PENGUKURAN DEBIT DAN PENGAMBILAN SAMPEL

Pengukuran Debit dan Pengambilan Sampel

Pengukuran debit dapat dilakukan secara langsung dan secara tidak langsung. Pengukuran debit secara langsung adalah pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan peralatan berupa alat pengukur arus (current meter), pelampung, zat warna, dll. Debit hasil pengukuran dapat dihitung segera setelah pengukuran selesai dilakukan.

Pengukuran debit secara tidak langsung adalah pengukuran debit yang dilakukan dengan menggunakan rumus hidrolika misal rumus Manning atau Chezy. Pengukuran dilakukan dengan cara mengukur parameter hidraulis sungai yaitu luas penampang melintang sungai, keliling basah, dan kemiringan garis energi. Garis energi diperoleh dari bekas banjir yang teramati di tebing sungai. Untuk pos duga air yang sudah dilengkapi dengan pelskal khusus garis energi dapat dibaca dari pelskal khusus tersebut.

Pengambilan sampel sedimen terlarut dilakukan setelah pengukuran debit selesai. Penentuan bagian penampang sungai tempat pengambilan sampel dapat digunakan dengan metode Equal Discharge Increment (EDI) dan Equal Width Increment (EWI). Metode Equal Discharge Increment dilakukan dengan cara membagi debit pengukuran menjadi bagian yang sama sejumlah sampel yang akan diambil. Metode Equal Width Increment dilakukan dengan cara membagi lebar penampang sungai menjadi beberapa bagian yang sama tergantung dari jumlah sampel yang akan diambil. Vertikal pengambilan sampel terletak pada tengah – tengah dari bagian penampang tempat pengambilan sampel. Cara pengambilan sampel dapat dilakukan dengan metode point sample dan depth integrated. Lamanya waktu pengambilan ditentukan berdasarkan kecepatan aliran dan diameter nozzle yang digunakan. Grafik hubungan antara lamanya pengambilan sampel, waktu pengambilan dan diameter nozzle dapat dilihat pada lampiran 4 volume sampel berkisar antara 300 sampai dengan 500 ml. Pada umumnya pengambilan sampel dilakukan sebanyak 3 botol.

1.  Persyaratan Lokasi Pengukuran Debit

Persyaratan lokasi pengukuran debit dengan mempertimbangkan factor-faktor, sebagai berikut:

a)     Berada tepat atau di sekitar lokasi pos duga air, dimana tidak ada perubahan bentuk penampang atau debit yang menyolok

b)    Alur sungai harus lurus sepanjang minimal 3 kali lebar sungai pada saat banjir/muka air tertinggi

c)     Distribusi aliran merata dan tidak ada aliran yang memutar

a)     Aliran tidak terganggu sampah maupun tanaman air dan tidak terganggu oleh adanya bangunan air lainnya (misalkan pilar jembatan), tidak terpengaruh peninggian muka air, pasang surut dan aliran lahar

b)    Penampang melintang pengukuran diupayakan tegak lurus terhadap alur sungai

c)     Kedalaman pengukuran minimal 3 sampai dengan 5 kali diameter baling – baling alat ukur arus yang digunakan

d)    Apabila dilakukan di lokasi bending, harus dilakukan di sebelah hilir atau hulu bending pada lokasi yang tidak ada pengaruh pengempangan (arus balik)

Berikut adalah gambar penempatan stasiun pengamat pada berbagai macam aliran sungai:

Penempatan Stasiun Pengamat

2.  Pengukuran Debit Secara Langsung

a.   Dengan Menggunakan Current Meter

Pengukuran debit dengan menggunakan current meter (alat ukur arus) dilakukan dengan cara merawas, dari jembatan, dengan menggunakan perahu, dengan menggunakan winch cable way dan dengan menggunakan cable car.

Apabila pengukuran dilakukan dengan kabel penggantung dan posisi kabel penduga tidak tegak lurus terhadap muka air, maka kedalaman air harus dikoreksi dengan besarnya sudut penyimpangan.

Pengukuran debit dengan current meter

Pengukuran dengan merawas dilakukan apabila kedalaman air tidak lebih dari 1,2 m dan kecepatan air lebih kecil dari 1 m/detik, apabila kedalaman dan kecepatan arus air lebih dari kriteria tersebut maka pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan alat bantu pengukuran yang lain.

Tahapan pengukuran dengan menggunakan current meter adalah sebagai berikut:

1)    Siapkan peralatan yang akan digunakan untuk pengukuran yaitu:

  • 1 (satu) set alat ukur arus atau current meter lengkap
  • 2 (dua) buah alat penduga kedalaman (stang/stick) panjang masing-masing 1 m
  • Kartu Pengukuran
  • Alat Tulis
  • Alat pengambilan sample air
  • Botol tempat sample air
  • Peralatan penunjang lainnya seperti topi, sepatu lapangan dll.

2)    Bentangkan kabel pada lokasi yang memenuhi persyaratan dan posisi tegak lurus dengan arah arus air dan tidak melendut

3)    Tentukan titik pengukuran dengan jarak antar vertikal ± 1/20 dari lebar sungai dan jarak minimum = 0.50 m

4)    Berikan tanda pada masing-masing titik

5)    Baca ketinggian muka air pada pelskal

6)    Tulis semua informasi/keterangan yang ada pada kartu pengukuran seperti nama sungai dan tempat, tanggal pengukuran, nama petugas dll.

7)    Catat jumlah putaran baling – baling selama interval waktu yang telah ditentukan (40 – 70 detik), apabila arus air lambat waktu yang digunakan lebih lama (misal 70 detik), apabila arus air cepat waktu yang digunakan lebih pendek (misal 40 detik)

8)    Hitung kecepatan arus dari jumlah putaran yang didapat dengan menggunakan rumus baling – balingtergantung dari alat bantu yang digunakan (tongkat penduga dan berat bandul)

9)    Hitung kecepatan (v) rata-rata pada setiap vertikal dengan rumus :

  • Apabilapengukuran dilakukan pada 1 titik (0.5 atau 0.6 d) contoh (vertikal 2) maka v rata – rata = v pada titik tersebut
  • Apabilapengukuran dilakukan pada 2 titik (0.2 dan 0.8 d) contoh (vertikal 3) maka v rata – rata = (v0.2 + v0.8) / 2
  •  Apabilapengukuran dilakukan pada 3 titik (0.2 – 0.8 d dan 0.6 d) contoh (vertikal 4) maka v rata – rata = [{(v0.2 + v0.8) / 2} + (v0.5 atau v0.6 )] / 2

10)  Hitung luas sub/bagian penampang melintang

11).  Hitung debit pada setiap sub/bagian penampang melintang

12).  Ulangi kegiatan pada butir 10 sampai dengan butir 12 untuk seluruh sub bagian penampang

13).  Hitung debit total (Q total)

Debit total dihitung dengan cara menjumlahkan debit dari seluruh debit pada sub/ bagian penampang

Q (total) = q1 + q2 + q3 + … + qn

14).  Hitung luas seluruh penampang melintang (A)

Luas seluruh penampang melintang dihitung dengan cara menjumlahkan seluruh luas pada sub/bagian penampang dengan :         A    = a1 + a2 + a3 + … + an

15).  Hitung kecepatan rata-rata seluruh penampang melintang (V)

Kecepatan rata-rata seluruh penampang melintang = debit total / luas seluruh penampang melintang atau V = Q total / A

16).  Catat waktu dan tinggi muka air pada pelskal segera setelah pengukuran selesai pada kartu pengukuran.

