Volume 3 Nomor 3, Desember 2007

KALIBRASI PARAMETER HIDROLIKA SUNGAIPOS AWLR JANGKOK BUG BUG

Calibntion of Nver Hydraulic ParameterJangkok Bug Bug AWLR Station

Muh. Bagus Budianto*

ABSTRAK

Data dan infonnasi hidrolqi mempunyai peranan yang sangatpenting dalam anarrbr.s pengembangan sumberdaya air, salah satunyaadatah merupakan data debit yang dapat diperoleh dari hasil pngukunnlangsung di lapangan Salafr safuienis alat yang digunakan untuk mengukurdebit adatah atat ukur Automatic Water Level Recod (AWLR). Denganmenggunal<an tengkung debit pada suafu pos AWLR tersebut alan di&patdata debit.

Lengkung debft dipercleh dari hasil pengukunn parameter hidrolikasungai yaitu : Wnampang sungai {A), kemiringan sungai (l)t dan materialpembentuk dasar dan tebing sungai. lJntuk mendapatkan formulasi debityang akurat sebelumnya dikalibnsi dengan menggunakan debit hasilpengukunn sesaaf.

Berdasa*an hasil suvey pengukuran dan analisa parameterhidtolika sungai pada pos AWLR Jangkok Bug bug didapatkan nilai koefisienmanning sebisdr 40 is aan formutaii teng*uig a-eoit zo,zzls H 1'8s6.

Kata Kunci: Parameter, Kalibrasi, Lengkung debit

PENDAHULUAN

Data debit merupakan salah satu data hidrologiyang sangat pentingyang digunakan dalam perencanaan dan perancangan bangunan-bangunankeairan- Untuk mendapatkan data debit dapat diperoleh dengan berbagaicara, salah satunya adalah alat ukur Aatomatic Water Level Reand (AWLR),

dimana output datayang dihasilkan dari alat ini berupa data debit sungai'Data yang tercatat dari alat ukur AWLR adalah data tinggi muka air.

Untuk mentransformasi dari data tinggi muka air menjadi data debitdiperlukan survey pengukuran dan analisis hidrolika pada pos AWLRtersebut. Survey pengukuran dimaksudkan untuk mendapatkan profil

melintang dan memanjang sungai di sekitar alat ukur, sedangkan analisishidrolika dimaksudkan untuk mendapatkan lengkung debit pada pos AWLRtersebut.

Pos AWLR Jangkok Bug bug dipasang pada tahun 1977 oleh BalaiHidrologidi hulu SungaiJangkok Bug bug dengan luas daerah aliran sungai144km'.

Dalam meningkatkan mutu dan tersedianya data pada alat ukurAutomatic Water Level Recorder (AWLR) perlu adanya studi tentangPenetapan Parameter Hidrolika Sungai.

- Muh. Bagus Budianto, ST, tvlT. : Pengajar pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UniveFihs Mataram

53

Pada prinsipnya studi ini adalah membuat grafik hubungan antara

tinssi muka air dan'yo1;i"i;'firl;-e'1i?t' bJri pEratatan (AwLR) vans

dioasang pada sungai, ;;i; i*g dih"tirrai'Grupd tinggi muka air' dengan

mengetrahui O"t" t"["t i tinirapr<an a"J.i ,iinit"ig- debit -vang

lewat

dengan menentukan ;;;;"t";:p;'*metei[icirorik sun-gai yang diperlukan

dalam penentuan *#il;:'t.'i"r"ti studi";il;i oinnlat iadi sambar di

Volume 3 Nomor 3, Desember 2007

bawah ini.

dengan:Ser'

oRn

ft=

dengan:AP

rFfcqflGr$HI.rta3i'lql,

*r !*tifiisLollltda(

i;F

:.{ *H.l -**.hhs'I

- *S#

.. .*.... ...- *:t

. *rFS

t-...ff

TINJAUAN PUSTAKA

Analisa Perhitungan DebitAnal'sa Perhitungan debit yang dilakukan sesuai dengan rumus

Manning atau CheezY

g = 4tR,''t s*'''ni

kemiringan garis energi ekivalen

debit (m'/detik)iari-iari hidraulik (m)

i<oe?isien kekasaran Manning

luas penamPang basah (m1 .

