SKRIPSI ANALISIS PENGARUH TINGGI HAMBATAN PLAT SEGITIGA TERHADAP DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN DISALURAN TERBUKA ( STUDI EKSPERIMENTAL) Oleh :

(1)

SKRIPSI

ANALISIS PENGARUH TINGGI HAMBATAN PLAT SEGITIGA

TERHADAP DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN DISALURAN

TERBUKA

( STUDI EKSPERIMENTAL)

Oleh :

ABD RAHMAN WAHAB 105 81 2414 15

ADRIAN 105 81 2357 15

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

(2)

ANALISIS PENGARUH TINGGI HAMBATAN PLAT SEGITIGA

TERHADAP DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN DISALURAN

TERBUKA

( STUDI EKSPERIMENTAL )

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar

Disusun dan diajukan oleh :

ABD RAHMAN WAHAB 105 81 2414 15

ADRIAN 105 81 2357 15

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

(3)

(4)

(5)

iv ANALISIS PENGARUH TINGGI HAMBATAN PLAT SEGITIGA

TERHADAP DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN DISALURAN TERBUKA

Abd. Rahman Wahab1, Adrian2

1

Mahasiswa Program Studi Sipil Pengairan Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar,

Jl. Sultan Alauddi No.259 , Gn. Sari, Kec. Rappocini, Kota Makassar, Sulawesi Selatan. Telp. 082196625196, email: abdrahmanwahab96@gmail.com

2

Mahasiswa Program Studi Sipil Pengairan Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar,

Jl. Sultan Alauddi No.259 , Gn. Sari, Kec. Rappocini, Kota Makassar, Sulawesi Selatan. Telp. 082187077195, email: akapela.rian.@gmail.com

ABSTRAK

Didalam saluran terbuka selalu berkaitan dengan permukaan bebas dan gesekan disepanjang saluran yang meyebabkan terjadinya pembagian kecepatan yang tidak saman di penampang saluran. Kecepatan didasar sama dengan nol atau terjadi dikedalaman 0,2 d dan kecepatan maksimum terjadi di kedalaman 0,6 d sampai kepermukaan aliran.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat kondisi hidrolik yaitu melihat perubahan pola aliran sebelum dan setelah adanya hambatan plat segitiga yang memiliki variasi tinggi 6 cm dan 9 cm. selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk melihat karakteristik aliran yang terjadi.

Percobaan dilakukan pada saluran flume dengan Panjang 700 cm, lebar 40 cm dan tinggi 40 cm. Untuk kemiringan saluran yang digunakan 0,005%. menggunakan 3 (tiga) variasi debit inlet (Q), hambatan yang digunakan berbentuk plat segitiga dengan variasi tinggi plat yang ditentukan berdasarkan besarnya rata-rata kecepatan maksimum yang terjadi yaitu 0,6D. Pada pengukuran distribusi kecepatan aliran dengan hambatan, dilakukan pengukuran di daerah hulu dan hilir dari struktur, dimana hambatan diletakkan pada jarak x = 400 cm. Setiap pengukuran masing-masing dilakukan pada jarak x = 350 cm ; x = 425 cm ; x = 450 cm ; x = 500 cm dan x = 550 cm.

Hasil percobaan menunjukkan bahwa pola distribusi kecepatan aliran

sebelum ada hambatan kecepatan rata-rata LQ1S0 = 23,338 cm/dtk, LQ2S0 =

26,048 cm/dtk , LQ3S0 = 28,905 cm/dtk, kecepatan minimum terjadi didasar saluran atau dikedalaman 0,2 d dan kondisi tersebut sama pada setiap jarak pengukuran. Pada hambtan plat segitiga tinggi 6 cm kecepatan aliran menurun pada kedalaman 0,2 d dan kecepatan aliran pada hambatan palat segitiga tinggi 9 cm menurun pada kedalaman ≤0,2 d. karakteristik aliran sebelum dan setelah adanya hambatan tidak berubah yaitu menunjukkan jenis aliran subktritis.

Kata kunci :Hambatan Plat Segitiga, Karakteristik Aliran,Perubahan Pola Aliran.

(6)

v ANALYSIS OF THE EFFECT OF HIGH TRIANGLE PLATE

OBSTACLES ON FLOW SPEED DISTRIBUTION IN OPEN DISTRIBUTES

1

Student of Water Resources Civil Study Program, Faculty of Engineering, Muhammadiyah University of Makassar, Jl. Sultan Alauddi No.259, Mt. Sari, Kec. Rappocini, Makassar City, South Sulawesi.

Tel. 082196625196, email: abdrahmanwahab96@gmail.com 2

Student of Water Resources Civil Study Program, Faculty of Engineering, Muhammadiyah University of Makassar, Jl. Sultan Alauddi No.259, Mt. Sari, Kec. Rappocini, Makassar City, South Sulawesi. Tel. 082187077195, email: akapela.rian.@gmail.com

ABSTRACT

Inside the open channel is always related to the free surface and friction along the channel which causes an uneven velocity distribution in the channel cross section. The bottom velocity is equal to zero or occurs at a depth of 0.2 d and the maximum speed occurs at a depth of 0.6 d to the surface of the flow. The purpose of this study is to see the hydraulic conditions, namely to see changes in flow patterns before and after the triangular plate resistance which has variations height 6 cm and 9 cm. besides this research also aims to see the characteristics of the flow that occurs.

The experiment was carried out on a flume channel with a length of 700 cm, a width of 40 cm and a height of 40 cm. For the slope of the channel 0.005% is used. using 3 (three) variations of inlet discharge (Q), the resistance used is in the form of a triangular plate with a variation of the plate height which is determined based on the magnitude of the average maximum speed that occurs, namely 0.6D. In measuring the flow velocity distribution with resistance, measurements are made in the upstream and downstream areas of the structure, where the resistance is placed at a distance of x = 400 cm. Each measurement is carried out at a distance of x = 350 cm; x = 425 cm; x = 450 cm; x = 500 cm and x = 550 cm. The experimental results show that the flow velocity distribution pattern before there is an average speed resistance LQ1S0 = 23.338 cm / s, LQ2S0 = 26.048 cm / s, LQ3S0 = 28.905 cm / s, the minimum speed occurs at the bottom of the channel or at a depth of 0.2 s and these conditions the same for each measuring distance. On a 6 cm high triangle plate barrier, the flow velocity decreased at a depth of 0.2 d and the flow velocity at the 9 cm high triangle plate resistance decreased at a depth of ≤0.2 d. The flow characteristics before and after the obstacle did not change, which indicates the type of subcritical flow.

Keywords: Triangular Plate Barriers, Flow Characteristics, Change in Flow Patterns.

(7)

vi KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan hidayah-Nyalah sehingga dapat menyusun hasil penelitian sebagai tugas akhir ini. Adapun hasil penelitian ini yang berjudul “ANALISIS PENGARUH TINGGI HAMBATAN PLAT SEGITIGA TERHADAP DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN DI SALURAN TERBUKA (STUDI EKSPERIMENTAL)”.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa didalam penulisan skripsi penelitian ini masih terdapat kekurangan – kekurangan, hal ini disebabkan karena penulis sebagai manusia biasa tidak lepas dari kesalahan dan kukurangan. Oleh karena itu, penulis menerima dengan sangat ikhlas dengan senang hati segala koreksi serta perbaikan guna penyempurnaan tulisan ini agar kelak dapat bermanfaat.

Pada kesempatan ini, penulis hendak menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga skripsi penelitian ini dapat selesai. Ucapan terima kasih ini penulis tujukan kepada: 1. Ayahanda dan Ibunda yang tercinta, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar – besarnya atas segala limpahan kasih sayang, do’a serta pengorbananya dalam bentuk materi untuk menyelesaikan studi kami.

(8)

vii 2. Bapak Ir. Hamzah Ali Imran, S.T., M.T. sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Bapak A. Makbul Syamsul, S.T., M.T. sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. 4. Bapak Dr. Ir. H. Riswal K, M.T. selaku Pembimbing I dan Ibu Farida

Gaffar, S.T., M.M.,IPM selaku Pembimbing II, yang banyak meluangkan waktu dalam membimbing kami.

5. Bapak dan Ibu dosen serta para staf pegawai di Fakultas Teknik atas segala waktunya telah mendidik dan melayani penulis selama mengikuti proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

6. Teman teman satu bimbingan penelitian proposal, yang telah berjuang bersama sama penuls dalam menyelesaikan proposal penelitian ini.

Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang berlipat ganda di sisi Allah SWT dan skripsi penelitian yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis, rekan – rekan, masyarakat serta bangsa dan Negara. Amin.

