BAB IV PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN

(1)

BAB IV

PERHITUNGAN MUATAN ANGKUTAN SEDIMEN

IV.1. Perhitungan Kemiringan Dasar Sungai

Rumus yang dipakai untuk menghitung kemiringan saluran adalah ; H S x Δ = Δ ……….(IV.1) dimana :

S = Kemiringan dasar saluran ΔH = Beda tinggi

ΔX = Jarak memanjang

Contoh perhitungan kemiringan sungai Lematang

Tabel IV.1 : Data Pengukuran Kemiringan Sungai Lematang

N o . p a t o k j a r a k ( m ) j a r a k L ( m ) E l e v a s i ( m ) 1 0 0 4 . 0 3 2 1 8 8 1 8 8 3 . 2 7 3 2 3 5 4 2 3 3 . 3 4 4 1 5 4 5 7 7 3 . 7 5 1 0 2 6 7 9 3 . 9 7 6 1 6 5 8 4 4 3 . 9 1 B M . 1 2 4 6 1 0 9 0 4 . 3 6 7 2 2 4 1 3 1 4 3 . 2 2 8 2 5 2 1 5 6 6 2 . 7 9 9 1 4 9 1 7 1 5 3 . 1 4 1 0 1 0 2 1 8 1 7 3 . 4 9 1 1 2 2 3 2 0 4 0 3 . 5 2 1 2 2 1 4 2 2 5 4 3 . 1 7 1 3 1 7 7 2 4 3 1 3 . 3 9 1 4 9 2 2 5 2 3 3 . 2 1 1 5 2 2 5 2 7 4 8 3 . 3 9 1 6 2 3 9 2 9 8 7 3 . 4 9 1 7 1 7 8 3 1 6 5 3 . 4 6 1 8 8 9 3 2 5 4 3 . 1 8 1 9 2 4 9 3 5 0 3 3 . 2 7 2 0 2 2 8 3 7 3 1 3 . 1 4 2 1 1 2 2 3 8 5 3 3 . 2 5 B M . 2 6 7 3 9 2 0 3 . 2 4 2 2 2 3 4 4 1 5 4 3 . 4 6 2 3 1 8 3 4 3 3 7 3 . 3 5 2 4 9 2 4 4 2 9 3 . 1 6 2 5 2 4 5 4 6 7 4 3 . 2 6 2 6 1 6 1 4 8 3 5 3 . 6 2 2 7 7 9 4 9 1 4 3 . 2 4 2 8 1 7 4 5 0 8 8 3 . 4 2 2 9 8 3 5 1 7 1 3 . 1 5 3 0 2 7 3 5 4 4 4 3 . 2 3 3 1 2 0 9 5 6 5 3 3 . 3 1 B M . 3 7 4 5 7 2 7 3 . 1 2 3 2 2 2 6 5 9 5 3 3 . 1 2 3 3 1 9 5 6 1 4 8 3 . 2 3 4 1 8 1 6 3 2 9 3 . 1 4 3 5 1 8 7 6 5 1 6 2 . 9

(2)

Gambar IV.1. : Kemiringan Rata-Rata Sungai Lematang KEMIRINGAN LOKAL TTK 1 ( Pias 1 - 2 ) -0.42 -0.36 -0.3 -0.24 -0.18 -0.12 -0.06 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 JARAK (m) ELE VAS ( m )I KEMIRINGAN LOKAL TTK BM1 ( Pias 6 - BM.1 - 7 ) -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 JARAK (m) EL E VAS ( m )I KEMIRINGAN LOKAL TTK 11 ( Pias 10 - 11 -12 ) -0.2 -0.16 -0.12 -0.08 -0.04 0 0 50 100 150 200 250 300 350 JARAK (m) EL EV ASI ( m ) KEMIRINGAN LOKAL TTK 17 ( Pias 16 - 17 - 18 ) -0.16 -0.12 -0.08 -0.04 0 0.04 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 JARAK (m) EL EVAS I ( m ) KEMIRINGAN LOKAL TTK BM2 ( Pias 21 - BM.2 - 22 ) -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0 0.01 0 100 200 300 400 JARAK (m) EL EVA S ( m )I KEMIRINGAN LOKAL TTK 27 ( Pias 26 - 27 - 28 ) 0.05 0.08 0.11 0.14 0.17 0.2 0 100 200 300 JARAK (m) EL EVAS ( m )I

