KONSERVASI
TANAH DAN PENGELOLAAN DAERAH ALIRAN SUNGAI
(Laporan
Akhir DAS kelas C)
Oleh
Kelompok 6
Rusdiyan Inantha 1014121165
Teti Maryenti 1014121179
Taufik mahfut 1014121178
Saede Nerotama 0914013158
Viani Restiana 1014121188
LABORATORIUM SURVEY TANAH DAN LINGKUNGAN
JURUSAN
AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
LAMPUNG
2013
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Konservasi
tanah dan air merupakan upaya menempatkan setiap bidang
tanah
pada cara penggunaan yang sesuai dengan kemampuan tanah tersebut dan
memperlakukanya sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan
agar
tidak terjadi kerusakan tanah. Konservasi tanah memiliki hubungan erat yang
sangat erat dengan konservasi air. Konservasi air pada prinsipnya adalah
penggunaan air hujan yang jatuh ketanah untuk pertanian seefisien mungkin, dan
mengatur waktu aliran agar tidak terjadi banjir yang merusak dan terdapat cukup
air pada waktu musim kemarau (Arsyad, 2010).
Berdasarkan
kedua hubungan ini maka tanggung jawab sektor pertanian dalam masalah air ada
dua yaitu (1) memelihara jumlah, waktu aliran, dan kualitas air dan (2)
mengoptimalkan manfaat air melalui penerapan cara-cara penggunaan air untuk
pertanian yang efisien. Konsep pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) sebagai
penyedia air berkualitas adalah upaya pengelolaan Daerah Aliran Sungai (DAS) agar mampu
memberikan manfaat bagi kehidupan manusia khususnya dalam hal bidang pertanian
adalah ketersediaan air untuk kepentingan irigasi bagi tanaman.
Orifice merupakan salah satu komponen dari perangkat
primer (primary device) untuk mengukur aliran dengan menggunakan prinsip
mengubah kecepatan aliran, riilnya yaitu mengubah luasan yang dilalui aliran
fluida tersebut (orifice).
Orifice
adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran volum atau
massa fluida di dalam saluran yang tertutup (pipa) berdasarkan prinsip beda
tekanan. Alat ini berupa plat tipis dengan gagang yang diapit diantara flens
pipa. Fungsi dari gagang orifice adalah untuk memudahkan dalam proses
pemasangan dan penggantian. Orifice termasuk alat ukur laju aliran dengan
metode rintangan aliran (Obstruction Device). Karena geometrinya sederhana,
biayanya rendah dan mudah dipasang atau diganti.
Tinggi permukaan air sungai
yang terukur oleh alat ukur pemukaan air sungai, dalam istilah hidrologi
disebut debit aliran sungai. Pengukurannya dilakukan tiap hari, atau dengan
pengertian yang lain debit atau aliran sungai adalah laju aliran air (dalam
bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan
waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter
kubik per detik (m3/dt).
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 atau yang tinggal dan memiliki habitat di
perairan tersebut.
Apabila debit air
disuatu perairan tinggi, maka dapat dipastikan bahwa organisme yang hidup di
perairan tersebut adalah organisme perenang kuat karena dapat melawan arus dari
perairan tersebut dan apabila debit suatu perairan tersebut rendah, maka
organisme yang hidup di perairan tersebut adalah organisme yang membenamkan
dirinya (tidak melawan arus). (Harnalin., 2010)
Debit aliran merupakan
satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis. Kemampuan debit air sangat
diperlukan untuk mengetahui potensi sumber daya air disuatu aliran air. Debit
air juga dapat dijadikan salah satu indikator untuk memonitor dan mengevaluasi
neraca air disuatu kawasan melaui pendekatan potensi sumber daya air yang
tersedia, sehingga dapat memelihara pengelolaan sumber daya air yang benar
secara berkelanjutan dan lestari.
Erosi sebenarnya merupakan proses alami yang mudah
dikenali, namun di kebanyakan tempat kejadian ini diperparah oleh aktivitas manusia dalam tata guna lahan yang buruk, penggundulan hutan, kegiatan pertambangan, perkebunan dan perladangan, kegiatan
konstruksi / pembangunan yang tidak tertata dengan baik dan pembangunan jalan. Tanah yang digunakan
untuk menghasilkan tanaman pertanian biasanya mengalami erosi yang jauh lebih
besar dari tanah dengan vegetasi alaminya. Alih fungsi hutan menjadi ladang
pertanian meningkatkan erosi, karena struktur akar tanaman hutan yang kuat
mengikat tanah digantikan dengan struktur akar tanaman pertanian yang lebih
lemah. Bagaimanapun, praktik tata guna lahan yang maju dapat membatasi erosi,
menggunakan teknik semisal terrace-building, praktik
konservasi ladang dan penanaman pohon.
Dampak dari erosi adalah menipisnya lapisan permukaan tanah bagian atas,
yang akan menyebabkan menurunnnya kemampuan lahan (degradasi lahan). Akibat
lain dari erosi adalah menurunnya kemampuan tanah untuk meresapkan air
(infiltrasi). Penurunan kemampuan lahan meresapkan air ke dalam lapisan
tanah akan meningkatkan limpasan air permukaan yang akan mengakibatkan banjir di sungai. Selain itu
butiran tanah yang terangkut oleh aliran permukaan pada akhirnya akan mengendap
di sungai (sedimentasi) yang selanjutnya akibat tingginya sedimentasi akan
mengakibatkan pendangkalan sungai sehingga akan memengaruhi kelancaran jalur
pelayaran.