Giring penimPing basah (m)

(1)

(2)A

Gambar 1' Lokasi Studi

54

Volume 3 Nomor 3, Desember 2007

Pengukuran Debit Sungai dengan Alat Ukur Tipe Baling-Baling.

Pengukuran debit aliran dilapangan dilakukan denganmenggunakan ala ukur current meter.

1. Kecepatan Aliran TiaP TitikKecepatan aliran tiap titik dihitung dengan rumus :

N(;trr \/=pN+e N>nl, V=rN+sdengan :

N = Jumlah putaran baling-balingni = Batas jumtah putaran baling-balingV = Kecepatan aliranp,Q,r,s = Koefisien berdasarkan kalibrasi alat ukur arus

2. Kecepatan Aliran Rata-Rata Pada Jalur VertikalKecepatan rata-rata dihitung dengan menggunakan rumus antiara lain :

a. Apabila menggunakan cana satu titik:

b. Apabila menggunakan cara dua titik:

(3)

V = vo,u (4)

(5)

c. Apabila menggunakan cara tiga titik:

r= tu*v= tu++ (6)

dengan:V = Kecepatian rata-rata aliran (m/dt),Vo,z = Kecepatan aliran pada titik kedalaman0,2 daripermukaan

air (m/dt),

%' = Kecepatan aliran pada titik kedalaman 0,6 daripermukaan

air (m/dt),Vo,a = Kecepatan aliran pada kedalaman 0,8 dari permukaan air

(m/dt).

3. Pedritungan debit untuk hasil pengukuran di lapangan sebagaiberikut:

e,=v,%P]',1.a,2'Q=fn,

I

dengan :

Q,. = debit Pada bagian ke-xV, = kecepatan aliran rata-rata pada bagian ke-xbs+r) = jarak titik vertikal sesudah titik vertikal ke-x darititik tetap

(7)

(8)

55

Volume 3 Nomor3, Deember2C0T

b1x-r) = jarak titik vertikal sebelum titik vertikal ke-x dari titik tetapd' = kedalaman pada titik vertikal ke xO o debit seluruh penampang (m%tk)x = banyaknya penampang bagian

Perhitungan debit hasil pengukuran dilapangan ini sebagai kalibrasipenyesuaian nilai kekaeanan Manning sehingga diperoleh tinggi muka airdan debit dengan ketelitian sesuai kebutuhan.

Anal*sls Rating Curve (Lengkung Deblt)Untuk mendapafl<an rutnusan hubungan antara tinggi muka air (H)

dengan debit aliran (Q), dari data H dan Q pada tabel perhitungan di atasdicari pensamaannya dengan menggunakan rumusan :

Q= a{bdengan:- O = debit alirran (m3lOt)

. H = tinggi rnuka air (rn)a, b = koefisienkonstanta

Persamaan tersebut dapat dilinierkanlogaritmik sehingga di dapat :

dengan menggunakan

logQ=blogg +loga

Transformasi dari percamaan tersebut adalah :

(e)

P=logQA=loga

B=bq=logH

fungsi

(10)

(1 1)

(12)

(13)

didapat,

(14)

Sehingga percamaan tersebut diatas dapat ditulis dalam bentuk :p=A+Bq

dengan:

, lt,n,-Zq,Zp,o=6Setelah nilai B didapat kemudian dicari nilaiA dengan :

A= p- BQ

Untuk mengetahui derajad kesesuaian dari persamaan yangdihitung nilai koeftsien korelasi yang terbentu :

6? -D,-_ I ,

1l D?

