Hidrologi

   A.    PENGERTIAN HIDROLOGI

Hidrologi adalah suatu ilmu yang mempelajari pergerakan, distribusi dan kualitas air di muka bumi. Kata Hidrologi berasal dari bahasa yunani: Yδρoλoγια, Yδωρ+Λoγos, Hydrologia yang berarti "ilmu air".  Hidrologi juga mempelajari siklus air atau siklus hidrologi dan sumber daya air yang ditujukan untuk kesejahteraan manusia.

        Orang yang mempelajari hidrologi disebut Hydrologists.Para ahli Hydrologists memberi masukan informasi yang diperlukan untuk menemukan persediaan air bersih yang cukup, termasuk juga mempelajari banjir dan pencemaran air.Hidrologi mempelajari sifat fisik dan sifat kimia dari air.Secara alami, air beredar melalui suatu sistem yang disebut siklus air atau siklus hidrologi.Siklus ini dimulai ketika panas dari matahari menyebabkan air samudra menguapkan dan menjadi uap air.Uap air itu terkumpul di Atmosfer secara berangsur-angsur menjadi dingin dan membentuk awan.

Secaraumum hidrologi dapat berarti ilmu yang mempelajari tentang air.Konsep yang umum itu, kini telah berkembang sehingga cakupan obyek hidrologi menjadilebih jelas.Menurut Marta dan Adidarma (1983), bahwa hidrologi adalah ilmu yangmempelajari tentang terjadinya, pergerakan dan distribusi air di bumi, baik di atas maupun dibawah permukaan bumi, tentang sifat fisik, kimia air serta reaksinya terhadap lingkungandan hubunganya dengan kehidupan.Berdasarkan konsep tersebut, hidrologi memiliki ruang lingkup atau cakupan yang luas.

Secara substansial, cakupan bidang ilmu Hidrologi meliputi:

a.                   Asal mula dan proses terjadinya air 

b.                  Pergerakan dan penyebaran air

c.                   Sifat-sifat air

d.                  Keterkaitan air dengan lingkungan kehidupan

B.     SIKLUS HIDROLOGI

Siklus hidrologi adalah pergerakan air di bumi berupa cair, gas, dan padat baik proses di atmosfir, tanah dan badan-badan air  yang tidak terputus melalui proses  kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.  Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk  air, es,  atau  kabut. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu  dalam tiga cara yang berbeda:

1.        Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.

2.        Infiltrasi  / Perkolasi ke dalam tanah  -  Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

3.        Air Permukaan  -  Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah  dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sisten Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air  di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.

a.      Unsur-Unsur Utama Siklus Hidrologi

o   Evaporasi : penguapan dari badan air secara langsung

o   Transpirasi : penguapan air yg terkandung dalamtumbuhan

o   Respirasi : penguapan air dari tubuh hewan dan manusia

o   Evapotranspirasi : perpaduan evaporasi dan transpirasi

o   Kondensasi : proses perubahan wujud uap air menadititik-titik air sebagai hasil pendinginan

o   Presipitasi : segala bentuk curahan atau hujan dariatmosfer ke bumi yg meliputi hujan air, hujan es, hujansalju

o   Infiltrasi : air yg jatuh ke permukaan tanah dan meresapke dalam tanah

o   Perkolasi : air yg meresap terus sampai kedalamantertentu hingga mencapai air tanah atau Groundwater

o   Run off : air yg mengalir di atas permukaan tanah melaluiparit, sungai, hingga menuju laut

b.      Macam-Macam Siklus Hidrologi

1.      Siklus Pendek:

o   Air  laut  menguap  menjadi  uap  gas  karena  panasmatahari

o   Terjadi kondensasi dan pembentukan awan

o   Turun hujan di permukaan laut

2.      Siklus Sedang:

o    Air  laut  menguap  menjadi  uap  gas  karena  panas matahari

o    Terjadi kondensasi

o    Uap bergerak oleh tiupan angin ke darat

o    Pembentukan awan

o    Turun hujan di permukaan daratan

o    Air mengalir di sungai menuju laut kembali

3.      Siklus Panjang:

o    Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari

o    Uap air mengalami sublimasi

o    Pembentukan awan yg mengandung kristal es

o    Awan bergerak oleh tiupan angin ke darat

o    Pembentukan awan

o    Turun salju

o    Pembentukan gletser

o    Gletser mencair membentuk aliran sungai

o    Air mengalir di sungai menuju darat dan kemudian ke laut.     

