s
|
|
|
|
|
T3= 36,23 s
|
|
|
|
|
Trata-rata= 38 s
|
|
|
|
|
R= 7,73x 10-3 m3/s
|
|
|
|
Menurut
Asdak (1995) Debit aliran adalahlaju aliran air yang melewati suatu penampang
melintang sungai persatuam waktu. Dalam satuan meter per detik atau liter per
detik (Cholik, 1991). Debit air juga dapat diartikan sebagai volume air yang
mengalir kesuatu titik tiap satuan luasnya (Welch, 1948). Praktikum pengukuran
debit air dilakukan untuk mengetahui cara mengukur debit air dengan beberapa
metode dan mengetahui cara perhitungan debit air. Debit air dipengaruhi oleh
bentuk saluran air, kondisi dasar perairan, ukuran saluran air, dan kemiringan
bidang lahan (Sumawidjaja,1974). Semakin besar ukuran batu dasar dan semakin
banyak curah hujan, semakin cepat pengukuran air, semakin kuat, dan kecepatan
arus cepat, sehingga dapat mempengaruhi debit air (Effendy,2003)
Praktikum debit air dilakukan dengan
3 metode yaitu Embody’s Float Method, Rectangular Weir, dan 90o
Triangular Notch Weir Method, hasil yang didapat pada saluran 1 menggunakan
metode Embody’s float adalah 1,189 x 10-1
m3/s. Hasil didapat dari 3 kali ulangan pada beberapa factor
yang mempengaruhi besar perhitungan debit air. Beberapa factor tersebut seperti
kedalaman (D) pada saluran 1 besar masing-masing adlah D1= 4,5 ; D2=13,2 ;
D3=12,6 cm, didapat D rata-rata : 10,1
cm = 0,0101 m, sedangkan pada saluran 2 yaitu D1= 6 ; D2=11,5 ; D3=14,6 cm dan
didapat Drata-rata : 10,6 cm= 0,106 m. Dari ketiga ulangan pada setiap saluran
terjadi perbedaan yang dapat desebabkan karena perbedaan ketinggian
dasarperairan saluran pada bagian tepi serta tengah pada saluran, sehingga pada
saat diukur mengakibatkan terjadinya perbedaan antara hasil pengukurannya.
Kemudian factor waktu tempuh pelampung (bola ping pong) diamati sebanyak tiga
kali pada masing-masing saluran , pada saluran 1 didapat hasil T1=20,29 ;
T2=19,88 ; dan T3=27,26 second, dengan Trata-rata= 22,47 second. Sedangkan pada
saluran 2 yaitu T1=41,58 ; T2=36,91 ; dan T3=36,23 second dengan Trata-rata= 38
second. Terjadi perbedaaan nilai T pada ketiga ulangan pada setiap laporan
disebabkan karena perbedaan lama tempuh pelampung (bola ping pong) yang
dikarenakan factor aliran angin serta factor-faktor penghambat laju aliran
airnya. Sehingga dilakukan tiga kali ulangan pada metode ini adalah agar data
yangdiperoleh lebih akurat, konstanta 0,8 karena berbatu/berkerikil.
Metode yangdigunakan selanjutnya
adalah Rectangular Weir, dan 90o Triangular Notch Weir Method. Dan
hasil yang didapat pada saluran 1 adalah 0,089 cfs dan 0,035 cfs dari 3 kali
pengulangan pada pengukuran weir (H) ketinggian weir yaitu H1=6cm ; H2=6,5cm ;
H3=6,5cm dengan Hrata-rata: 6,33cm=0,20773 feet dan pada salauran 2 yaitu
H1=4,3cm ; H2=2,5cm ; H3=4,5cm dengan Hrata-rata: 3,76cm=0,1236feet. Terjadinya
perbedaan nilai H pada masing-masing ulangan tiap saluran disebabkan karena
perbedaan ketinggian dasar. Perairan pada bagian tepi saluran serta bagian
tengah pada saluran sehingga pada pada saat diukur mengakibatkan terjadinya
perbedaan antara hasil pengukuran debit air dengan menggunakan ketiga metode
tersebut. Apabila dibandingkan dari ketiga hasil pengukuran debit air dengan
menggunakan metode tersebut, metode Embody’s float memiliki cara pengukuran
paling sederhana, karena pada saat praktikum ada 2 saluran yang berbeda, yang
pertama pada saluran sungai besar dengan metode Embody’s float dan saluran 2
dengan metode Rectangular weir dan 90o Triangular wier,jadi jika diterapkan metode rectangular
weir dan 90o Triangular weir pada saluran sungai yang besar tidak
efektif dikarenakan factor efisiensi alat yang digunakan (weir), serta factor
ekonomi pembuatan weir yang besar untuk mendukung sungai yang besar tidak
efisien. Olehkarena itu metode yang efektif adalah metode Embody’s float.
