PENGUKURAN WATERPASS

Sipat datar (waterpassing/levelling) adalah suatu operasi untuk menentukan beda tinggi antara dua titik di permukaan tanah. Sebuah bidang datar acuan, atau datum, ditetapkan dan elevasi diukur terhadap bidang tersebut. Beda elevasi yang ditentukan dikurangkan dari atau ditambah dengan nilai yang ditetapkan tersebut, dan hasilnya adalah elevasi titik-titik tadi.

Menetapkan ketinggian titik-titik pada jalur penampang topografi yang diukur. Yang diukur adalah : Panjang jalur penampang topografi antar titik ukur Beda tinggi antar titik ukur Guna Pengukuran Waterpass adalah : Untuk membuat kerangka peta penampang dari peta penampang Pengukuran titik-titik ketinggian pada daerah tertentu Pengukuran ketinggian peta penampang topografi pada daerah lubang bukaan (daerah pertambangan, terowongan jalan kereta api), peta penampang topografi jalur irigasi, jalan kereta api, jalan raya dan lain sebagainya.

Cara-cara pengukuran dengan sipat datar, diantaranya: Cara kesatu Alat sipat datar ditempatkan di stasion yang diketahui ketinggiannya. Dengan demikian dengan mengukur tinggi alat, tinggi garis bidik dapat dihitung. Apabila pembacaan rambu di stasion lain diketahui, maka tinggi stasion ini dapat pula dihitung. Seperti pada gambar berikut

ta = tinggi alat di A T = tinggi garis bidik HA = tinggi stasion A b = bacaan rambu di B HB = tinggi stasion B hAB = beda tinggi dari A ke B = ta – b

Cara kedua Alat sipat datar ditempatkan diantara dua stasion (tidak perlu segaris).

Cara ketiga Alat sipat datar tidak ditempatkan diantara atau pada stasion.

Dari ketiga cara di atas, cara yang paling teliti adalah cara kedua, karena pembacaan a dan b dapat diusahakan sama teliti yaitu menempatkan alat sipat datar tepat di tengah-tengah antara stasion A dan B (jarak pandang ke A sama dengan jarak pandang ke B).

Bentuk pengukuran waterpas ada 2 macam: Bentuk pengukuran waterpas tertutup Bentuk pengukuran waterpas terbuka Pada pengukuran waterpas tertutup, titik awal akan menjadi titik akhir pengukuran

P1 = Titik awal dan akhir pengukuran β1 β4 = Sudut titik ukur poligon P1 P4 = Titik ukur polygon a d = Titik tempat berdiri alat ukur Δ = Titik trianggulasi (diketahui koordinat dan ketinggiannya dari muka air laut = Garis ukur poligon

P1 = Titik awal dan akhir pengukuran P1 P4 = Titik ukur polygon a d = Titik tempat berdiri alat ukur a1 d2 = Pembacaan benang tengah pada rambu ukur

Biasanya pengukuran waterpas tertutup ini dilakukan pada titik-titik pengukuran polygon yang sudah diukur, untuk menentukan ketinggian titik ukur dalam rangka untuk pembuatan peta: Pemetaan daerah waduk/danau, Pemetaan daerah pertambangan; Pemetaan daerah komplek perumahan, Pemetaan daerah pengairan dan lain sebagainya.

Bentuk Pengukuran Waterpas Tertutup ada 2 bagian : 1). Bagian pengukuran waterpas tertutup tak terikat titik tetap 2). Bagian pengukuran waterpas tertutup terikat titik tetap Pada pengukuran waterpas tertutup tak terikat titik tetap, titik awal akan menjadi titik akhir pengukuran dan kesalahan beda tinggi hasil pengukuran dapat diketahui. Karena awal pengukuran dan akhir pengukuran tidak diikatkan pada titik tetap, maka ketinggian setiap titik ukur dari permukaan air laut tak dapat ditentukan

Yang diukur pada pengukuran waterpas tak terikat titik tetap adalah

1. Jarak antartitik ukur Jarak antartitik ukur dapat dicari dengan persamaan : j = (ba – bb) x 100 Keterangan: ba = benang atas, bb = benang bawah, 100 = konstanta Kontrol Bacaan Rambu : BT = (BA + BB) / 2 BT = bacaan benang tengah BA = bacaan benang atas BB = bacaan benang bawah

Pembacaan benang jarak pada bak ukur ba = benang atas; bb = benang bawah bt = benang tengah; ba, bb = jarak pada rambu ukur j = jarak dari titik 0 1 (jarak horizontal di lapangan)