17).  Catat hasil perhitungan butir 14 sampai dengan 16 pada kartu pengukuran

Pengukuran debit dengan menggunakan current meter dapat dilakukan dengan beberapa metode diantaranya:

a.  Merawas

Pengukuran debit dengan cara merawas adalah petugas pengukur langsung masuk ke dalam badan air. Petugas pengukur minimal terdiri dari 2 orang, 1 orang petugasmengoperasikan peralatan dan 1 orang petugas mencatat data pengukuran. Dalam pelaksanaannya perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut:

  1. dilakukan pada lokasi sebatas pengukur mampu merawas
  2. posisi berdiri pengukur harus berada di hilir alat ukur arus dan tidak boleh menyebabkan berubahnya garis aliran pada jalur vertikal yang diukur
  3. letakkan tongkat penduga tegak lurus pada jarak antara 2,5 – 7,5 cm di hilir kabel baja yang telah dibentangkan
  4. hindari berdiri dalam air apabila akan mengakibatkan penyempitan penampang melintang
  5. apabila posisi current meter (arah aliran) tidak tegak lurus terhadap penampang melintang sungai, maka besarnya sudut penyimpangan perlu dicatat untuk menghitung koreksi kecepatan di vertikalnya.

Metode merawas

b.  Perahu

Pengukuran debit menggunakan perahu adalah petugas pengukur menggunakan sarana perahu sebagai alat bantu pengukuran. Petugas pengukur minimal terdiri dari 3 orang, 1 orang petugas memegang dan menggeser perahu, 1 orang petugasmengoperasikan peralatan dan 1 orang petugas mencatat data pengukuran.

Petugas pelaksanaan pengukuran dengan menggunakan perahu perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut :

  1. dilakukan apabila tidak memungkinkan pengukuran dengan cara merawas
  2. alat ukur arus dilengkapi dengan alat penggulung kabel (sounding reel) dan pemberat yang disesuaikan dengan kondisi aliran (kedalaman dan kecepatan)
  3. posisi alat ukur harus berada di depan perahu
  4. kabel yang digunakan untuk mengukur lebar sungai (tagline) harus terpisah dari kabel yang digunakan untuk menggantungkan perahu
  5. apabila lebar sungai lebih dari 100 m, atau sungai digunakan untuk transportasi air maka kabel penggantung perahu tidak dapat digunakan. Pengaturan posisi perahu diatur dengan menggunakan sextant meter agar lintasan pengukuran tetap berada pada satu jalur sehingga lebar sungai sesuai dengan lebar sungai sesungguhnya. Metode ini disebut metode sudut (angular method). Selain metode ini dapat juga digunakan metode perahu bergerak.

Metode perahu

c.  Sisi jembatan

  1. Pengukuran debit dari sisi jembatan adalah pengukuran dilakukan dari sisi jembatan bagian hilir aliran dan sebaiknya jembatan yang digunakan tidak terdapat pilar. Peralatan yang digunakan adalah bridge crane, sounding reel, tagline, dan 1 set current meter + pemberat yang beratnya tergantung dari kecepatan aliran. Petugas pengukur minimal terdiri dari 3 orang, 2 orang petugasmengoperasikan bridge crane dan peralatan pengukur dan 1 orang petugas mencatat data pengukuran.
  2. Pengukuran dari sisi jembatan dilakukan apabila pada lokasi pos terdapat fasilitas jembatan, dengan kondisi kedalaman air lebih dari 2 m dan kecepatan airnya cukup deras sehingga tidak memungkinkan dilakukan pengukuran dengan menggunakan perahu.

Metode Jembatan

d.  Cable Car (Kereta Gantung)

Cable car adalah alat bantu pengukuran berupa kereta gantung yang digantungkan pada kabel utama yang juga berfungsi sebagai alat ukur lebar sungai, dilengkapi dengan tempat duduk petugas pengukur dan dudukan sounding reel. Peralatan yang digunakan adalah current meter lengkap dengan ekor panjang dan pemberat yang disesuaikan dengan kondisi kecepatan dan kedalaman aliran. Petugas pengukur terdiri dari 2 orang, 1 orang petugasmengoperasikan peralatan dan 1 orang petugas mencatat data pengukuran.

Metode Kereta Gantung

e.  Winch Cable Way

Pengukuran debit dengan menggunakan winch cable way dilakukan dari pinggir sungai dengan menggunakan peralatan winch cable way. Petugas pengukur minimal terdiri dari 2 orang, 1 orang petugasmengoperasikan peralatan dan 1 orang petugas mencatat data pengukuran.

Lokasi penempatan winch cable way harus memenuhi persyaratan teknis seperti halnya tempat pengukuran dengan metode lainnya. Persyaratan tersebut antara lain pada bagian alur sungai yang lurus, aliran laminar dan merata, dll.

Peralatan winch cable way yang terdiri dari:

  1. Kabel pengukur lebar sungai
  2. Kabel pengukur kedalaman air juga berfungsi sebagai kabel penghantar listrik untuk menghitung jumlah putaran dan juga berfungsi sebagai penggantung current meter + pemberat yang disesuaikan dengan kondisi aliran (kedalaman dan kecepatan)
  3. Kabel utama (main cable) yang berfungsi sebagai penggantung semua peralatan yang digunakan. Kabel utama diikatkan pada dua buah tiang yang dipasang pada kedua tebing sungai, dan salah satu tiangnya digunakan untuk menempatkan pengerek (winch)
  4. Pengerek (winch) yang berfungsi untuk menggulung kabel pengukur lebar sungai dan kabel pengukur kedalaman air. Winch dapat terdiri dari 2 (double drum winch) atau hanya terdiri dari 1 winch (single drum winch)

Metode Winch cable

b.   Dengan Menggunakan Pelampung

Pengukuran debit menggunakan alat pelampung pada prinsipnya sama dengan metode konvensional, hanya saja kecepatan aliran diukur dengan menggunakan pelampung.

Metode pengukuran debit dengan menggunakan pelampung biasa digunakan pada saat banjir dimana pengukuran dengan cara konvensional tidak mungkin dilaksanakan karena faktor peralatan dan keselamatan tim pengukur.

  • Lokasi Pengukuran

Pengukuran debit dengan pelampung perlu memperhatikan syarat-syarat lokasi sebagai berikut :

  1. Syarat lokasi pengukuran seperti pada metode konvensional
  2. Kondisi aliran sedang banjir dan tidak melimpah
  3. Geometri alur dan badan sungai stabil
  4. Jarak antara penampang hulu dan hilir minimal 3 kali lebar sungai pada kondisi banjir
  • Peralatan Pengukuran
  1. alat pengukur jarak
  2. alat pelampung
  3. alat pengukur waktu (stop watch)
  4. alat penyipat ruang (theodolith)
  • Pengukuran Penampang Melintang

Pengukuran penampang basah dapat dilakukan pada saat sungai tidak sedang banjir yaitu sesudah atau sebelum banjir. Pengukuran paling sedikit 2 penampang melintang yaitu di hulu dan di hilir yang merupakan titik awal dan titik akhir lintasan penampang. Luas penampang basah sungai didapat dengan cara merata-rata luas kedua penampang basah yang telah diukur.