Dari masing-masing pengukuran pada
setiap saluran terdapat perbedaan besar nilai debit air pada masing-masing
metode. Pada metode Embody’s float nilai debit air saluran 1 sebesar 1,189 x 10-1
m3/s. Sedangkan pada saluran 2 diperoleh hasil 7,73 x 10-3
m3/s. Terjadinya perbedaan besar debit air disebabkan karena
perbedaan pada lebar muka air, kedalaman, serta waktu tempuh pelampung pada
masing-msing saluran.Semakin besar nilai lebar muka air,kedalaman semakin besar
nilai debit airnya (Effendy,2003).Kemudian perbedaan lama waktu tempuh
pelampung (bola ping pong) pada saluran 2 yang lebih kecil daripada saluran 1,
hal ini dapat disebabakan karena pengaruh aliran angin sehingga laju pelampung
bisa berubah-ubah setiap waktu dan bisa mengakibatkan perbedaan kecepatan laju
pelampung pada masing-masing saluran,
selanjutnya perbedaan besarniali debit air pada saluran 1 dan 2 yang
menggunakan metode Rectangular weir disebabkan karena lebar dan ketinggian weir
pada saat dimasukkan kedalam air pada masing-masing saluran berbeda-beda,
begitupun pada metode 90o Triangular weir, ketinggian weir pada saat masuk didalam air pada saluran 1
lebih pendek dibandingkan saluran 2, hal ini desebabkan karena tingkat kekerasan
dan ketebalan lumpur pada dasar perairan yang berbeda menyebabkan tinggi weir
pada saat dimasukkan kedalam saluran menjadi berbeda. Selain itu, dari kedua
saluran masing-masing saluran hasil yang diperoleh antara metode Rectangular
weir dan 90o Triangular weir berbeda walaupun pengambilan data
diperoleh dilokasai yang sama. Hal ini dikarenakan danya air yang lolos ketika
dibendung menggunakan 90o Triangular weir, sehingga niali debit
airnya kecil. Namun dari kedua saluran tersebut berdasarkan dari masing-masing
hasil data pengukuran metode yang sama-sama paling efektif pada kedua saluran
kecil tersebut adalah metode 90o Triangular weir karena memiliki
perhitungan yang relative kecil (teliti) dari pada metode Rectangualar weir
ataupun metode Embody’s float. Selain itu dalam metode 90o Triangular
weur dalam pengambilan datanya hanya mengambil data tinggi air pada saat
dimasukkan weir tanpa lebar, hal ini dapat meminimalkan kesalahan.
Pengukuran debit air menggunakan
metode ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Pada metode Embody’s float ,
kelebihannya yaitu pengukuran yang paling sederhana sehingga dapat dilakuakan
setiap orang serta hanya memerlukan alat ayng sederhana yaitu bola ping pong,
stopwatch dan meteran. Hal ini yang menjadikan pengukuran debit air dengan
menggunakan metode ini dapat diterapkan pada perairan dangkal maupun
dalam.Selain itu juga dapat diterapkan pada saluran yang memiliki badan air
yang besar. Kekurangan dari metode ini adalah pelampung terpengaruh oleh angin,
gangguan permukaan sehingga dapat menimbulkan kesalahan pada saat pengukuran.
Metode selanjutnya adalah Rectangular weir, kelebihannya adalah tidak
membutuhkan banyak pengukuran dan tidak terpengaruh oleh konstanta perairan.
Namun kekurangannya sulit dalam mengukur ketinggian air saat dibendung dan adanya air yang lolos saat dibendung,
serta kurang praktis karena harus membuat weir terlebih dahulu dengan bahan
yang sesuai. Metode terakhir adalah 90o Triangular weir,
kelebihannya adalah tidak memerluakan banyak pengukuran dan tidak terpengaruh
oleh konstanta perairan serta data yang diperoleh lebih teliti dan aakuran
karena prinsip-prinsip hidrolika dapat diterapkan,namun kekurangan metode ini
sulit saat mengukur ketinggian suatu perairan (Sastrodarsono,1995).