1.      Air Permukaan

Air pemukaan adalah air tanah yang terdapat di atas lapisan yang tidak tembus air dan paling dekat dengan pemukaan bumi. Jenis-jenis air permukaan yaitu Sungai, DAS, Danau, Rawa, dan Laut.

  2.      Air Tanah

Air tanah adalah air yang terdapat di permukaan tanah pada zone jenuh di mana tekanan hidrostatiknya sama lebih besar dari tekanan atmosfer. Tipe air tanah diantaranya adalah :

Ø  Air meteoric

Air meteoric adalah air yang berasal dari atmosfer dan mencapai mintakat kejenuhan baik secara langsung maupun tidak langsung, sebagai berikut :

a)      Secara langsung oleh infiltrasi pada permukaan tanah

b)      Secara tidak langsung oleh perembesan influen dari danau, sungai, aliran, saluran batuan, dan lautan

c)      Secara langsung dengan cara kondensasi uap air

Ø  Air juvenile

Air juvenile merupakan air baru yang ditambahkan pada mintakat kejenuhan dari kerak bumi yang dalam, dapat dibagi menjadi 2, yaitu :

1)      Air magmatic

2)      Air gunung api dan kosmik

Ø  Air diremajakan

Air diremajakan adalah air sementara waktu telah di keluarkan dari daur ulang hidrologi oleh pelapukan maupun oleh sebab-sebab lain , kembali dari daur ulang lagi dengan proses-proses yang serupa.

·         Air Konat

Air konat merupakan air yang di jebak pada beberapa batuan sedimen atau pada gunung asal mulanya.Air tersebut biasanya sangat termineralisasikan dan mempunyai salinitas yang lebih tinggi dari air laut.

  3.      Kualitas Air

Kualitas air merupakan tingkat kesesuaian air untuk dipergunakan bagi pemenuhan kehidupan manusia, seperti untuk air minum, mengaliri tanaman, minuman ternak dan sebagainya (Arsyad, 1998). Dalam kajian geografi kualitas air akan sangat berpengaruh bagi nilai kegunaannya, salah potensi sumber daya air yang strategi dan banyak dimanfaatkan untuk berbagai aktivitas pembangunan dan kehidupan sehari-hari adalah sungai. Air sungai merupakan sumberdaya alam yang sangat potensial menerima beban pencemaran limbah kegiatan manusia seperti kegiatan industri, pertanian, peternakan dan rumah tangga. Apabila kualitas air menurun maka kuantitas akan air akan menjadi berkurang. Karena sungai merupakan sumberdaya air yang sangat penting untuk menunjang pembangunan ekonomi dan kesejahteraan manusia, maka fungsi sungai sebagai sumberdaya air harus kita lestarikan agar dapat menunjang pembangunan secara berkelanjutan.

Namun segala macam kegiatan pelestarian harusnya kita mulai dari awal sungai atau hulu sungai, karena tanpa ada pelestarian dari hulu upaya apapun yang dilakukan di daerah muara tidak akan berhasil. Kualitas yang dimiliki oleh air akan sangat mempengaruhi jenis pemanfaatan air tersebut, karena tidak semua air dapat dimanfaatkan dengan maksimal.

