VI. HIDROMETRI Hidrometri merupakan ilmu pengetahuan tentang pengukuran air atau ilmu pengetahuan untuk mengumpulkan data dasar guna analisis hidrologi. 1. Hubungan Debit dengan tinggi muka air (Q vs H) •
umumnya pengukuran Q tidak dapat kontin
•
tinggi muka air mudah didapat secara kontinu
•
data Q dapat diturunkan dengan mengkonversikan H dengan suatu hubungan Q — H. (liku kalibrasi/rating curve)
•
secara teori suatu stasiun mempunyai suatu hubungan yang khas antara H — Q, tetapi ada kasus di mana hubungan yang khas tersebut tak diperoleh karena a. perubahan tinggi muka air perubahan tinggi air secara mendadak perubahan konfigurasi dasar saluran adanya tampungan di bantaran sungai
b. tumbuh-tumbuhan vegetasi yang tumbuh membawa perubahan tampang lintang bila banjir besar, vegetasi terhanyutkan sehingga memperbesar tampang lintang. c. perubahan tampang lintang mendadak perlahan-lahan pengerukan d. adanya pengaruh “backwater” e. es
Masalah dalam liku kalibrasi adalah kurangnya pengukuran Q untuk muka air tinggi, sehingga sering dilakukan ekstrapolasi. Beberapa metoda dapat digunakan: a. log-log extension method •
kurva digambar pada kertas log-log
garis lurus, garis lurus diperpanjang
untuk muka air tinggi. Hal ini sering tidak mungkin karena tak beraturnya tampang lintang untuk muka air tinggi. b. stage — area, stage — velocity method •
Dari pengukuran tampang lintang, hubungan A dan H dapat digambar.
•
Dari pengukuran Q, kecepatan rata-rata dapat digambar sesuai dengan H.
c. extension of conveyance factor, AR2/3 berdasar rumus Manning
2. Stasiun pengukuran (Gauging Stations) Pada prinsipnya dapat dibagi dalam 3 kategori: 1. jaringan pengukuran dasar (base station, primary stations), bekerja terus menerus untuk jangka waktu tak terbatas guna menyediakan data dasar guna analisa 2. jaringan pengukuran sekunder (secondary stations, short-term stations), dipasang untuk waktu terbatas; cukup panjang untuk membuat korelasi yang baik antara base stations dengan secondary stations. 3. jaringan pengukuran khusus (spesial network, project networks) misal untuk DAS eksperimen. Dalam pemikiran lokasi, jumlah distribusi serta kombinasinya perlu dipertimbangkan hal-hal berikut: •
kebutuhan akan data
•
tujuan pengumpulan data
•
biaya yang tersedia
•
tenaga terdidik tersedia
•
sifat-sifat DAS
•
iklim
3. Pengukuran tinggi muka air dapat dilakukan dengan: a. manual gauges b. alat ukur otomatik (AWLR)
a. manual gauges tinggi muka air dicatat biasanya 2 atau 3 kali sehari tergantung variasi aliran, ketersediaan tenaga dan penggunaan data. •
Papan duga (staff gauge) Papan (batang) yang diberi skala (cm) Relatif murah baik biaya maupun pemasangannya. Hal-hal yang perlu diperhatikan pemasangan diikatkan dengan BM dipasang pada penyangga yang kokoh dapat dibaca pada semua ketinggian usahakan tidak langsung pada arah arus sungai Pemasangan papan duga vertical papan duga miring papan duga bertingkat
•
Suspended gauges biasanya digunakan untuk daerah yang sukar didatangi hanya untuk pengukuran secara periodic untuk pengamatan “ground water”
Kerugian manual gauges •
makin jarang alat ini diamati, akan semakin banyak informasi penting yang akan mungkin hilang. misal debit banjir, debit rendah
•
ketelitian tergantung pada pengamatnya
b. recording gauges (AWLR) ada dua (2) macam: •
pencatat pneumatik (pneumatik recorder)
•
pencatat dengan pengapung (float recorder)
•
pneumatik recorder relatif rendah dalam pemasangan ketelitian pengukuran dinilai kurang prinsip: o
didasarkan pada perubahan tekanan pada lubang yang dipasang di dalam sungai sebagai akibat perubahan muka air
•
float recorder ketelitian cukup besar paling banyak digunakan prinsip: o
akibat perubahan tinggi muka air pelampung akan bergerak vertikal dan diteruskan ke pencatat/recorder.
o
untuk mencegah adanya gelombang, kotoran biasanya pengapung ditempatkan di dalam suatu sumur.
•
Sumur tidak harus ditempatkan di sungai tetapi dapat dibuat di daratan/tebing.
Dari alat ukur otomatik, perlu dipasang papan duga untuk pengontrolan. Ketidak telitian data umumnya disebabkan: • kesalahan pemasangan • tidak bekerjanya alat dengan baik • adanya endapan pada pipa
Crest gauge •
merupakan alat pencatat tinggi muka air yang bersifat khusus, yaitu hanya mencatat tinggi muka air maksimum selama perioda banjir/perioda pemasangan
•
tidak diperoleh gambaran tentang hidrografnya.
Banyak cara yang digunakan, antara lain: •
Griffin gauge Merupakan papan duga biasa yang dicat dengan bahan yang dapat luntur apabila kena air, dengan sendirinya alat ini harus dilindungi terhadap air hujan/gelombang
•
Float gauge Suatu pengapung dihubungkan dengan “counter weight” dan ditempatkan pada pipa vertikal dilengkapi dengan roda bergigi untuk mencegah pengapung turun setelah mencapai muka air maksimum.
•
Bottle gauge Dengan menggunakan pipa-pipa yang dipasang dengan interval tertentu, dan selanjutnya dihubungkan dengan botol.
Pengukuran debit −
biasanya dilakukan secara periodic
−
untuk memperoleh liku kalibrasi (rating curve)
Jumlah pengukuran tergantung: −
tujuan pengukuran
−
kepekaan sungai
−
ketelitian yang ingin dicapai
Pengukuran debit dapat dilakukan dengan: 1. Pengukuran tidak langsung (indirect measurement) a. velocity-head road b. trupps ripple meter c. pitot meter d. pengapung (float) e. area velocity method 2. Pengukuran langsung (direct measurement) a. volumetric method b. bangunan pengukur
c. tracer d. “bubble screen method” Pengukuran debit langsung: •
Cara volumetrik −
digunakan untuk aliran yang kecil
−
menggunakan bejana dengan volume tertentu, dan mengukur waktu yang diperlukan untuk mengisi bejana tersebut
•
Dengan bangunan pengukur − dibuat sedemikian rupa sehingga ada hubungan yang unik (unique relationship) antara Q dan H
•
Tracer Method − didasarkan pada, pemasukan suatu tracer dalam arus/sungai dan mengukur perubahan sifat-sifat yang ada dari tracer pada satu /dua tempat pengukuran disebelah hilir. − tipe-tipe tracer yang biasa digunakan chemical tracer: - NaCl - Lithium Chloride (LiCl), dll radioactive tracer
•
Bubble screen method −
didasarkan pada pengukuran jarak horizontal yang ditempuh oleh gelombang udara (air bubble) dari dasar ke permukaan dari suatu sungai.
