Cara Mengukur Debit Air

TUJUAN:  Untuk mengetahui besarnya volume air yang mengalir agar dapat membuat estimasi jumlah penduduk yang bisa menikmati air bersih atau luas sawah yang dapat diairi.  Volume air yang mengalir disebut “Debit air” dan diukur dengan satuan Liter per Detik.

CARA MENGUKUR:  Terdapat dua cara yang dapat dipakai di lapangan dengan peralatan sederhana.

1.      Menggunakan ember dan jam tangan yang ada jarum detik.  Dihitung waktu yang dibutuhkan untuk mengisi ember dengan penuh.  Besarnya isi ember harus diketahui, misalnya 5 liter.  Pengukuran dilakukan tiga atau empat kali dan menggunakan hasil rata-rata.

CONTOH SOAL:

Ember 8 liter.  Terisi setelah 15 detik, 12 detik,  17 detik, dan 12 detik

15 + 12 + 17 + 12 = 56, atau rata-rata 14,0 detik

Debit air adalah 8 liter dibagi 14 detik, sama dengan 0,57 liter per detik.

2.      Menggunakan jam tangan yang ada jarum detik dan alat mengukur panjang (pita ukur, meteran).  Metode ini menggunakan rumus Debit = Kecepatan X Luas Penampang. Basah.  Penampang boleh berbentuk segi empat panjang, atau trapesium, atau bentuk bebas.  Penampang diperkirakan dengan satuan M².  Kecepatan diukur dengan melihat berapa detik diperlukan untuk benda ringan mengalir sekian meter, dengan satuan Meter per Detik.

CONTOH SOAL:

•  

A.      Air mengalir pada saluran yang berbentuk trapesium.  Dalamnya air adalah 40 cm.  Dasar trapesium berukuran 30 cm.  Lebarnya trapesium di permukaan air adalah 60 cm.  Benda ringan perlu 12 detik untuk berjalan 5 meter.

Luas Penampang Basah adalah (0,30+0,60)/2 X  0,40  = 0,18 M²

Kecepatan air adalah 5,0 / 12 =  0,417 M/detik

 Debit air adalah 0,18 M² X  0,417 Meter/Detik =  0,075 M³/Detik atau 75 Liter/Detik. 

• 
  

B.   Bagaimana mengukur debit untuk saluran berbentuk penampang bebas (saluran alam?)  palagi yang cukup besar seperti anak sungai untuk sumber irigasi?

Metode yang paling umum menggunakan prinsip matemakika dari kalkulus, yaitu benda dibagi menjadi banyak segi empat panjang, seperti contoh di bawah ini:

Sungai dibagi lima bagian.  Pertengahan bagian pertama adalah L/10 dari pinggir.  Kemudian pertengahan keempat kotak lainnya adalah L/5 di sebelah kanan.  Pertengahan kotak terakhir seharusnya L/10 dari tebing sebelah sana.

Luas penampang basah adalah jumlah luas dari lima kotak, dengan kedalamannya seperti yang dapat diukur di titik A, B, C, D, dan E.  Lebarnya tiap kotak adalah seperlima dari lebar saluran/sungai.

Misalnya kedalaman air di      A = 0,9 meter               Lebar = 9 meter

                                             B = 1,2

                                             C = 1,0

                                             D = 0,3

                                             E = 0,5

Penampang basah adalah (0,9 + 1,2 + 1,0 + 0,3 + 0,5) X 9,0/5   = 3,9 X 1,8 = 7,02 M²

Debit air adalah luas penampang basah kali kecepatan air:

                     7,02 M² X 0,85 M/detik = 5,97 M³/detik

Semakin banyak bagian, semakin tepat perkiraannya.  Minimal dibagi lima.  Kalau dasar sungai banyak variasi, sebaiknya lebar sungai dibagi sepuluh.  Bisa juga memilih angka yang mudah dalam pembagian – jika lebar 9,60 meter akan lebih mudah jika dibagi 6 atau 8 bagian (80 cm atau 60 cm).

SEMOGA BERMANFAAT

Artikel Terkait: