Transcript Hidrometri n Hidrografi

Hidrometri dan Hidrografi
Pengukuran Gelombang
Metode Pengukuran
1. alat-alat ukur berada di darat (land based)
2. alat ukur di perairan
3. alat ukur di udara
Metode Pengukuran dengan
Alat di Darat
• terbatas jangkauan ukurnya
• tidak mudah mendapatkan lokasi
penempatan alat ukur yang sesuai
• kurang luwes untuk beberapa variasi
pengukuran
Metode Pengukuran dengan
Alat di Darat
• Pengukuran visual (Hoyt,1971)
Metode Pengukuran dengan
Alat di Darat
•
•
•
•
•
Pengukuran visual (Hoyt,1971)
dilakukan oleh 2 orang
orang pertama memegang papan duga
papan duga dipegang supaya dapat berdiri tegak
pada garis pantai rata-rata
Dasar papan duga dianggap mendekati elevasi
dasar atau lembah gelombang pecah
Metode Pengukuran dengan
Alat di Darat
•
•
•
orang kedua berdiri di sisi darat dari orang
pertama
orang kedua mencari tempat sehingga ia dapat
melihat cakrawala di lepas-pantai satu garis
dengan puncak gelombang pecah dan papan duga
angka yang terbaca pada papan duga merupakan
taksiran tinggi gelombang pecah
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
•
Pengukuran dengan stadia-type
wave gauge
•
pelampung berbendera (tanda) yang
dipasang di tempat yang diinginkan
•
teropong yang dapat digerakkan
secara vertikal mengikuti gerak
pelampung
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
Dengan kamera video atau film
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
•
•
•
Pengukuran dengan kamera video atau
film
merekam pergerakan muka air pada
tiang-tiang berskala
Perekaman video pada umumnya
dilakukan secara menerus untuk intervalinterval waktu sampling tertentu
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
•
periode perekaman sebaiknya lebih
panjang beberapa kali periode gelombang
terpanjang yang signifikan
pengambilan gambar dengan frekuensi
tertentu misalnya
•
–
–
dalam durasi 10 menit diambil gambar
dengan interval antara gambar 0.2 detik
dalam durasi 25 menit dengan interval
pengambilan gambar 0.5 detik
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
•
•
Pengukuran dengan stereo-photography
Gambar diambil dengan dua buah kamera
–
–
•
•
di darat, digantungkan pada balon
dengan helikopter
perletakkan di darat adalah yang paling baik
(posisi lebih akurat)
dapat pula dipasang di atas bangunan di tepi
pantai yang cukup tinggi
Pengukuran dengan stereo-photography
Metode Pengukuran dengan Alat di Darat
•
•
•
•
jarak antar dua kamera harus cukup
untuk mendapatkan efek stereo pada
gambar gelombang
semakin tinggi lokasi kamera akurasi
semakin rendah
udara berangin pengukuran dengan
balon atau helikopter sulit
penggunaan balon terbatas pada
kecepatan angin di bawah 5 m/d
Pengukuran dengan alat ukur di
perairan
• Pengukuran secara Elektronik
• termasuk alat ukur yang diletakkan pada
permukaan air
• umumnya ditujukan untuk mengukur tinggi
gelombang di daerah surfzone
• Ada tiga macam yaitu
– resistance type,
– capacitance type dan
– step-type
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Jenis Resistancy
• dua buah batang logam terbuka tahan karat sejajar
yang dipasang tegak, atau
• dua kabel terbuka dililitkan secara sejajar pada
tabung dari bahan isolator
• Air laut yang berada di antara dua logam sejajar
tersebut berfungsi sebagai penghantar arus listrik
• Perubahan arus listrik karena perubahan panjang
celah yang terendam dikorelasikan dengan elevasi
muka air dan direkam
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Jenis Capacitancy
• kawat logam berisolasi yang dipasang tegak
• Bahan isolasi dan air yang berada di sekeliling
kawat pada bagian yang terendam berfungsi
sebagai dielektrik yang diukur hambatannya
terhadap arus bolak-balik (capacitance) dengan
frekuensi yang cukup tinggi
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• catatan yang perlu diperhatikan
• beberapa alat yang sama diletakkan berdekatan
pengukuran dapat menjadi kacau karena interferensi
• panjang kabel transmisi mempunyai batas tertentu
• dapat terjadi kesalahan jika kabel kotor
• perlu dilindungi dan gangguan perahu atau benda
apung lainnya
• untuk pengukuran jangka panjang biaya
pengoperasian dan perawatan dapat menjadi mahal
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• step-type wave gage
• berupa barisan elektrode dengan interval tetap
yang dipasang pada sebuah batang vertikal
• Jika air berada di antara sepasang kutub elektrode
maka terjadi hubungan arus listrik
• diketahuinya nomor elektrode mana yang berada
pada batas antara status hidup dan mati, elevasi
muka air dapat diperkirakan
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran gelombang melalui tekanan
• prinsip : pengukuran tekanan pada umumnya dipasang di
dasar pantai
• Elevasi muka air atau tinggi gelombang diukur
berdasarkan perubahan tekanan hidrostatis yang terasa di
dasar pantai
• Sensor penangkap tekanan dapat berupa
–
–
–
–
–
gelembung udara dalam tabung karet (rubber tube),
tahanan litrik geser
diferensial transformator
membran logam tahan karat, atau
piezoelectric
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran gelombang melalul tekanan
• Data dapat disalurkan ke darat lewat kabel atau
gelombang radio, alat perekam di darat.