“Billahi Fii Sabill Haq Fastabiqul Khaerat”.

Makassar, 28 November 2020

(9)

viii DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ... i HALAMAN PENGESEHAN ... ii ABSTRAK ... iii KATA PENGANTAR ... iv DAFTAR ISI ... vi DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR PERSAMAAN ... xiv

DAFTAR NOTASI SINGKAT ... xv

BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Rumusan Masalah ... 2 C. Tujuan Penelitian ... 3 D. Manfaat Penelitian ... 3 E. Batasan Masalah ... 3 F. Sistematika Penulisan ... 4

BAB II. KAJIAN PUSTAKA... 5

A. Saluran Terbuka ... 5

B. Klasifikasi Aliran ... 6

1. Aliran Permanen dan Tidak Permanen ... 6

(10)

ix

3. Aliran Turbulen dan Laminer ... 8

4. Aliran Sub Kritis, Kritis dan Super Kritis ... 9

C. Distribusi Kecepatan ... 11

1. Tegangan Geser ... 13

2. Kecepatan Geser ... 15

D. Debit Aliran ... 16

E. Matrik Penelitian Terdahulu ... 19

BAB III. METODE PENELITIAN ... 24

A. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 24

1. Tempat Penelitian ... 24

2. Waktu Penelitian ... 24

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data ... 24

1. Jenis Penelitian ... 24

2. Sumber Data ... 26

C. Alat dan Bahan ... 26

1. Alat ... 26 2. Bahan ... 26 D. Tahapan Penelitian ... 27 1. Persiapan ... 27 2. Perancangan Model ... 27 3. Pembuatan Model ... 28

(11)

x

5. Pelaksanaan Percobaan Pendahuluan ... 29

6. Pengambilan data ... 30

7. Pengolahan dan Analisis Data ... 30

E. Bagan Alur Penelititan ... 31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 32

A. Hasil ... 32

1. Perhitungan dan Validasi Debit ... 32

2. Perhitungan dan Validasi Kecepatan Rata-rata ... 38

3. Perhitungan Karakteristik Aliran ... 46

4. Hasil Perhitungan Kecepatan Tanpa Hambatan ... 51

5. Hasil Perhitungan Kecepatan di Hambatan Plat Segitiga (6 cm) ... 56

6. Hasil Perhitungan Kecepatan di Hambatan Plat Segitiga (9 cm) ... 61

B. Pembahasan Hasil Penelitian ... 66

1. Validasi Debit ... 66

2. Menghitung Kecepatan dan Validasi Kecepatan Rata-rata ... 66

3. Karakteristik Aliran Sebelum & Setelah Adanya Hambatan Plat Segitiga ... 67

4. Distribusi Kecepatan ALiran Sebelum Adanya Hambatan & Setelah Adanya Hambatan Plat Segitiga ... 68

(12)

xi BAB V PENUTUP ... 69 A. Kesimpulan ... 69 B. Saran ... 70 DAFTAR PUSTAKA ... 71 LAMPIRAN ... 73

(13)

xii DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar Halaman

Gambar 1. Bentuk- Bentuk Potongan Melintang Saluran Terbuka ... 6

Gambar 2. Klasifikasi Aliran Pada Saluran Terbuka ... 7

Gambar 3. Distribusi Kecepatan ... 11

Gambar 4. Distribusi Kecepatan pada berbagai bentuk potongan melintang saluran ... 12

Gambar 5. Pola distribusi Kecepatan sebagai fungsi kedalaman ... 13

Gambar 6. Profil Gaya Pada Bidang Miring Licin ... 14

Gambar 7. Sekat Ukur Thompson atau V-notch ... 17

Gambar 8. Denah Saluran ... 27

Gambar 9. Potongan Memanjang Saluran ... 27

Gambar 10. Detail Model Variasi Plat Segitiga ... 28

Gambar 11. Tampak Memanjang Tittik Ukur ... 29

Gambar 12. Titik Ukur Vertikal (kedalaman) ... 29

Gambar 13. Bagan Alur Penelitian ... 31

Gambar 14. Grafik Hubungan Antara Qa dengan Cd (Q1) ... 36

Gambar 15. Grafik Hubungan Antara Qa dengan Cd (Q2) ... 36

(14)

xiii Gambar 17. Grafik bilangan Froude sebelum dan setelah adanya

hambatan plat segitiga ... 50 Gambar 18. Grafik Hubungan Kecepatan (u) dengan Kedalaman (D)

