Model Bangunan Pendukung Pintu Air Pak Tani Berbahan Jenis Kayu Dan Ban Sebagai Pintu Irigasi Chapter III V

(1)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni sampai Agustus 2016 yang bertempat di Laboratorium Hidraulika Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Urutan penelitian dibedakan menjadi dua bagian utama , yaitu ;

1. Penelitian secara fisik, dilaksanakan di Laboratorium Hidraulika Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan pengamatan secara terperinci terhadap setiap aspek pemodelan yang baku dan continue dalam penyempurnaannya.

2. Penelitian secara hipotetik dan analitik, dilaksanakan dengan tujuan menemukan beberapa variable-variabel yang saling berpengaruh.

(2)

3.2 Bahan dan Alat Penelitian

Dalam penelitian ini diperlukan bahan dan material untuk membuat model fisik. Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:

1. Triplek

Triplek yang digunakan berfungsi sebagai dasar dan dinding saluran

( flume ) . Material triplek yang dipakai dalam penelitian ini adalah triplek dengan kualitas terbaik , sehingga dalam kegunaannya material triplek dapat digunakan dalam durasi waktu yang panjang. Jenis triplek yang digunakan adalah tipe plywood dengan ketebalan 9 mm serta lebar dan panjang 122 x 244 mm. 2. Tanah

Tanah yang digunakan berfungsi sebagai sedimen, yang mana diatur sesuai kebutuhan penelitian agar dapat diperoleh dengan adanya hasil praktikum. Tanah yang digunakan adalah tanah merah yang dilengkapi data test mekanika tanah dari Laboratorium Mekanika Tanah USU.

3. Akrilik

Akrilik berfungsi sebagai bahan pemantau aliran, karena bahan ini transparan sehingga dapat memantau arus/ aliran air pada flume.

Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu: 1. Pompa

Pompa berfungsi untuk menaikkan air dari bejana ke dalam flume . spesifikasi flume yang digunakan sebagai berikut :

Tabel 3.1 Spesifikasi Pompa Spesikasi

Name D90LEK1281DB

KW 1.1

(3)

hp 1.5

AMP S 8.8

RATING MCR

(Sumber : Spesifikasi Pompa)

Dan gambar pompa dapat dilihat pada Gambar 3.1

Gambar 3.1 Pompa Interdab DB 401 XHM/5B 2. Stopwatch

(4)

Gambar 3.2 Stopwatch

3. Hookand Point Gauge

Alat ini digunakan untuk mengukur kedalaman air dan kedalaman dasar saluran yang terjadi dengan ujung runcing point gauge yang diturunkan hingga kedalaman yang sudah terbentuk oleh aliran. Kedalaman sedimen diukur terhadap waktu selama penelitian berlangsung, sedangkan kontur pergerakan sedimen dapat dilihat setelah running selesai dilakukan. Point Gauge yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.3

Gambar 3.3 Hook and Point Gauge

4. Flume Prototype

(5)

Gambar 3.4 berikut :

Gambar 3.4 Tampak Flume Prototype

P = 1500 cm L = 40 cm t = 40 cm T = 140 cm

Direncanakan dengan adanya daerah bangunan pendukung yang dimodifikasi sesuai kebutuhan penelitian sedalam 15 cm serta panjang dan lebar 100 x 40 cm.

Gambar 3.5 Tampak Daerah Bangunan Pendukung 5. Kamera

(6)

6. Penggaris ,meteran dan alat lainnya

Alat ini bertujuan untuk mengukur panjang sedimen yang tertumpuk sebelum dan sesudah pintu serta untuk mengukur tinggi material dasar dan kedalaman aliran di sepanjang flume.

Gambar 3.6 Alat Kerja Tukang 3.3 Rancangan Penelitian

Metodologi yang digunakan untuk mengolah data dalam penulisan ini adalah metode kuantitatif deskriptif, yaitu metode perhitungan dan penjabaran hasil pengolahan data. Studi penelitian dilakukan sesuai urutan di bawah ini:

1. Studi Literatur

(7)

Pengumpulan data dalam penelitian ini meliputi:

Data-data yang digunakan berupa data ukuran pintu klep otomatis, jenis kayu dan ban yang digunakan, serta berat jenis dari kayu dan ban tersebut. Disini peneliti juga melihat data dari pintu klep fiber reshin pabrikan

3. Pengolahan Data

Setelah semua data yang dibutuhkan diperoleh, langkah selanjutnya adalah pengolahan data. Data-data yang diperoleh dari hasil survei lapangan, hasil analisa di laboratorium dan data-data yang telah di olah oleh suatu pusat penelitian akan di hitung.

4. Analisa Data

Dari hasil pengolahan, dilakukan analisa data sehingga dapat diperoleh kesimpulan akhir. Beberapa analisa tersebut berupa:

a. Kondisi sedimen pada pintu dan hilir b. Pola sedimen yang diteliti

c. Model bangunan pendukung yang Ideal

5. Kesimpulan dan Saran

Penarikan kesimpulan dapat dilakukan setelah hasil pengolahan data diperoleh.