Gambar IV.2. : Kemiringan Lokal Sungai Lematang

Untuk kemiringan sungai-sungai yang lain dapat dilihat pada table berikut :

BM.2 1 BM.1 11 17 27 2.5 3 3.5 4 4.5 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 Jarak Memanjang (m) E lev as i ( m )

(3)

Tabel IV.2. : Kemiringan Lokal Sungai

TITIK DATA 1 BM.1 11 17 BM.2 27

KEMIRINGAN LOKAL (S) 0.00101 0.00089 0.00051 0.00047 0.00013 0.00030

KEMIRINGAN LOKAL SUNGAI LEMATANG

T IT IK D AT A 3 B M .1 1 5 2 1 B M .2

K E M IR IN G AN L O K AL (S ) 0 .0 0 0 2 0 0 .0 0 0 3 1 0 .0 0 0 8 6 0 .0 0 0 5 2 0 .0 0 0 4 0

K E M IR IN G AN L O K AL S U N G AI L AK IT AN

TITIK DATA BM.1 11 24 34 42 BM2

KEMIRINGAN LOKAL SUNGAI ENIM

TITIK DATA BM.1 14 21 30 40 BM2

KEMIRINGAN LOKAL SUNGAI BATANGHARILEKO

IV.2. Perhitungan Kedalaman

Pendekatan Einstein dipakai untuk menghitung kedalaman rerata ruas sungai.

Einstein’s Approach

Langkah-langkah perhitungannya : Step 1 : Asumsikan harga R’

Step 2 : Untuk menentukan harga V digunakan gambar 3.9 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang, halaman 71

' ' * 5.75* *log 12.27R * V U X ks ⎛ ⎞ = _⎜ _⎟ ⎝ ⎠ ...(IV.2)

Gambar IV.3. : Faktor Koreksi Distribusi Kecepatan

Step 3 : Hitung ψ dan hubungan antara '' *

/

V U dengan menggunakan gambar.

(4)

' 35 ' * s d SR γ γ γ − Ψ = ………...(IV.3)

Gambar IV.5. : Hubungan Antara V U/ _*'' dan Ψ'

Step 4 : Hitung " * " * * V U V U ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ………....…...(IV.4)

( )

2 " * " U R gS = ………...……..(IV.5) Step 5 : Hitung R = R’+R”

Step 6 : Hitung Q = V*A, jika Q hasil hitungan sama dengan harga Q awal maka perhitungan sudah benar, jika belum sama maka asumsikan kembali harga R’ sampai harga Q hasil hitungan dan harga Q awal sama.

(5)