Erosi dalam jumlah tertentu sebenarnya merupakan kejadian yang
alami, dan baik untuk ekosistem. Misalnya, kerikil secara berkala turun ke
elevasi yang lebih rendah melalui angkutan air. erosi yang berlebih, tentunya
dapat menyebabkan masalah, semisal dalam hal sedimentasi, kerusakan ekosistem
dan kehilangan air secara serentak.
Banyaknya erosi tergantung berbagai faktor. Faktor Iklim, termasuk
besarnya dan intensitas hujan / presipitasi, rata-rata dan rentang suhu, begitu
pula musim, kecepatan angin, frekuensi badai. faktor geologi termasuk tipe
sedimen, tipe batuan, porositas dan permeabilitasnya, kemiringn lahan. Faktor
biologis termasuk tutupan vegetasi lahan,makhluk yang tinggal di lahan tersebut
dan tata guna lahan ooleh manusia.
B.
Tujuan
Praktikum
Adapun tujuan dari pratikum ini yaitu
1. Agar mahasiswa mengetahui tingkat erosi
pada lahan masing-masing komoditas.
2. Untuk
mengetahui prinsip hukum orifice yang berkaitan dengan ketersediaan air
melalui irigasi air yang
diberikan pada tanaman.
3. Mengukur kecepatan
aliran air di sungai irigasi Bataranila, Rajabasa
II.TINJAUAN
PUSTAKA
Menurut Arsyad
(2010), kecepatan aliran air adalah waktu yang dilalui oleh suatu titik pada
aliran dalam menempuh jarak tertentu, dinyatakan dalam m detik-1.
Kecepatan aliran fluida dipengaruhi luas penampang dan kecepatan aliranya. Laju
aliran juga dikenal dengaan istilah debit air. Besarnya debit ditentukan oleh
luas penampang dan kecepatan aliranya, yang dapat dinyatakan dengan persamaan :
Q=A.V
yang menyatakan
Q adalah debit air (m3 detik-1 atau m3 per
jam), A adalah luas penampang saluran air (m2), dan V adalah
kecepatan aliran melalui penampang (m detik-1).
Orifice adalah salah satu alat yang digunakan untuk
mengukur laju aliran volum atau massa fluida di dalam saluran yang tertutup
(pipa) berdasarkan prinsip beda tekanan. Orifice merupakan alat untuk mengukur
laju aliran dengan prinsip beda tekanan atau disebut juga Bernoulli’s principle
yang mengatakan bahwa terdapat hubungan antara tekanan fluida dan kecepatan fuida. Jika kecepatan meningkat,
tekanan akan menurun begitu pula sebaliknya.
Fluida yang mengalir melalui pipa ketika sampai pada
orifice akan dipaksa untuk melewati lubang pada orifice. Hal itu menyebabkan
terjadinya perubahan kecepatan dan tekanan. Titik dimana terjadi kecepatan
maksimum dan tekanan minimum disebut vena contracta. Setelah melewati vena
contracta kecepatan dan tekanan akan mengalami perubahan lagi. Dengan
mengetahui perbedaan tekanan pada pipa normal dan tekanan pada vena contracta,
laju aliran volume dan laju aliran massa dapat diperoleh dengan persamaan
Bernoulli (Jurnal Teknologi, 2013).
Nilai H pada Orifice diukur dari titik tengah
orifice ke permukaaan bebas. Ketinggian tersebut diasumsikan tetap konstan.
Persamaan Bernoulli diaplikasikan dar permukaan bebas hingga ke bagian tengah
vena kontrakta dengan tekanan atmosfer lokal dan data elevasi , mengabaikan
hkehilangan yang terjadi diperoleh V= √ 2gh. Ini hanya kecepatan teoritis,
karena kehilangan diantara titik permukaan bebas dan bagian tengah orifice
diabaikan. Rasio dari kecepatan aktual (Va) dengan kecepatan teoritis (Vt)
disebut dengan koefisien kecepatan (Cv) yaitu Cv = Va/Vt atau ditulis dengan Va
= Cv √2gh. Aliran teoritis dari sebuah tangki besar yang melalui lubang relatif
kecil dengan bias a pada kedalaman h di bawah permukaan bebas dapat dicari
dengan prinsip dari kekekalan energi . Misalkan tangki terbuka ke atmosfer,
tekanan pada permukaanbebas maupun pada lubang adalah atmosferik dandengan
demikian persamaan Bernouli memberikan : h= v²/2g. V adalah
kecepatanpengeluaran teoritis dan h adalah Z1 dan Z2 dalam persamaan Bernouli.
Kecepatan pengeluaran sebenarnya adlah Q = Cd a √2gh. Cd didefenisikan sebagai
koefiisien pengeluaran (Finnemore and Franzini, 2002).
Tinggi permukaan air sungai
yang terukur oleh alat ukur pemukaan air sungai, dalam istilah hidrologi
disebut debit aliran sungai. Pengukurannya dilakukan tiap hari, atau dengan
pengertian yang lain debit atau aliran sungai adalah laju aliran air (dalam
bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan
waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik
per detik (m3/dt).
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 atau yang tinggal dan memiliki
habitat di perairan tersebut.