a)      Bau

Cakupan bau yang dominan dari air dapat kita analisa secara langsung dan manual dengan menggunakan alat indra kita yaitu hidung atau dengan cara disimpan maka kita harus menyimpan menggukana pendingin pada suhu 4˚C dan disimpan paling lama 7 hari. Apanila menggunakan cara penyimpanan kita memerlukan sampel air sekitar 100-500 ml dan harus ditampung dalam wadah gelas yang bersih. Sebenarnya bau yang dominan pada air adalah indikator dari kandungan yang terkandung pada air yang kita teliti.Pada kajian hidrologi bau yang dominan pada air termasuk dalam hal yang penting untuk diteliti.Air yang dikatakan baik dan dapat dikonsumsi adalah air yang tidak memiliki bau, sebaliknya air yang mengeluarkan bau yang busuk ataupun menyengat sangat tidak dianjurkan untuk dikonsumsi karena dapat memicu terserang penyakit pencernaan.

b)     Kekeruhan Air

Kekeruhan air adalah ukuran atas kekeruhan yang terjadi menggunakan efek cahaya sebagai dasar untuk mengukur keadaaan air baku dengan skala NTU (Nephelo Metrix Turbidity Unit) atau JTU (Jackson Turbidity Unit) atau FTU (Formazin Turbidity Unit), kekeruhan ini disebabkan oleh adanya benda bercampur atau koloid didalam air. Hal ini membuat perbedaan nya dari segi estetika air itu sendiri.Kekeruhan air merupakan keadaan mendung atau kekaburan dari air yang disebabkan oleh partikel individu (padatan tersuspensi) yang umumnya tidak terlihat dengan mata telanjang, mirip dengan asap di udara. Pengukuran kekeruhan adalah tes kunci dari kualitas air (Endrah, 2010).

Kekeruhan sangat dipengaruhi oleh jumlah koloid yang ada di dalam air, serta sangat di pengaruhi oleh lingkungan air. Semakin banyak material kiloid dan juga pengaruh dari lingkungan maka akan mempengaruhi kekeruhan air. Air dalam keadaan yang tenang dalam jangka waktu yang lama dan tak terkena pengaruh dari lingkungannya akan menjadikan air tersebut menjadi bening, karena partikel koloid akan mengendap di dasar air. Kekeruhan air dapat kita kurangi dengan cara menyaring air menggunakan saringan yang sangat kecil, namun harus dilakukan berulang kami agar koloid benar-benar terpisah dari air. Saat air telah terpisah dari koloid dan menjadi bersih ataupun bening maka air akan dapat kita manfaatkan secara maksimal untuk keperluan kita sehari-hari.

c)      Rasa

Rasa air  adalah rasa yang terkadung dalam air. Untuk mengetahui rasa air dapat langsung dilakukan dengan  mencicipi air tersebut dengan mulut lalu merasakan kandungan air tersebut apakah air terasa hambar, asin, pekat, tidak berasa.

d)     Suhu

Analisa mengenai suhu air dapat kita lakukan dengan menggunakan berbagai alat diantaranya adalah Termometer dan DHL meter, namun juga dapat kita analisa menggunakan indra peraba kita yaitu tangan. Namun apabila hanya menggunakan tangan kita tidak dapat menyimpulkan pengamatan suhu menggunakan angka, melaikan hanya dengan perasaan misalkan dingin, hangat, ataupun panas.Suhu pada air sangat dipengaruhi oleh suhu ataupun cuaca di sekitar wilayah tersebut.

Ketika terik maka secara otomatis suhu air akan meningkat secara bertahap, dan ketika mendung suhu air juga akan menurun secara bertahap.

e)      Warna

Menganalisa warna air sebenarnya dapat kita lakukan dengan cara yang sangat sederhana, kita hanya harus melihat kondisi warna air secara berkala. Air dalam kondisi tenang akan memudahkan kita menentukan warna dari air yang kita teliti. Warna yang terlihat pada air adalah indikator kandungan yang terdapat  pada air. Tak bedanya dengan bau, warna air juga juga dapat kita amati dengan alat indra kita yaitu mata. Jadi kita dapat menentukan kualitas adari air hanya dengan melihatnya. Semakin jernih suatu air, maka dapat dipastikan bahwa air tersebut dapat kita konsumsi, namun sebaliknya air yang keruh atau bahkan sangat keruh akan sangat membahayakan untuk kita konsumsi. Air yang memenuhi standar kesehatan dan dapat dikonsumsi adalah air yang bening dan tak berbau (Wahyu, 2008). Air dapat kita kelompokan dalam beberapa kategori yaitu :