S o = 0 . 0 0 1 0 1 B = 6 9 . 5 0 m Q d a t a = 9 1 . 0 0 m 3 / d t k Q s e d . d a t a = 2 . 1 8 t o n / d t k D e b i t f a l l v i s c o s i t a s R a n c a n g a n v e l o c i t y k i n e m a t i k d9 0 d6 5 d5 0 d3 5 ( g ) m m m m m m m m m3 _{/ d e t i k} _m _{/ d e t}2 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 9 1 1 0 0 1 2 0 1 3 0 d i c o b a g r a f 3 . 9 g r a f . 3 . 1 0 0 . 8 1 2 0 . 0 9 0 0 . 0 0 2 0 7 0 . 0 9 4 5 0 . 4 0 1 . 6 2 5 0 . 8 3 8 3 9 . 6 3 4 5 . 1 0 4 . 2 7 1 0 . 9 2 1 0 . 0 9 5 0 . 0 0 1 9 4 0 . 1 1 4 2 0 . 4 1 1 . 6 0 8 0 . 8 8 3 3 4 . 9 4 4 5 . 3 0 4 . 6 7 9 1 . 0 2 0 0 . 1 0 0 0 . 0 0 1 8 5 0 . 1 3 3 1 0 . 4 2 1 . 5 9 7 0 . 9 2 2 3 1 . 5 5 2 5 . 6 0 5 . 1 6 5 1 . 1 0 5 0 . 1 0 5 0 . 0 0 1 7 7 0 . 1 5 0 1 0 . 4 5 1 . 6 0 9 0 . 9 6 8 2 9 . 1 2 5 5 . 9 0 5 . 7 0 9 1 . 1 7 5 0 . 1 0 8 0 . 0 0 1 7 2 0 . 1 6 4 5 0 . 5 0 1 . 6 4 2 1 . 0 1 8 2 7 . 3 9 0 6 . 2 0 6 . 3 1 1 1 . 1 7 6 0 . 1 0 8 0 . 0 0 1 7 2 0 . 1 6 4 7 0 . 5 3 1 . 6 6 7 1 . 0 3 4 2 7 . 3 6 7 6 . 2 1 6 . 4 2 0 1 . 2 3 3 0 . 1 1 0 0 . 0 0 1 6 8 0 . 1 7 6 9 0 . 5 7 1 . 6 8 8 1 . 0 7 2 2 6 . 1 0 2 6 . 3 0 6 . 7 5 5 1 . 3 7 4 0 . 1 1 7 0 . 0 0 1 5 9 0 . 2 0 8 1 0 . 6 3 1 . 7 0 8 1 . 1 4 5 2 3 . 4 2 3 6 . 4 0 7 . 3 2 9 1 . 4 1 8 0 . 1 1 8 0 . 0 0 1 5 7 0 . 2 1 8 1 0 . 7 2 1 . 7 5 9 1 . 1 9 8 2 2 . 6 9 6 6 . 5 0 7 . 7 8 8 0 . 0 0 1 8 8 0 . 8 1 4 5 9 . 7 1 8 5 0 . 0 2 0 . 8 3 9 0 . 0 0 2 2 6 0 . 9 2 3 6 8 . 0 5 0 6 0 . 0 8 0 . 9 5 3 0 . 0 0 2 7 5 1 . 0 2 3 7 5 . 9 1 7 7 0 . 0 2 1 . 0 6 0 0 . 0 0 3 3 6 1 . 1 0 8 8 2 . 7 1 8 8 0 . 0 3 1 . 1 5 2 0 . 0 0 4 1 0 1 . 1 7 9 8 8 . 4 3 6 9 0 . 0 1 1 . 2 2 9 0 . 0 0 4 2 5 1 . 1 8 0 8 8 . 5 1 1 9 1 . 5 1 1 . 2 3 0 0 . 0 0 4 7 0 1 . 2 3 8 9 3 . 2 8 2 1 0 0 . 0 1 1 . 2 9 4 0 . 0 0 5 5 4 1 . 3 8 0 1 0 4 . 8 2 9 1 2 0 . 0 5 1 . 4 4 8 0 . 0 0 6 2 5 1 . 4 2 4 1 0 8 . 5 2 4 1 3 0 . 0 3 1 . 4 9 7 1 1 T t k d a t a D T t k d a t a u k u r a n s e d i m e n G r a v i t a s i G a m m a a i r G a m m a S e d i m e n ( v ) T t k d a t a R ' x 0 . 0 1 9 7 0 . 1 2 1 0 . 7 8 5 0 0 . 3 1 5 0 0 . 2 4 1 0 0 . 0 0 0 0 1 6 9 . 8 6 2 . 3 8 1 6 5 γ γ s ( )1/ 2 ' ' * U = gR S ' * 1 1 . 6 U ν δ = ' 35 ' s d SR γ γ ψ γ − = " * V U *" " * V U V U ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ( )" 2 * " U R g S = R = R'+R" Q = A V γ γ s (ω) ' l o g 1 2 . 2 7 R x k s ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ' ' * 5.75 log 12.27R V U x ks ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ( )'1 / 2 5 0 d R k s δ = δ 2 6 9 .5 2 A= D+ D

Untuk menentukan kedalaman sungai-sungai yang lain sama seperti perhitungan diatas dan dapat dilihat pada lampiran.

(6)

IV.4. Perhitungan Transportasi Sedimen

Perhitungan menggunakan rumus-rumus angkutan sediment yaitu : Yang’s, Ackers dan White, Einstein, Engelund dan Hansen, Shen dan Hung, Laursen, Leo Van Rijn, Colby’s, Karim dan Kenedy’s dan Chang,Simon , Richardson’s

IV.4.1. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Yang’s.