Apabila debit air
disuatu perairan tinggi, maka dapat dipastikan bahwa organisme yang hidup di
perairan tersebut adalah organisme perenang kuat karena dapat melawan arus dari
perairan tersebut dan apabila debit suatu perairan tersebut rendah, maka
organisme yang hidup di perairan tersebut adalah organisme yang membenamkan
dirinya (tidak melawan arus). (Harnalin., 2010)
Debit aliran merupakan
satuan untuk mendekati nilai-nilai hidrologis. Kemampuan debit air sangat
diperlukan untuk mengetahui potensi sumber daya air disuatu aliran air. Debit
air juga dapat dijadikan salah satu indikator untuk memonitor dan mengevaluasi
neraca air disuatu kawasan melaui pendekatan potensi sumber daya air yang
tersedia, sehingga dapat memelihara pengelolaan sumber daya air yang benar
secara berkelanjutan dan lestari.
Sungai mempunyai fungsi
utama menampung curah hujan setelah ditinjau aliran permukaan (suface run off) dan mengalirkan sampai
kelaut (menurut segi hidrologi). Oleh
karena itu, sungai dapat diartikan sebagia wadah atau penampung dan penyalur
alamiah aliran air dengan segala benda yang terbawa dari daerah Aliran Sungai
(DAS) ke tempat yang lebih rendah dan bermuara di lautan. Daerah Aliran Sungai (DAS) dapat dipandang
sebagai bagian dari permukaan bumi tempat air hujan menjadi aliran permukaan
dan mengumpul ke sungai menjadi aliran sungai menuju ke suatu titik di sebelah
hilir (down stream point) sebagia
titik pengeluaran (catchment outlet)
(Soewarno, 2000).
Aliran air sungai sangat
bermanfaat bagi kelangsungan hidup manusia.
Air yang berasal dari sungai telah digunakan untuk banyak kegiatan
antara lain: pertanian, perhubungan, pertahanan negara dan sarana olah raga (renang,
arung jeram, dan lain sebagainya). Akan
tetapi yang perlu diperhatikan jika dimanfaatkan sebagai sarana olah raga
adalah kecepatan arus air di permukaan dan di bawah permukaan sungai, karena
kecepatannya berbeda-beda. Apabila hal
tersebut diabaikan, maka akan membahayakan keselamatan jiwa manusia, sebab
kecepatan arus air sungai yang di permukaan berbeda dengan kecepatan arus air
sungai yang ada di bawah permukaan air (Priyantini, 2010).
Perubahan penampang
basah dapat dengan mudah ditentukan langsung di
lapangan, kecepatan
aliran juga merupakan unsur penting yang harus ditentukan
dengan pengukuran di
lapangan. Keadaan aliran sungai yang perlu diketahui untuk mempelajari
hidrometri antara lain:
(1) aliran seragam dan
tidak seragam; (2) aliran aminar dan turbulen; (3) aliran tetap dan tidak
tetap; dan (4) aliran lambat, kritis dan cepat (Asdak, 2007).
Arus merupakan gerakan yang mengalir dari suatu
massa air yang disebabkan oleh desitas air lau, tiupan angin atau dapat pula
disebabkan gerakan bergelombang panjang. Selanjutnya Sidjabat (1976), arus
adalah pergerakan massa air secara horizontal yang disebabkan oleh angin yang
bertiup terus menerus dipermukaan dan desitas air laut.Apabila diperhatikan
arus ini pada bagian permukaan akan sulit untuk diramal kemana arah arus
tersebut.
Secara umum erosi dapat dikatakan sebagai proses terlepasnya butiran tanah dari induknya di suatu tempat dan terangkutnya material tersebut oleh gerakan air atau angin kemudian diikuti dengan pengendapan material yang terangkut di tempat yang lain (Suripin, 2002). Pada dasarnya erosi yang paling sering terjadi dengan tingkat produksi sedimen (sediment yield) paling besar adalah erosi permukaan (sheet erosion) jika dibandingkan dengan beberapa jenis erosi yang lain yakni erosi alur (rill erosion), erosi parit (gully erosion) dan erosi tebing sungai (stream bank erosion). Secara keseluruhan laju erosi yang terjadi disebabkan dan dipengaruhi oleh lima faktor diantaranya faktor iklim, struktur dan jenis tanah, vegetasi, topografi dan faktor pengelolaan tanah. Faktor iklim yang paling menentukan laju erosi adalah hujan yang dinyatakan dalam nilai indeks erosivitas hujan (Suripin, 2002).
Erosi adalah
peristiwa berpindahnya atau terangkutnya tanah atau bagian-bagian tanah dari
suatu tempat ke tempat lain oleh media alami. Pada peristiwa erosi, tanah atau
bagian-bagian tanah pada suatu tempat terkikis dan terangkut yang kemudian
diendapkan ditempat lain. Pengikisan dan pengangkutan tanah tersebut terjadi
oleh media alami, yaitu air dan angin (Sitanala, 2010).
Erosi oleh angin disebabkan oleh kekuatan angin,
sedangkan erosi oleh air ditimbulkan oleh kekuatan air. Di daerah beriklim
basah erosi oleh air yang lebih penting, sedangkan erosi oleh angin tidak
begitu berarti. Erosi oleh angin merupakan peristiwa sangat penting di daerah
beriklim kering. Indonesia adalah daerah tropika yang umumnya beriklim basah
atau agak basah (Sitanala, 2010).