  • Tahapan Pengukuran

a.  Persiapan

  1. Pilih lokasi pengukuran
  2. Siapkan pelampung
  3. Siapkan peralatan untuk mengukur jarak antara dua penampang
  4. Siapkan peralatan untuk menentukan posisi lintasan pelampung
  5. Siapkan peralatan untuk memberi aba-aba
  6. Siapkan alat pencatat waktu
  7. Siapkan alat tulis

b.  Pelaksanaan Pengukuran

  1. Lakukan pembacaaan tinggi muka air pada pos duga air di awal pengukuran
  2. Letakan alat penyipat ruang di tengah-tengah antara penampang hulu & hilir
  3. Ukur jarak antara penampang hulu dan penampang hilir
  4. Lepaskan pelampung kira-kira 10 meter di hulu penampang hulu
  5. Ukur sudut azimuth posisi pelampung pada saat pelampung melalui penampang hulu dan penampang hilir. Pada saat itu juga catat waktunya
  6. Ulangi pekerjaan (d) dan (e) sampai pelampung terakhir
  7. Catat tinggi muka air pada akhir pengukuran

c.  Perhitungan Debit

1.   Gambar penampang basah di hulu dan hilir
2.   Gambar lintasan pelampung
3.   Hitung panjang tiap lintasan pelampung
4.   Hitung kecepatan aliran permukaan tiap pelampung, untuk mendapatkan kecepatan aliran sebenarnya  maka kecepatan aliran permukaan tiap pelampung harus dikalikan dengan koreksi yang besarnya berkisar antara 0.7 dan 0.8 tergantung dari panjang pelampung dan proses lintasan pelampung
5.   Gambar  grafik kecepatan aliran
6.   Tentukan bagian penampang basah
7.   Tentukan nilai kecepatan aliran pada setiap batas bagian penampang
8.   Hitung kecepatan rata-rata pada setiap bagian penampang basah
9.   Hitung luas bagian penampang basah
10. Hitung debit untuk setiap bagian penampang basah
11. Hitung debit total
12. Hitung tinggi muka air rata-rata

Metode Pelampung

c.   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

  • Tahapan Pengukuran
  1. tentukan lokasi pengukuran
  2. ukur penampang basah di hulu dan di hilir dengan jarak antara dua penampang tersebut L
  3. tuangkan larutan zat kimia secara terus menerus di hulu dari penampang basah hulu
  4. ukur konsentrasi di penampang hulu dan penampang hilir hingga puncak konsentrasi sampai normal dengan alat electric conductivity
  5. hitung waktu antara puncak konsentrasi di penampang hulu dan penampang hilir (T)

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.

d.   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

Keuntungan dan kerugian menggunakan peralaran ADCP ini :

  • Pengukuran kecepatan dapat dilakukan secara cepat
  • Distribusi kecepatan arus secara 3 dimensi dapat teramati
  • Kondisi kecepatan aliran, dan debit dapat langsung diketahui
  • Pada kondisi dimana banyak kayu besar yang terbawa dapat menghantam alat ADCP
  • Pengukuran sulit untuk dilakukan pada malam hari dan sungai yang berkelok-kelok
  • Komunikasi antara perahu radio kontrol dan kontrol transmisi radio maksimum berjarak 1000 meter

e.    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.

3.    Pengukuran Debit Secara Langsung

a.   Metode Kemiringan Luas (Slope Are Method)

Metode ini meliputi perhitungan debit banjir pada saluran terbuka atau sungai dengan menggunakan karakteristik penampang yang representatif, kemiringan muka air, dan koefisien kekasaran.

Ringkasan Metode

Metode Kemiringan Luas digunakan untuk menentukan debit secara tidak langsung dari suatu ruas saluran, biasanya setelah banjir terjadi dengan menggunakan tanda bekas banjir dan karakteristik fisik penampang melintang ruas saluran tersebut.

Survei lapangan dilakukan untuk menentukan jarak antara dan elevasi tanda bekas banjir dan menetapkan penampang sungai.Data itu selanjutnya digunakan menghitung beda tinggi muka air diantara dua penampang melintang yang berdekatan dan untuk menetapkan sifat-sifat tertentu dari penampang tersebut. Informasi tersebut digunakan bersama dengan nilai n Manning untuk menghitung debit.

b.    Metode Darcy-Weisbach

Metode ini meliputi perhitungan debit banjir pada saluran terbuka atau sungai yang dasarnya berbatu-batu dengan menggunakan karakteristik penampang yang representatif, kemiringan muka air, dan koefisien resistensi Darcy-Weisbach.

Ringkasan Metode

Metode Darcy-Weisbach digunakan untuk menentukan debit banjir cara tidak langsung dari suatu ruas sungai, biasanya setelah banjir terjadi dengan menggunakan tanda bekas banjir dan karakteristik fisik penampang melintang ruas sungai tersebut. Persamaan Darcy-Weisbach yang digunakan untuk menghitung debit (Q).

4.    Pengambilan Sampel Sedimen Terlarut

Besarnya debit sedimen terlarut/suspensi dapat dihitung melalui pengukuran debit dan pengambilan sampel sedimen. Sampel sedimen suspensi yang diambil dari suatu lokasi pos duga air dilakukan setelah pengukuran debit. Lokasi pengambilan sampel harus memenuhi syarat sebagaimana yang berlaku pada pengukuran debit.

Peralatan yang digunakan adalah :

  • Alat pengambil sampel sedimen jenis USDH 48 yang digunakan pada saat pengukuran debit dengan merawas
  •  Alat pengambil sampel sedimen jenis USD 59 untuk pengukuran debit menggunakan perahu, sisi jembatan, cable car dan winch cable way.
  • Botol sampel isi 500 ml lengkap dengan etiketnya
  • Seperangkat peralatan pengukuran debit lengkap

Jika maksud pengambilan sampel untuk mendapatkan data distribusi konsentrasi sedimen suspensi terhadap kedalaman, maka digunakan metode integrasi titik. Metode integrasi kedalaman diperlukan bila diinginkan analisa hidrologi yang terkait dengan sedimen suspensi dari suatu SWS atau DPS.

PEMBANGUNAN STASIUN PENGAMATAN HIDROLOGI DAN PEMASANGAN PERALATAN

PEMBANGUNAN STASIUN PENGAMATAN HIDROLOGI DAN PEMASANGAN PERALATAN

Stasiun pengamatan hidrologi adalah suatu tempat/lokasi peralatan hidrologi yang dibangun melalui tahapan survei dan perencanaan jaringan hidrologi yang berfungsi sebagai pemantau karakteristik hidrologi. Periode pengamatan/pembacaan/perekaman data dari peralatan pemantauan di lapangan bervariasi tergantung dari kebutuhan data dan jenis peralatan yang dipasang seperti periode jam – jaman, harian, mingguan, dst.

Tahapan pembangunan stasiun pengamatan hidrologi adalah sebagai berikut :

a.  Pekerjaan Persiapan

  1. Koordinasi dengan Institusi terkait, dilakukan untuk menginformasikan akan maksud dan rencana pembangunan stasiun duga muka air.
  2. Pembebasan lahan, lahan untuk penempatan stasiun pengamatan hidrologi perlu dibebaskan kepemilikannya agar tidak terjadi masalah dikemudian hari. Pembebasan lahan harus dilakukan sebelum pekerjaan/tender konstruksi dimulai.

b.  Pengadaan bahan

c.  Pelaksanaan pembangunan

d.  Pemasangan alat

e.  Pelatihan operasi dan pemeliharaan peralatan bagi pengamat

f.  Penunjukkan petugas pengamat dipilih dari penduduk setempat yang terdekat dengan syarat dapat mebaca, menulis, jujur dan bertanggung jawab.

g.  Untuk menghindari kehilangan data dalam proses pengiriman, maka pengamat diwajibkan memiliki buku arsip data pembacaan/rekaman data pengamatan hidrologi.

h. Hasil pembacaan/rekaman data pengamatan harus segera dilaporkan kepada pengelola hidrologi setiap bulannya.