Diketahui data suatu saluran sebagai berikut :

- Ukuran diameter sediment (d50) = 0.241 mm

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101 - Temperatus (t) = 14.5 OC - Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m - Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik - Berat jenis sediment (γs) = 165

- Berat jenis air ( γ ) = 62.38 - Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah-langkah perhitungannya adalah : 1. Hitung luas penampanh (A) A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

2. Hitung kecepatan rata-rata (V)

Q V

A

=

= 0.837 m/detik

3. Tentukan harga Ws dengan melihat grafik 1.3 buku sediment transport, Chih Ted Yang, halaman 10 berikut :

(7)

Gambar IV.6 : Hubungan Antara ω dan d

4. Hitung kecepatan geser U* = (gRS)0.5

= 0.100 m/detik

5. Hitung nilai bilangan Reynold Re = U*d50/v

= 1353.07

6. Hitung harga parameter

= 1.474

7. Kosentrasi sediment total

= 0.11813 ppm 8. Muatan sedimen Qs

= 5.91*86400 = 5.1x105 ton/hari

Untuk perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dihalaman lampiran.

* 5 0 2 .5 0 .6 6 lo g 0 .0 6 cr V U d ν = + ⎛ _{⎞ −} ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 50 * 50 *

log 5.435 0.286log 0.457 log

1.799 0.409log 0.314log log

t cr d U C d U VS V S ω ν ω ω ν ω ω ω = − − ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ +_⎜ − − _⎟ _⎜ − _⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

(8)

IV.4.2. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Acker’s dan White

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101 - Temperatus (t) = 14.5 OC - Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m - Debit rancangan (Q) = 50 m3_/detik

- Berat jenis sediment (γs) = 165

Langkah-langkah perhitungannya adalah : 1. Hitung luas penampanh (A) A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

Q V

A

=

= 0.837 m/detik 3. Hitung kecepatan geser U* = (gRS)0.5 = 0.100 m/detik 4. Parameter 1/ 3 50 2 1 * s gr g d d v γ γ ⎡ ⎛ ₋ ⎞⎤ ⎢ ⎜ ⎟⎥ ⎝ ⎠ ⎢ ⎥ = ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦

(9)

d_gr =958.83 7. Parameter 9 .6 6 1 .3 4 g r m d = + m = 1 .3 5 8. Parameter n = 1- 0.56 * log dgr n = 1- 0.56 * log (958.83) n = -0.67 9. Parameter C = ( ) 2 2.86log log 3.53 10 dgr dgr ⎛ ₋ ₋ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ = 0.000128 10. Parameter

( )

1 1 / 2 0 .2 3 0 .1 4 g r A d = + 1 0 .1 5 A = 11. Hitung

(

)

50 1 * 1/ 2 50( s 1) 32 log( ) n n gr _D d U V F gd γ_γ α − ⎡ ⎤ = ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎡ ₋ ⎤ _⎣ _⎦ ⎣ ⎦ 0.19 gr F = 12. Hitung 1 1 m gr gr F G C A ⎛ ⎞ = _⎜ − _⎟ ⎝ ⎠ G_gr =0.00039 13. Hitung 50 * s gr n G d X U D V γ γ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ = ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠

(10)

5

6.56*10

X = −

14. Hitung nilai kosentrasi sedimen

C_t =0.066 ppm

15. Muatan sedimen Q_s =C Q_t* _L

Q_s =3.28* 86400 = 2.8x105 ton/hari

IV.3.3 Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Einstein

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101 - Temperatus (t) = 14.5 OC - Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m - Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik - Berat jenis sediment (γ_s) = 165 - Berat jenis air ( γ ) = 62.38

- Grafitasi (g ) = 9.80

Langkah perhitungan adalah :

1. Hitung luas penampanh (A) A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392

= 59.718 m2

Q V

A

=

(11)

3. Hitung ' * 1 2 30.2 11.6 2.303log SW a D q = U C a⎡_⎢⎛_⎜ ⎞_⎟I +I ⎤_⎥ Δ ⎝ ⎠ ⎣ ⎦ q_SW =6308.615 dimana : - a=2d₆₅ =0.63. - '

(

)

1/ 2 * * 0.1 U =U = gRS = - * 65' _0.0945 11.6 s k U d δ = ν =

dari grafik 3.9 didapat nilai x

Gambar IV.7. : Hubungan Antara ks

δ dan x - ks d65 _78.75 x x Δ = = = - _A 2d65 _0.00075 D = = - _' * 3.345 0.4 Z U ω = =

didapat nilai Z dan A,

- Dari grafik 5.7 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang halaman 131 didapat nilai I₁= 51

(12)

Gambar IV.8. : Hubungan Antara I₁ dan A

- Dari grafik 5.8 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang halaman 132 didapat nilai I₂ = 97

Gambar IV.9. : Hubungan Antara I₂ dan A

6. Hitung

(13)