dengan:r = koefisien korelasi

nt-\.ni =z\a,_al

i=l

56

Volume 3 Nomor 3, Desember 2fi)7

D2 =Z@,*a-b[)z,=l

METODE PENELITIAN

Kebutuhan Data

Data-data yang diperlukan dalam penelitian inimeliputi :

1. Data hasilpengukuran topografi- peta situasi

potongan memanjang dan melintang sungai2. Data hasil pengukunan debit di lapangan3. Data material pembentuk tebing dan dasar sungai

Alur Penelitian

Alur penelitian ini pada studi ini adalah sebagai berikut : '1. Pengukuran topografi, dilakukan untuk mendapatkan peta situasi,

'potongan memanjang dan melintang sungai di sekitar pos AI/VLRJangkok Bug bug. Pengukuran detail dilakukan di tiga tempat yaitu dihulu di tengah (dekat pos AWLR) dan di hilir. Detail di hulu dan hilirdilakukan pada jarak 50 m dari pos AWLR.

2. ldertifrkasi matenal pembentuk tebing dan dasar sunga, untukmemperkirakan nilai awal koefisien manning

3. Pengukuran debit sesaat, untuk kalibrasi nilai dari koefisien manning.4. Analisa lengkung debit (rating curve) Pos AWLR Jangkok Bug-bug.

HASIL DAN PEiIBAHASAN

Analisa Topografi

Hasil dari pengukuran topografl adalah peta situasi, potonganmemanjang dan melintang sungai. Pos AWLR Jankok Bug-bug berada padaalur sungai yang lurus dengan kemiringan dasar sungai 0,0017

Analisa Debit

Analisa debit dihitung bedasarkan pada gambar potonganmelintang sungai di hulu tengah dan hilir dengan menggunakan rumusmanning. Perhitungan debit ini dikalibrasi dengan hasil pengukuran debitsecara langsung di lapangan, untuk mendapatkan nilai koefisien manningyang mewakili daerah di sekitar pos AWLR. Dari hasil kalibrasi didapatkanbesaran nilai koefisien manning 0,025, sedangkan hasil analisa debitdengan berbagai ketingian air adalah sebagai berikut:

57

Volume 3 Nomor 3, Desember 2007

Tabel 1. Hasil analisa debit dengan berbagai ketingian air

$Iffr : fu$*

W ' 0,ffii

hffi{ : $$

iiirji:::ri,.il$

i$i $ i"{il .ffi il&ri

fi ifi; $ $ r:Si!j:

r rffi ffi finJ' ffi ffi fit1,j,fol. ffi ffi W tutr fil tf ffi hry ffi

0 0,m .0s 0 0 0 { 0 0 0$ 0s ofr qs 0fl 0s 0ilt tlllr 0trx qul 0,ul

I 0f 0s 2$ flru 1S r{?u 0,m5 {$ 3fr lqts 0il q$ ti{ rs ss u, rlil t!4 rsl

1 ofr 0s ?$ ll,ft ?fi8 15$ 1S 3S ?fl, 1r'$ qfiil 0,gll rs {,fi rs r4fi 0$ 1tq tp

3 0s q15 lXS ffi rtffi fiilr u{ tiffi lW 1g,ffi 0$1 1'lg t4s 0lu W 0il ur ilsl lls

{ ofi r'0 tss 4S til$ [$1 W uil til{ ?1,fl 0tsil t'11 l{'fi fl,[t ul{ qr{ lJt n'm 0J,|il

5 0fi IF 4fi qru tes ils {m ririt ?{,s mil 0$l 1fi fltf tifi lt$J |,s I,CC 4,il atpr,

0 ofr 1$ u$ ns 215{0 frru 15gt 1q110 31,011 4fl rs rfi $xi irll$l rus I,Ul I'm lqfrl qru

1 ofi lm siu 3{i{t ilr Itfll uffi 17,ffi ils 851' lfrI 1,S R$l t1s TJilJ llu p sill u,il

0 $6 e0 5fiU $p stl1 610 ils l?,$1 $,m $,{ I,S 11{ n{l ilB'l n,ft uil 4x 0r${ rofl