·         Sangat keruh

·         Keruh

·         Agak keruh

·         Jernih

f)       Natrium Klorida (NaCL)

Natrium klorida, juga dikenal dengan garam dapur, atau halit, adalah senyawa kimia dengan rumus molekul NaCl. Senyawa ini adalah garam yang paling memengaruhi salinitas laut dan cairan ekstraselular pada banyak organisme multiselular.

g)      Daya Hantar Listrik (DHL)

Analisa mengenai daya hantar listrik dapat dilakukan segera dengan menggunakan alat Daya Hantar Listrik atau Elektrikal Cunductivity Meter. Prinsif kerja alat ini adalah dua buag probe dihubungkan kedalam larutan yang akan diukur, kemudian dengan rangkaian pemprosesan sinyal akan mengeluarkan outpun berupa angka yang menunjukan besar konduktifitas/daya hantar listrik dari air tersebut. Pengukuran ini tidak dapat kita lakukan menggunakan panca indra kita karena daya hantar listrik bersifat statis. Besar dan kecilnya daya hantar listrik pada air di pengaruhi oleh kandungan yang terdapat dalam air.

h)     Total Disolved Solid (TDS)

TDS adalah kepanjangan dariTotal Disolved Solid (Jumlah Padatan (Logam Terlarut dalam Air).Satuan ukuran TDS adalah ppm 9part per million). Sebagai infomasi, air Murni hanya memiliki 3 ppm dari H2O (2 unsur Hidrogen dan 1 unsur Oxygen). Semakin tinggi nilai TDS, semakin banyak jumlah kandungan logam yg terlarut didalam air yg ikut terminum tubuh.

  4.      Debit Air

Debit air sungai adalah tinggi permukaan air sungai yang terukur oleh alat ukur pemukaan air 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).

Sungai dari satu atau beberapa aliran sumber air yang berada di ketinggian,umpamanya disebuah puncak bukit atau gunung yg tinggi, dimana air hujan sangat banyak jatuh di daerah itu, kemudian terkumpul dibagian yang cekung, lama kelamaan dikarenakan sudah terlalu penuh, akhirnya mengalir keluar melalui bagian bibir cekungan yang paling mudah tergerus air.

Selanjutnya air itu akan mengalir di atas permukaan tanah yang paling rendah, mungkin mula mula merata, namun karena ada bagian- bagian dipermukaan tanah yg tidak begitu keras, maka mudahlah terkikis, sehingga menjadi alur alur yang tercipta makin hari makin panjang, seiring dengan makin deras dan makin seringnya air mengalir di alur itu.

Semakin panjang dan semakin dalam, alur itu akan berbelok, atau bercabang, apabila air yang mengalir disitu terhalang oleh batu sebesar alur itu, atau batu yang banyak, demikian juga dgn sungai di bawah permukaan tanah, terjadi dari air yang mengalir dari atas, kemudian menemukan bagian-bagan yang dapat di tembus ke bawah permukaan tanah dan mengalir ke arah dataran rendah yg rendah.lama kelamaan sungai itu akan semakin lebar.

Hal-hal berikut ini adalah yang mempengaruhi debit air:

1)      Intensitas hujan.

Karena curah hujan merupakan salah satu faktor utama yang memiliki komponen musiman yang dapat secara cepat mempengaruhi debit air, dan siklus tahunan dengan karakteristik musim hujan panjang (kemarau pendek), atau kemarau panjang (musim hujan pendek). Yang menyebabkan bertambahnya debit air.