7. Hitung Q_s =W q* _sw =438448.739 8. Hitung s 0.006946 t w Q C G ⎛ ⎞ =_⎜ _⎟= ⎝ ⎠ ppm

9. Hitung muatan sedimen

Q_s =C Q_t* =0.347 * 86400 = 3x104 ton/hari

IV.3.4. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan

Metode Engelund dan Hansen

Langkah-langkah perhitungannya adalah : 1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

Q V

A

=

(14)

3. Hitung

(

)

1/ 2 3/ 2 2 50 0 50 0.05 1 s s s s d q V d g τ γ γ γ γ γ ⎡ ⎤ ⎢ _{⎥ ⎡} _⎤ ⎢ ⎥ = _⎢ _⎥ ⎢ ⎛ ⎞⎥ _⎣ − _⎦ − ⎢ ⎜ ⎟⎥ ⎝ ⎠ ⎣ ⎦ q_s =0.12231 dimana τ₀ =γ * *D S =0.064 4. Hitung G_w =γ* * *W D V G_w =95.239

dimana W=lebar saluran 5. Hitung

Q_s =W q* _s =8.501

6. Hitung kosentrasi sedimen

s 0.089 t w Q C G ⎛ ⎞ =_⎜ _⎟= ⎝ ⎠ ppm

7. Didapat nilai sedimen yang dicari * 4.46

s t

Q =C Q = *86400 = 4.7x105 ton/hari

Metode Shen dan Hung

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101 - Temperatus (t) = 14.5 OC - Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m - Debit rancangan (Q) = 50 m3/detik

(15)

- Berat jenis sediment (γ_s) = 165 - Berat jenis air ( γ ) = 62.38

Langkah-langkah perhitungannya adalah : 1. Hitung luas penampanh (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

Q V

A

=

= 0.837 m/detik

3. Tentukan nilai Fall velocity dari grafik 1.3 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang halaman 10

SF untuk pasir alam diambil 0,7, dengan melihat grafik didapat nilai Fall velocity

(16)

4. Hitung 2 3 logCt = −107404.45938 324214.74734+ Y−326309.58909Y +109503.87233Y 0.068 t C = ppm dimana : 0.007502 0.57 .32 0.973 VS Y ω ⎛ ⎞ =_⎜ _⎟ = ⎝ ⎠

5. Didapat nilai sedimen yang dicari

Q_s =C Q_t* =3.39* 86400 = 1.3x108 ton/hari

Metode Laursen

- Grafitasi (g ) = 9.80 Langkah-langkah perhitungannya adalah :

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

(17)

2. Hitung kecepatan rata-rata (V) Q V A = = 0.837 m/detik 3. Hitung τ₀ =γ* *D S =0.064

4. Tentukan nilai Fall velocity dari grafik 1.3 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang halaman 10

SF pasir alam diambil 0,7, dengan melihat grafik didapat nilai Fall velocity.

Gambar IV.11. : Hubungan Antara ω dan d

5. Hitung 1/ 3 2 ' 50 _0.0099 58 d V D ρ τ = ⎛_⎜ ⎞_⎟ = ⎝ ⎠ 6. Hitung

(

)

1/ 2 50 R_e gDS d 1507.513 ν = =

7. Dengan melihat grafik 2.2 buku Sediment Transport , Chih Ted Yang halaman 22 didapat nilai tegangan kritis

(18)

Gambar IV.12. : Hubungan Antara R_e dan τ

8. Tentukan nilai

(

)( )

1/ 2 50 * gDS d U ω ω ⎡ ⎤ ⎣ ⎦ = U* _0.409 ω =

Didapat nilai diatas kemudian dari grafik 6.11 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang halaman 171 didapat nilai:

* _9.1 i U f ω ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠

Gambar IV.13. : Hubungan Antara *_i

U

ω dan

f

( )

U_ω*_i

(19)

7 / 6 ' 50 * 0.01 1 t c i d U C f D τ γ τ ω ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = _⎜ _⎟ _⎜ − _{⎟ ⎜} _⎟ ⎝ _{⎠ ⎝} _{⎠ ⎝} _⎠ C_t =1.07 ppm dimana : τ_c =τ γ