3.4 Prosedur Pelaksanaan Penelitian 3.4.1 Persiapan Peralatan

(8)

yang dapat ditemukan pada umumnya. Nantinya, setiap material ini diuji bergantian / masing-masing.

b. Pengecekan alat flume

Sebelum Flume Prototype digunakan, pengecekan akan kelengkapan alat ini harus diperhatikan. Seperti ketersediaan air dalam bejana, kebersihan dasar saluran dari material-material yang mengganggu saluran flume, pintu, pompa, bangunan pendukung, dll. Gunanya adalah untuk mempermudah peneliti dalam proses penelitian tersebut, agar tahap demi tahap pengujian tidak terhambat. c. Pengecekan debit air pada flume

Pengecekan debit air yang dilakukan adalah dengan cara manual. Dimana proses air yang jatuh melalui ujung saluran flume diletakkan pada sebuah wadah berupa ember dengan satuan volume/detik yang ditiap pengambilan sample nya dihitung per 5 detik menggunakan stopwatch. Pengambilan sample dilakukan sebanyak 5 kali, sehingga didapat rerataan volume yang lebih akurat dari hasil pengambilan sample. Lalu pengelolaan data tersebut memakai rumus umum untuk mencari debit .

d. Kalibrasi Alat

Hal ini sangat perlu agar data yang peneliti peroleh adalah data yang sesuaidengan data yang didapat nantinya pada perhitungan teoritis.

(9)

Setelah semua material sedimen tersedia, maka selanjutnya penghamparan tiap-tiap material. Dalam pengerjaannya, letakkan 20 kg / masing-masing material pada jarak tertentu sebelum pintu air.

3.4.2 Percobaan Pendahuluan

Percobaan pendahuluan dimaksudkan untuk mengetahui kapasitas debit maksimum yang mampu diberikan oleh pompa. Dengan diketahui debit maksimum, maka dapat menentukan debit yang akan digunakan. Dan untuk mengetahui berapa volume kebutuhan air pada saat pengujian dilakukan.

3.4.3 Pelaksanaan Penelitian

Pada pelaksanaan penelitian direncanakan dengan menggunakan 2 model bangunan pendukung:

1. Model Bangunan Pendukung Tipe I

Model bangunan pendukung ini tidak begitu spesifik dan tidak memiliki model yang rumit. Model ini berbentuk datar sering dijumpai disetiap aliran irigasi di Indonesia. Adapun model gambarnya dapat dilihat pada Gambar 3.7

Pintu

(10)

2. Model Bangunan Pendukung Tipe Segitiga

Tipe dengan bangunan ini gunanya untuk menempatkan sedimen di dasar saluran sebelum naik ke atas pintu air. Sehingga petani dapat mengontrol sedimen secara rutin dapat dilihat pada Gambar 3.8

Gambar 3.8 Model B. Pendukung Tipe II

Untuk lebih memastikan ada tidaknya sedimen pada daerah tersebut, maka hasil pengujian dapat menjadi bahan referensi.

Langkah-langkah pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut :

a. Hamparkan sedimen pertama dalam saluran sebelum memasuki pintu air. Jarak yang ditentukan adalah 2 m sebelum pintu air. Hamparkan sedimen membentuk bukit-bukit sehingga keadaan sedimen sama dengan keadaan nyata pada beberapa saluran irigasi yang terdapat banyak sedimentasi. Kemudian ukur tinggi gundukan sedimen dengan alat Hook and Point

(11)

Gauge Kemudian begitupula untuk sedimen berikutnya.

b. Pengaturan kecepatan aliran dengan variabel 0.05 m/s, 0.4 m/s , penyesuaian keadaan pompa dan saluran yang mungkin saja belum sesuai. c. Analisa hasil pengamatan, seberapa jauh sedimen bergerak dari gundukan

yang tertahan dipintu ( vol P ) dan yang melewati pintu ( vol U ) dengan menggunakan satuan waktu tiap 1 menit.

d. Gambar hasil gundungan yang bergerak pada dinding saluran , untuk memudahkan proses penganalisaan.

e. Ukur kembali tingggi gundukan menggunakan Hook and Point Gauge dan catat berapa jaraknya.

f. Matikan mesin , lalu hitung berapa volume sedimen yang bergerak dan tertahan di tiap-tiap percobaan.

(12)

3.5 Prosedur Uji Laboratorium

Start

• Memulai dengan mempersiapkan kelengkapan peraktikum

Bangunan Pendukung

• Menempatkan Bangunan Pendukung pada tempatnya.

• Meletakkan pintu secara tegak lurus terhadap bangunan pendukung

Hidupkan pompa

• Mengatur bukaan pada tuas untuk kec. 0.05-0.4 m/s

• Alat ukur kecepatan aliran (current meter)

Penghamparan sedimen

• Penghamparan sedimen tanah dibagian hulu dengan volume 0.02738 m3_{,berat 40 kg.}

Pengukuran

• Pengukuran tinggi muka air menggunakan (Hook and Point Gauge)

• Pengukuran ketinggian DIlakukan pada hulu (hu), pintu (hp), hilir (hi)

Pengamatan

• Pengamatan memantau daerah pintu dan hilir. Pengamatan tebal sedimentasi, dimensi dan pola sedimentasi.

• pengamatan dilakukan selama 2 jam dari tiap sampel

pengolahan data

• Pengolahan data berupa tinggi tebal sedimentasi yang diubah menjadi sebuah dimensi ruang sehingga diperoleh volume dan berat sedimentasi

Selesai

(13)

Start

3.6Diagram Alir Penelitian

Diagram alir pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

Tinjauan Teoritis

Desain Model Skripsi

Konstruksi Model

Kalibrasi Alat dan Model

Pengujian Lab Test

Hasil Laboratorium

(14)

Gambar 3.10 Diagram Alir Penelitian A

Output

Kesimpulan dan Saran

(15)

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1Konstruksi Model

Konstruksi model memakai bahan triplek garuda form kualitas tinggi, dengan ketebalan 0.9 mm. Yang mana model-model yang dibuat di letakkan pada daerah tertentu .