• Data dapat direkam di tempat dan pada waktuwaktu tertentu rekaman diambil untuk dianalisis di
darat
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Dikenal dua sistem pengukuran yaitu
– absolut pressure dan
– differential pressure.
• sistem absolut pressure,
– Sistem ini memungkinkan dilakukannya analisis
perubahan tinggi muka air rata-rata yang berperiode
lambat
– penempatan kedalaman alat dapat terbatas
• sistem differential pressure
– pengukuran hanya mencatat perubahan tekanan dengan
periode yang relatif cepat
– alat dapat menyesuaikan diri pada kedalaman
berapapun
– penurunan alat harus pelan-pelan (ada kecepatan
maksimumnya)
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran dengan Buoy
• buoy menangkap akselerasi gerak yang dialami
buoy akibat naik turunnya muka air
• Akselerasi vertikal yang tercatat kemudian
diintegralkan sehingga diperoleh catatan tinggi
gelombang
• umumnya dipakai untuk pengukuran di lepaspantai
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Data dapat
– direkam di tempat,
– dikirim melalui gelombang radio ke stasion pencatat di
darat, atau
– dikirim melalui kabel ke stasion pencatat di perahu
yang ditambatkan di dekatnya
• Buoy sering dikombinasi dengan alat ukur
– sistem tekanan atau
– Sistem ultrasonik yang dipasang di dasar pantai
Buoy mengukur percepatan
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Buoy ada yang dapat sekaligus mencatat arah
gelombang datang
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran dengan gelombang ultrasonik
• Prinsip kerja alat adalah mengukur waktu tempuh
pulsa gelombang ultrasonic yang terpantul oleh
bidang muka air.
• Alat pemancar dan penerima pulsa gelombang
ultrasonik dapat diletakkan
– di dalam air atau
– dipasang di udara.
• Pada pemasangan alat di dalam air, gelombang
merambat dalam air
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran dengan gelombang ultrasonik
• Kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam air
relatif stabil.
• Penempatan alat di udara dapat dipengaruhi oleh
perubahan suhu udara karena kecepatan rambat
gelombang ultrasonik cukup sensitif terhadap suhu
udara
Pengukuran dengan alat ukur di perairan
• Pengukuran dengan radio
• Prinsip serupa dengan metode pengukuran dengan
gelombang ultrasonik.
• tidak menggunakan pancaran pulsa-pulsa
gelombang
• menggunakan modulasi frekuensi gelombang
gergaji sehingga
– pancaran gelombang menerus
– tetapi frekuensi gelombang radio bergeser naik-turun.
• Pengukuran perubahan jarak/elevasi muka air
diperoleh melalui pergeseran fase antara
gelombang modulasi yang dipancarkan dan
gelombang yang diterima (pantulan)
Pengukuran Arah Gelombang Datang
• Pengamatan visual dgn kompas magnetis.
• lebih mudah dilakukan jika berada pada
tempat yang cukup tinggi.
• Beberapa metode pengukuran dengan alat
ukur adalah sebagai berikut ini
–
–
–
–
–
wave gage array
buoy
current meter
gage-type direction meter
penginderaan jauh (radar, photogrammetry)
Wave gage array
• dua atau lebih alat ukur dengan listrik yang
dipasang berderet.
• Jarak antar alat ukur kurang dari setengah
panjang gelombang, (L/2), gelombang yang
terpanjang yang diamati.
• Deretan alat ukur membentuk garis yang
diperkirakan tegak lurus dengan arah utama
gelombang.
• Distribusi arah gelombang diperoleh dengan
menganalisis statistik rekaman pengukuran
Buoy
• dengan suatu buoy khusus yang mencatat
– akselerasi vertikal, dan
– kemiringan horisontal dalam dua arah (x,y).
• telah dikembangkan suatu jenis buoy lain
yang mengukur pula kelengkungan kurva
muka air dalam dua arah horisontal
(Mitsuyasu, 1975)
Current meter
• Pengukuran arah gelombang dapat pula
dilakukan dengan alat ukur kecepatan aliran
yang mengukur dua arah kecepatan secara
simultan.
• Nigata, 1964, mengembangkan alat ukur
arus magnetis dua dimensi untuk
mengamati arah prinsipal gelombang
Sampai di sini dahulu