Gambar benang diapragma dalam teropong

Kedudukan benang diapragma pada bak ukur J = (ba – bb) x 100 = (2 -1,8) x100 = 20 m

RAMBU UKUR / BAAK / STAFF

Pengukuran beda tinggi 2. Beda tinggi antar titik ukur Beda tinggi antar titik ukur dihitung dengan persamaan: t = tb – tm Pengukuran beda tinggi tb = benang tengah belakang tm = benang tengah muka t = beda tinggi antara titik 0 2

Untuk mengetahui kebenaran/kesalahan hasil pengukuran beda tinggi pada pengukuran waterpas tertutup, persamaannya sebagai berikut: 1). Kalau benar h = 0 2). Kalau salah hP ≠ h ≠ (Σ t+) + (Σ t-) ≠ 0 3). Kesalahan beda tinggi e = hP - h Σ t+ = Jumlah beda tinggi positif Σ t- = Jumlah beda tinggi negatif h = Hitungan beda tinggi antara titik awal dan akhir pengukuran hP = Perhitungan beda tinggi antara titik awal dan akhir pengukuran e = Kesalahan beda tinggi antara titik awal dan akhir pengukuran

Untuk memudahkan dalam pembuatan peta penampang, sebaiknya pada titik awal pengukuran ditentukan harga ketinggian lokal, dan usahakan harga ketinggian lokal ini dengan harga minimum. Contoh Dari data hasil pengukuran waterpas tertutup tak terikat titik tetap pada tabel berikut ini akan dihitung : Jarak antar titik ukur Jarak antartitik ukur dihitung dengan persamaan: j = (ba-bb) x100 Pembacaan benang pada rambu ukur dikatakan benar apabila : bt = ½(ba + bb)

Tinggi Dari Muka Air Laut Titik Pembacaan Benang Jarak Beda Tinggi Tinggi Dari Muka Air Laut Berdiri Tinjau Belakang Muka Positif Negatif   ba bt bb P0 1.251 1.220 1.189 a P1 1.422 1.335 1.245 1.411 1.382 1.351 b P2 1.452 1.414 1.376 1.589 1.518 1.448 c P3 1.884 1.730  1.572 1.564 1.492 1.421 d 1.300 1.223

Dari data hasil pengukuran pada tabel, maka jarak dari: Ja P0 = (1,251 – 1,189) x 100 = 0,062 x 100 = 6,200 m Ja P1 = (1,411 – 1,351) x 100 = 0,060 x 100 = 6,000 m Jb P1 = (1,422 – 1,245) x 100 = 0,177 x 100 = 17,700 m Jb P2 = (1,589 – 1,448) x 100 = 0,141 x 100 = 14,100 m Jc P2 = (1,452 – 1,376) x 100 = 0,076 x 100 = 7,600 m Jc P3 = (1,564-1,421) x 100 = 0,143 x 100 =14,300 m Jd P3 = (1,884 – 1,572) x 100 = 0,312 x 100 = 31,200 m Jd P0 = (1,382 – 1,223) x 100 = 0,159 x 100 = 15,900 m

2. Beda tinggi antar titik ukur Beda tinggi antartitik ukur dihitung dengan persamaan: t = tb – tm Dari data hasil pengukuran pada tabel, maka beda tinggi dari: P0 P1 (t1) = 1,220 – 1,382 = -0,162 m P1 P2 (t2) = 1,335 – 1,518 = - 0,183 m P2 P3 (t3) = 1,414 - 1,492 = – 0,078 m P3 P0 (t4) = 1,730 – 1,300 = + 0,430 m Σ t+ = 0,430 m Σ t- = t1 + t2 + t3 = -0,162 - 0,183 - 0,078 m = -0,423 m hP = (Σ t+) + (Σ t-) = 0,430 – 0,423 = + 0,007 m

Tinggi Dari Muka Air Laut Titik Pembacaan Benang Jarak Beda Tinggi Tinggi Dari Muka Air Laut Berdiri Tinjau Belakang Muka Positif Negatif   ba bt bb P0 1.251 1.220 1.189 a 6.200 6.000 0.162 P1 1.422 1.335 1.245 1.411 1.382 1.351 b 17.700 14.100 0.183 P2 1.452 1.414 1.376 1.589 1.518 1.448 c 7.600 14.300 0.078 P3 1.884 1.730 1.572 1.564 1.492 1.421 d 31.200 15.900 0.430 1.300 1.223 5.699 5.692 62.700 50.300 0.423