Stasiun Pengamatan Duga Muka Air

Stasiun duga muka air adalah stasiun pengamatan yang difungsikan untuk mengamati/ mencatat fluktuasi muka air baik secara manual maupun otomatik (mekanik/elektronik).

Ketentuan teknis yang harus dipenuhi tentang papan duga air/peilskal adalah sebagai berikut :

  1. Untuk menghindari pembacaan negative (-) maka 0 (nol) duga muka air dipasang pada elevasi ± 25 cm di bawah muka air minimum di musim kemarau.
  2. Untuk pengamatan ketinggian air maksimum maka bagian atas peilskal dipasang ± ½ m di atas muka air maksimum yang pernah terjadi.
  3. Elevasi 0 (nol) duga muka air harus diikatkan pada suatu datum/titik tetap yang dipasang didekat pos dan elevasi datum tersebut harus dicek setiap tahun dengan BM terdekat.
  4. Posisi stasiun duga muka air di pasang secara bertingkat ke arah darat dan tidak harus dalam satu titik lokasi.

Duga Muka Air Biasa (contoh: 5 buah peilskal)

Stasiun pengamatan duga muka air biasa adalah stasiun pengamatan yang difungsikan untuk mengamati/mencatat muka air secara manual, dengan cara membaca papan duga muka air 3 kali sehari.

Tahapan pembangunan stasiun pengamatan duga muka air biasa:

a.  Pekerjaan persiapan

b.  Pembelian Bahan:

  • 2 batang balok kayu 10 x 12 cm @ 4m untuk tiang peilskal
  • 4 batang balok kayu 7 x 10 cm @ 4m untuk skur
  • Semen 1 zak
  • Pasir ½ m3
  • Batu dan kerikil ½ m3
  • Cat dan meni @ 2 kg
  • Peilskal 5 buah
  • Paku 7 dan 10 cm ½ kg
  • 1 baut 5/8 inch @ 20 cm untuk BM

c.  Pelaksanaan pembangunan/ pemasangan peralatan

Pemasangan peralatan (peilskal/papan duga air) dimulai dengan pemasangan tiang untuk menempelkan papan duga air yang diperkuat dengan 2 buah skur, dan cukup kuat untuk menahan banjir. Pemasangan peilskal/papan duga harus dapat mengamati kondisi muka air rendah hingga muka air banjir.Posisi dari papan duga menghadap ke arah darat sehingga mudah untuk dibaca oleh pengamat.

d.  Pelatihan operasi dan pemeliharaan peralatan bagi pengamat

Pelatihan operasi dan pemeliharaan peralatan bagi pengamat dilakukan segera setelah pemasangan alat selesai. Materi pelatihan adalah yang berkaitan dengan pengamatan tinggi muka air sebagai berikut:

  1. Pembacaan muka air dilakukan secara manual 3 kali sehari pada jam 7.00, 12.00 dan 17.00. Untuk kondisi dimana terjadi banjir, pembacaan muka air tertinggi dilakukan dengan cara membaca bekas banjir di peilschaal / tebing sungai.
  2. Hasil pembacaan dicatat dalam formulir pembacaan peilskal dan dilaporkan kepada pengelola hidrologi setiap bulannya.

Duga Muka Air Otomatik

Stasiun pengamatan duga muka air otomatik adalah stasiun pengamatan yang difungsikan untuk mengamati/mencatat fluktuasi muka air secara otomatik, hasil pengamatan berupa grafik hubungan antara fluktuasi muka air dan waktu. Bangunan stasiun duga muka air otomatik terdiri dari pondasi bangunan, rumah peralatan, peilskal, alat pencatat fluktuasi muka air (AWLR) dan peralatan lainnya.

Tahapan pembangunan stasiun pengamatan duga muka air otomatik adalah sebagai berikut :

a.   Pekerjaan persiapan

b.   Pengadaan bahan antara lain:

  • batu kali, batu bata
  • pasir, semen
  • besi beton, besi siku, besi kanal dan besi plat, paku, baut, mur, seng sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan
  • pipa diameter 40 cm dapat terbuat dari plat besi atau pvc
  • balok kayu, papan, bambu sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan
  • cat, meni besi, meni kayu
  • kunci gembok dan peralatan pengaman lainnya

c.   Pelaksanaan pembangunan

Pelaksanaan pembangunan dimulai dari pembersihan lahan, penggalian pondasi, pemasangan profil rencana bangunan, pembangunan konstruksi AWLR, sampai dengan pekerjaan finishing. Untuk pembangunan pos duga air tipe konsol selengkapnya dapat dilihat pada buku pedoman nomor Pd-T-07-1995-3 (Lampira3).

d.   Pemasangan alat

Pemasangan alat terdiri dari :

  • pemasangan alat (AWLR) pada tempat yang telah disediakan (meja instrument)
  • periksa kondisi alat (AWLR) harus dalam kondisi baik
  • pemasangan peralatan duga air otomatik (AWLR)
  • pemasangan dan penyetelan panjang kabel pelampung dan pemberat disesuaikan dengan posisi alat (AWLR) dengan ujung pipa sehingga pengamatan dapat dilakukan dari muka air rendah sampai muka air tinggi
  • penyetelan (setting) tinggi muka air pada alat AWLR harus sesuai dengan pembacaan muka air pada peilskal.
  • untuk sungai dengan fluktuasi muka air sangat cepat pengamatan dapat dilakukan dengan skalawaktu yang lebih kecil (harian).

e.   Pelatihan operasi dan pemeliharaan peralatan bagi pengamat meliputi :

  • Tata cara pengoperasian dan pemeliharaan alat dan bangunan
  • Tata cara pembacaan papan duga air dan penempatan posisi pena pada grafik (sesuai dengan waktu dan tinggi muka air pada saat pemasangan/pengecekan)
  • Tata cara pemasangan dan penggantian kertas grafik, pena dan tinta
  • Tata cara setting/pencocokan waktu dan tinggi muka air pada peilskal dengan AWLR
  • Tata cara pengoperasian jam
  • Tata cara pengecekan/pengontrolan yang dilakukan secara periodic 3 hari sekali untuk periode perekaman mingguan dan setiap minggu untuk yang bulanan, 3 bulanan, dst.

Peralatan yang dipasang pada bangunan stasiun duga muka air otomatik dapat berupa peralatan pemantau duga muka air dengan sistim mekanik atau sistim elektronik.

a.     Sistem Mekanik

Prinsip kerja dari peralatan ini adalah pemantauan fluktuasi muka air dengan menggunakan pelampung yang dihubungkan dengan peralatan rekam (pena, drum kertas grafik dan jam) melalui pulley dan kabel pelampung.

Perekaman fluktuasi muka air terpantau pada kertas grafik yang menempel pada drum yang dihubungkan dengan jam.

b.     Sistem Elektronik

Prinsip kerja dari sistim elektronik adalah perekaman fluktuasi muka air sungai dilakukan dengan menggunakan sensor yang dihubungkan dengan GPA (General Purpose Agent). Data disimpan dalam memory card berupa data analog (digit). Sistim ini dapat digabungkan dengan sistim telemetri sehingga data dapat dikirimkan secara tepat waktu dengan interval sesuai dengan yang dikehendaki.Apabila peralatan ini tidak dihubungkan dengan peralatan telemetri, maka data akan tersimpan dalam memory card (data logger). Pengambilan data dapat dilakukan maksimum 3 bulan sekali tergantung pada kapasitas data logger dengan menggunakan laptop. Peralatan ini dapat dioperasikan dengan menggunakan tenaga listrik yang berasal dari listrik PLN, tenaga surya atau baterai.