4.1.1 Model

Banyak model-model bangunan pendukung yang ada dalam praktiknya. Dalam penelitian ini kami menggunakan dua buah desain konstruksi bangunan pendukung, yaitu :

 Model Tipe I

Model ini menggunakan triplek garuda form dengan ketebalan 0.9 mm serta panjang 1000 x 400 mm . Model ini diletakkan pada daerah yang telah tersedia ,

(16)

Gambar 4.1 Bangunan Pendukung Tipe I  Model Tipe II

Model ini menggunakan triplek garuda form dengan ketebalan 0.9 mm serta panjang 1000 mm. Namun ada bagian berbentuk segitiga ruang yang memanjang sejauh 600 mm terhadap bidang horizontalnya. Dimensi bentuk model pendukung

segitiga ini dapat dilihat pada Gambar 4.2

Gambar 4.2 Bangunan Pendukung Tipe II Konstruksi Model

A. Tahap Awal

Tahap awal dari perakitan konstruksi model adalah dengan cara: 1. Membuat list pembelian bahan konstruksi.

(17)

penting untuk mempermudah peneliti dalam pencarian bahan konstruksi di toko bangunan.

2. Survei ketersediaan bahan konstruksi.

Setelah list pembelian telah selesai dipilih dan dibahas dengan dosen pembimbing, selanjutnya dilakukan survei bahan ke panglong. Karena beberapa bahan yang diperlukan adalah bahan yang jarang ditemukan di pasar masyarakat, maka perlu melakukan pembelian indent (pesanan). Hal-hal ini yang mesti dihindari sehingga proses atau tahap kedepannya dapat berjalan dengan baik.

3. Membeli bahan konstruksi dengan mutu tinggi.

Barang-brang atau bahan-bahan konstruksi yang dibeli di pasaran belum tentu terjamin kualitasnya dari segi mutu. Oleh karena itu kami sangat berhati-hati dalam memilih bahan yang berkualitas dengan mutu yang terjamin pula. Pemilihan bahan sesuai standar SNI ataupun bahan dengan kualitas terbaik adalah prioritas utama yang kami kedepankan. Karena model yang akan dibuat adalah model dengan konstruksi yang kuat , baik dan tahan lama.

4. Menyiapkan planning kerja.

Setelah ketiga konsep tadi sudah terlaksana, maka dibuatlah persiapan planning

(18)

alat-alat kerja, kami membuat planning kerja yang dimana berfungsi agar rangkaian kegiatan perakitan dapat berjalalan dengan baik.

Gambar 4.3 Bagan Kegiatan Kerja

B. Tahap Pelaksanaan Perakitan 1. Perakitan Tahap I ( Kaki Besi )

a. Perakitan kaki besi digunakan sebagai dudukan saluran. Rangkaian besi disatukan sepanjang 13.5 meter dengan lebar 0.6 meter dan tinggi 1 meter.

b. Rangkaian ini diletakkan di base plan. Karena lantai base plan tidak rata, maka dilakukan leveling untuk meratakan titik 0 meter sampai dengan titik 13.5 meter.

Flume protoype

Pembuatan Kaki

Pengelasan kaki meja saluran

Leveling kedaratan meja

(19)

c. Pengeboran kaki kaku berfungsi untuk menempatkan tiap-tiap variabel kemiringan (s). ditiap lubang diberi baut untuk mengikat lempeng kaki kaku ke kaki meja saluran. Kemiringan diambil per 5 cm ketinggian. Variabel 0, 5, 10, 15 cm dari elevasi datar.

Proses Perakitan Tahap 1 ( kaki besi ) dapat dilihat pada Gambar 4.4

(20)

(b.2) (c)

Gambar 4.4 (a) Pengelasan meja, (b.1) LevelingLongitudinal, (b.2) Leveling Cross, (c) Pemasangan kaki kaku (Sumber : Dokumentasi penelitian)

2. Perakitan Badan Saluran

a. Pemotongan triplek dibagi atas 3 bagian memanjang dalam 1 lembar triplek. Ukuran triplek garuda form adalah 1.22 x 2.44 meter. Dua bagian triplek uk. 0.41 x 2.44 meter sebagai dinding saluran dan satu uk. 0.40 x 2.44 meter sebagai dasar saluran.

b. Triplek tidak langsung disatukan disetiap sisinya, namun dibuat mal kayu uk. 1 / 2 inci sesuai desain agar triplek dapat diletakkan dalam kondisi kuat. Kayu sebagai mal tersebut disatukan sepanjang triplek menggunakan paku uk. ½ inci. Jarak antar paku ke paku adalah 10 cm. Untuk menyelesaikan rangkaian triplek sejauh 1500 cm dengan uk. 40 x 40 cm digunakan 6 lembar triplek.

(21)

d. Setelah itu pemasangan kaca akrilik. Fungsi akrilik ini adalah sebagai tempat pengamat aliran di bagian ujung. Panjang segmen akrilik adalah 600 cm dengan tebal yang sama dengan triplek, yaitu 0.99 cm.

e. Sebelum memasang pintu, segmen bangunan pendukung terlebih dahulu dimasukkan dan di letakkan ditempat yang telah dipersiapkan. Prosesnya, hanya memakukan beberapa bagian dari tiap bangunan pendukung. Lalu pemasangan pintu.menggunakan klep besi uk. ¾ inci sebanyak 4 buah kondisi ini dibarengi dengan menggukan ban dan pemberian beban ke dalam box pintu.