(

_s−γ

)

d₅₀ =1.577 10. Didapat nilai sedimen yang dicari

* 53.55

s t

Q =C Q = *86400 = 5.8x106 ton/hari

Metode Leo Van Rijn

- Kemiringan dasar saluran (S) = 0.00101 - Temperatus (t) = 14.5 O_C

- Lebar dasar saluran (B) = 69.5 m - Debit rancangan (Q) = 50 m3_/detik

- Grafitasi (g ) = 9.80 Langkah-langkah perhitungannya adalah :

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

Q V

A

=

(20)

3. Hitung

( ) (

)

( )

1/ 2 1.5 2.1 50 0.3 * 1 0.053 b s g d q T D − ⎡ ⎤ ⎣ ⎦ = 0.14q_b =

4. Hitung Debit sedimen bed load Q_b =q_bρ_sB=49.657

Untuk sedimen layang : 1. Hitung

(

)(

)

50 1 0.011 1 25 s d =d ⎡_⎣ + s− T− ⎤_⎦ 0.1382d_s = 2. Hitung * 0.032 * * s Z ks U ω β = = 3. Hitung ' _39.51 Z = + =Z ψ dimana : _1.65d35 _39.48 RS ψ = = 4. Hitung

( ) ( )

(

)

(

)

' ' 1.2 ' 0.715 1 * 1.2 z a a h h z a h F Z − = = − − − 5. Hitung * * * * s q =F U h Ca 4 2 10 s q _{= −} x −

6. Hitung debit sedimen total

(

)

t b s

Q = q +q

49.66Q_t = *86400 = 5.7x104 ton/hari

(21)

IV.3.8. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Colby’s

Langkah-langkah perhitungannya adalah : 1. Hitung luas penampang (A)

A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

Q V

A

=

= 0.837 m/detik

3. Dari data yang ketahui dengan melihat grafik 6.12, buku sedimen transport, Chih Ted Yang, halaman 172 didapat nilai q = 26 _ti

(22)

Gambar IV.14. : Hubungan Antara D dan q _ti

4. Dari data yang ketahui dengan melihat grafik 6.13, buku sedimen transport, Chih Ted Yang, halaman 173 didapat nilai k1 =8,

k2 = 2.1, k3 = 1

Gambar IV.15. : Harga k1, k2, k3

5. Hitung

(

1 2

)

3 1 * 1 *0.01* * t ti q = +⎡_⎣ k k − k ⎤_⎦ q 30.11q_t = 6. Hitung *Q_s =W q_t =2092.51 dimana W=B 7. Hitung * * *G_w =γ W D S =3030.744

(23)

8. Hitung kosentrasi sedimen 0.69 s t w Q C G ⎛ ⎞ =_⎜ _⎟= ⎝ ⎠ ppm

9. Didapat nilai sedimen yang dicari

Q_s =C Q_t* =34.51* 86400 = 4x104 ton/hari

Metode Karim dan Kenedy’s

Langkah-langkah perhitungannya adalah : 1. Hitung luas penampang (A) A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

Q V A = = 0.837 m/detik 3. Hitung 0.719 Q q W = =

(24)

dimana W=B 3. Hitung V₀ q 0.857 D = = 4. Hitung

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

1/ 2 1/ 2 3 50 50 * * 1/ 2 1/ 2 50 50 * * 1/ 2 50 ₅₀ log 2.279 2.972 log 1.65 1.65 1.060 log log 1.65 1.65 0.299 log log 1.65 s c c q V gd gd U U V gd gd U U D d _gd ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎢ ⎥ _{= −} ₊ ⎢ ⎥₊ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ⎡ ₋ ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ _{⎥ +} ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ⎛ ⎞ _⎢ − _⎥ ⎜ ⎟ _⎢ _⎥ ⎝ ⎠ _⎣ _⎦ 16.32q_s = dimana : - U_* =

(

g D S* *

)

1/ 2 =0.091 - * 50 * 137.262 U d R ν = = - Didapat nilai * 50 * U d R ν

= dari grafik 2.2, buku Sedimen Transport , Chih Ted Yang, halaman 22 didapat harga

*

τ = 0.047

(25)

- τ_c =τ γ_*

(

_s −γ

)

*d₅₀ =0.0012 - 1/ 2 *c c 0.0135 U τ ρ ⎛ ⎞ =_{⎜ ⎟} = ⎝ ⎠ 5. Hitung

( )

₁

( )

₁ 2

( )

₁ 3

( )