Penjelasan mengenai kelebihan dan
kekurangan dari masing-masing metode dapatdijadikan dasar dalam pempraktikkan
metode ini dilapangan.Penjelasan mengenai kelebihan dan kekurangan dari
masing-masing metode,seperti metode Embody’s float cocok digunakan pada perairan
yang mengalir dengan pengaruh angin yang kecil, karena kecepatan arus disungai
dapatmemungkinkan pengukuran dengan metode ini.Metode Rectangular weir cocok
digunakan pada perairan kecil dan tidak efektif pada perairan yang luas karena
harus membendung aliran sungai. Metode 90o Triangular weir cocok
digunakan pada perairan yang kecil seperti selokan karena metode ini dilakukan
dengan membendung aliran air. Meskipun bisa dilakukan pada daerah yang
salurannya besar namun dibutuhkan biaya yang besar untuk membangun weir
(Sastrodarsono,1995).
Hasil pengukuran dan pengamatan
dengan emngguanakan ketiga metode tersebut dapat dikatakan bahwa Metode
Embody’s float adalah metode yang lebih efektif dalam pengukuran debit air pada
perairan yang besar, sedangkan un tuk pengukuran debit air pada selokan, metode
90o Triangular weir adalah metode yang paling efektif dan paling
benar karena tidak berpengaruh terhadap konstanta suatu perairan serta lebar
weir, dan niali perhitungan yang lebih kecil (teliti). Faktor yang mempengaruhi
debit air pada metode 90o Triangular ini hanya tinggi celah weir,
dengan demikian setiap ketinggian celah yang dilewati air akan terjadi kenaikan
debit.Sedangkan faktor yang mempengaruhi debit air antara lain bentuk dan
saluran perairan,kondisi perairan dan kemiringan lahan.
Praktikum pengukuran debit air ini
memiliki manfaat dalam bidang perikanan terutama Manajemen Sumberdaya Perikanan
dapat digunakan dalam mengatur distribusi air kolam, kebutuhan oksigen untuk
perairan, kebutuhan air untuk irigasi, serta dapat digunakan untuk mengatur
besar kecilnya aliran air yang masuk kekolam.
KESIMPULAN
Dalam pengukuran debit air dapat
menggunakan beberapa metode untuk mengukurnya. Metode-metode yang dapat
digunakan diantaranya adalah Embody’s Float Method, Rectangular Weir, dan 90o
Triangular Notch Weir Method. Berdasarkan hasil pengukuran dan pengamatan
metode yang paling baik dibandingkan metode yang lain adalah Embody’s Float
Method yang bisa digunakan untuk mengukur
debit air pada perairan yang besar dengan nilai debitnya pada saluran
satu sebesar 1,189 x 10-1 m3/s, sedangkan pada saluran
dua sebesar 1,395 x 10-1 m3/s.
SARAN
Harus melengkapi peralatan yang
lebih canggih agar data hasil pengamatan lebih akurat(teliti). Praktikum harus
lebih elas dalam pembahasan pada saat terjadi kesalahan dalam praktikum karena
apabila pembahasan tidakjelas maka data yang dibandingkan tidak sesuai.
DAFTAR PUSTAKA
Asdak, C.1995.Hidrologi dan
PENGELOLAAN Daerah Aliran Sungai.Gadjah Mada University Press.Yogyakarta
Branmark, C and L.A.Hanson.1998.The
Biology of Lakes and Ponds.Oxford University Press.Oxford.216P
Cholik. 1991. Jurnal Penelitian Perikanan. Pusat
Penelitian Perikanan. Dirjen Perikanan. Departemen Pertanian. Jakarta.
Effendy,H.2003.Telaah
Kualitas Air.Kanisius.Yogyakarta
Hadiwigeno.1990.Petunjuk Praktis
Pengelolaan Perairan Umum Bagi Pembangunan Perikanan. Departemen Perikanan,
Badan Penelitian dan Pembangunan Perikanan.Jakarta.hal.80
Nybakken, C.1988.Efek Penginderaan
Terhadap Kualitas Air.Jurnal Lembaga Penelitian Universitas Gadjah
Mada.Yogyakarta
Odum,
E.P.1971.Dasar-dasar Ekologi.Gadjah Mada University Press.Yogyakarta
Sachlan, M. 1982.
Planktonologi. Correspondence Course
Centre. Direktorat Jenderal Perikanan,
Departemen Pertanian, Jakarta. 141 p
Sastrodarsono,Takasaki.1995.Pengukuran
Topografi dan Teknik Pemetaan.PT Pradnoyo Paramitha.Jakarta
Sumawidjaja K. 1974. Limnologi.
Proyek peningkatan mutu perguruan tinggi. IPB.
81 p.
Welch, P.S.1948.Lymnological
Method.MC.Grow-Hill Book Company Ink.New York
Tidak ada komentar:
Posting Komentar