(22)

(c.1) (c.2)

(d) (e)

Gambar 4.5 (a) Pemotongan triplek, (b) Merangkai triplek, (c.1),(c.2) Meletakkan saluran pada meja, (d) Pemasangan kaca akrilik, (e) Pemasangan

pintu (Sumber : Dokumentasi penelitian) 3. Perakitan Alat Pendukung

a. Pembuatan bejana memakai bejana bekas yang ada di Laboratorium Hidraulika Universitas Sumatera Utara. Memakai dua buah bejana uk. 2 x 1 meter dan uk. 1x 1 meter. Dilakukan pengelasan dan pemotongan untuk menyatukan dua bejana ini.

(23)

Proses merangkai alat pendukung dapat dilihat

pada Gambar 4.6

(a) (b) Gambar 4.6 (a) Bak Air, (b) Pompa

C. Tahap Akhir

Pengetesan fungsional alat secara general. Pengetesan dilakukan ketika semua alat telah terpasang. Pengetesan antara lain :

 Pengetesan kecepatan air yang dapat digunakan.  Ketersediaan air agar tidak menghambat penelitian.

 Pengetesan pintu, syarat tinggi air pada pintu harus 2/3 uk.pintu .  Pembebanan pintu untuk mengatur tinggi muka air di hulu.

 Pengetesan bangunan pendukung . untuk melihat ada tidaknya kegagalan dalam konstruksi bangunan pendukung.

4.1.2 Kalibrasi alat dan Model

(24)

sudah diketahui yang berkaitan dari besaran yang diukur dalam kondisi tertentu. Dengan kata lain, kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukkan alat ukur dan bahan ukur dengan cara membandingkan terhadap standar ukur yang mampu telusur (traceable) ke standar nasional untuk satuan ukuran dan/atau internasional.

Tujuan kalibrasi adalah untuk mencapai ketertelusuran pengukuran. Hasil pengukuran dapat dikaitkan/ditelusur sampai ke standar yang lebih tinggi/teliti (standar primer nasional dan / internasional), melalui rangkaian perbandingan yang tak terputus.

4.1.2.aAlat

Untuk kalibrasi peralatan praktikum yang digunakan beberapa alat ini telah dilakukan kalibrasi, antara lain:

 Hook and Point Gauge

(25)

Gambar 4.7 Hook and Point Gauge

 Current meter

Current meter adalah suatu alat yang digunakan untuk megukur kecepatan aliran air. Alat ini digunakan dalam dunia pendidikan dan dalam dunia teknik sipil. Alat yang sangat penting untuk perencanaan struktur bangunan air. Dari kecepatan air kita ketahui debit, dari debit, kita bisa merancang dimensi saluran, dll.

Kalibrasi current meter yang digunakan telah dilakukan sebelum penelitian ini berjalan. Kalibrasi disesuaikan agar dapat menghasilkan data yang compatible

berdasarkan jenis saluran yang dipergunakan.

Alat ini telah sesuai dengan jenis saluran yang dipergunakan, sesuai dengan dimensi dan kecepatan air yang dilalui. Untuk penelitian ini, current meter

(26)

Gambar 4.8 Current Meter

 Pompa Sorong

Pompa sorong yang dipakai telah dikalibrasi sebelumnya. Diperoleh dari Laboratorium Hidraulika Universitas Sumatera Utara.

4.1.2.bModel

Beberapa alat yang digunakan dirakit dan dirancang secara manual tanpa pabrikasi, antara lain:

 Flume Prototype

(27)

Gambar 4.9 Gambar pengukuran saluran tersier

Desain Prototype saluran setelah dilakukan survei sebelumnya, dapat dilihat pada gambar 4.10

Gambar 4.10 Flume Prototype

 Pintu

(28)

Gambar 4.11 kondisi pintu otomatis berbahan fiber resin

Pintu yang digunakan telah dikalibrasi sesuai standar yang ada , seperti dapat dilihat dari beberapa dokumentasi hasil survei di lapangan. Pintu ini berada di area kampus Universitas Sumatera Utara, lebih tepatnya pada saluran buangan pintu 1. Dari hasil pengamatan dan survei pada bangunan air tersebut, maka dilakukan kalibrasi dimensi pintu , ketahanan bahan pintu dan beban pintu.

 Bangunan Pendukung

(29)

Gambar 4.12 Bangunan Pendukung

4.2Pengujian ( Laboratory Test ) 4.2.1 Operational Prosedure

Proses pelaksanaan praktikum cukup panjang, dilakukan di Laboratorium Hidraulika Universitas Sumatera Utara. Tahap-tahap pelaksanaan akan dijabarkan sebagai berikut :

a. Bangunan I

Bangunan I adalah bangunan struktur berbentuk persegi panjang dengan ukuran 40 x 100 cm menggunakan triplek garuda form. Prosedur pelaksanaannya adalah sebagai berikut:

 Pastikan bahwa flume sudah horizontal.

 Tempatkan bangunan pendukung berbentuk persegi panjang pada flume

secara horizontal terhadap dasar saluran flume.  Masukkan beban pada pintu sebesar 35 kg.

 Pasang pintu otomatis, vertical terhadap dasar saluran flume.

 Letakkan hook and point gauge di hulu saluran, lalu atur titik nol terhadap dasar saluran.

 Hidupkan pompa.

(30)

 Masukkan sedimen berupa tanah merah seberat 40 kg. Lalu sedimen disebar di daerah pengamatan sepanjang 1 meter dan sejauh 1.5 meter dari pintu air otomatis.

 Pengamatan konstan air, lalu hitung tinggi muka air di hulu .

 Area pengamatan adalah dua kali panjang pintu. Artinya sepanjang 80 cm dari pintu.

 Pengamatan dilakukan selama 2 jam disetiap variabel kecepatannya.  Ukur tebal sedimen yang tertahan di pintu ( dan di

hilir menggunakan hook and point gauge. Adapun cara menghitung tinggi air di hilir dengan cara menggenangkannya menggunakan jaring tipis.

