Cara Menghitung Debit Air, Volume, Waktu

Istilah Debit dalam hidrologi adalah sejumlah besar volume air yang mengalir dengan sejumlah sedimen padatan (misal pasir), mineral terlarut (misal magnesium klorida), dan bahan biologis (misal alga) yang ikut bersamanya melalui luas penampang melintang tertentu. Istilah “debit” juga digunakan dalam bidang lain, misal aliran gas, yang juga merupakan ukuran volumetrik per satuan waktu. Istilah debit dalam hidrologi sinonim dengan debit aliran (stream flow) yang digunakan pakar hidrologi sungai, dan debit keluaran (ouflow) yang digunakan dalam sistem penampungan air, namun berbeda dengan debit masukan (inflow).

Pengertian Debit Air

Dari pembahasan diatas, maka pengertian debit air adalah banyaknya volume zat cair yang mengalir pada tiap satu satuan waktu, biasanya dinyatakan dalam satuan liter/detik atau dalam satuan meter kubik (m3) per detik.

Debit adalah besaran yang menyatakan banyaknya air yang mengalir selama 1 detik yang melewati suatu penampang luas. Misal, ambil sebuah selang dan nyalakan kran, air akan mengalir melalui penampang ujung selang itu. Jika selama 5 detik air yang mengalir adalah lewat ujung selang adalah 10 m3, maka kita katakan debit air adalah (10/5) m3/detik = 2 m3/det.

Misalnya Debit air sungai metro adalah 3.000 l / detik. Artinya setiap 1 detik air yang mengalir di sungai Pesanggrahan adalah 3.000 l. Satuan debit digunakan dalam pengawasan kapasitas atau daya tampung air di sungai atau bendungan agar dapat dikendalikan.

Untuk dapat menentukan debit air maka kita harus mengetahui satuan ukuran volume dan satuan ukuran waktu terlebih dahulu, karena debit air berkaitan erat dengan satuan volume dan satuan waktu.
Perhatikan konversi satuan waktu berikut :

1 jam = 60 menit
1 menit = 60 detik
1 jam = 3.600 detik
1 menit = 1/60 jam
1 detik = 1/60 detik
1 jam = 1/3.600 detik

Konversi satuan volume :
1 liter = 1 dm³ = 1.000 cm³ = 1.000.000 mm³ = 0.001 m³
1 cc = 1 ml = 1 cm

Rumus Menghitung Debit Air

Untuk menghitung debit air, dapat memakai beberapa rumus dalam metode perhitungan. Umumnya satuan untuk menyatakan debit adalah volume per satuan waktu, seperti m3/s (meter kubik per detik) dalam satuan internasional, atau ft3/s (kaki kubik per detik) dalam satuan imperial.

Metode untuk mengukur dan memperkirakan debit dari sebuah sungai dilakukan berdasarkan bentuk sederhana dari persamaan kontinuitas dan turunannya. Persamaan tersebut hanya berlaku fluida yang tak dapat dimampatkan (incompressible) seperti air. Dalam persamaan ini, debit (Q) adalah setara dengan hasil perkalian dari luas penampang melintang sungai dan kecepatan aliran rata-rata pada titik tersebut.

Rumus Debit Air

Debit =   Volume = __m³__

                Waktu       Detik

Rumus Menghitung Waktu Aliran – Debit

Dalam perhitungan Debit Air, bila mencari waktu aliran air, dimana diketahui volume dan debit, memakai rumus dengan penjelasan seperti di bawah ini

Rumus Menghitung Volume Aliran – Debit

Selanjutnya, dalam rumus hitung debit, bila mencari volume aliran, dimana diketahui debit dan waktu aliran dapat memakai rumus berikut.

Contoh Cara Menghitung Debit, Waktu Aliran, dan Volume Aliran

Contoh Soal 1
Soal : Volume air yang keluar dari sebuah pipa dalam satu menit adalah 12 liter. Berapa liter per detik debit air yang keluar dari pipa tersebut?

