LAPORAN PAPLC – B

“ PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN

DEBIT LIMBAH CAIR ”

Dosen Pembimbing :

Fery Kriswandana, SST, MT

Disusun oleh :

Suraida Agil Litasari (P27833113093)

KELAS B / KELOMPOK C / SEMESTER IV

Kementrian Kesehatan Republik Indonesia

Politeknik Kesehatan Jurusan Kesehatan Lingkungan

Prodi Kesehatan Lingkungan Surabaya

Tahun 2015

A. WAKTU PELAKSANAAN

Hari / tanggal : Kamis / 28 Mei 2015

Waktu : 08 : 00 - selesai

Lokasi : Bengkel Kesehatan Lingkungan Poltekkes Surabaya

B. TUJUAN

1. Untuk menghitung debit aliran air

2. Mengetahui macam – macam weir, aplikasinya dan cara perhitungannya

C. DASAR TEORI

Debit air adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang

melintang pada suatu titik tertentu per satuan waktu, pada umumnya dinyatakan

dalam m³/s. Pengukuran debit dapat dilakukan secara langsung dan secara tidak

langsung. Pengukuran debit secara langsung adalah pengukuran yang dilakukan

dengan menggunakan peralatan berupa alat pengukur arus (current meter),

pelampung, zat warna, dll. Debit hasil pengukuran dapat dihitung segera setelah

pengukuran selesai dilakukan.

Pengukuran debit secara tidak langsung adalah pengukuran debit yang

dilakukan dengan menggunakan rumus hidrolika misal rumus Manning atau

Chezy. Pengukuran dilakukan dengan cara mengukur parameter hidraulis sungai

yaitu luas penampang melintang sungai, keliling basah, dan kemiringan garis

energi. Garis energi diperoleh dari bekas banjir yang teramati di tebing sungai.

Untuk pos duga air yang sudah dilengkapi dengan pelskal khusus garis energi

dapat dibaca dari pelskal khusus tersebut.

Rumus yang digunakan untuk mengukur debit adalah :

Q = A x v

Keterangan : Q = Debit Aliran (m3/s)

A = Luas Penampang (m2)

v = Kecepatan Aliran (m/s)

Weir adalah sebuah obstruksi yang dilalui cairan di dalam sebuah aliran

terbuka. Aplikasinya banyak dipakai pada sistem pengolahan limbah, irigasi dan

saluran pembuangan limbah. Pengukuran dapat dilakukan dengan mengukur

kecepatan aliran dengan satuan yang umum yaitu gallon per menit (gpm) menjadi

gallon per hari. Laju alir sebagai fungsi dari ketinggian head di atas cekung weir

dan lebar bukaan (notch).

Weir hanya dapat digunakan apabila liquida mengalir dalam channel

terbuka, tidak dapat digunakan untuk liquida dalam pipa. Perhitungan pada aliran

terbuka lebih rumit dari pada aliran dalam pipa dikarenakan:

a) Bentuk penampang yang tidak teratur (terutama sungai)

b) Sulit menentukan kekasaran (sungai berbatu sedangkan pipa tembaga

licin)

c) Kesulitan pengumpula data di lapangan

Prinsip Kerja dari weir adalah pada umumnya pengukuran aliran pada

saluran terbuka menggunakan weir (bendungan) dilengakpi dengan Vernier

Height Gauge (pengukur perubahan ketinggian ) yang mempunyai suatu scale line

(garis pembacaan). Mula – mula posisi ujung Vernier Height Gauge tepat diatas

permukaan aliran fluida dan scale line – nya menunjukkan angka nol. Ketika

aliran suatu fluida melalui weir mengalami peningkatan laju, maka ketinggian dari

fluida tersebut meningkat. Ketinggian dari fluida akan terbaca pada Vernier

Height Gauge sehingga laju alir dari suatu fluida sebanding dengna ketinggian

dari Vernier Height Gauge dengan beberapa faktor pembanding seperti

kemiringan bukaan weir dan panjang puncak weir. Weir mempunyai bentuk

bermacam-macam diantaranya segitiga (V-notch), segiempat (rectangular),

trapesium (cipoletti).

a) Weir Segitiga ( V-notch)

Weir segitiga mempunyai jangkauan kapasitas yang lebih besar

dan praktis dibandingkan dengan bentuk weir lainnya. Alat ini terdiri atas

takik segitiga yang dipotong di dalam kanal, puncaknya terletak di bagian

dasar. Weir V-notch dapat dihitung menggunakan rumus :

Q = 2,54 x H5/2

Keterangan : Q = Debit air

H = Tinggi Weir (feet)

b) Segiempat (rectangular)

Weir segiempat merupakan salah satu bentuk weir yang sudah

lama digunakan karena bentuknya sederhana, konstruksinya mudah dan

akurat. Rectanguler weir dapat dihitung menggunakan rumus :

Q = 3,33 x H3/2 ( L-0,2H )

Keterangan :  Q = Debit air (cfs=cubis feet per second),

H = Tinggi Weir (feet),

L = Lebar Weir (feet)

c) Trapesium (cipoletti)