 Catat data yang diperoleh dari percobaan.

 Lakukan ulang praktikum dalam bentuk variabel yang lain sesuai penelitian.

b. Bangunan II

Bangunan II adalah bangunan struktur berbentuk segi tiga dengan ukuran 40 x 60 x 5 cm menggunakan triplek garuda form. Prosedur pelaksanaannya adalah sebagai berikut:

 Pastikan bahwa flume sudah horizontal.

 Tempatkan bangunan pendukung berbentuk segi tiga pada flume secara horizontal terhadap dasar saluran flume.

 Masukkan beban pada pintu sebesar 35 kg.

(31)

 Letakkan hook and point gauge di hulu saluran, lalu atur titik nol terhadap dasar saluran.

 Hidupkan pompa.

 Atur bukaan pada tuas pompa, untuk menentukan variabel kecepatan aliran air pada saluran.

 Masukkan sedimen berupa tanah merah seberat 40 kg. Lalu sedimen disebar di daerah pengamatan sepanjang 1 meter dan sejauh 1.5 meter dari pintu air otomatis.

 Pengamatan konstan air, lalu hitung tinggi muka air di hulu .

 Area pengamatan adalah dua kali panjang pintu. Artinya sepanjang 80 cm dari pintu.

 Pengamatan dilakukan selama 2 jam disetiap variabel kecepatannya.  Ukur tebal sedimen yang tertahan di pintu ( dan di

hilir menggunakan hook and point gauge. Adapun cara menghitung tinggi air di hilir dengan cara menggenangkannya menggunakan jaring tipis.

 Catat data yang diperoleh dari percobaan.

 Lakukan ulang praktikum dalam bentuk variabel yang lain sesuai penelitian.

4.2.2 Hasil Laboratory Test

(32)

 Percobaan I ( Menggunakan Bangunan Tipe I dengan penambahan tekanan maksimum 20 psi )

Tabel 4.1 Hasil Percobaan I

Tebal (hp) Tebal (hi)

(mm)

1

343.35

20

281

0.4 0.0025

0.0008

2

343.35

20

279

0.35 0.0035

0.001

3

343.35

20

276

0.3

0.004 0.0014

4

343.35

20

272

0.25

0.005 0.0018

5

343.35

20

269

0.2

0.006 0.0022

6

343.35

20

266

0.15 0.0072

0.0026

7

343.35

20

263

0.1 0.0082

0.003

8

343.35

20

260

0.05 0.0094

0.0032

Percobaan

W pintu

(N)

Pressure

(psi)

hu (mm) Vu (mm)

(Sumber; Hasil Laboratory Test)

 Percobaan II ( Menggunakan Bangunan Tipe I dengan tekanan minimum 0 psi )

Tabel 4.2 Hasil Percobaan II

Tebal (hp) Tebal (hi)

(mm)

1

343.35

0

270

0.4 0.0035

0.0009

2

343.35

0

267

0.35 0.0045

0.0012

3

343.35

0

263.5

0.3

0.005 0.0015

4

343.35

0

260

0.25 0.0065

0.0019

5

343.35

0

257

0.2 0.0075

0.0024

6

343.35

0

255.5

0.15 0.0085

0.0028

7

343.35

0

253

0.1 0.0095

0.0032

8

343.35

0

250

0.05

0.012 0.0035

Percobaan

W pintu

(N)

Pressure

(psi)

hu (mm) Vu (mm)

(33)

 Percobaan III ( Menggunakan Bangunan Tipe II dengan penambahan tekanan maksimum 20 psi )

Tabel 4.3 Hasil Percobaan III

hi (mm)

1 343,35

20

279 0,4

2,35317E-07

0,003

0,0003

2 343,35

20

277 0,35

5,13588E-07 0,0042

0,0007

3 343,35

20 275,5

0,3

7,02654E-07 0,0048

0,001

4 343,35

20

274 0,25

1,09934E-06 0,0058

0,0012

5 343,35

20

271 0,2

1,55026E-06 0,0067

0,0015

6 343,35

20

268 0,15

2,23194E-06 0,0078

0,0017

7 343,35

20

266 0,1

3,50127E-06 0,0094

0,002

8 343,35

20

263 0,05

6,34022E-06

0,01

0,0025

tebal sediment

(Sumber; Hasil Laboratory Test)

 Percobaan IV ( Menggunakan Bangunan Tipe II dengan tekanan minimum 0 psi )

Tabel 4.4 Hasil Percobaan IV

hi (mm)

1 343,35

0

270 0,4

6,03724E-07 0,0045

0,0005

2 343,35

0

267 0,35

9,27967E-07 0,0054

0,0008

3 343,35

0 265,5

0,3

1,44201E-06 0,0065

0,0011

4 343,35

0

264 0,25

1,72152E-06

0,007

0,0013

5 343,35

0

260 0,2

2,09686E-06 0,0076

0,0017

6 343,35

0

258 0,15

2,98502E-06 0,0088

0,0022

7 343,35

0

256 0,1

3,77816E-06 0,0097

0,0028

8 343,35

0

253 0,05

1,09532E-05

0,015

0,0032

tebal sediment

(34)

(35)

4.2.3 Analisis Data

4.2.3.aTabel Hasil Perhitungan

 Percobaan I ( Menggunakan Bangunan Tipe I dengan penambahan tekanan maksimum 20 psi ) Tabel 4.5 Tabel Hasil Pengolahan Data

volume (m3) berat (kg) volume (m3) berat (kg) volume (m3) berat (kg)