₁ 4 3 3 3 3 1.2 8.92 0.08 2.24 18.13 70.90 88.33 o f f θ θ θ θ ⎛ ⎞ _⎡ _⎤ = + + − + − ⎜ ⎟ _⎣ _⎦ ⎝ ⎠ 1.93 o f f ⎛ ⎞ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ dimana : 50 * 0.00213 1.65 D S d θ = = 6. Hitung

(

)

(

)

0.216 _0.164 1 1/ 2 1/ 2 50 50 9.82 1.8319 1.65 1.65 s o q V f f gd gd − ⎡ ⎤ _⎛ _⎞ = ⎢ ⎥ _⎜ _⎟ = ⎢ ⎥ ⎝ ⎠ ⎣ ⎦ 7. Hitung 1 0.393 q D V = = 8. Hitung ₂ 1 8 0.044 gDS f V = = 9. Hitung 50 0.3878 1.65 DS d θ = = 10. Hitung

(

)

1/ 2 * 0.062 U = qDS = 11. Hitung * 50 _93.911 e U d R ν = =

(26)

Didapat nilai * 50 *

U d R

ν

= dari grafik 2.2, buku Sedimen Transport , Chih Ted Yang, halaman 22 didapat harga

*

τ = 0.041

Gambar IV.17. : Hubungan Antara R_e dan τ

12. Hitung τc =τ γ*

(

s −γ

)

*d50 =0.00101 13. Hitung 1/ 2 *c c 0.013 U τ ρ ⎛ ⎞ =_{⎜ ⎟} = ⎝ ⎠ 14. Hitung 4.09q_s = 15. Hitung 2 * * 1.3 10 s s s Q =W q γ = x ton/hari

(

)

(

)

(

)

(

)

(

)

1/ 2 1/ 2 1/ 2 3 50 50 50 * * * * 1/ 2 1/ 2 50 50 50

log 2.279 2.972 log 1.060 log

1.65 1.65 1.65

log 0.299 log log

1.65 1.65 s c c q V V gd gd gd U U D U U d gd gd ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎢ ⎥_{= −} ₊ ⎢ ⎥₊ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ₋ ⎤ _⎛ _⎞ ⎡ ₋ ⎤ ⎢ ⎥₊ _⎜ _⎟ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ _⎝ _⎠ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦

(27)

IV.3.10. Perhitungan Transportasi Sedimen Sungai Lematang Dengan Metode Chang-Simon’s dan Richardson

- Berat jenis sediment (γs) = 165

Langkah-langkah perhitungannya adalah : 1. Hitung luas penampang (A) A = B*D+D2

= 69.5 x 0.839 x 0.8392 = 59.718 m2

Q V A = = 0.837 m/detik 3. Hitung q_bw =K V_t* *

(

τ τ₀− _c

)

q_bw = −0.0146 dimana : - τ0 =γ* *D S =0.064 - τc =τ γ0

(

s −γ

)

d50 =1.577

(28)

-

(

0

)

* 50 0.0011 s S V U d τ γ −γ =

- Dari grafik 4.4 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang, halaman 95 didapat nilai Kt = 0.014

Gambar IV.18. : Hubungan Antara ₍ ₎

* s 50 V S U d τ γ γ− dan Kt 6. Hitung qsw =qbw*Rs =0.002 dimana : - * 1 2 2 * 0.8* * s D U R V I I a V k ⎛ ⎞ = _⎜ − _⎟ ⎝ ⎠ 0.136Rs = − 7. Hitung: _a a 5.523 D ξ = = − 8. Hitung ₂ * 2 0.439 Z U k ω β = =

- Dari grafik 5.10 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang, halaman 135 didapat nilai I1 = 0.061

(29)

Gambar IV.19. : Hubungan Antara ξ_a dan I₁

- Dari grafik 5.11 buku Sediment Transport, Chih Ted Yang, halaman 136, didapat nilai I2 = 0.039

Gambar IV.20. : Hubungan Antara ξ_a dan I₂

9. Hitung

(30)

10. Hitung * * *G_w=γ W D V =3045.47 11. Hitung Q_s =W q* _t =1259.28 12. Hitung 0.41 s t w Q C G = =

13. Hitung muatan sedimen

4

* 2.4 10

s t

Q =C Q= x ton/hari

Selanjutnya untuk perhitungan angkutan sedimen sungai lainnya yaitu sungai Enim, sungai Lakitan dan sungai Batanghari Leko, dengan menggunakan metoda dan cara yang sama seperti perhitungan diatas akan disajikan dalam bentuk tabel.