2)      Pengundulan Hutan

Fungsi utama hutan dalam kaitan dengan hidrologi adalah sebagai penahan tanah yang mempunyai kelerengan tinggi, sehingga air hujan yang jatuh di daerah tersebut tertahan dan meresap ke dalam tanah untuk selanjutnya akan menjadi air tanah. Air tanah di daerah hulu merupakan cadangan air bagi sumber air sungai. Oleh karena itu hutan yang terjaga dengan baik akan memberikan manfaat berupa ketersediaan sumber-sumber air pada musim kemarau. Sebaiknya hutan yang gundul akan menjadi malapetaka bagi penduduk di hulu maupun di hilir. Pada musim hujan, air hujan yang jatuh di atas lahan yang gundul akan menggerus tanah yang kemiringannya tinggi. Sebagian besar air hujan akan menjadi aliran permukaan dan sedikit sekali infiltrasinya. Akibatnya adalah terjadi tanah longsor dan atau banjir bandang yang membawa kandungan lumpur.

3)      Pengalihan hutan menjadi lahan pertanian

Risiko penebangan hutan untuk dijadikan lahan pertanian sama besarnya dengan penggundulan hutan. Penurunan debit air sungai dapat terjadi akibat erosi. Selain akan meningkatnya kandungan zat padat tersuspensi (suspended solid) dalam air sungai sebagai akibat dari sedimentasi, juga akan diikuti oleh meningkatnya kesuburan air dengan meningkatnya kandungan hara dalam air sungai.Kebanyakan kawasan hutan yang diubah menjadi lahan pertanian mempunyai kemiringan diatas 25%, sehingga bila tidak memperhatikan faktor konservasi tanah, seperti pengaturan pola tanam, pembuatan teras dan lain-lain.

4)      Intersepsi

Adalah proses ketika air hujan jatuh pada permukaan vegetasi diatas permukaan tanah, tertahan bebereapa saat, untuk diuapkan kembali(”hilang”) ke atmosfer atau diserap oleh vegetasi yang bersangkutan. Proses intersepsi terjadi selama berlangsungnya curah hujan dan setelah hujan berhenti. Setiap kali hujan jatuh di daerah bervegetasi, ada sebagian air yang tak pernah mencapai permukaan tanah dan dengan demikian, meskipun intersepsi dianggap bukan faktor penting dalam penentu faktor debit air, pengelola daerah aliran sungai harus tetap memperhitungkan besarnya intersepsi karena jumlah air yang hilang sebagai air intersepsi dapat mempengaruhi neraca air regional. Penggantian dari satu jenis vegetasi menjadi jenis vegetasi lain yang berbeda, sebagai contoh, dapat mempengaruhi hasil air di daerah tersebut.

5)      Evaporasi dan Transpirasi

Evaporasi transpirasi juga merupakan salah satu komponen atau kelompok yang dapat menentukan besar kecilnya debit air di suatu kawasan DAS, mengapa dikatakan salah satu komponen penentu debit air, karena melalu kedua proses ini dapat membuat air baru, sebab kedua proses ini menguapkan air dari per mukan air, tanah dan permukaan daun, serta cabang tanaman sehingga membentuk uap air di udara dengan adanya uap air diudara maka akan terjadi hujan, dengan adanya hujan tadi maka debit air di DAS akan bertambah juga.

   Ø  Pengukuran tinggi Air dan debit harus di tetapkan pada lokasi berikut :

·         Pengukuran tinggi air

a)      Di dekat masukan air anak sungai maupun di dekat titik-titik dimana sungai bercabang atau bergabung. Stasiun Hidrometri harus jauh dari pertemuan sungai, untuk menghindari pengaruh air yang membalik dari anak- anak sungai

b)      Di dekat masukan air sungai kedalaman laut atau danau

c)      Pada sisi – sisi bagian Hulu dan Hilir dari struktur Hidrolik (Bendungan, Sumbatan, dll)

d)     Pada batas-batas Negara

e)      Pada kota-kota utama

f)       Pada tempat-tempat yang mudah di capai seperti jembatan

g)      Dalam suatu tempat dimana debit dapat di ukur secara tepat pada lokasi dengan dasar salurannya mantap.