Masing-Masing Titik Pengukuran di LQ1S0 ... 54

Gambar 19. Grafik Hubungan Kecepatan (u) dengan Kedalaman (D) Masing-Masing Titik Pengukuran di LQ2S0 ... 54

Gambar 20. Grafik Hubungan Kecepatan (u) dengan Kedalaman (D) Masing-Masing Titik Pengukuran di LQ3S0 ... 55

Gambar 21. Grafik Hubungan Kecepatan (u) dengan Kedalaman (D) Masing-Masing Titik Pengukuran di M1Q1S0 ... 59

Gambar 22. Grafik Hubungan Kecepatan (u) dengan Kedalaman (D) Masing-Masing Titik Pengukuran di M1Q2S0 ... 59 Gambar 23. Grafik Hubungan Kecepatan (u) dengan Kedalaman (D)

Masing-Masing Titik Pengukuran di M1Q3S0 ... 60 Gambar 24. Grafik Hubungan Kecepatan (u) dengan Kedalaman (D)

Masing-Masing Titik Pengukuran di M2Q1S0 ... 64

(15)

xiv DAFTAR TABEL

Nomor Tabel Halaman

Tabel 1. Matriks Penelitian Terdahulu ... 19

Tabel 2. Variabel Penelitian ... 25

Tabel 3. Format Pengamatan Laboratorium ... 25

Tabel 4. Kalibrasi Debit Inlet dengan Thompson ... 33

Tabel 5. Kalibrasi Outlet Debit dengan Gelas Ukur ... 37

Tabel 6. Pengukuran Segmen ... 38

Tabel 7. Hasil Konversi Kecepatan LQ1S0 ... 40

Tabel 10 Dimensi Saluran ... 43

Tabel 11. Validasi Kecepatan Aliran LQ1S0 ... 43

Tabel 14. Parameter Utama Aliran ... 45

Tabel 15. Hasil Perhitungan Bilangan Froude Sebelum Ada Hambatan ... 47

Tabel 16. Hasil perhitungan bilangan Froude Hambatan Plat Segitiga Tinggi 6 cm ... 48

Tabel 17. Hasil perhitungan bilangan Froude hambatan plat segitiga tinggi 9 cm ... 49

(16)

xv

Tabel 18. Tabel hasil perhitungan titik LQ1S0 350 cm ... 51

Tabel 23. Tabel hasil perhitungan plat segitiga (6 cm) titik M1Q1S0 350 cm ... ..56

Tabel 24. Tabel hasil perhitungan plat segitiga (6 cm) titik M1Q1S0 425 cm... 57

Tabel 28. Tabel hasil perhitungan titik plat segitiga (9 cm) M2Q1S0 350 cm... 61

Tabel 32. Tabel hasil perhitungan titik plat segitiga (9 cm) titik M2Q1S0 550 cm... 63

(17)

xvi DAFTAR PERSAMAAN

Nomor Persamaan Halaman

Persamaaan 1. Persamaan Menghitung Bilangan Reynold ... 9

Persamaaan 2. Menghitung Bilangan Froude ... 10

Persamaaan 3. Persamaan Tegangan Geser ... 14

Persamaaan 4 Tegangan Geser Turbulen ... 14

Persamaaan 5. Tegangan geser Reynolds ... 15

Persamaaan 6. Ditribusi Kecepatan Logaritmik ... 16

Persamaaan 7. Persamaan Menghitung Debit ... 17

Persamaaan 8. Lebar Muka Air Pintu Thompson ... 18

Persamaaan 9. Panjang Pias Pintu Thompson ... 18

Persamaaan 10. Luas Pias Pintu Thompson ... 18

Persamaaan 11. Kecepatan Air Melalui Pias ... 18

Persamaaan 12. Debit Aliran melalui Pias ... 18

Persamaaan 13. Integrasi Debit Aliran ... 18

(18)

xvii DAFTAR NOTASI SINGKATAN

Re = Bilangan Reynolds Fr = Bilangan Froude

= Viskosutas Kinematik

= Kerapatan Air dengan Satuan Q = Debit Aliran

V = Kecepatan Aliran A = Luas Penampang u* = Tegangan gesek

g = Percepatan gravitasi ( 9,8)