I qfr zfi qffi s,1u 11Sr 6$ &1,l8 [ff]? ugfl il! lm' 1r t2ts f,tiJ 4i{ rs ?tl 1r,il4 wsl

t0 OF ts 11,ffi tl$ {w qffi CIsi |g,?fi qil sll rs l31t Itfr tJ& !ilj{ lpr tt; il,lq lplJ

tl 0s ls 8ts {,su ofr ts 9ts 11,it

13 0fr 3fr

14 0s tr50

fraq10 l,l& 7,W l,& 5S 01fi t$t 1,il $'{I 0fi1 o,$ 0I W 3pr 0fi1 qs 0,fi tnl;

Lengkung Debit

Lengkung debit adalah penyajian grafis. atara H (tinggi muka air)

dengan o tJ"oitl"p"da suatu penampang sungai. Dengan adanya lengkung

OeUit ini untuk mend"p.ti"n suatu Oisafun Oenit cukup d9nga1 mengetahui

tirili;"ittir paAa penampang.s$gqr tersebut. Hasil analisa lengkung

Oe6it paAa pos nWtR jangkok adalah sebagai berikut :

58

Volume 3 Nomor 3, Desember2007

Tabel 2. Hasil analisa lengkung debit pada pos AWLR Jangkok

178,451

12,O21

7't,01

't,301,491,641,771,891,99

234567I0

Nihl lGefisien

B=A=

Mengingat

A=logaB=b

Maka persamaan Yang dicari :

Q=20J275 H 1,8936

1,8936

1,3165

20,72751,8936

Gambar4.3.Graftk Lengkung Debit (Rating Guwe) Pos AWLR

3,0

2,5

g2'o

3 r,solot

F r,o

0,5

0,0

Jangkok Bug bug

Gambal2. Hasil Grafik Lengkung Debit (Rating curve) Pos AWLR Jangkok Bug bug

59

Volume 3 Nomor3, Desernbet2$T

KESIITIPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dan pembahasan yang dilakukan, maka

dapat disimpulkan bahwa :

1. '

Perpgrn'aan lenkung debit Pos AWLR Jangkok Bug-bug adalah 20,7275

6 1,asa6

2. Koefisien korelasi pos AWLR Jangkok Btrg-bug antara debit hasilperhitungan dengan debit dengan menggunakan rumus di atras adalah

0,999.

Saran

'Mengingat bahwa tidak semua pos AWLR ditbmpad<an pada dasar

dan tebing sungai yang mempunyai struktur tanah yang stabil makapenetapariparameter:hidiolik sungai ini perlu dilakukan secap kontinue

DAFTAR PUSAKA

NSPM Kimpraswil, 20O2, Metode, Spesifftasi dan Tata Ca,,a Bagian: 8 Bendung, Bendungan, Sungai, ligasi, Pantai, Departemen Permukimandan Prasanana Mayah Badan Penelitian dan Pengembangan. Jakarta

Gatg, S.K.,- 1987, Hydrotogy and Water Resourcess Engineering,

Khanna Publishers, Delhi, lndia.Linsley, R.K., 1982, Hydtolwy for Engineer, McGraw Hill Kogakusha

Ltd., Tokyo, Japan.Soewamo, 1995, Hidrotogi Aplikasi Metode Sfafrsfrk untuk Analisis

Dafa, Nova, Bandung.Soemarto CD, 1987, HtdrclqgiTeknik, Usaha Nasional, Sunabaya.

Sd Harb Br., 2000, Hidrologi Teari Masalah dan Penyelesaian,

Nafi ri Offset, Yogyakarta.Banrbang Triatmodjo, Hidnulika l, Pradnya Paramilia, JakartaBambang Triatmodjo, Hidraulika ll, Pradnya Fammita, Jakarta.F. Bratei&HoraceWilliams King , Handboolr of l#nulics, Emest,

60