Dampak lainnya dari proses sedimentasi di sungai adalah
terjadinya pengendapan sedimen di dasar sungai yang menyebabkan naiknya dasar
sungai, kemudian menyebab-kan tingginya muka air sehingga berakibat sering
terjadi banjir yang menimpa lahan-lahan yang tidak dilindungi. Erosi
tanah tidak hanya berpengaruh negatif pada lahan dimana terjadi erosi, tetapi
juga di daerah hilirnya dimana material sedimen diendap-kan. Banyak
bangunan-bangunan sipil di daerah hilir akan terganggu, saluran-saluran, jalur
navigasi air, waduk-waduk akan mengalami pengendapan sedimen. Disamping itu
kandungan sedimen yang tinggi pada air sungai juga akan merugikan pada
penyediaan air bersih yang bersumber dari air permukaan, biaya pengelolaan akan
menjadi lebih mahal (Suripin, 2001).
III.
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan selama praktikum ini yaitu
sebgai berikut:
·
Orifase
Alat
dan bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah
Gelas
aqua, botol aqua, penggaris, dan air.
·
Pengukuran debit air sungai
Alat
dan bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah bola pingpong, tali rafia,
meteran, dan stopwatch.
·
Pendugaan erosi
Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah GPS
·
Limpasan
Alat
yang digunakan pada praktikum ini adalah bak ember, aqua gelas, batang kayu,
shower dan tanah.
B. Cara Kerja
·
Orifase
Cara kerja
dalam praktikum ini adalah
1. Penyiapan alat dan bahan
2. Mengukur diameter lubang pada aqua
3. Mengalirkan air keran kedalam botol
sampai tinggi air konstan.
4. Air yang keluar dari lubang
ditampung dengan menggunakan gelas aqua sampai penuh dan dihitung waktu yang
diperlukan air untuk memenuhi gelas aqua.
5. Lakukan prosedur 2 dan 3 dengan
menaikan tinggi air konstan dalam botol
dan setiap pengukuran tinggi muka air diulang sebanyak 3
kali.
6. Dicatat dan dihitung konstanta dalam
lampiran.
·
Pengukuran
debit air
Cara kerja pada praktikum kali ini adalah
1. Diukur
jarak antar sungai
2. Ditarik
tali sepanjang 5 meter
3. Dilepaskan
bola pingpong
4. Dihitung
waktu tempuh dengan stopwatch saat
bola dilepaskan
5. Dihentikan
stopwatch ketika bola pingpong
diposisi akhir tali rafia
6. Dicatat
waktu yang ditempuh
·
Pendugaan erosi
Cara
kerja dalam praktikum ini adalah
1.
Melakukan pengamatan panjang
lereng, kemiringan lereng, suhu, drainase, tekstur tanah, usaha konservasi dan
koordinat.
2.
Menuliskan titik koordinat
3.
Melakukan perhitungan.
IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
Adapun hasil pengamatan yang didapat dari
praktikum ini yaitu:
Ø Orifase
Tabel 1. Hasil Pengamatan
Ketinggian Lubang Air pada Aqua
Botol dan Waktu yang diPeroleh Selama Pengukuran
|
||||||||
H1 (15,5
cm)
|
H2 (16,5
cm)
|
H3 (17,5
cm)
|
||||||
T1
|
T2
|
T3
|
T1
|
T2
|
T3
|
T1
|
T2
|
T3
|
20,88
|
20,47
|
20,52
|
16,15
|
15,97
|
16,06
|
12,60
|
12,64
|
12,34
|
Keterangan : H = Ketinggian lubang air pada aqua gelas (cm)
T = Satuan waktu yang dibutuhkan (detik)
Ø Pengukuran Debit Air
Berikut merupakan hasil
pengamatan dalam mengukur debit air di aliran sungai
Ulangan
|
Jalur I (Kanan)
(Kedalaman 50 cm)
|
Jalur II (Tengah)
(Kedalaman 50 cm)
|
Jalur III (Kiri)
(Kedalaman 50 cm)
|
U1
|
18.39
|
22.72
|
16.73
|
U2
|
18.63
|
23.71
|
25.51
|
U3
|
20.29
|
21.96
|
22.53
|
U4
|
18.81
|
23.53
|
18.63
|
U5
|
17.50
|
33.52
|
20.16
|
U6
|
15.75
|
24.43
|
19.35
|
U7
|
16.06
|
22.59
|
24.79
|
U8
|
16.83
|
27.18
|
28.98
|
U9
|
16.92
|
22.17
|
21.69
|
U10
|
21.60
|
29.83
|
19.68
|
Rata-rata
|
18.08
|
25.16
|
21.80
|
Keterangan:
·
Lebar lintasan atas : 260 cm
·
Lebar lintasan bawah : 160 cm
·
Kedalaman : 50 cm
Ø
Pendugaan Erosi
1. Koordinat I
S : 05o 24’51,6”
E : 105o11’25,3”
·
K.L = 30o
·
P.L = 40m
·
Luas ½ ha
·
Liat berdebu
·
Drainase jelek
·
Komoditas kakao dan pisang
·
Teknik konservasi vegetative
2. Koordinat II
S : 05o24’50,8”
E : 105o11’24,6”
·
K.L = 45o
·
P.L = 45m
·
Luas 200m2
·
Liat
·
Drainase buruk
·
Komoditas jati dan talas
·
Vegetatif
3. Koordinat III
S = 05o24’50,6”