Baca Juga:

• "Hydraulic Structures" edisi ke-4 oleh Novak dan Narayanan.
• ICOLD Bulletin Publikasi Teknis
• Sudut Geser Tanah Granular dan Parameter Elastisitas Tanah menurut Burt Look (2007)
• Uji Petrografi dalam geologi teknik
• Konsolidasi, deformasi, settlement, dan dispisasi material tanah dan batu pada konstruksi bendungan
• Prinsip stabilitas lereng, analisis stabilitas dan keamanan bendungan
• Prinsip Stabilitas Lereng
• Keamanan Bendungan

Jawab :
Volume aliran = 12 liter
Waktu alir       = 1 menit = 60 detik
Debit                = volume aliran/waktu aliran = 12/60 = 0,2
Jadi debit air keluar pipa adalah 0,2 liter/detik

Contoh Soal 2
Soal : Sebuah ember dapat menampung 5 liter air. Ember tersebut digunakan untuk menampung air yang keluar dari sebuah keran dengan kecepatan aliran 0,25 liter per detik. Setelah berapa lama ember tersebut penuh?

Jawab :
Volume aliran = 5 liter
Debit                = 0,25 liter/detik
Waktu alir       = volume alir/debit = 5/0,25 = 20
Jadi ember penuh setelah 20 detik

Contoh Soal 3
Soal : Diketahui debit air yang mengalir melalui suatu saluran irigasi adalah 1,2 m³/detik. Berapa meter kubik air yang mengalir di saluran irigasi tersebut dalam waktu 5 menit?

Jawab :
Debit                = 1,2 m3/detik
Waktu aliran   = 5 menit = 5 x 60 detik = 300 detik
Volume aliran = debit x waktu aliran = 1,2 x 300 = 360
Jadi air yang mengalir dalam waktu 5 menit adalah 360 m³

Contoh Soal 4
Sebuah pipa mampu mengalirakan air sebanyak 216 liter air dalam waktu 10 menit. Berapa cm³/ detik debit aliran pipa air tersebut?

Penyelesaian :
Diketahui : Volume (v)  = 216 liter = 216.000 cm³
Waktu (t)    = 10 menit = 10 x 60 = 600 detik
Ditanya : Debit (Q)

Jawab :

 

Jadi debit aliran pipa air adalah 360 cm³/detik

Contoh Soal 5
Kolam yang memiliki volume 36 m3 diisi dengan air, menggunakan selang. Waktu yang dibutuhkan untuk mengisinya hingga penuh adalah 5 jam. Berapa liter/detik debit air yang keluar dari selang tersebut?

Penyelesaian :
Diketahui : Volume (v) = 36 m3 = 36.000 dm3= 36.000 liter
Waktu (t)  = 3 jam = 5 x 3600 = 18.000 detik
Ditanya : Debit (Q)

Jawab :

Jadi debit air yang keluar dari selang adalah 2 liter/detik

Contoh Soal 6
Terdapat sebuah air terjun yang memiliki debit air sebesar 50 m³/detik. Berapa banyak air yang mampu dipindahkan air terjun tersebut dalam waktu 2 menit?

Penyelesaian:
Diketahui : Debit  (Q) = 50 m³/detik

Waktu (t) = 2 menit = 120 detik

Ditanya     : Volume (v)

Jawab       : V = Q x t = 50 m³/detik  x 120 detik = 6000 m³

Jadi banyak air yang mampu dipindahkan air terjun selama 2 menit adalah 6000 m³

Contoh Soal 7
Sebuah tangki memiliki volume 5000 liter. Tangki tersebut akan diisi penuh oleh minyak tanah dengan menggunakan selang dengan debit aliran 2,5 liter/detik. Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengisi tangki hingga penuh?

Penyelesaian:
Diketahui : Volume (v) =5000 liter

Debit (Q) = 2,5 liter/detik.

Ditanya     : Waktu (t)

Jawab       :

Jadi waktu yang dibutuhkan untuk mengisi tangki hingga penuh adalah 33 menit 20 detik.

Contoh Soal 8
Bayu memiliki bak dengan ukuran panjang  90 , lebarnya 70 cm dan tinggi  80 cm. Bak tersebut diisi air dari kran. Air keran mampu mengisi bak hingga penuh selama 20 menit. Berapa liter/ menit debit air yang mengalir dari kran tersebut?

Penyelesaian :

Diketahui :

Panjang bak (p) = 90 cm, lebar bak (l) = 70 cm, dan tinggi (t) = 80 cm

Volume bak = p x l x t = 90 cm x 70 cm x 80 cm = 504.000 cm³ = 504 liter

Waktu (t) = 20 menit = 1200 detik

Ditanya     : Debit (Q)

Jawab       :

Jadi debit air yang mengalir dari kran tersebut adalah 0,42 liter/ detik

Penutup

Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Cara Menghitung Debit Air, Volume, Waktu. Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.

Apa reaksimu setelah membaca Cara Menghitung Debit Air, Volume, Waktu