PUSAT PENELITIAN DAN PELATIHAN IRIGASI ITRC Universitas Negeri Politehnik California San Luis Obispo

Kontrol Hulu Bagian 3 Pengendalian Debit dan Pengukuran Aliran di Saluran Charles M. Burt, P.E., PH.D. Chairman, Irrigation Training and Research Center (ITRC) California Polytechnic State University (Cal Poly) San Luis Obispo, CA , Oleh :

Ini adalah “komandan air” dalam irigasi kecil modern ditingkat Kabupaten yang menggunakan pengontrol/hulu. Dia menerima permintaan air setiap hari, dengan tiap jam ada perubahan dari petani atau pekerja/petugas Kabupaten lainnya. Dengan mengetahui semua permintaan air di semua penyadapan (plus antisipasi kehilangan air) pada suatu waktu, Dia mampu menghitung beberapa debit aliran yang harus masuk utama. Dia bertanggung jawab untuk mengambil keputusan di seluruh bagian saluran utama.

Pada “saat yang tepat” sekali atau lebih per hari jumlah aliran air dibangunan perlu di rubah (diatur) Detil perubahan meliputi : -Seberapa sering harus dibuat perubahan ? -Bagaimana perubahan/pengaturan jumlah aliran air dihitung ? -Begaimana jumlah aliran air diukur -Apa yang dimaksud dengan “saat yang tepat” itu ?

Replogle Flum (Patterson ID, Calif) Pengukuran debit aliran

Dimana pengukuran debit aliran diperlukan ? •Di pangkal saluran •Di salah satu titik setiap percabangan seperti : - disemua penyadapan - Di semua pemasukan ke sub saluran •Dibangunan pelimpah •Dititik resirkulasi

Mengapa pengukuran debit aliran air diperlukan ? •Sering diperlukan (tetapi tidak selalu) sebagai bagian fungsi kontrol aliran -Jika anda ingin menyalurkan sesuatu, sangat perlu mengetahui berapa banyak yang kita salurkan •Jumlah biaya •Hak atas air

Pengukuran dan kontrol aliran adalah hal yang tidak sama •Beberapa peralatan atau bangunan dapat melakukan pengukuran dan kontrol aliran sekaligus •Tetapi terkadang lebih baik memilih dua alat yang berbeda – untuk setiap fungsi •Ada perbedaan kemampuan diantara “alat pengontrol” yaitu untuk -Mengatur debit aliran awal, dan -Menjaga debit aliran apabila terjadi perubahan ketinggian muka air dihulu (upstream) atau hilir (downstream)

Asumsi dasar dalam operasi kontrol hulu •Debit aliran air disemua penyadapan/pengambilan diketahui dan dikontrol Fokusnya adalah untuk mengetahui dan mengontrol debit aliran dititik percabangan, bukan mengetahui debit aliran air disaluran itu sendiri (kecuali dititik hulu bangunan dan diujung akhir saluran)

Pengukuran aliran dititik hulu bangunan saluran •Replogle flum (pilihan pertama ITRC) •Acoustic Doppler Flow Meter (ADFM) •Pintu tera di penampang saluran (kontrolnya rendah dan memerlukan banyak waktu •Pintu kalibrasi (sering kesulitan untuk mengkalibrasi secara akurat)

Replogle Flume (bendung ambang lebar) alat yang sangat akurat dan dipercaya sebagai alat ukur aliran di pangkal saluran (flum terkait di Merced ID, didesain oleh S. Styles dari ITRC)

Replogle Flum di proyek Rio Yaqui, Sonora, Meksiko. Terlihat terlalu lebar untuk suatu pengukur debit aliran

Terlihat alga tumbuh subur di flum. Ini dapat dikurangi dengan (1) pengecatan dibangunan beton dengan anti tanaman, dan (2) membuat jembatan di saluran ini sehingga secara priodik dapat dilakukan pembersihan alga

Elektronik doppler dan ultrasonik meter digunakan apabila : •Tidak cukup tersedia ketinggian untuk memasang flum (biasanya memerlukan sedikitnya 0,3 m) •Saluran tidak dapat dikeringkan (ditutup) selama pemasangan flum •Saluran sangat besar dan biaya flum mungkin terlalu besar ADFM yang di foto ini memerlukan biaya sekitar $ 30,000 termasuk pemasangannya. Untuk flum yang besar biayanya sekitar $ 100,000

Permukaan aliran Aliran Tampak Samping Tampak Belakang Aliran ACOUSTIC DOPLLER FLOW METER (ADFM) Tampak Atas

Pemasangan ADFM di bawah saluran

Pemasangan sebuah ADFM di Pintu Utama Rock Dam – CRIT-Arizona

Data aliran dari alat elektronik bervariasi dan perlu dihitung rata- rata untuk kontrol pintu

Ada bermacam-macam alat pengukuran aliran

Sountek argonaut SL -2 transducers untuk kecepatan aliran -1 transducer for kedalaman (on top)

Current meter digunakan sewaktu-waktu untuk mengkalibrasi aliran di saluran atau sungai. Tetapi hal ini jarang dipakai diirigasi moderen untuk pengukuran harian

“penampang ukur (rated section)” bagian saluran yang ditera/diukur Kabel untuk pengukur kecepatan (current meter) Sensor tinggi muka air

Penampang ukur (Rated Section) harus sering diukur kecepatannya dengan current meter, sebab kekasaran aliran sering berubah-ubah, karena itu hubungan Debit (Q) untuk kedalaman (H) berubah Jika pemakaian current meter akurat (ini memerlukan waktu) tingkat keakuratan 5 % atau lebih dapat dicapai. Keakuratan tergantung dari orang dan cara penggunaan current meter yang benar

•Pengontrol harus sering di update yang memerlukan kalibrasi kurva baru •Waktu responnya lambat, dibandingkan menggunakan alat aliran kritis seperti flum. Hal ini disebabkan penampang saluran panjang harus menerima ketinggian muka air baru selama debit aliran meningkat. Kontrol otomatis perlu respon cepat – rated section memerlukan sejam atau lebih untuk mencapai stabilitas setelah adanya perubahan debit aliran Meskipun penampang ukur (rated section) dapat mengukur aliran dengan akurat, tetapi tidak bagus untuk MENGONTROL aliran, hal ini disebabkan :

“Pintu Gerak”

Secara umum, ITRC lebih senang untuk tidak menggunakan persamaan pintu debit. Ada kesulitan dalam kalibrasi pintu ketika pintu dibuka/digerakkan dengan beberapa kombinasi yang berbeda. Demikian juga, apabila aliran air berubah dari aliran bebas ke aliran tenggelam sulit untuk mengkalibrasi

Standar dasar dalam pengukuran aliran di SALURAN (untuk keperluan kontrol aliran) dalam sistem moderen •Replogle flum adalah terbaik •Alat ADFM atau akustik adalah pilihan kedua •Pintu gerak dapat dipakai jika ada perubahan yang besar dalam ketinggian muka air, dan aliran air selalu aliran tenggelam atau selalu aliran bebas •Penampang ukur (rated section) terukur adalah sangat lambat dan sulit digunakan untuk mengontrol aliran secara fleksibel

Sekian Bagian 3 – Kontrol Hulu Saluran