·         Pengukuran Debit (Kecepatan)

a)      Kecepatan aie pada semua tempat adalah sejajar dengan lainnya dan tegak lurus pada bagian melintang sungai

b)      Kurva-kurva agihan kecepatan dalam bagian adalah pada bidang-bidang Vertikal dan Horizontal

c)      Kecepatan > 10 – 15 cm / dt

d)     Dasar saluran dalam mantap

e)      Jeluk aliran > 30 cm

f)       Tidak terdapat Lim (asam tepi sungai periode banjir)

g)      Tidak terdapat tumbuhan air

·         Pengukuran debit dengan menggunakan pelampung, apabila :

a)      Kecepatan aliran tidak dapat atau belum dapat di ukur dengan menggunakan alat ukur luas karena keadaan darurat dan keadaan aliran membahayakan keselamatan petugas atau peralatan

b)      Kecepatan aliran melebihi kemampuan spesifikasi alat menurut jenis dan tipe alat ukur arus yang digunakan

c)      Diperlukan untuk penyelidikan  debit sesaat pada saat survei pendahuluan

Ada 3 metode, yakni :

1.      Metode kecepatan

Q = A x L/T

T = t2 – t1

Ket :

Q =  debit (m3/dt)

A = Luas penampang rata-rata

L = Perbedaan waktu puncak konsentrasi

t2 = waktu puncak konsentrasi penampang hilir (dt)

t1 = waktu puncak konsentrasi penampang hulu (dt)

2.      Metode Penuangan tetap

Q : q (Ct - Cd)

(Cd – Co)

Ket :

Q = Debit sungai

q = Debit penuangan larutan

Co = konsentrasi larutan sungai

Ct = konsentrasi larutan penuangan

Cd = konsentrasi larutan terukur

3.      Metode penuangan seketika

Q = VtVc

t2 (Cd – Co)

t1 (Co – Cd)

Ket :

Q = debit sungai

Vt = volume larutan yang di tuangkan

Ct = konsentrasi larutan penuangan

Co = konsentrasi larutan sungai

Cd = konsentrasi larutan terukur

t1 = waktu perubahan konsentrasi dari Co ke Cd di lokasi pengukuran

t2 = waktu nperubahan konsentrasi dari Cd ke Co di lokasi pengukuran

Vt x Ct = berat larutan yang di tuangkan

  Ø  Pengukuran Kecepatan Arus Sungai.

Perlu diingat bahwa distribusi kecepatan aliran di dalam alur tidak sama arah horisontal maupun arah vertikal. Dengan kata lain kecepatan aliran pada tepi alur tidak sama dengan tengah alur, dan kecepatan aliran dekat permukaan air tidak sama dengan kecepatan pada dasar alur.

Distribusi Kecepatan Aliran
A : teoritis

B : dasar saluran kasar dan banyak tumbuhan

C : gangguan permukaan (sampah)

D : aliran cepat, aliran turbulen pada dasar

E : aliran lambat, dasar saluran halus

F : dasar saluran kasar/berbatu

  Ø  Ada beberapa metode pengukuran debit aliran sungai yaitu :

1)      Velocity Method

Pada prinsipnya adalah pengukuran luas penampang basah dan kecepatan aliran.Penampang basah (A) diperoleh dengan pengukuran lebar permukaan air dan pengukuran kedalaman dengan tongkat pengukur atau kabel pengukur. Kecepatan aliran dapat diukur dengan metode : metode current-meter dan metode apung. Current meter adalah alat untuk mengukur kecepatan aliran (kecepatan arus).Ada dua tipe current meter yaitu tipe baling-baling (proppeler type) dan tipe canting (cup type). Oleh karena distribusi kecepatan aliran di sungai tidak sama baik arah vertikal maupun horisontal, maka pengukuran kecepatan aliran dengan alat ini tidak cukup pada satu titik. Debit aliran sungai dapat diukur dengan beberapa metode. Tidak semua metode pengukuran debit cocok digunakan. Pemilihan metode tergantung pada kondisi (jenis sungai, tingkat turbulensi aliran) dan tingkat ketelitian yang akan dicapai.