E = 105o11’24,6”
·
60o
·
80m
·
125m2
·
Liat
·
Drainase buruk
·
Komoditas mahoni salak
·
Teknilk konservasi vegetative
4. Koordinat IV
S = 05o24’50,6”
E = 105o11’24,6”
E = 105o11’24,6”
·
55o
·
30m
·
45m2
·
Liat
·
Draenasi buruk
·
Komoditas pisang singkong kakao
·
Teknik konservasi vegetative
5. Koordinat V
S = 05o24,5’9”
E = 105o11’22,2”
·
75o
·
35m
·
90m2
·
Liat
·
Drainase buruk
·
Komoditas pisang kopi kakao
·
Teknik konservasi vegetative
6. Koordinat VI
S = 05o24’49,2”
E = 105o11’21,2”
·
Luas lahan 90m2
·
Liat
·
Drainase buruk
·
Komoditas cabai
Teknik konservasi vegetative
7. Koordinat VII
S = 05o24’48,4”
E = 105o11’23,6”
·
Luas lahan 90m2
·
Liat
·
Drainase buruk
·
Komoditas cabai
Teknik konservasi vegetative
B. Pembahasan
Prinsip hukum Orifice di gunakan sejak zaman Mesir Kuno untuk mengukur
aliran system irigasinya, juga di gunakan pada zaman Kaisar Romawi untuk
mengukur flow air yang menuju rumah penduduk. Dan pada abad ke-18 Bernoulli
menetapkan hubungan antara tekanan dan kecepatan aliran, juga mempublikasikan venturi
tube yang pertama. Orifice plate biasanya berbentuk lingkaran dengan lubang di
tengahnya. Sudah barang tentu pembuatan orifice ini tidak sembarangan, ada
perhitungan-perhitungannya (saat ini kita tidak membahas pembuatan plate
orifice, ada software tersendiri untuk memudahkan perhitungan plate orifice).
Orifice plate ini berfungsi untuk merubah kecepatan aliran/flow yang akan kita
ukur, dimana kita ketahui perubahan kecepatan akan menyebabkan perubahan
tekanan (artinya akan terjadi beda tekanan antara inlet dan outlet orifice).
Dalam dunia industri pengukuran flow (aliran suatu
material) sangatlah penting dan kritikal.
Pengukuran flow yang paling banyak kita jumpai antara lain : pengukuran
flow steam, flow air, flow natural gas, flow raw material, dan sebagainya. Pengukuran
flow ini menjadi tambah penting jika menjadi suatu loop control pada DCS/PLC.
Dan pengukuran flow juga sebagai dasar penentuan kapasitas suatu plant. Metoda pengukuran flow ada banyak
bermacam-macam, antara lain yaitu Differential Pressure
(pengukuran flow berdasarkan beda tekanan), antara lain : Orifice Plate,
Venturi
tube, Pitot tube, Rotameter.
Sejatinya fungsi utama orifice adalah membatasi
aliran. Fungsi pembatasan tekanan dari orifice adalah merupakan konsekuensi
dari relasi antara pressure drop dan flow drop. Fenomena choked flow sendiri
adalah terjadinya mass flow rate yang konstan meskipun down stream pressurenya
menurut akibat sonic velocity. Dalam aplikasi naiknya fungsi pembatasan aliran
dan pembatasan tekanan sama-sama dpat diterapkan dengan menggunakan orifice.
Dalam mempelajari aliran fluida seringkali digunakan asumsi bahwa fluida adalah
ideal, tidak mempunyai kekentalan. Meskipun hal ini merupakan situasi ideal
yang tidak pernah ada. Lubang orifice relatif kecil terhadap luas penampang
tangki. Semakin kecil prifice dibandingkan dengan luas penampang tangki, maka
semakin banyak kehilangan yang terjadi dalam aliran. Sebaliknya jika luas
keduanya serupa maka kehilangan akan mendekati nol. Kehilangan yang terjadi ini
adalah kehilangan tenaga sehingga
beberapa parameter aliran mengalami pengurangan. Hal ini dapat dilihat dari
adanya koefisien debit , koefisien kecepatan dan sebagainya.
Aliran
fluida dalam suatu pipa dapat diukur menggunakan teknik membaca perbedaan
tekanan pada pipa tersebut, dimana untuk mendapatkan perbedaan tekanan pada
suatu pipa tersebut dibuat dengan cara mengatur luas penampang pipa pada kedua
ujungnya berbeda. Metoda pengukuran aliran fluida pada suatu pipa ini dapat
dilakukan berdasarkan “Hukum Bernoulli”, dimana Hukum Bernoulli menyatakan
hubungan tekanan fluida yang mengalir pada suatu pipa.
Pada prinsipnya
percobaan ini adalah untuk menghitung waktu yang diperlukan air untuk dapat
memenuhi volume air pada gelas aqua. Pada aplikasinya dilapang prinsip hukum orifice
adalah berkaitan dengan pemberian suplai air pada tanaman yaitu dengan melalui
air irigasi.