H = Kedalaman air pada bak pengukur debit h = Kedalaman air

α = Parameter Empiris ( C = Koefisien Chezy

b = Lebar Saluran h = Tinggi Saluran R = Jari – jari Hidrolis

n = Koefisien yang tergantung pada kekasaran dinding. s = Kemiringan Dasar Saluran

L = Kondisi tanpa hambatan (Loss) M = Variasi Tiggi Hambatan

(19)

1 BAB I

PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Kemajuan ilmu pengetahuan dibidang mekanika fluida mendorong manusia untuk terus meneliti aliran fluida yang melintasi suatu benda. Fluida didefenisikan zat yang dapat mengalir. Fluida tidak mempunyai bentuk tetap, bentuknya selalu berubah mengikuti wadahnya. Pemberian gaya sedikit saja, akan membuat fluida mengalami deformasi yang berlangsung terus-menerus selama gaya tersebut masih bekerja. Dalam fluida dikenal aliran viskos yang dibedakan menjadi dua jenis aliran yaitu aliran laminar dan turbulen. (Suripin, 2019 ).

Pada aliran saluran terbuka maupun tertutup, keadaan aliran pada semua saluran akan mengalami perubahan. Perubahan tersebut dapat terjadi karena adanya perubahan bentuk penampang ataupun perubahan bentuk dari saluran. Hal ini mengakibatkan keadaan aliran juga berubah misalnya perubahan tinggi muka air atau perubahan kecepatan aliran. ( Ajeng Titin Suciana. 2016 ). Pada saluran terbuka, memiliki parameter seperti lintang saluran, kekasaran, kemiringan dasar, belokan, hambatan serta debit aliran dan lain sebagainya yang juga memungkinkan kecepatan aliran berubah.

Arus kepadatan sangat penting dari banyak presfektif karena arus ini memainkan peran utama dalam pengangkutan sedimen didarat, didanau,

(20)

2 laut dan lautan dalam, dengan demikian kendali sangat penting untuk dilakukan. Arus kekeruhan bertanggung jawab atas banyaknya sedimentasi misalnya diwaduk dengan akibat menghilangkan kapasitas tampungan. Ada beberapa metode yang dilakukan untuk mengontrol arus kepadatan diantaranya menggunakan hambatan. Dengan melihat kondisi dilapangan pada umumnya bangunan pengendali seperti gronsil, krib dan sabodam memiliki bentuk persegi, sangat jarang ditemukan bangunan pengendali berbentuk segitiga.

Dengan demikian penelitian ini ditujukan untuk memperlihatkan dan menunjukkan sebuah fenomena dengan membuat suatu pemodelan aliran dengan menggunakan flume dilaboratorium untuk melihat kondisi perubahan pola aliran suatu fluida yang melewati sebuah hambatan berbentuk plat segitiga yang memiliki variasi ketinggian.

B.Rumusan Masalah

1) Bagaimana distribusi kecepatan aliran sebelum dan sesudah adanya hambatan plat segitiga disaluran terbuka?

2) Bagaimana perubahan karakteristik distribusi kecepatan aliran akibat perubahan variasi tinggi hambatan plat segitiga disaluran terbuka?

(21)

3 C.Tujuan Penelitian

1) Menganalisis pola distribusi kecepatan aliran sebelum dan sesudah adanya hambatan plat segitiga di saluran terbuka.

2) Menganalisi perubahan karakteristik distribusi kecepatan aliran terhadap variasi tinggi hambatan plat segitiga di saluran terbuka.

D.Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1) Memberikan informasi tentang kondisi hidrolik khususnya mengenai pengaruh tinggi hambatan plat segitiga terhadap distribusi kecepatan aliran di saluran tebuka.

2) Hasil penelitian ini menjadi bahan referensi baik dalam pengembangan penelitian ataupun petunjuk dalam perencanaan bangunan air.

E. Batasan Masalah

Untuk mendapatkan hasil dalam pemasangan variasi tinggi hambatan plat segitiga yang optimal dalam penelitian ini maka perlunya adanya batasan masalah sebagai berikut :

1) Plat segitiga dibuat dari bahan Akrilik.

2) Tinggi maksimum hambatan plat segitiga di 6 cm & 9 cm. 3) Menggunakan tiga variasi debit (Q).

(22)

4 5) Tidak meneliti sedimentasi (bed load).