1 343.35 20 281 0.4 0.02738 40 0.0008 1.1687363 0.000256 0.373995617

2 343.35 20 279 0.35 0.02594 38.45726808 0.00112 1.63623083 0.00032 0.467494522

3 343.35 20 276 0.3 0.024212 36.35354273 0.00128 1.86997809 0.000448 0.65449233

4 343.35 20 272 0.25 0.022036 33.82907232 0.0016 2.33747261 0.000576 0.841490139

5 343.35 20 269 0.2 0.019412 30.65010957 0.00192 2.80496713 0.000704 1.028487947

6 343.35 20 266 0.15 0.016276 26.81665449 0.002304 3.36596056 0.000832 1.215485756

7 343.35 20 263 0.1 0.012692 22.23520818 0.002624 3.83345508 0.00096 1.402483565

8 343.35 20 260 0.05 0.00866 16.99926954 0.003008 4.3944485 0.001024 1.495982469

0.014656 21.4112491 0.00512 7.479912345

Vol (hp) Vol (hi)

Σ Percobaa

n

W pintu (N)

Pressure

(Psi) hu (mm) Vu (m/s)

Vol (hu)

(36)

 Percobaan II ( Menggunakan Bangunan Tipe I dengan tekanan minimum 0 psi ) Tabel 4.6 Tabel Hasil Pengolahan Data

1 343.35 0 270 0.4 0.02738 40 0.00112 1.63623083 0.000288 0.420745069

2 343.35 0 267 0.35 0.025972 37.94302411 0.00144 2.10372535 0.000384 0.560993426

3 343.35 0 263.5 0.3 0.024148 35.27830533 0.0016 2.33747261 0.00048 0.701241782

4 343.35 0 260 0.25 0.022068 32.23959094 0.00208 3.03871439 0.000608 0.888239591

5 343.35 0 257 0.2 0.01938 28.31263696 0.0024 3.50620891 0.000768 1.121986852

6 343.35 0 255.5 0.15 0.016212 23.6844412 0.00272 3.97370343 0.000896 1.30898466

7 343.35 0 253 0.1 0.012596 18.4017531 0.00304 4.44119795 0.001024 1.495982469

8 343.35 0 250 0.05 0.008532 12.46457268 0.00384 5.60993426 0.00112 1.636230825

0.01824 26.6471877 0.005568 8.134404675

Vol (hp) Vol (hi)

Σ Percoba

an

W pintu (N)

Pressure

Vol (hu)

(37)

 Percobaan III ( Menggunakan Bangunan Tipe II dengan penambahan tekanan maksimum 20 psi ) Tabel 4.7 Tabel Hasil Pengolahan Data

1 343.35 20 279 0.4 0.02738 40 0.00096273 1.4064738 0.000096 0.140248356

2 343.35 20 277 0.35 0.026321269 38.45327784 0.00134801 1.96933234 0.000224 0.327246165

3 343.35 20 275.5 0.3 0.024749261 36.15669934 0.0015407 2.25083456 0.00032 0.467494522

4 343.35 20 274 0.25 0.022888564 33.43837026 0.00186192 2.72012409 0.000384 0.560993426

5 343.35 20 271 0.2 0.020642639 30.15725274 0.00215112 3.14262186 0.00048 0.701241782

6 343.35 20 268 0.15 0.018011515 26.31338909 0.00250472 3.65919874 0.000544 0.794740687

7 343.35 20 266 0.1 0.014962793 21.85944967 0.00301932 4.41098914 0.00064 0.934989043

8 343.35 20 263 0.05 0.011303471 16.51347148 0.00321466 4.69636263 0.0008 1.168736304

0.01660319 24.2559372 0.003488 5.095690285

Vol (hp) Vol (hi)

Σ Percoba

an

W pintu (N)

Pressure

Vol (hu)

(38)

 Percobaan IV ( Menggunakan Bangunan Tipe II dengan tekanan minimum 0 psi ) Tabel 4.8 Tabel Hasil Pengolahan Data

1 343.35 0 270 0.4 0.02738 40 0.00144435 2.11007703 0.00016 0.233747261

2 343.35 0 267 0.35 0.025775652 37.65617571 0.00173342 2.53238973 0.000256 0.373995617

3 343.35 0 265.5 0.3 0.023786232 34.74979037 0.00208685 3.04872171 0.000352 0.514243974

4 343.35 0 264 0.25 0.021347381 31.18682469 0.00224755 3.28348506 0.000416 0.607742878

5 343.35 0 260 0.2 0.018683836 27.29559675 0.00244042 3.5652594 0.000544 0.794740687

6 343.35 0 258 0.15 0.015699416 22.93559666 0.00282631 4.12900893 0.000704 1.028487947

7 343.35 0 256 0.1 0.012169109 17.77809978 0.00311585 4.55200667 0.000896 1.30898466

8 343.35 0 253 0.05 0.008157261 11.91710845 0.00482343 7.04665185 0.001024 1.495982469

0.02071817 30.2676004 0.004352 6.357925493

Vol (hp) Vol (hi)

Σ Percobaa

n

W pintu (N)

Pressure

Vol (hu)

(39)

Tabel 4.9 Matrix Data Penelitian

(Sumber : Hasil Penelitian)

hp 1 (mm) hp 2 (mm) hi (mm)

I Pintu dengan

ban 35 20

II Pintu tanpa

ban 35 0

Bangunan

Pendukung percobaan Kondisi Pintu

(40)

Tabel 4.10 Matrix Data Penelitian

(Sumber : Hasil Penelitian)

hp 1 (mm) hp 2 (mm) hi (mm)