Daerah aliran sungai (DAS) dapat diartikan sebagai kawasan yang dibatasi oleh pemisah topografis yang menampung, menyimpan dan mengalirkan air hujan yang jatuh di atasnya ke sungai yang akhirnya bermuara ke danau/laut (Asdak, 2007).
DAS merupakan ekosistem yang terdiri dari unsur
utama vegetasi, tanah, air dan manusia dengan segala upaya yang dilakukan di
dalamnya (Soeryono, 1979). Sebagai suatu ekosistem, di DAS terjadi interaksi
antara faktor biotik dan fisik yang menggambarkan keseimbangan masukan dan
keluran berupa erosi dan sedimentasi. Suatu wilayah daratan yang menampung,
menyimpan kemudian mengalirkanair hujan ke laut atau danau melalui satu sungai
utama atau Suatu daerah aliran sungai yang dipisahkan dengan daerah lain oleh
pemisah topografis sehingga dapat dikatakan seluruh wilayah daratan terbagi
atas beberapa DAS.
Unsur-unsur utama di dalam suatu DAS adalah sumberdaya alam (tanah, vegetasi dan air) yang merupakan sasaran dan manusia yang merupakan pengguna sumberdaya yang ada.) Unsur utama (sumberdaya alam dan manusia) di DAS membentuk suatu ekosistem dimana peristiwa yang terjadi pada suatu unsur akan mempengaruhi unsur lainnya.
Sungai yang merupakan
ekosistem lotik, termasuk ekosistem terbuka yang secara alami mendapat masukan
unsur hara terutama dari kikisan tanah sejak dari bagian hulu hingga hilir
sungai. Kecepatan arus pada ekosistem
sungai merupakan faktor pembatas terpenting.
Kecepatan aliran sungai sendiri dipengaruhi oleh bentuk saluran sungai,
kondisi permukaan saluran, ukuran saluran dan kemiringan saluran. Perairan sungai berdasarkan kecepatan arusnya
dapat dibedakan menjadi daerah arus cepat (rapid zone) dan daerah lubuk
(pool zone). Masing-masing daerah
terssebut memiliki ciri-ciri kehidupan biota akuatiknya yang khas.
Menurut Soewarno
(1995), debit air (discharge) atau besarnya aliran sungai (stream
flow) adalah volume aliran yang mengalir melalui suatu penampang melintang
sungai persatuan waktu. Debit air
sendiri biasanya danyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/detik)
atau liter per detik (l/det). Aliran
adalah pergerakan air di dalam aliran sungai.
Ada beberapa cara
mengukur debit air yaitu dengan Emboys Float Method dan metode Weir yang
menggunakan papan bercelah. Pemilihan
lokasi debit air mempunyai beberapa syarat antara lain di bagian sungai yang
relatif lurus, jauh dari pertemuan cabang sungai, tidak ada tumbuhan air,
aliran tidak turbulen, aliran tidak melimpah melewati tebing sungai(Sihotang,
Asmika dan Efawani, 2009)
Kedalaman menyatakan dimana letak
dasar perairan, oleh karena itu menjadi suatu hal yang harus diperhatikan dalam
melakukan pengukuran debit air. Semakin dalam perairan maka hasil pengamatan
yang didapat jauh dari faktor arus berbentuk-bentuk (meander) atau arus
turbulen. Kedalaman perairan
adalah jarak vertical dari permukaan sampai ke dasar perairan yang biasanya
dinyatakan dalam meter (Asdak, 2007).
Pada praktikum kali
ini, dilakukan praktikum mengenai debit aliran sungai. Pengukuran ini
menggunakan tali rafia dengan panjang 5 meter dan bola pingpong, tali rafi
diuukur dengan meteran. Pertama-tama,
kedalaman diukur dengan tali rafia di bagian tepi kanan, tepi kiri dan tengah
saluran irigasi. Kemudian dilanjutkan
dengan mengukur kecepatan arus dengan 10 kali ulangan di setiap bagian
saluran. Dilanjutkan dengan mengukur
luas penampang dari saluran irigasi tersebut.
Faktor yang mempengaruhi pengukuran
debit air dengan metode weir adalah angin.
Angin sangat berpengaruh besar terhadap cepat atau lambatnya bola
ping-pong bergerak, apabila semakin kuat angin yang menghembus bola ping-pong
maka semakin cepat pula bola pingpong bergerak dan juga kuatnya angin berhembus
juga mempengaruhi arah gerak bola ping-pong mengikuti arah angin sehingga
mengakibatkan jalannya bola pingpong tidak lurus dan jarak yang ditempuh
bertambah karna berbelok – beloknya bola pingpong dan sebaliknya ketika
hembusan angin tidak kuat maka gerak bola ping-pong yang dipengaruhi arus air
menjadi lebih stabil. Permukaan saluran irigasi yang
diamati tidak rata yang dapat dilihat dari tinggi permukaan saluran irigasi
yang berbeda pada setiap bagian.
Kecepatan arus yang dihasilkan masing-masing bagian tepi juga menjadi
salah satu faktor debit air yang tertampung dengan bagian tengah saluran lebih
cepat bila dibandingkan dengan bagian tepi kanan atau kiri saluran.
Pada metode weir sesungguhnya dasar
perairan berpengaruh juga terhadap nilai tinggi permukaan air karena dasar
perairan yang berlumpur membuat kaki atau dasar papan bercelah (weir) akan
terbenam beberapa centimeter yang mengakibatkan terjadi perubahan nilai tinggi
permukaan air dan pada akhirnya nilai debit airpun ikut berubah.