6) Alat yang digunkana adalah saluran terbuka

7) Menganalisis karakteristik aliran pada saluran terbuka.

F. Sistematika Penulisan

Bab I PENDAHULUAN merupakan bab pendahuluan yang menguraikan tentang latar belakang penelitian, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

Bab II KAJIAN PUSTAKA yang berisi tentang teori yang berkaitan dengan fluida, saluran terbuka, distribus kecepatan dan teori-teori pendukung lainnya yang perlukan dipenelitian ini.

Bab III METODE PENELITIAN membahas tentang metode penelitian yang dintaranya menguraikan waktu dan tempat penelitian, alat, bahan, tahapan penelitian, gambar desain saluran, gambar design variasi tinggi hambatan plat segitiga , serta bagan alur penelitian.

Bab IV HASIL DAN PEMBAHASAN dalam penelitian ini,pengambilan data hasil dari penelitian di laboratorium dan pembahasannya.

Bab V PENUTUP yang berisi tentang kesimpulan dan hasil penelitian ini, serta saran dari penulis maupun orang lain.

(23)

5 BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Saluran Terbuka

Air dapat diangkut dari suatu tempat ketempat lain melalui bangunan pembawa alamiah ataupun buatan manusia. Bangunan pembawa ini dapat terbuka ataupun tertutup bagian atasnya. Saluran yang tertutup bagian atasnya disebut saluran tertutup (closed conduits), sedangkan yang terbuka bagian atasnya disebut saluran terbuka (open channels). Sungai, saluran irigasi, selokan, dan estuary merupakan saluran terbuka, sedangkan terowongan, pipa, aquaduct, gorong-gorong. Dan shipon merupakan saluran tertutup.

Air yang mengalir pada saluran terbuka mempunyai bidang kontak hanya pada dinding dan dasar saluran (Suripin 2019). Saluran terbuka dapat berupa:

1. Saluran alamiah ataupun buatan.

2. Galian tanah dengan atau tanpa lapisan penahan.

3. Terbuat dari pipa, beton, batu, bata, atau material lainnya.

4. Dapat dibentuk persegi, segitiga, trapezium, lingkaran, tapal kuda, atau tidak beraturan.

(24)

6 Bentuk-bentuk potongan melintang pada saluran terbuka dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Bentuk – bentuk potongan melintang saluran terbuka (suripin.2019).

B. Klasifikasi Aliran

Tipe permukaan aliran bebas dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kriteria yang digunakan berdasarkan perubahan kedalaman dan atau kecepatan mengikuti fungsi waktu menjadi aliran permanen (steady) dan tidak permanen (unsteady), sementara itu, berdasarkan fungsi ruang, aliran dibedakan menjadi seragam (uniform) dan tidak seragam ( non uniform).

1. Aliran Permanen dan Tidak Permanen

Jika kecepatan aliran pada suatu titik tidak berubah terhadap waktu maka alirannya disebut aliran permanen atau tunak (steady flow). Jika kecepatan pada suatu lokasi tertentu berubah terhadap waktu maka alirannya tidak permanen atau tidak tunak (unsteady flow). untuk klasifikasi aliran pada saluran terbuka bisa dilihat pada gambar 2.

(25)

7

Gambar 2. Klasifikasi Aliran Pada Saluran Terbuka (suripin.2019).

Dalam hal tertentu dimungkinkan mentranformasikan aliran tidak permanen menjadi permanen dengan mengacu pada koordinat referensi yang bergerak. Penyederhanaan ini menawarkan beberapa keuntungan, seperti kemudahan visualisasi, kemudahan penulisan persamaan yang terkait, dan sebagainya. Hal ini disederhanakan jika bentuk gelombang tidak berubah dalam perambatannya. Misalnya bentuk gelombang kejut (surge) tidak berubah ketika merambak pada saluran halus, dan konsekuensinya perambatan gelombang kejut yang tidak permanen dapat di konversi menjadi aliran permanen dengan koordinat referensi yang bergerak dengan kecepatan absolute gelombang kejut. Hal ini ekuivalen dengan pengamat yang bergerak disamping gelombang kejut sehingga gelombang kejut terlihat stasioner atau tetap oleh pengamat. Jadi, aliran ini

Aliran (Flow ) Aliran Permanen (Steady) Seragam (Uniform) Berubah (Varied)

Berubah lambat laun (Gradually) Berubah tiba-tiba (Rapidly) Aliran tak permanen (Unsteady) Seragam (Uniform) Berubah (Varied)

Berubah lambat laun

(26)

8 dapat dianggap sebagai aliran permanen. Jika bentuk gelombang berubah selama perambatannya maka tidak mungkin mentransformasikan gerkan gelombang tersebut menjadi aliran permanen. Misalnya gelombang banjir yang bisa merambat pada sungai alamiah tidak dapat ditransformasikan menjadi aliran permanen, karena bentuk gelombang termodifikasi dalam perajalannnya sepanjang aliran sungai.