Stasiun Pengamatan Curah Hujan

Stasiun pengamatan curah hujan adalah stasiun pengamatan yang difungsikan untuk mengamati/mencatat curah hujan baik secara manual atau otomatik (mekanik/elektronik).

  •  Menurut standar WMO (World Meteorological Organization) ketinggian ujung penakar curah hujan adalah 1.2 m dari permukaan tanah, akan tetapi ada beberapa institusi lainnya yang memasang ketinggian ujung penakar hujan pada ketinggian 0.2 m, 0.5 m dan 0.7 m.
  • Permukaan corong penakar hujan harus terbebas dari halangan (pohon, rumah, dll) dengan membentuk sudut 45˚ dihitung dari ujung pagar bagian atas.

1. Curah Hujan Biasa

Alat penakar curah hujan biasa (Manual Rain Gauge – MRG) terdiri dari 2 tipe yaitu :

  1. Tipe 1 dengan luas permukaan corong 100 cm²
  2. Tipe 2 dengan luas permukaan corong 200 cm²

Kedua alat tersebut dilengkapi dengan gelas ukur dengan ukuran yang berbeda.

Pembacaan alat penakar hujan biasa dilakukan setiap pagi pada pukul 7.00 dengan menggunakan gelas ukur sesuai dengan permukaan corong. Pembacaan pada hari yang bersangkutan merupakan data ketinggian curah hujan pada hari sebelumnya. Pembacaan harus dilakukan pada waktu yang sama agar data yang diamati betul – betul merupakan data ketinggian curah hujan selama 24 jam.

Tahapan pembangunan stasiun pengamatan curah hujan biasa adalah sebagai berikut:

a.  Pekerjaan Persiapan

b.  Pengadaan bahan :

  1. batu kali, batu bata, pasir, semen
  2. besi siku, paku, baut, mur sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan
  3. kawat harmonica minimum diameter 4 mm
  4. cat, meni besi
  5. kunci gembok dan peralatan pengaman lainnya

c.  Pelaksanaan Pembangunan

Pelaksanaan pembangunan dimulai dari pembersihan lahan, penggalian pondasi, pemasangan profil rencana bangunan rencana bangunan, pembangunan konstruksi pos hujan, sampai dengan pekerjaan finishing. Tata cara pembangunan pos curah hujan selengkapnya dapat dilihat pada buku pedoman nomor Pd M-19-1995-03 tentang Tata cara penentuan lokasi dan pembangunan pos klimatologi dan pos hujan.

d.  Pemasangan alat

  1. Periksa kondisi alat harus dalam kondisi baik dan baru
  2. Pemasangan alat pada pondasi yang telah disediakan. Posisi alat harus tegak lurus dan datar.

e.  Pelatihan operasi dan pemeliharaan peralatan bagi pengamat meliputi :

  1. Tata cara pengoperasian dan pemeliharaan alat dan bangunan
  2. Tata cara pengukuran curah hujan dengan menggunakan gelas ukur sesuai dengan luas permukaan corong
  3. Tata cara pencatatan data pada formulir yang telah tersedia
  4. Tata cara lainnya dapat dilihat pada butir 3 disesuaikan dengan jenis peralatan.

2.  Curah Hujan Otomatik

Tahapan pembangunan stasiun pengamatan curah hujan otomatik adalah sebagai berikut:

a.  Pekerjaan Persiapan

b.  Pengadaan bahan :

  1. kali, batu bata, pasir, semen
  2. besi siku, paku, baut, mur sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan
  3. kawat harmonica minimum diameter 4 mm
  4. cat, meni besi
  5. kunci gembok dan peralatan pengaman lainnya

c.  Pelaksanaan pembangunan

Pelaksanaan pembangunan dimulai dari pembersihan lahan, penggalian pondasi, pemasangan profil, pemasangan pondasi, pemasangan pagar, sampai dengan pekerjaan finishing. Tata cara pembangunan pos curah hujan selengkapnya dapat dilihat pada buku pedoman nomor Pd M-19-1995-03 tentang Tata cara penentuan lokasi dan pembangunan pos klimatologi dan pos hujan

d.  Pemasangan alat

  1. Periksa kondisi alat harus dalam kondisi baik dan baru
  2. Pemasangan alat pada pondasi yang telah disediakan. Posisi alat harus tegak lurus dan datar, pengaturan ini dapat menggunakan bantuan nivo.
  3. Pemasangan kertas grafik pada drum
  4. Pemasangan dan penyetelan pena
  5. Untuk alat penakar hujan otomatik type siphon penyetelan titik 0 (nol) dilakukan dengan cara menumpahkan air ke dalam corong dan pada saat air yang ditumpahkan mencapai 10 mm ujung pena harus menyentuh garis teratas pada kertas grafik dan seketika itu air dalam siphon harus tumpah dan ujung pena harus kembali ke titik 0 (nol).
  6. Untuk alat penakar hujan otomatik type tipping bucket penyetelan titik 0 (nol) dilakukan dengan cara menumpahkan air ke dalam corong dan pada saat air yang ditumpahkan mencapai 0.5 mm maka air dalam tipping bucket harus tumpah dan ujung pena harus menunjukan angka 0.5 mm pada grafik.

e.  Pelatihan operasi dan pemeliharaan peralatan bagi pengamat meliputi :

  1. Tata cara pengoperasian dan pemeliharaan alat dan bangunan
  2. Tata cara pembacaan gelas ukur dan penempatan posisi pena pada grafik (sesuai dengan waktu dan ketinggian curah hujan pada saat pemasangan/pengecekan)
  3. Tata cara pemasangan dan penggantian kertas grafik, pena dan tinta
  4. Tata cara setting/pencocokan waktu dan ketinggian curah hujanpada pos hujan biasa dengan alat penakar hujan otomatik (ARR)
  5. Tata cara pengoperasian jam
  6. Tata cara pengecekan/pengontrolan yang dilakukan secara periodic 3 hari sekali untuk periode perekaman mingguan dan setiap minggu untuk yang bulanan, 3 bulanan, dst.

Jenis alat penakar hujan otomatik terbagi menjadi dua yaitu :

a.     Sistem Mekanik

Prinsip kerja dari peralatan ini adalah pemantauan ketinggian curah hujan dengan menangkap hujan yang terjadi melalui corong dan dialirkan ke dalam system penakaran berupa system pelampung, system siphon dan system tipping bucket.

System tersebut dihubungkan dengan peralatan rekam (pena, drum kertas grafik dan jam). Perekaman ketinggian curah hujan terpantau pada kertas grafik yang menempel pada drum yang dihubungkan dengan jam.

b.     Sistem Elektronik

Prinsip kerja dari sistim elektronik adalah perekaman ketinggian curah hujan dilakukan dengan menggunakan sensor yang dihubungkan dengan GPA (General Purpose Agent). Data disimpan dalam memory card berupa data analog (digit). Sistem ini dapat digabungkan dengan sistim telemetri sehingga data dapat dikirimkan secara tepat waktu dengan interval sesuai dengan yang dikehendaki. Apabila peralatan tidak dihubungkan dengan peralatan telemetri, maka data akan tersimpan dalam memory card (data logger). Pengambilan data dapat dilakukan maksimum 3 bulan sekali tergantung pada kapasitas data logger dengan menggunakan laptop. Peralatan ini dapat dioperasikan dengan menggunakan tenaga listrik dari listrik PLN, tenaga surya atau baterai.

