BANAWA SEKAR ( Perairan dan pertanian )

PENGUKURAN DEBIT AIR

Achmeilia Budiarti

14/364986/PN/13637

Budidaya Perikanan

Intisari

Air merupakan bagian yang esensial dari protoplasma dan dapat di katakan bahwa semua jenis kehidupan bersifat aquatik. Debit air merupakan volume air yang mengalir melalui suatu penampang melintang pada suatu titik tertentu persatuan waktu , pada umumnya dinyatakan m³/s.  Praktikum debit air bertujuan untuk mengetahui cara pengukuran debit air dengan berbagai macam metode, mengetahui cara menghitung debit air, dan membandingkan metode yang lebih efektif dalam pengukuran debit. Praktikum dilaksanakan di selokan kolam Jurusan Perikanan Universitas Gadjah Mada pada tanggal 2 Oktober 2015. Ada tiga macam metode yang digunakan dalam praktikum ini yaitu embody’s float method, rectangular weir, 90^otriangular notch weir.  Faktor yang mempengaruhi nilai debit air yaitu kondisi permukaan saluran ukuran saluran, kemiringan lahan, dan bentuk saluran sungai (selokan). Hasil pengamatan yang didapatkan debit air dengan metode Embody’s Float Method disaluran 1 sebesar 9.3x 10 ^-3m³/s dan pada saluran 2 sebesar 8.197x10^-3m³/s, dengan metode Rectangular Weir di saluran 1 sebesar 3.018x10^-3m³/s, dan pada saluran 2 sebesar 6.302x10^-3m³/s, dan dengan metode 90⁰ triangular north method pada saluran 1 sebesar 0.9566x10^-3m³/s, dan pada saluran 2 sebesar 1.809x10^-3m³/s. Metode yang paling efektif digunakan disungai yang cukup besar adalah metode Embody’s Float Method , sedangkan untuk selokan kecil efektive menggunakan Rectanguler Weir  dan 90 ˚ Triangular Notch Weir. Manfaat pengukuran debit air bagi perikanan yaitu menentukan jenis ikan yang akan dibudidayakan, dan mengetahui volume air yang masuk dan keluar dari tambak, menambah ketersediaan oksigen, mengatur sirkulasi air.

Kata kunci: air, debit, metode, pengukuran, volume

PENDAHULUAN

Air adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau, yang terdiri dari  hidrogen dan oksigen dengan rumus kimiawi H2O. Karena air merupakan suatu  larutan yang hampir-hampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah  maupun buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut di dalamnya. Dengan  demikian, air di dalam mengandung zat-zat terlarut. Zat-zat ini sering disebut pencemar yang terdapat dalam air (Linsley, 1991)

Perairan umum merupakan sumberdaya yang mempunyai potensi besar baik bagi perikanan maupun untuk manusia.Air merupakan bagian yang esensial dari protoplasma dan dapat dikatakan bahwa semua jenis makhluk hidup bersifat aquatik. Arus merupakan gerakan yang mengalir dari suatu massa air yang disebebkan oleh densitas air laut, tiupan angin, dan gerakan gelombang panjang. Arus adalah pergerakan massa air secara horisontal yang disebabkan oleh angin yang bertiup terus-menerus di permukaan dan densitas air (Sachlan , 1980 ).

Debit air merupakan satuan besaran air yang keluar dari daerah aliran sungai. Debit air juga merupakan suatu gerakan air yang mengakibatkan perpindahan horisontal massa air (Welch, 1948). Cara pengukuran debit air dapat dilakukan dengan dibendung, perhitungan debit air dengan kecepatan aliran, dan luas penampang melintang, didapat dari kerapatan larutan, dengan menggunakan pengukuran arus magnitus, pengukuran arus gelombang super sonis, meter venturi, dan sebagainya (Asdak, 1995). 

Debit air adalah jumlah air yang mengalir dari suatu penampang tertentu (sungai/saluran/mata air) peratuan waktu (ltr/dtk, m³/dtk, dm³/dtk). Dengan mengetahui debit air suatu perairan kita dapat mengetahui jenis organisme apa saja yang hidup di suatu perairan tersebut. Jika debit air disuatu perairan tinggi maka dapat dipastikan bahwa organisme yang hidup di perairan tersebut adalah organisme perenang kuat dan apabila debit suatu perairan tersebut rendah maka organisme yang hidup di periran tersebut adalah organisme yang membenamkan dirinya (Harnalin, 2010).

Pengukuran debit air dapat digunakan berbagai metode yaitu Embody Float Method, Rectangular Weir Method, dan 90˚ Triangular North Weir (Wetzel, 2001).  Bagi pengelola sumberdaya air debit aliran merupakan suatu informasi penting. Debit puncak over terjadi banjir maka diperlukan suatu bangunan penampung air tambahan dalam pengendaliannya. Debit air kecil maka membutuhkan perencanaan akan pemanfaatan air untuk berbagai keperluan , utamanya dalam pengentasan akan musim kemarau yang berkepanjangan, serta gambaran potensi sumberdaya dari sungai tersebut (Mori, 1993).