Debit air adalah jumlah
air yang mengalir dari suatu penampang tertentu (sungai/ saluran/ mata air)
persatuan waktu (ltr/dtk, m3/dtk, dm3/dtk).Pada praktikum
kali ini debit air yang dihitung berada pada saluran irigasi yang berada di
Bataranila Rajabasa Raya, dimana menghitung kecepatan alirannya menggunakan
metode bola apung dengan jarak tempuh 5 m2.
Dimana untuk mencari
debit airnya digunakan rumus kecepatan:
v= r/t
Dimana v : kecepatan
(m/s)
r : jarak (m)
t : waktu (s)
setelah didapatkan
nilai v maka selanjutnya dihitung debit air nya (Q) menggunakan rumus:
Q = v/t
Dimana Q : debit air
(L/m3)
v : Kecepatan
(m/s)
t : waktu (s)
sehingga Tabel pengamatan menjadi:
Ulangan
|
Jalur I (Kanan)
(Kedalaman 50 cm)
|
Jalur II (Tengah)
(Kedalaman 50 cm)
|
Jalur III (Kiri)
(Kedalaman 50 cm)
|
U1
|
18.39
|
22.72
|
16.73
|
U2
|
18.63
|
23.71
|
25.51
|
U3
|
20.29
|
21.96
|
22.53
|
U4
|
18.81
|
23.53
|
18.63
|
U5
|
17.50
|
33.52
|
20.16
|
U6
|
15.75
|
24.43
|
19.35
|
U7
|
16.06
|
22.59
|
24.79
|
U8
|
16.83
|
27.18
|
28.98
|
U9
|
16.92
|
22.17
|
21.69
|
U10
|
21.60
|
29.83
|
19.68
|
Rata-rata
|
18.08
|
25.16
|
21.80
|
v
|
0.28
|
0.20
|
0.23
|
Q
|
0.015
|
0.008
|
0.011
|
Laju erosi di suatu daerah atau suatu lahan
dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti curah hujan, tata guna lahan, jenis
tanah, cara pengelolaan lahan, jenis tanaman, kemiringan lereng dan panjang
lereng. Berdasarkan data yang telah didapatkan kita
dapat mengetahui tingkat erosi yang terjadi pada daerah yang digunakan sebagai
objek pengamatan.
Dalam praktikum ini kita mengamati 7 titik koordinat yang memeiliki tingkat kemiringan
yang berbeda-beda, dari data di atas kita dapat mengetahui ketinggian lereng
yang terdapat dimasing-masing objek yang diamati, dengan data yang diperoleh
diatas kita dapat memperhitungkan tingkat erosi yang dapat terjadi di daerah
tersebut. Oleh karena itu kita harus dapat menanggulangi dampak-dampakk yang
dapat menyebabkan erosi.
Faktor indeks topografi LPL dan SKL, masing-masing mewakili pengaruh
panjang dan kemiringan lereng terhadap besarnya erosi dan aliran permukaan.
Panjang lereng mengacu pada aliran permukaan, yaitu lokasi berlangsungnya erosi
dari kemungkinan terjadinya deposisi sedimen, pada umumnya kemiringan lereng
diperlakukan sebagai faktor yang seragam.
Untuk menghitung debit puncak maka dilakukan analisis hidrologi
untuk menentukan curah hujan rencana dan data yang digunakan dalam analisis
hidrologi ini adalah data curah hujan harian maksimum tahunan. Dalam analisis
hujan rencana harus dilakukan perhitungan menentukan jenis sebaran data
dilakukan analisis distribusi peluang dan berdasarkan hasil dari perhitungan
parameter statistik diperoleh bahwa parameter statistik data curah hujan tidak
sesuai untuk distribusi Normal, Log Normal dan Gumbel, sehingga data yang ada
mengikuti tipe distribusi Log Pearson III.
Rancangan penggunaan lahan ditetapkan berdasarkan pada tiga faktor,
yaitu kelerengan, jenis tanah menurut kepekaan terhadap erosi dan intensitas
curah hujan harian wilayah bersangkutan, setiap komponen faktor ditampilkan
dalam tiap unit lahan untuk mendapatkan angka skor yang secara makro
dipergunakan untuk menetapkan rancangan penggunaan lahan sebagai kawasan
lindung, kawasan penyangga, kawasan budidaya dan kawasan pemukiman.
V.
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang didapat dari praktikum ini yaitu sebagai
berikut:
1.
Erosi merupakan proses alami
yang mudah dikenali, namun di kebanyakan tempat kejadian ini diperparah oleh
aktivitas manusia
dalam tata guna lahan yang buruk.
2. Hukum
orifice berkaitan dengan ketersediaan unsur hara bagi tanaman yang bersifat
konstan.
3. Tujuan
dari mengukur waktu yang diperlukan untuk memenuhi gelas akua adalah digunakan
untuk menghitung konstanta orifice.
4. Prinsip
hukum orifice ini dilapang dapat ditemui dalam hal kegiatan irigasi pada
budidaya tanaman.
5.
Faktor yang mempengaruhi pengukuran debit
air sungai adalah kecepatan dari arus air sungai yang diamati pada saat
praktikum
6.