0.4 0.003 2.35317E-07 0.0003

0.35 0.0042 5.13588E-07 0.0007

0.3 0.0048 7.02654E-07 0.001

0.25 0.0058 1.09934E-06 0.0012

0.2 0.0067 1.55026E-06 0.0015

0.15 0.0078 2.23194E-06 0.0017

0.1 0.0094 3.50127E-06 0.002

0.05 0.01 6.34022E-06 0.0025

0.4 0.0045 6.03724E-07 0.0005

0.35 0.0054 9.27967E-07 0.0008

0.3 0.0065 1.44201E-06 0.0011

0.25 0.007 1.72152E-06 0.0013

0.2 0.0076 2.09686E-06 0.0017

0.15 0.0088 2.98502E-06 0.0022

0.1 0.0097 3.77816E-06 0.0028

0.05 0.015 1.09532E-05 0.0032

Perolehan Data Bangunan

Pendukung percobaan Kondisi Pintu

Beban pintu

I Pintu dengan

ban 35 20

II Pintu tanpa

(41)

4.2.3.bPengolahan Data dan Grafik

Pengolahan data memanfaatkan volume dan berat dari sedimen yang tertahan di masing-masing spot pengamatan. Menggunakan alat-alat sebagai berikut:

 Hook And Point Gauge

 Mistar  Ember  Timbangan

Beberapa perhitungannya adalah sebagai berikut: a. Perhitungan volume dan berat sedimen di hulu. Volume Hulu

Untuk mencari volume pada hulu, dilakukan dengan menggunakan ember. Rumus mecari volume ember adalah

... (4.1)

Berat Hulu

Menghitung berat sedimen menggunakan timbangan. b. Perhitungan volume dan berat sedimen di pintu. Volume di Pintu

(42)

penumpukan berbentuk limas segitiga. Rumus mecari volume masing-masing volume adalah:

Volume balok :

... (4.2)

Volume Prisma segitiga :

... (4.3)

Berat di Pintu

Menghitung berat sedimen dengan mencari massa jenis terlebih dahulu. Rumus yang digunakan adalah:

... (4.4)

c. Perhitungan volume dan berat sedimen di hilir. PERHITUNGAN

1. BANGUNAN I

a. Percobaan I ( Menggunakan Bangunan Tipe I dengan penambahan tekanan maksimum 20 psi ) Data I

Data diperoleh dari percobaan, dapat dilihat pada tabel 4.5 , adapun perhitungan dari analisa data tersebut adalah

W pintu = 35 kg x 9.81 = 343.35 N Berat Sedimen = 40 kg

(43)

Vol sediment = 0.02738 m3

ρ = 1460.92038

Volume sedimen di pintu (hp) V = P x L x t

V = 2L x L x t

V = (2 x 0.4) x (0.4) x (0.0025) V = 0.0008 m3

Berat sedimen di pintu (hp)

ρ = M / V

M = ρ x V

M = 1460.92038 x 0.0008 M = 1.168736304 kg

Volume sedimen di hilir (hi) V = P x L x t

V = 2L x L x t

V = (2 x 0.4) x (0.4) x (0.0008) V = 0.000256 m3

(44)

ρ = M / V

M = ρ x V

M = 1460.92038 x 0.000256 M = 0.373995617 kg

Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Vol. (hp) dan (hi) berdasarkan ketinggian air

(hu)

Gambar 4.14 Sketsa Pola Sedimentasi

[X VALUE]; [Y

260 265 270 275 280 285

v

Perbandingan Vol. (hp) dan (hi) berdasarkan

hu

I

volume ( hp )

(45)

Kondisi sedimen dapat dilihat pada Gambar 4.15 :

Gambar 4.15 Kondisi sedimen pada Bangunan I (20 psi)

b. Percobaan II ( Menggunakan Bangunan Tipe I dengan tekanan minimum 0 psi ) Data I

W pintu = 35 kg x 9.81 = 343.35 N

Berat Sedimen = 40 kg

Lebar pintu = 40 cm = 0.4 m

ρ = 1460.92038

Volume sedimen di pintu (hp) V = P x L x t

V = 2L x L x t

(46)

ρ = M / V

M = ρ x V

M = 1460.92038 x 0.00112

M = 1.636230825 kg

V = 2L x L x t

V = (2 x 0.4) x (0.4) x (0.0009)

V = 0.000288 m3

Berat sedimen di hilir (hi)

ρ = M / V

M = ρ x V

M = 1460.92038 x 0.000288

(47)

(hu)

270; 0,00112

250 255 260 265 270 275

v

Perbandingan Vol. (hp) dgn (hi) berdasarkan

hu

II

volume (hp)

(48)

Gambar 4.18 Kondisi sedimen pada Bangunan I (0 psi)

2. BANGUNAN II

a. Percobaan I ( Menggunakan Bangunan Tipe II dengan penambahan tekanan maksimum 20 psi ) Data I

W pintu = 35 kg x 9.81 = 343.35 N

Lebar pintu = 40 cm = 0.4 m

ρ = 1460.92038

Volume sedimen di pintu (hp) Volume 1

V = P x L x t

(49)

V = (R+ 0.2) x (0.4) x (0.003) V = (0.60208+0.2) x (0.4) x (0.003)

V = 0.000962 m3 volume 2

V = La x t

V = x t

=

r = 0.003025528

t =

t = 0.000392196 V = x 0.4

V = 0.000000235317 m3 volume total = volume 1 +volume 2

= 0.000962 + 0.000000235317 = 0.000963 m3

ρ = M / V

M = ρ x V

(50)

Volume sedimen di hilir (hi) V = 2L x L x t

V = (R+ 0.2) x (0.4) x (0.0003) V = (0.60208+0.2) x (0.4) x (0.0003)