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui cara pengukuran debit air dengan berbagai macam metode, mengetahui cara menghitung debit air, dan membandingkan metode yang lebih efektif dalam pengukuran debit.

METODOLOGI

Praktikum limnologi “ Pengukuran Debit Air” dilaksanakan di kolam perikanan Universitas Gadjah Mada , Yogyakarta pada hari Jumat tanggal 2 Oktober 2015 pukul 13.30 WIB sd 16.00WIB. Pengukuran dibagi menjadi 2 stasiun pengamatan yaitu pada saluran satu dekat sengai sedangkan saluran dua agak jauh dari sungai. Alat dan bahan yang digunakan dalam acara praktikum ini adalah meteran, bola pingpong, timer atau stopwatch, tongkat, penggaris, alat tulis, rectangular weir, dan 90^otriangular notch weir. Embody’s float method dilakukan dengan menghitung menentukan panjang selokan yang akan diukur, menghitung waktu untuk menempuh jarak yang telah ditentukan, dan menentukan konstanta perairan dengan melihat jenis dasar perairan. Debit air dapat dihitung dengan rumus R = WDAL/T, dengan R merupakan debit air (m²/s), W merupakan rata-rata lebar(m), D merupakan rata-rata kedalaman (m), T merupakan waktu (s). Metode ractangular weir dan 90^o triangular notch weir memiliki cara kerja yang hampir sama. Prinsipnya menentukan lebar weir, membandung selokan, mengukur tinggi perairan dan mengukur ketinggian air. Debit air dengan metode rectangular weir dapat menggunakan rumus Q = 3,33 x H^3/2 (L-0,2H) dan rumus 90^o Triangular notch weir Q = 2,54 x H^5/2, Q merupakan debit air (cfs), H merupakan tinggi weir (m) dan L merupakan lebar wir (m).

HASIL DAN    PEMBAHASAN

Hasil pengukuran debit air

Saluran	Metode
	EFM (m³/s)	RW (m³/s)	90° TNW (m³/s)
1	9,3x10¯³	3,018x10¯³	0,9566x10¯³
2	8,197x10¯³	6,302x10¯³	1,809x10¯³

              Debit air merupakan ukuran banyaknya volume air yang dapat lewat dalam suatu tempat atau yang dapat di tampung dalam sutau tempat tiap satu satuan waktu. Aliran air dikatakan memiliki sifat ideal apabila air tersebut tidak dapat dimanfaatkan dan berpindah tanpa mengalami gesekan, hal ini berarti pada gerakan air tersebut memiliki kecepatan yang tetap pada masing-masing titik dalam pipa dan gerakannya beraturan akibat pengaruh gravitasi bumi (Suyono, 1985).

Faktor-faktor yang mempengaruhi debit air adalah pertama hujan, intensitas hujan dan lamanya hujan mempengaruhi besarnya infiltrasi, aliran air tanah, dan aliran permukaan tanah. Lama waktu hujan sangat penting dalam hubungannya dengan lama waktu pengaliran air hujan menuju sungai; kedua topografi, daerah permukaan miring akan menyebabkan aliran permukaan yang deras dan besar bila dibandingkan dengan daerah yang agak datar; ketiga geologi, jenis dan struktur tanah mempengaruhi kepadatan drainase. Kepadatan drainase yang rendah menunjukkan secara relative pengaliran melalui permukaan tanah yang panjang menuju saluran, kehilangan air yang besar sehingga air saluran menjadi lambat; keempat keadaan vegetasi, makin banyak pohon menyebabkan makin banyak air yang lenyap karena evapotranspirasi maupun infiltrasi sehingga akan mengurangi run off yang dapat mempengaruhi debit sungai; dan kelima manusia, dengan pembuatan bangunan-bangunan, pembukaan tanah pertanian, urbanisasi, dapt merubah sifat keadaan Daerah Aliran Sungai (Soebarkah, 1978).

            Pengukuran debit air dengan Embody’s Float Method memiliki beberapa kelebihan, yakn cara yang ditempuh sederhana dengan peralatan yang sederhana pula. Alat-alat yang dibutuhkan antara lain: timer, meteran, dan bola pingpong. Selain itu, metode ini dapat diterapkan di saluran kecil dan besar dengan mudah. Kekurangan metode ini yaitu, gerak atau kecepatan bola sangat dipengaruhi oleh arus, gangguan permukaan, dan angin yang dapat berubah setiap waktu.

Pengukuran debit air dengan Rectangular Weir Method juga memilikim beberapa keunggulan berupa mudah dan cepat dilakukan dan tidak terpengaruh oleh konstanta perairan.begitu pun jika mengunakan metode 90^o North Weir. Namun, 90^o Triangular Notch Weir hanya menjabarkan bentuk hubungan debitair dengan tinggi air yang mengalir pada bendungan celah segitiga. Sehingga semakin tinggi genangan air, menunujukkan debit air yang semakin tinggi pula. Sedangkan pada Rectangular Weir Method perlu mengukur lebar weir selain tinggi yang melewati alat bendungan dengan celah persegi panjang. Kedua metode ini memiliki kekurangan, yaitu tidak cocok diterapkan untuk pengukuran debit air dengan aliran yang besar dan luas.