Kelemahan dari praktikum yang telah dilaksanakan
yaitu dalam mengukur debit air sungai yaitu adanya angin karena dapat
mempengaruhi kecepatan bola pingpong sehingga pengukuran tidak akurat.
7.
Daerah aliran sungai merupakan wilayah
daratan yang menampung dan menyimpan air hujan dan sumber sumber air lain untuk
menyalurkan ke laut melalui sungai utama.
8.
Fungsi DAS dapat ditinjau dari dua sisi
yaitu sisi ketersediaan (supply) yang mencakup kuantitas aliran sungai (debit),
waktu, kualitas aliran sungai, dansisi permintaan (demand) yang mencakup
tersedianya air bersih, tidak terjadinya bencana banjir, tanah longsor serta
genangan lumpur Sulitnya mendapatkan air bersih merupakan faktor penentu utama
kemiskinan dan buruknya kesehatan
9.
Erosi dalam jumlah tertentu
sebenarnya merupakan kejadian yang alami, dan baik untuk ekosistem.
10. Faktor iklim yang paling menentukan laju erosi adalah hujan yang
dinyatakan dalam nilai indeks
erosivitas hujan.
11. Faktor indeks topografi LPL dan SKL, masing-masing mewakili pengaruh
panjang dan kemiringan lereng terhadap besarnya erosi dan aliran permukaan.
DAFTRA
PUSTAKA
Arsyad, 2010. Konservasi Air dan Tanah. IPB Press. Bogor.
Hal. 98-102.
Asdak, Chay. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai.
Gadjah Mada University press. Yogyakarta.
Arsyad, S.
2010. Konservasi Tanah Dan Air. IPB
Press. Bogor. Edisi kedua. 470 hlm
Asdak,
Chay. 2007. Hidrologi Pengalolaan Daerah
Aliran Sungai. Yogyakarta.
Gadjah Mada University Press.
Finnemore, E. J. and J. B. Franzini. 2002. Fluid Mechanics with Engineering Applications. Mc. Graw
Hill, New York.
Harnalis,
Asmika, C. Sihotang dan Efawani. 2010. Penuntun
Praktikum
Limnologi. Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Riau. 33
Hal (Tidak diterbitkan)
Harto,
Sri. 2009. Penuntun Praktikum Limnologi. Fakultas Perikanan dan
Ilmu
Kelautan UNRI : Pekanbaru. 28 hal.
Kartasapoetra,
A.G. dan Sutedjo Mulyani. 1986. Teknologi
Pengairan Pertanian.
Jakarta. Bina Aksara.
Priyantini,
Noor Yudha. 2010. Sistem Pengukuran
Kecepatan Arus Air Sungai
Berbasis Mikrokontroler AT89S8252. Malang. Universitas Islam
Negeri
Maulana Malik Ibrahim.
Sihotang,C.
Asmika dan Efawani. 2006. Penuntun Praktikum Limnologi. Fakultas
Perikanan dan Ilmu
Kelautan UNRI : Pekanbaru. 28 hal.
Soewarno.
1995. Hidrologi Pengukuran dan Pengelolaan Data Aliran
Sungai
(Hidrometri). Penerbit “NOVA”. Bandung
Soemarto
1981, Hidrologi Jilid 1. Penerbit
Nova Bandung
Suripin, 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air. Andi
Offset. Yogyakarta.
Suripin. (2001), Pengaruh Sedimentasi Waduk Terhadap Keberlanjutan
Pembangunan, Jurnal dan Pengembangan Keairan, No.1-Tahun 8-Juli 2001,
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, 1-6.
Waluyo, Joko dan Sugiyanto. 2013. Jurnal Teknologi. Uji eksperimental orifice multi lubang pada saluran berdiameter 50
mm. Vol. 6 no. 1. Hal. 39-47.
LAMPIRAN
Hukum
Orifice
Diameter
lubang = 0,7 cm
Tinggi
lubang 1 =15,5 cm
Tinggi
lubang 1 = 16,5 cm
Tinggi
lubang 1 = 17,5 cm
Volume
aqua = 140 ml
Ulangan 1
Waktu
rata-rata = 0,006
Ulangan 2
Waktu
rata-rata = 0,008
Ulangan 3
Waktu
rata-rata = 0,01
Ulangan 1
10-4
Rata-rata = 
10-4
10-4
Ulangan 2
10-3
Rata-rata = 
10-3
10-3
Ulangan 3
10-3
Rata-rata = 
10-3
10-3
Tabel Data Pendugaan Erosi
Komoditas
|
R
|
K
|
LS
|
C
|
P
|
A
|
Kakao, pisang
|
15463,01
|
0,4082
|
9,77334
|
0,4
|
0,04
|
987,02925
|
Jati, talas
|
21,75160
|
0,4
|
0,04
|
2196,73782
|
||
Mahoni, salak
|
49,73732
|
0,4
|
0,04
|
5023,07196
|
||
Singkong, pisang, kakao, tangkil
|
11,18474
|
0,1
|
0,04
|
282,39234
|
||
Pisang, kakao, kopi
|
50,28694
|
0,1
|
0,04
|
1269,64479
|
||
Cabai
|
0,52879
|
0,7
|
0,4
|
934,56239
|
||
Jagung
|
1,2412
|
0,7
|
0,75
|
4113,0890
|
LS = 
X= Panjang Lereng
S= Kemiringan
asli lampung?
BalasHapus