2)      Pengukuran Debit dengan Cara Apung (Float Area Methode)

Jenis-jenis pelampung dapat dilihat pada Gambar 30.

Prinsip :

·         kecepatan aliran (V) ditetapkan berdasarkan kecepatan pelampung (U)

·         luas penampang (A) ditetapkan berdasarkan pengukuran lebar saluran (L) dan kedalaman saluran (D)

·         debit sungai (Q) = A x V atau A = A x k dimana k adalah konstanta

Q = A x k x U

Keterangan:

Q = debit (m3/det)

U = kecepatan pelampung (m/det)

A = luas penampang basah sungai (m2)

k = koefisien pelampung

3)      Pengukuran Debit dengan Current-meter

Prinsip :

·         kecepatan diukur dengan current meter

·         luas penampang basah ditetapkan berdasarkan pengukuran kedalaman air dan lebar permukaan air. Kedalaman dapat diukur dengan mistar pengukur, kabel atau tali.

Pengukuran :

Ada 4 cara pengukuran kecepatan aliran yang disajikan dalam Tabel berikut :

Cara Pengukuran Kecepatan Aliran    

Keterangan:

Vs di ukur 0,3 m dari permukaan air

Vb di ukur 0,3 m di atas dasar sungai

Kecepatan aliran dihitung berdasarkan jumlah putaran baling-baling per waktu putarannya (N = putaran/dt). Kecepatan aliran V = aN + b dimana a dan b adalah nilai kalibrasi alat current meter. Hitung jumlah putaran dan waktu putaran baling-baling (dengan stopwatch).

4)      Pengukuran Debit dengan Menggunakan Larutan

Debit aliran dapat diukur dengan menggunakan larutan zat kimia. Metode larutan ini baik digunakan pada lokasi pengukuran yang alur sungainya dangkal, aliran relatif turbulens dan kecepatan aliran cukup tinggi.Larutan zat kimia yang biasa digunakan adalah Sodium Chlorida (NaCl) atau yang biasa kita kenal dengan garam dapur.

Metode larutan

Pada metode ini larutan zat kimia dapat pula diganti dengan menggunakan zat warna.Perjalanan zat warna dari penampang hulu ke penampang hilir dapat diamati secara manual.

5)      Dengan Menggunakan ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler)

ADCP adalah alat pengukur arus dimana kecepatan arus air dapat terpantau dalam 3 dimensi pada suatu penampang melintang sungai dengan menggunakan efek dari doppler pada gelombang supersonic. Alat ini dipasang di perahu dan akan mengukur air di sungai secara cepat bila perahu melalui suatu penampang sungai.

  Metode ADCP

Cara bekerjanya peralatan ADCP adalah air sungai yang mengandung larutan sedimen, tanaman, kayu, dll.merupakan media untuk memantulkan gelombang supersonic didalam air secara tegak lurus dalam 2 arah yang dikirim oleh peralatan ADCP. Dengan menghitung data sistim transmisi, distribusi kecepatan arus 3 dimensi pada tampang aliran dapat diketahui. Profil kecepatan arus digunakan untuk mengintegrasikan arah aliran vertikal dan susunan keepatan arus terhadap tampang horizontal sungai dan digunakan untuk menghitung debit aliran

6)       Dengan Menggunakan Bangunan Hidraulik

Debit aliran dihitung dengan menggunakan rumus hidrolika dimana koefisiennya dapat ditentukan dari hasil kalibrasi di laboratorium dengan model tes atau dapat dilakukan pengukuran debit dengan current meter pada berbagai elevasi muka air untuk mencari koefisiennya.