Meskipun bisa saja dibangun bendungan yang lebih besar, tetapi membutuhkan biaya yang mahal dan waktu yang lama. Jadi, pada selokan besar lebih cocok dilakukan pengukran debit air dengan Embody’s Float Method. Sedangkan pada saluran kecil lebih efektif menggunakan metode 90^o Triangular North Weir. Metode 90^o Triangular North Weir memiliki hasil perhitungan yang lebih kecil dan akurat dibanding dengan metode Rectangular Weir. Selain itu metode 90^o Triangular North Weir pengulangan pengukuran debit air pada celah segitiga dilakukan pada tiga titik tempat yang berbeda sehingga dapat mewakili debit air sepanjang saluran dibandingkan dengan metode Rectangular Weir dengan pengulangan pengukuran tinggi air pada celah persegi panjang di tiga titik lebar yang berbeda pada alat bendungan (tepi kiri, tengah, dan tepi kanan).

Hasil pengamatan yang didapatkan debit air dengan metode Embody’s Float Method disaluran 1 sebesar 9.3x 10 ^-3m³/s dan pada saluran 2 sebesar 8.197x10^-3m³/s, dengan metode Rectangular Weir di saluran 1 sebesar 3.018x10^-3m³/s, dan pada saluran 2 sebesar 6.302x10^-3m³/s, dan dengan metode triangular north method pada saluran 1 sebesar 0.9566x10^-3m³/s, dan pada saluran 2 sebesar 1.809x10^-3m³/s.

Hasil yang diperoleh berhubungan dengan substrat dasar, lebar salura, tinggi saluran, keadaan saluran, dan musim. Substrat dasar mempengaruhi nilai pada EFM karena dalam perhitungan membutuhkan konstanta substrat dasar saluran. Keadaan saluran juga dapat mempengaruhi nilai debit air karena jika sauran dipenuhi banyak sampah akan menyiulitkan air mengalir dengan lancar dapat mengganggu percobaan dan membuat data kurang akurat.  Manfaat pengetahuan mengenai debit perairan ialah seperti untuk menambah ketersediaan oksigen, mengetahui volume air yang masuk dan keluar di kolam, serta untuk sirkulasi air.

KESIMPULAN

Pengukuran debit air dapat dilakukan dengan berbagai metode antara lain Embody’s Float Method, Rectangular Weir Method, dan 90˚ Triangular North Weir. Prinsip Embody’s Float Method adalah menghanyutkan pelampung sedangkan  Rectangular Weir Method, dan 90˚ Triangular North Weir dengan membendung saluran air. Cara menghitung dengan Embody’s Float Method debit air adalah (R)= WDAL/T diperoleh bahwa pada saluran 1 yakni 11,89 x 10 ̄² m³/s  dan pada saluran 2 yaitu 13,92 x 10 ̄² m³/s untuk Rectangular Weir  Q = 3,33 x H^3/2 ( L – 0,2 H) dengan hasil didapat yaitu 0,789 cfs pada saluran 1 dan 0,061468 pada saluran 2 , sedangkan untuk 90˚ Triangular North Weir Q = 2,54 x H ^5/2  dan didapat data debit pada saluran 1 yaitu 0,0279 cfs dan saluran 2 yaitu 0,015837 cfs . metode yang paling efektive digunakan yaitu tergantung pada pengukuran yang dilakukan. Apabila disungai besar cocok menggunakan Embody Float Method , untuk sungai /selokan kecil cocok menggunakan Rectangular Weir Method, dan 90˚ Triangular North Weir.

SARAN

Masyarakat sekitar  untuk tidak membuang sampah di selokan atau saluran air karena sampah yang menumpuk akan mempengaruhi debit air.

DAFTAR PUSTAKA                                                                                       

Asdak, C. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Harnalis, Asmika, C. Sihotang dan Efawani. 2010. Penuntun Praktikum Limnologi Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Universitas Riau. 

Linsley, R. K., (1991),”TEKNIK SUMBER DAYA AIR”, Edisi III, Jilid 2, Erlangga. Jakarta.

Mori, Zaerani, D  Jamal. 1992. Prinsip-prinsip Ekologi  dan Ekosistem Komunitas dan Lingkungan. Bumi Aksara. Jakarta.

Sachlan, J.E.1980. Lake Management. Pergaman Press. Oxford

Soebarkah, I. 1978. Hidrologi untuk Perencenaan Bangunan Air. Idea Dharma. Bandung.

Suyono.1985.Hidrologi Untuk Pengairan. Penerbit Pradnya
Paramita. Jakarta.

Welch, P.S. 1948. Lymnological Method.McGraw-Hill Book Company Inc. New York.

Wetzel, Robert G. 2001. Lironology. Lake and River Ecosystems. Academic Press.