Pengertian Debit Air, Dasar Teori, Pengukuran Air dan Contoh Soal

Pada dasarnya data debit air sangatlah penting bagi pengelola sumberdaya air. Hal ini digunakan untuk kebutuhan sehari-hari seperti pembangunan pengendali banjir selain itu untuk penampung terutama pada musim kemarau panjang. Oleh karena itu, simak informasi lengkapnya berikut.

Pengertian Debit Air

Debit air adalah besarnya laju aliran air dalam bentuk jumlah atau volume yang mengalir dalam waktu tertentu dan melewati suatu penampang air, sungai, saluran, pipa atau kran. Jumlah atau volume dalam satuan SI biasanya dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik. Jadi lambang satuan debit air adalah m3/dt.

Pada umumnya, di dalam kebanyakan laporan teknik terkait debit air ditunjukkan dalam bentuk hidrograf aliran. Adapun maksud dari hidrograf aliran adalah perilaku jumlah atau volume air sebagai respon.

Respon ini bisa disebabkan adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang berlangsung dalam suatu DAS atau adanya pengelolaan daerah aliran sungai. Selain itu bisa juga disebabkan adanya perubahan atau fluktuasi musiman atau tahunan iklim lokal.

Pengertian Debit Air Menurut Para Ahli

Pada tahun 1987 Soemarto mengartikan debit air sebagai volume air yang mengalir per satuan waktu melewati suatu penampang melintang palung sungai, pipa, pelimpah, akuifer dan sebagainya. Menurutnya, dari jumlah volume ini nanti diperlukan untuk menentukan volume aliran atau perubahan–perubahannya dalam suatu sistem daerah aliran sungai (DAS).

Pada tahun 2006, Sosrodarsono dan Takeda memaknai debit air adalah laju aliran air yang melewati suatu penampang melintang dengan persatuan waktu. Selain itu, mereka juga memaknai besarnya debit dapat dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/detik).

Empat tahun kemudian tepatnya pada tahun 2010, Harnalin memaknai debit air adalah jumlah air yang mengalir dari suatu penampang tertentu seperti sungai, saluran atau mata air dengan peraturan waktu (ltr/dtk, m3/dtk, dm3/dtk).

Dasar Teori Debit Air

Pada dasarnya teori debit air erat kaitannya dengan hidrometri, penglasifikasian distribusi ukuran butiran, hingga berat jenis sedimen. Berikut adalah sekilas penjelasannya.

1. Hidrometri

Pada tahun 1993 yang tertuang pada jurnal debit air milik Ramadhan tahun 2016, Harto mendeskripsikan hidrometri adalah cabang ilmu yang berkaitan dengan pengukuran air, atau pengumpulan dan dasar bagi analisis hidrologi. Penerapan ilmu ini pada sungai dapat diartikan sebagai kegiatan untuk mengumpulkan data.

Adapun data yang terkait adalah hidrologi sungai, baik dari ketinggian muka air, kecepatan aliran, luas penampang, pengukuran debit sungai maupun sedimentasi sungai dan unsur lain yang terkait dengan hidrologi sungai.

2. Penglasifikasian Distribusi Ukuran Butiran

Keilmuan lain terkait dengan debit air adalah analisis butiran. Analisis dasar ini digunakan untuk mengidentifikasi tanah dalam sistem klasifikasi. Selain itu, ada juga analisis saringan agregat yang merupakan penentuan persentase berat butiran agregat yang lolos dari alat saring kemudian persentasenya digambarkan ke dalam sebuah grafik pembagi butiran.

3. Berat Jenis Sedimen

Pada tahun 2016, Ramadhan menjabarkan bahwasanya perbandingan antara berat sedimen dengan berat air murni pada volume yang sama dalam temperatur tertentu merupakan makna berat jenis sedimen. Jika ingin mendapatkan berat jenis sedimen maka harus dilakukan pengujian berat jenis sedimen.

Baca juga:

Pengukuran Debit Air

Pengukuran dapat dilakukan secara langsung maupun tidak langsung. Berikut informasinya.

Pengukuran Langsung

Pengukur arus atau biasa disebut (current meter), pelampung, dan zat warna adalah alat yang pada umumnya digunakan dalam pengukuran ini. Selain itu, juga bisa dilakukan pengukuran debit aliran secara manual yang dilakukan setelah pengukuran terhadap luas penampang selesai dilakukan.

Jika metode yang digunakan dalam mengukur debit air adalah dengan mengukur kecepatan aliran air menggunakan alat current meter, maka rumus debit air adalah A = a + b.N ....(1)

Dimana:

A = Kecepatan (m/det)

N = banyaknya putaran per satuan waktu (putaran/detik)

a,b = konstanta yang tergantung tingkat jenis alat.

Jika metode yang digunakan dalam mengukur debit air adalah dengan pengukuran debit aliran secara manual, maka rumus debit air adalah Q = V. A ....(2)

Dimana:

Q = debit ( m3/det)

V = Kecepatan aliran (m/det)

A = Luas penampang basah (m2)

Pengukuran Tidak Langsung

Apabila ingin menentukan debit air sungai secara tidak langsung dapat dilakukan dengan beberapa cara, antara lain sebagai berikut:

Luas penampang palung sungai diukur sedang kecepatan air dihitung secara analitis.

Debit sungai dihitung dari bangunan–bangunan air yang terdapat dalam sungai, misalnya gorong–gorong, jembatan, talang siphon, bangunan terjun, bendung. Besar debit aliran yang melalui bangunan itu dihitung dengan rumus hidrolika yang berlaku untuk bangunan yang bersangkutan.

Debit sungai dihitung dari hujan.

Debit sungai dihitung dengan menggunakan rumus–rumus empiris.

Cara pengukuran tidak langsung ini umumnya digunakan kalau pengukuran secara langsung tidak dapat dilakukan. Di dalam zat cair ideal, dimana tidak terjadi gesekan, kecepatan aliran (V) adalah sama di setiap titik pada tampang lintang sehingga rumusnya Q= A. V ( m² x m / d = m³ / d )

Dimana :

Q : Debit Aliran

A : Tampang Aliran

V : Kecepatan Aliran

Contoh Soal Debit Air

Apabila ada sebuah pipa yang dapat mengeluarkan air di mana volumenya sekitar 900 liter per jam. Lalu berapakah debit air yang keluar dari pipa tersebut dalam kurun waktu setiap menit? Jawabnya adalah menggunakan rumus dasar. Jadi cara menghitung debit air manual dengan rumus D = V/t.

Masukkan nilai V sebesar 900. Kemudian masukkan nilai t yang awal mulanya 1 jam dijadikan menit sehingga menjadi 60. Jadi, 900/60 sehingga jawabannya D= 15 liter/menit.

Manfaat Debit Air dalam Kehidupan

Ilmu ini bisa diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya adalah menghitung curah hujan pada suatu hari. Selain itu, juga bisa untuk menghitung jumlah air yang digunakan untuk beraktivitas seperti menyiram tanaman, cuci piring, cuci baju, mengisi penuh bak mandi atau ember hingga menghitung besar aliran sungai untuk diproses sebagai air minum.

Nah, itulah beberapa informasi terkait dengan debit air yang bisa Anda pelajari. Inti dari rumusnya adalah Anda tinggal melihat dari soalnya. Apakah di soal terdapat perhitungan menggunakan luas penampang atau tidak. Selain itu, Anda juga bisa menerapkan rumus dengan kasus yang sesuai soal. Semoga bermanfaat penerapannya.