V = 0.00009625 m3

ρ = M / V

M = ρ x V

M = 1460.92038 x 0.00009625

M = 0.140613 kg

Gambar 4.19 Grafik Perbandingan Vol. (hp) dan (hi) berdasarkan ketinggian air (hu)

263 265 267 269 271 273 275 277 279 281

v

Perbandingan Vol. (hp) dan (hi) berdasarkan

hu

III

volume ( hp )

(51)

Gambar 4.21 Kondisi sedimen pada Bangunan II (20 psi)

b. Percobaan II ( Menggunakan Bangunan Tipe II dengan tekanan minimum 0 psi ) Data I

W pintu = 35 kg x 9.81 = 343.35 N

(52)

ρ = 1460.92038

Volume sedimen di pintu (hp) Volume 1

V = 2L x L x t

V = (R+ 0.2) x (0.4) x (0.0045) V = (0.60208+0.2) x (0.4) x (0.0045) V = 0.001444 m3

volume 2

V = La x t

V = x t

=

r = 0.004549723

t =

t = 0.000670804

V = x 0.4

V = 0.0000006037236 m3

volume total = volume 1 +volume 2

= 0.001444 + 0.0000006037236

(53)

ρ = M / V

M = ρ x V

M = 1460.92038 x 0.0014443

M = 2.110077 kg

V = 2L x L x t

V = (R+ 0.2) x (0.4) x (0.0005)

V = (0.60208+0.2) x (0.4) x (0.0005) V = 0.00016 m3

ρ = M / V

M = ρ x V

(54)

(hu)

Gambar 4.23 Sketsa Pola Sedimentasi Kondisi sedimen dapat dilihat pada Gambar 4.24 :

270;

253 255 257 259 261 263 265 267 269

v

Perbandingan Vol. (hp) dan (hi) berdasarkan

hu

IV

volume ( hp )

(55)

Gambar 4.24 Kondisi sedimen pada Bangunan II (0 psi) 4.3.4 Output Pembahasan Hasil Penelitian

Hasil ilmiah dari perhitungan dan analisa penelitian ini adalah penggunaan model terbaik sesuai data yang telah diperoleh sebelumnya, agar dapat menjelaskan secara ilmiah bagaimana pola dan bentuk pengendapan sedimen di pintu maupun di hilir dari bagian saluran irigasi.

Menurut data yang diperoleh dari hasil percobaan menggunakan bangunan pendukung tipe II, design ini lebih efektif digunakan ketika pintu menggunakan pintu otomatis. Karena pengendapan sedimen lebih besar volumenya di pintu (hp) dan volume sedimen yang terbawa ke hilir (hi) lebih kecil, dibandingkan dengan design bangunan pendukung tipe I yang volume sedimennya lebih kecil tertahan di bagian pintu (hp) dan membawa sedimen ke hilir (hi) lebih banyak.

Untuk memperjelas kondisi penelitian dan output yang diharapkan, kami coba membuat beberapa analisa antara lain:

a. Analisa pengamatan arus dan bentuk atau pola sedimentasi

Penganalisaan ini secara visual terhadap sedimen yang bergerak di pintu maupun hilir saluran.

(56)

Sedimen tidak dapat tertahan sepenuhnya pada bangunan pendukung di pintu (hp), menyebabkan sebagian besar sedimen dengan partikel yang besar terbawa ke hilir (hi). Pola sedimen yang terpantau adalah berbentuk persegi panjang ruang, karena model dasar saluran yang landai.

Kondisi Bg. Tipe II

Sedimen dapat tertahan di pintu (hp) dengan pola menumpuk berbentuk segitiga ruang. Menyebabkan partikel lanau yang melewai pintu terbawa ke hilir (hi).

b. Analisa data

Dilihat dari data yang diperoleh dari pengamatan, didapatlah perbandingan dari tiap kondisi percobaaan. Pada Gambar 4.25, dapat dilihat kondisi Volume di

pintu.

Gambar 4.25 Grafik Perbandingan vol. (hp) pada setiap percobaan

Dilihat dari data yang diperoleh dari pengamatan, didapatlah perbandingan dari

281

250 255 260 265 270 275 280

V

tinggi muka air hu (mm)

Perbandingan Vol.(hp) tiap-tiap kondisi

(57)

Gambar 4.26 Grafik Perbandingan vol. (hi) pada setiap percobaan

250 255 260 265 270 275 280 285

V

Tinggi Muka Air hu (mm)

Perbandingan Vol.(hp) tiap-tiap kondisi

(58)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Pola sedimen pada bangunan pendukung tipe I berpola mengikuti dasar saluran yang landai. Sedangkan pola sedimen pada bangunan pendukung tipe II berpola mengkuti dasar saluran, namun penumpukan sedimen banyak terjadi pada bagian sambungan bangunannya.

2. Gambaran bagi kedua kondisi tipe bangunan pendukung adalah terdapat perbedaan yang signifikan terhadap jumlah sedimen yang tertahan di pintu maupun yang melewati pintu.

(59)

5.2. Saran

1. Untuk lebih mendapatkan kondisi bentuk bangunan yang lebih ideal, perlu beberapa penelitian lanjutan dengan model yang berbeda-beda.

2. Perlu spesifikasi pompa yang baik agar penelitian dapat dijalankan dengan waktu pengamatan yang lebih lama.

3. Lebih banyak penelitian mengenai pemodelan bangunan pendukung, sehingga memperbanyak referensi untuk pengaplikasiannya.

4. Agar penelitian berikutnya dapat merumuskan desain secara teori, sehingga dimensi dapat dibuat sesuai teori perhitungan.