Stasiun Pengamatan Klimatologi

Stasiun pengamatan klimatologi adalah stasiun yang difungsikan untuk mengamati/ mencatat/ merekam parameter iklim baik secara manual, mekanik, maupun elektronik.

Peralatan stasiun pengamat klimatologi umumnya terdiri dari :

  • penakar hujan otomatik
  • penakar hujan biasa
  • termometer maksimum
  • termometer minimum
  • termometer bola kering
  • termometer bola basah
  • termohigrograf
  • panci penguapan
  • tabung penenang
  • canting
  • dudukan panci penguapan
  • pencatat lamanya penyinaran matahari
  • aktinograf
  • anemometer
  • sangkar meteo

Apabila diperlukan parameter tekanan atmosfer maka harus dipasang peralatan tambahan yaitu barograph.

Tahapan pembangunan stasiun pengamatan stasiun klimatologi adalah sebagai berikut :

a.  Pekerjaan Persiapan

b.  Pengadaan bahan:

  • semen
  • batu kali, batu bata
  • pasir
  • besi siku, paku, baut, mur sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan
  • kawat harmonica minimum diameter 4 mm
  • cat, meni besi
  • kunci gembok dan peralatan pengaman lainnya

c.  Pelaksanaan pembangunan

Pelaksanaan pembangunan dimulai dari pembersihan lahan, penggalian pondasi, pemasangan profil, pemasangan pondasi, pemasangan pagar dan pintu, sampai dengan pekerjaan finishing.

Tata cara pembangunan stasiun pengamatan klimatologi dan curah hujan selengkapnya dapat dilihat pada buku pedoman nomor Pd M-19-1995-03 tentang Tata cara penentuan lokasi dan pembangunan pos klimatologi dan pos hujan (Lampiran 3).

d.  Pemasangan alat

  1. Alat penakar curah hujan biasa
  2. Termometer Maksimum

Termometer maksimum adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu udara maksimum. Alat terbuat dari tabung gelas pipih yang didalamnya terdapat pipa kapiler yang terbuat dari kaca, dibagian ujung terdapat bejana berbentuk bola yang berisi air raksa. Prinsip kerja dari alat ini adalah suhu udara akan menggerakan air raksa dalam bejana melalui pipa kapiler yang dilengkapi dengan skala dalam derajat Celcius (˚C). Pergerakan air raksa akan berhenti pada saat suhu udara mencapai suhu maksimum. Besarnya suhu maksimum yang terjadi diperoleh dengan cara membaca air raksa dalam pipa kapiler.

3.  Termometer Minimum

Termometer minimum adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu udara minimum. Alat terbuat dari tabung gelas pipih yang didalamnya terdapat pipa kapiler yang terbuat dari kaca, dibagian ujung terdapat bejana berbentuk bola yang berisi air raksa. Prinsip kerja dari alat ini adalah suhu udara akan menggerakan air raksa dalam bejana melalui pipa kapiler yang dilengkapi dengan skala dalam derajat Celcius (˚C). Pergerakan air raksa akan berhenti pada saat suhu udara mencapai suhu minimum. Besarnya suhu minimum yang terjadi diperoleh dengan cara membaca air raksa dalam pipa kapiler.

4.  Termometer Bola Kering

Alat ukur suhu udara yang terbuat dari gelas dengan bejana berbentuk bola berisi air raksa dan ujungnya dalam keadaan kering

5.  Termometer Bola Basah

Alat ukur suhu udara yang terbuat dari gelas dengan bejana berbentuk bola berisi air raksa dimana ujungnya dibalut kain kasa yang dicelupkan kedalam air

6.  Termohigrograf

Peralatan no 2 s.d no 6 disimpan dalam sangkar meteo, untuk peralatan no 2 s.d 5 diletakan pada alat psychrometer standar.

7.  Sangkar Meteo

Sangkar meteo berbentuk rumah kecil dengan cat warna putih yang terbuat dari bahan kayu, dengan ventilasi yang cukup sehingga kondisi cuaca di dalam sangkar dengan di luar sangkar relative sama. Sehingga variable iklim yang diamati dapat mewakili kondisi iklim disekitarnya. Sangkar meteo berdiri diatas pondasi dengan ketinggian lantai sangkar 1.2 m dari permukaan tanah.

8.  Panci Penguapan

Panci penguapan diletakan pada dudukan yang terbuat dari kayu dengan maksud agar panas matahari tidak terserap oleh kayu sehingga penguapan yang terjadi betul–betul hanya dipengaruhi oleh suhu udara/panas matahari. Penjelasanselengkapnya dapat dilihat pada buku pedoman nomor Pd M-19-1995-03 tentang Tata cara penentuan lokasi dan pembangunan pos klimatologi dan pos hujan.

Penguapan yang terjadi adalah besarnya perbedaan muka air di dalam panci pada saat pembacaan dengan muka air satu hari sebelumnya. Pengukuran tingginya penguapan dilakukan dengan cara membaca alat ukur yang ada dalam tabung penenang atau dengan cara menghitung berapa canting air yang ditambahkan ke dalam panci penguapan ditambah dengan curah hujan yang terjadi pada hari itu (apabila terjadi hujan). Pembacaan dilakukan setiap hari pada jam yang sama sehingga penguapan yang terjadi betul – betul merupakan penguapan yang terjadi selama 24 jam.

9.  Tabung Penenang

Tabung penenang dipasang ditengah panci penguapan, dilengkapi dengan alat ukur berskala yang berfungsi sebagai alat pengukur kedalaman air dalam panci yang menunjukan tinggi penguapan yang terjadi.

10.   Canting

Canting adalah tabung yang terbuat dari plat besi yang berfungsi untuk menakar air yang menguap dari panci. Volume air dalam 1 canting setara dengan besarnya penguapan sebesar 1 mm.

11.   Dudukan Panci Penguapan

Rangkaian konstruksi kayu untuk alas atau dudukan panci penguapan yang dipasang pada tempat tertentu di dalam stasiun klimatologi.

12.   Pencatat Lamanya Penyinaran Matahari

Alat ukur lamanya penyinaran matahari (Sunshine Recorder) adalah alat yang digunakan untuk mengukur berapa persen (%) lamanya matahari bersinar dalam 1 hari. Alat terbuat dari bola kaca dengan diameter 10.1 cm, yang terpasang pada dudukan yang terbuat dari besi. Penyetelan alat disesuaikan dengan lokasi stasiun klimatologi terhadap garis khatulistiwa (lintang selatan atau lintang utara). Alat dipasang diatas tiang pasangan/beton dengan posisi puncak bolasetinggi 1.2m dihitung dari permukaan tanah.

Lamanya penyinaran matahari terekam pada kertas grafik yang terdiri dari 3 macam kertas grafik yaitu :

  • Kartu S O – 40 U (1400 0-40S) kartu melengkung panjang untuk dipakai pada periode tanggal 15 April sampai 31 Agustus
  • Kartu S O – 40 F (1400 0-40 FH) kartu lurus untuk dipakai dalam periode tanggal 1 September sampai 14 Oktober
  • Kartu S O – 40 W (1400 0-40 W)kartu melengkung pendek untuk dipakai dalam periode 15 Oktober sampai 14 April

13.  Aktinograf

Alat ukur energi radiasi matahari dalam satuan cal/cm2/hari. Prinsip kerja dari alat ini adalah sinar matahari ditangkap oleh suatu membrane yang dipasang di bawah kubah kaca. Pemuaian membrane akibat radiasi matahari akan menggerakan pena yang dihubungkan dengan kertas grafik yang menempel pada drum yang diputar oleh jam. Besarnya radiasi yang terjadi akan tergambar dalam grafik hubungan antara waktu dengan energy radiasi matahari. Waktu pengamatan dari alat ini adalah 7 hari.