Kesalahan pengukuran (e) = hP - h = 0,007 – 0 = 0,007 m Karena pengukuran waterpas tertutup, maka beda tinggi antara titik awal dan akhir pengukuran kalau benar h = hP = 0 Kesalahan pengukuran (e) = hP - h = 0,007 – 0 = 0,007 m 3. Perhitungan koreksi kesalahan beda tinggi Dari hasil perhitungan beda tinggi pada Tabel 2, ada kesalahan (e) = + 0,007 m. Koreksi kesalahan (e) = 0,007 m Σ t = = (Σ t+) + (Σ t-) = 0,430 + 0.423 = 0,853 m (jumlah total). Koreksi kesalahan tiap m beda tinggi (k) = - e/ Σ t k = - e/ Σ t = - 0,007/0,853 = - 0,008206 m Koreksi beda tinggi tiap titik ukur (k’) = k x t t = beda tinggi antar titik ukur

Koreksi tinggi pada patok: P1 (k’1) = t1 x k = 0,162 x -0,008206 = - 0,00133 m P2 (k’2) = t2 x k = 0,183 x -0,008206 = - 0,0015 m P3 (k’3) = t3 x k = 0,078 x -0,008206 = - 0,0006 m P0 (k’0) = t0 x k = 0,430 x -0,008206 = - 0,00353 m Beda tinggi antar titik ukur setelah dikoreksi (t’) = t + k’ t’1 = t1 + k’1 = -0,162 - 0,00133 = -0,164 m t’2 = t2 + k’2 = -0,183 - 0,0015 = -0,185 m t’3 = t3 + k’3 = -0,078 - 0,0006 = -0,078 m t’0 = t0 + k’0 = 0,430 - 0,00353 = 0,427 m hP = t’1 + t’2 + t’3 + t’0 = -0,1633 - 0,185 - 0,079 + 0,426 = 0,000m h = hP (hasil hitungan dan perhitungan sama)

4. Menghitung ketinggian titik ukur tehadap titik lokal. Ketinggian titik ukur tehadap titik lokal persamaannya adalah: Hn = Hn-1 + t‟n Keterangan: Hn = Ketinggian titik ukur yang dicari. t’n = Beda tinggi antar titik ukur Hn-1 = Titik ukur yang telah ditentukan harga ketinggiannya (ketinggian lokal).

Ditentukan ketinggian lokal titik P0 (H0) = 114,000 m Ditentukan ketinggian lokal titik P0 (H0) = 114,000 m. Perhitungan ketinggian titik-titik ukur setelah dikoreksi: Titik P1, H1 = H0 + t’1 = 114,000 - 0,164 = 113,836 m Titik P2, H2 = H1 + t’2 = 113,836 - 0,185 = 113,651 m Titik P3, H3 = H2 + t’3 = 113,651- 0,078 = 113,573 m Titik P0, H0 = H3 + t’0 = 113,573 + 0,427 = 114,000 m

Tinggi Dari Muka Air Laut Titik Pembacaan Benang Jarak Beda Tinggi Tinggi Dari Muka Air Laut Berdiri Tinjau Belakang Muka Positif Negatif   ba bt bb P0 1.251 1.220 1.189 114.000 a 6.200 6.000 0.164 P1 1.422 1.335 1.245 1.411 1.382 1.351 113.836 b 17.700 14.100 0.185 P2 1.452 1.414 1.376 1.589 1.518 1.448 113.851 c 7.600 14.300 0.078 P3 1.884 1.730 1.572 1.564 1.492 1.421 113.573 d 31.200 15.900 0.427 1.300 1.223

Pengukuran waterpas pada polygon

Penampang jalur poligon

Dari hasil pengukuran tersebut di atas apakah perlu diulang atau tidak, maka di bawah ini diberikan batas toleransi kesalahan (Soetomo Wongsitjitro, Ilmu Ukur Tanah, Kanisius, th. 1980): Pengukuran yang tidak diikatkan pada titik tetap, maka toleransi kesalahan adalah:

Pengukuran yang diikatkan pada awal dan akhir pengukuran pada titik tetap, toleransi kesalahan adalah:

Untuk pengukuran waterpas tertutup tak terikat tetap, kita ambil dengan toleransi tingkat tiga : Diketahui : e = 0,007 m = 7 mm; j = 113 m = 0,113 km k3 = ± {6,0(Skm)1/2} mm = { 6,0(0113) 1/2 } mm = 2,017 mm e > k3, maka pengukuran perlu diulang.