Weir trapesium merupakan benutuk weir yang cukup banyak

digunakan. Aliran fluida proposional dengan lebar dibawah cekungan weir

trapesium. Cipoletti weir dapat dihitung menggunakan rumus :

Q = 1,9.L.H3/2

Keterangan : Q = debit air yag melalui weir (cfs)

L= panjang tempat pelimpahan air pada weir (feet)

H= tinggi air yang melimpah pada weir (feet)

D. ALAT

1. Selang

2. Pipa

3. Gayung

4. Ember

5. Gelas ukur

6. Stopwath

7. Macam-macam weir : v notch, rectanguler, dan cipoletti

8. Penggaris

E. CARA KERJA

1. Pengukuran debit secara langsung

a) Nyalakan stopwatch

b) Letakkan dan pegang ember pada aliran air selama 30 menit

c) Setelah 30 menit angkat ember dari aliran air

d) Kemudian masukkan air yang ada di ember pada gelas ukur dengan

menggunakan gayung

e) Kemudian catat volume air pada gelas ukur

f) Lakukan pengulangan sebanyak 3 kali

g) Kemudian rata – rata hasilnya

h) Hitung volume ember

i) Kemudian masukkan kedalam rumus :

Q =

Keterangan :

Q = debit air (lt/s )

V = volume air ( lt )

t = waktu (s )

2. Pengukuran debit dengan menggunakan weir

a) Siapkan weir (v notch, rectanguler, dan cipoletti )

b) Isi air pada weir sampai melewati batas weir

c) Kemudian ukur tinggi air yang keluar weir

d) Kemudian masukkan kedalam rumus

F. HASIL PRAKTIKUM

Dari hasil praktikum yang dilakukan didiapatkan hasil pengukuran debit sebagai

berikut :

1. Pengukuran debit secara langsung

NO PENGUKURAN VOLUME AIR Q =

1 15 Detik Pertama 3230 ml 0,215 lt / s

2 15 Detik Kedua 3300 ml 0,22 lt / s

3 15 Detik ketiga 3300 ml 0,22 lt / s

Rata – rata 0,218 lt / s

2. Pengukuran debit menggunakan weir

NO JENIS WEIR KETINGGIAN AIR ( h )

1 Thomson 3 cm

2 Rectangular 0,2 cm

3 Cipoletty 0,5 cm

Perhitungan ( 1 kaki = 30 cm )

1. Weir V – notch

Q = 2,54 x H5/2

= 2,54 x 0,15/2

= 1,27 x 10-5 cfs

2. Weir rectangular

Q = 3,33 x H3/2( L-0,2H )

= 3,33 x 0,006673/2 ( 0,5 – (0,2x 0,00667 ))

= 2,47 x 10-7cfs

3. Weir cipoletty

Q = 1,9.L.H3/2

= 1,9 x 0,18 x 0,0173/2

= 8,4 x 10-7cfs

G. KESIMPULAN

Dari hasil praktikum diatas dapat disimpulkan bahwa pengukuran debit

yang dilakukan secara langsung didapatkan hasil bahwa semakin lama waktu

untuk mengukur debit maka semakin banyak pula volume air yang dihasilkan

sehingga debit air juga semakin tinggi. Sedangkan pengukuran debit

menggunakan alat ukur berupa weir didapatkan hasil bahwa weir segitiga

mempunyai jangkauan kapasitas yang lebih besar dan praktis dibandingkan

dengan bentuk weir lainnya. Hal ini dikarenakan ketinggian air yang keluar dari

setiap weir dipengaruhi oleh bentuk cekungan weir, karena semakin tinggi letak

cekungan air maka air yang keluar akan semakin tinggi dan begitu juga sebaliknya

sehingga jumlah debit air yang dihasilkan dari masing – masing weir juga berbeda

DAFTAR PUSTAKA

Acep. Mekanika Fluida Dan Hidrolika Teori Debit Aliran. Universitas Mercu

Buana. http://kk.mercubuana.ac.id/elearning/files_modul/11015-11-

465738282255.pdf#. Akses pada 30 Mei 2015

Efendi. 2012. Debit Air Perairan

https://akutresno.wordpress.com/2012/02/26/debit-air-perairan/ Akses

pada 30 Mei 2015

Raharja Bayu. 2011. Pengukuran Debit dan Pengambilan Sampel.

https://raharjabayu.wordpress.com/2011/06/13/pengukuran-debit-dan-

pengambilan-sampel/ Akses pada 30 Mei 2015

Egi Nurtalsyain. 2013. Pengukuran Debit Air

https://pojokpustaka.wordpress.com/pengukuran-debit-air/ Akses pada

30 Mei 2015

Andreas Setiawan. 2014. Pemodelan dan Pengujian Model Dinamis.

http://repository.uksw.edu/bitstream/123456789/3162/2/ART_Andreas

%20Setiawan-F%20Dalu%20Setiaji_Pemodelan%20dan%20pengujian

%20model%20dinamis_Full%20text.pdf Akses pada 30 Mei 2015