14.  Anemometer

Alat ukur kecepatan angin adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin dengan satuan km/hari. Prinsip kerja dari alat ini adalah kecepatan angin yang mendorong canting berputar pada poros penyangga. Banyaknya putaran yang terjadi dicatat pada alat penghitung/counter. Pembacaan dilakukan setiap hari pada jam yang sama sehingga kecepatan angin yang terjadi betul – betul merupakan kecepatan angin yang terjadi selama 24 jam.

Kecepatan angin yang terjadi (km/hari) adalah besarnya perbedaan pembacaan angkadi dalam counter pada saat pembacaan dengan pembacaan angka dalam counter satu hari sebelumnya dikalikan dengan nilai konversi yang besarnya tergantung dari alat.

e.  Pelatihan operasi dan pemeliharaan peralatan bagi pengamat meliputi :

  • Tata cara pengoperasian dan pemeliharaan alat dan bangunan
  • Tata cara pembacaan peralatan klimatologi dan penempatan posisi pena pada grafik (sesuai dengan waktu dan ketinggian curah hujan pada saat pemasangan/ pengecekan)
  • Tata cara pemasangan dan penggantian kertas grafik, pena dan tinta untuk beberapa peralatan yang menggunakan grafik, pena dan tinta
  • Tata cara setting/pencocokan waktu dan ketinggian curah hujanpada pos hujan biasa dengan alat penakar hujan otomatik (ARR)
  • Tata cara pengoperasian jam untuk beberapa peralatan yang menggunakan jam
  • Tata cara pengecekan/pengontrolan yang dilakukan secara periodic 3 hari sekali untuk periode perekaman mingguan dan setiap minggu untuk yang bulanan, 3 bulanan, dst.

Seiring dengan kemajuan teknologi ada beberapa parameter tersebut diatas yang diamati secara otomatis dan direkam dengan menggunakan data logger. Apabila peralatan tersebut dikombinasikan dengan peralatan telemetri maka data pengamatan dapat dikirim secara otomatis ke server induk dengan interval waktu sesuai dengan yang dikehendaki.

Stasiun Pengamatan dengan Sistem Telemetri

Duga muka air dengan sistim pemantauan telemetri memungkinkan untuk mendapatkan data secara tepat waktu. Pengiriman data dapat menggunakan sistim komunikasi dengan radio, telephone cellular dan kombinasi diantaranya.

1.  Sistem Radio

Pembangunan sistim dengan radio dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:

  • survai dan pengujian propagasi
  • pemilihan sistim komunikasi dengan event reporting system atau pooling reporting system
  • analisis dan evaluasi land of site
  • perencanaan jaringan dan pos pengulang / repeater (bila diperlukan)
  • permohonan ijin frekwensi radio.

Prinsip kerja dari system ini adalah data hidrologi diamati dengan menggunakan peralatan otomatik (mekanik atau elektronik) kemudian dengan menggunakan modem dan transmitter data tersebut dikirimkan ke stasiun penerima (receiver) dengan interval waktu sesuai yang dikehendaki. Apabila data diamati dengan menggunakan peralatan otomatik jenis mekanik maka data tersebut harus dikonversi dari system analog (grafik) ke system digital. Pengiriman data dilakukan dengan menggunakan frekuensi gelombang radio.

2.  Jaringan Selular

Pembangunan sistim dengan jaringan selular dilakukan dengan tahapan sebagai berikut :

  • survei dan pengujian propagasi (kekuatan sinyal), apabila pada lokasi tersebut sinyal tidak kuat maka dapat membuat permohonan pada provider untuk memasang repeater pada daerah tersebut.
  • pemilihan sistim komunikasi dengan event reporting system atau pooling reporting system
  • analisis dan evaluasi land of site

Prinsip kerja dari system ini adalah data hidrologi diamati dengan menggunakan peralatan otomatik (mekanik atau elektronik) kemudian dengan menggunakan modem dan transmitter data tersebut dikirimkan ke stasiun penerima (receiver) dengan interval waktu sesuai yang dikehendaki. Apabila data diamati dengan menggunakan peralatan otomatik jenis mekanik maka data tersebut harus dikonversi dari sistem analog (grafik) ke sistem digital. Pengiriman data dilakukan dengan menggunakan jaringan seluler.

3.  Kombinasi

Pembangunan sistim dengan kombinasi radio dan seluler dilakukan dengan tahapan sebagai berikut :

  • survei dan pengujian propagasi (kekuatan sinyal), apabila pada lokasi tersebut sinyal tidak kuat maka dapat membuat permohonan pada provider untuk memasang repeater pada daerah tersebut.
  • pemilihan sistim komunikasi dengan event reporting system atau pooling reporting system
  • analisis dan evaluasi land of site
  • perencanaan jaringan dan pos pengulang / repeater (bila diperlukan)
  • permohonan ijin frekwensi radio

Prinsip kerja dari system ini adalah data hidrologi diamati dengan menggunakan peralatan otomatik (mekanik atau elektronik) kemudian dengan menggunakan modem dan transmitter data tersebut dikirimkan ke stasiun penerima (receiver) dengan interval waktu sesuai yang dikehendaki. Apabila data diamati dengan menggunakan peralatan otomatik jenis mekanik maka data tersebut harus dikonversi dari system analog (grafik) ke system digital. Pengiriman data dilakukan dengan menggunakan frekuensi gelombang radio atau jaringan seluler.

Jaringan Stasiun Pengamatan Duga Muka Air

Jaringan Stasiun Pengamatan Duga Muka Air

1. Tujuan Pembangunan

Pembangunan Stasiun Pengamatan duga muka air dimaksudkan untuk mendapatkan data fluktuasi muka air pada suatu penampang sungai. Penempatan stasiun pengamatan duga muka air disesuaikan dengan rencana pengembangan dan pengelolaan daerah aliran sungai. Untuk perencanaan sarana dan prasarana sumber daya air yang memerlukan akurasi tinggi seperti pengendalian banjir, penyediaan air baku, perencanaan bangunan air, operasi pengelolaan sumber air, dan didalam estimasi debit sedimen yang terbawa aliran air dibutuhkan stasiun pengamatan duga muka air otomatik atau telemetri.

2. Pemilihan Jenis dan Tipe Bangunan Stasiun Pengamatan

Tipe peralatan untuk pemantauan duga muka air adalah :
- Manual/biasa
Data muka air tidak dimonitor secara kontinyu (3 kali dalam sehari), data muka air harian rata–rata dihitung berdasarkan penjumlahan hasil pembacaan dibagi dengan jumlah pembacaan muka air dalam satu hari. Kelemahan dari jenis peralatan ini adalah tidak semua kondisi muka air dapat terpantau. Pemasangan stasiun pengamatan duga air dapat dilakukan secara bertingkat, posisi miring (Gambar 2.1) atau dengan menggunakan kabel yang berskala dan pemberat.

- Otomatik dan logger
Data muka air dimonitor secara kontinyu dengan menggunakan peralatan otomatik jenis mekanik atau elektronik (logger). Data muka air dapat diproses berdasarkan waktu yang diperlukan misal: jam – jaman, harian, bulanan. Keuntungan dari jenis alat ini adalah semua kondisi data muka air dapat terpantau. Kelemahan dari jenis alat ini adalah biaya operasionalnya lebih mahal.

- Telemetri
Data muka air dapat ditransfer secara tepat waktu, pada setiap waktu, menit, jam, dst.

Tipe bangunan :

Tipe bangunan ditentukan berdasarkan kondisi lapangan apabila kondisi tebing landai maka dipilih tipe bangunan jenis sumuran (flushing), apabila tebing curam dan stabil maka dipilih tipe bangunan konsol, apabila tebing sangat landai kondisi tanah sangat lunak dan posisi muka air jauh dari tebing maka dipilih tipe bangunan jenis gelembung (bubble gauge) atau jenis tekanan (pressure), apabila kondisi sedimentasi sangat tinggi dan dikhawatirkan akan mempengaruhi kondisi pembacaan serta arus sungai sangat deras maka dipilih peralatan jenis infrared, acoustic, sonar, super sonic.

3. Metode Penentuan Jumlah Stasiun

Metode yang dapat digunakan untuk menentukan jumlah stasiun pengamatan duga muka air adalah metode pembobotan. Konsep metode pembobotan ini adalah memberikan suatu nilai (bobot) terhadap fungsi stasiun pengamatan duga muka air, jenis stasiun pengamatan duga muka air, lama pengamatan, kondisi alur sungai, kondisi bangunan stasiun pengamatan duga muka air, kemudahan pengukuran banjir, kecocokan lokasi stasiun pengamatan duga muka air, usulan pemanfaatan stasiun pengamatan duga muka air.

Tahapan yang perlu dilakukan dalam memberikan pembobotan dan melakukan survei dan identifikasi kondisi stasiun pengamatan sebagai berikut :

a) Masih beroperasi, dan diklasifikasikan sebagai stasiun pengamatan duga air:

  • Mutlak-Perlu, dipilih sebagai pos primer
  • Perlu, dilanjutkan pengoperasiannya dengan skala prioritas, ditentukan sebagai pos sekunder atau pos khusus.

b) Sudah tidak beroperasi, dan :

  • Diusulkan di lokasi yang bersangkutan dibangun stasiun pengamatan duga air biasa selama minimal 5 (lima) tahun untuk selanjutnya ditingkatkan menjadi Stasiun Pengamatan duga air Otomatik atau tetap Stasiun Pengamatan duga air Biasa.
  • Diusulkan dihentikan pengoperasiannya

Penjelasan :

  •  Pos hidrometri yang termasuk klasifikasi sebagai pos hidrometri mutlak-perlu dipilih secara sengaja, dipilih berdasarkan fungsi dan kondisi lokasi di lapangan. Tanpa adanya data hidrometri di lokasi tersebut maka analisis hidrologi yang terkait tidak akan akurat dan sulit untuk diganti fungsinya dengan data dari lokasi pos hidrometri lainnya, meskipun berdasarkan kondisi lapangan pos tersebut mungkin sekali perlu dilakukan rehabilitasi atau bahkan relokasi.
  • Pos Hidrometri klasifikasi perlu ditentukan dengan metode analisis bobot (skor), sehingga diperoleh pos hidrometri skala prioritas : (1) Pertama; (2) Kedua dan (3) Ketiga.

4.  Inventarisasi, Identifikasi dan Evaluasi Jaringan yang Ada

Inventarisasi dan Identifikasi jaringan stasiun pengamatan duga air perlu dilakukan sebagai bahan evaluasi kinerja stasiun pengamatan yang ada. Untuk kondisi dimana ada stasiun pengamatan yang tidak berfungsi secara baik maka stasiun tersebut dipertimbangkan untuk direhabilitasi, dipindahkan atau ditutup.

Dari hasil perhitungan pembobotan akan diperoleh nilai skala prioritas masing-masing stasiun pengamatan. Nilai skala prioritas ini dapat berubah sesuai dengan kebutuhan pengembangan dan pengelolaan sumber daya air. Sebagai contoh apabila suatu stasiun pengamatan mendapat nilai SP3, tetapi data stasiun pengamatan tersebut sangat dibutuhkan untuk suatu rencana pengembangan atau pengelolaan sumber daya air maka stasiun pengamatan tersebut berubah statusnya menjadi SP1.

5. Analisis Rencana Jaringan

Dengan memperhatikan hasil analisis pembobotan dan rencana pengembangan serta pengelolaan sumber daya air maka dimungkinkan untuk menambah jumlah stasiun pengamatan dengan kriteria sebagai berikut:

  • Daerah tersebut berpotensi untuk dikembangkan
  • Daerah tersebut belum memiliki stasiun pengamatan
  • Diperlukan untuk pengendalian daya rusak air di daerah tersebut
  • Diperlukan untuk dapat memberikan informasi dini dalam mitigasi bencana banjir
  • Diperlukan untuk memantau laju erosi dan sedimentasi yang terjadi akibat perubahan tata guna lahan

6. Plotting Rancangan Lokasi

Berdasarkan analisis rencana jaringan stasiun pengamatan, lokasi penempatan stasiun pengamatan yang baru ditetapkan dan diplot dalam peta dengan skala 1:100.000 – 1:50.000. Dalam kondisi tidak tersedia peta pada skala tersebut maka plotting rancangan lokasi stasiun pengamatan dapat dilakukan dengan bantuan Google Earth.

7. Survei Lokasi Penempatan Stasiun

Survei lokasi penempatan stasiun pengamatan duga muka air yang meliputi tata cara dalam menetapkan ketentuan, persyaratan dan berbagai pertimbangan dalam pemilihan lokasi stasiun pengamatan duga muka air di sungai. Tata cara ini hanya berlaku untuk stasiun pengamatan duga muka air di sungai yang tidak terpengaruh oleh kondisi pengempangan dan pasang surut, sehingga dapat berfungsi untuk memantau fluktuasi muka air yang dapat ditransfer ke dalam debit dengan menggunakan lengkung aliran (rating curve).

8. Perencanaan dan Penyusunan Spesifikasi Teknis Kebutuhan Sarana dan Prasarana Stasiun

Dari hasil survei lokasi penempatan stasiun pengamatan diperoleh gambaran tentang situasi dan kondisi lapangan. Berdasarkan hal tersebut dapat dibuat:

  • Sketsa denah pencapaian lokasi, lokasi penempatan stasiun pengamatan
  • Gambar rencana struktur bangunan stasiun pengamatan serta jenis peralatan yang akan digunakan untuk lokasi tersebut
  • Gambar rencana struktur bangunan penunjang (cable car, winch cable way, dll)
  • Spesifikasi teknis struktur bangunan dan peralatan

9. Analisis Perhitungan Biaya per DAS

Untuk mendapatkan data hidrologi yang akurat dan berkesinambungan dibutuhkan biaya untuk pengelolaan stasiun pengamatan duga muka air yang terdiri dari:

  • Perencanaan Jaringan Stasiun Pengamatan duga muka air
  • Pembangunan Stasiun Pengamatan duga muka air dan Pemasangan Peralatan
  • Pengukuran Debit dan Pengambilan Sampel
  • Inspeksi dan pengumpulan data
  • Operasi dan Pemeliharaan
  • Kendali Mutu dalam Operasi dan Pemeliharaan
Follow

Get every new post delivered to your Inbox.