2. Aliran Seragam dan Berubah

Jika kecepatan aliran pada suatu waktu tertentu tidak berubah sepanjang saluran yang ditinjau maka alirannya disebut aliran seragam (uniform flow) namun, jika kecepatan aliran saat tertentu berubah terhadap jarak, alirannya disebut aliran tidak seragam atau aliran berubah (non uniform flow or varied flow). Hal ini bergantung pada laju perubahan kecepatan terhadap jarak, aliran dapat diklasifikasikan menjadi aliran berubah lambat laun (gradually varied flow) atau aliran berubah tiba-tiba (rapidly varied flow).

3. Aliran Turbulen dan Laminer

Jika partikel zat cair yang bergerak mengikuti alur tertentu dan aliran tampak seperti gerakan serat-serat atau lapisan tipis yang paralel maka alirannya disebut aliran laminar. Sebaliknya, jika partikel zat cari mengikuti alur yang tidak beraturan, baik ditinjau terhadap ruang maupun waktu maka alirannya disebut aliran turbulen. Faktor yang menentukan keadaan aliran adalah pengaruh relative antara gaya kekentalan (viskositas)

(27)

9 dan gaya inersia. Jika gaya viskositas dominan alirannya laminer. Jika gaya inersia yang dominan, alirannya turbulen. Nisbah antara gaya kekentalan dan inersia dinyatakan dalam bilangan Reynold (Re), yang didefenisikan sebagai:

... (1)

Dimana:

= Angka Reynold

V = Kecepatan aliran (m/det)

= Panjang karakteristik (m), pada saluran muka air bebas L = R. R = Jari – jari hidrolis saluran (m)

= Viskositas kinematik (m2/det)

Beberapa penelitian disimpulkan bahwa bilangan Reynold untuk saluran terbuka adalah :

R< 500 = Aliran laminer 500<R<12,500 = Aliran transisi R>12,500 = Aliran turbulen

4. Aliran Sub Kritis, Kritis, dan Super Kritis

Aliran dikatakan kritis apabila kecepatan aliran sama dengan kecepatan gelobang gravitasi dengan amplitude kecil. Gelombang grravitasi dapat dibangkitkan dengan mengubah kedalaman. Jika kecepatan aliran lebih kecil dari pada kecepatan kritis, alirannya disebut superkritis. Jika

(28)

10 kecepatan alirannya lebih besar dari pada kecepatan kritis, alirannya disebut superkritis. Parameter yang menentukan ketiga jenis aliran tersebut adalah nisbah antara gaya gravitasi dan gaya inersia, yang dinyatakan dengan bilangan Froude (Fr). Untuk saluran berbentuk persegi bilangan Froude dirumuskan sebagai :

̅

√ ... (2) Dimana:

FR = Angka Froude

̅ = Kecepatan rata-rata aliran (m/det) h = Kedalaman Air (m)

g = gaya gravitasi (m/det) (1) Aliran Kritis

Apabila FR = 1, berarti gaya-gaya kelembaman dan gaya gravitasi seimbang dan aliran disebut dalam aliran kritis.

(2) Aliran Subkritis

Apabila FR< 1, berarti gaya gravitas menjadi dominan dan aliran dalam keadaan aliran subkritis.

(3) Aliran Superkritis

(4) Apabila FR> 1, berarti gaya kelembaman yang dominan dan aliran menjadi superkritis.

(29)

11 C. Distribusi Kecepatan

Di dalam saluran terbuka adanya permukaan bebas dan gesekan pada dinding sepanjang saluran terbuka menyebabkan terjadinya pembagian kecepatan yang tidak sama pada penampang saluran. Kecepatan pada dinding atau dasar saluran sama dengan nol, sedangkan kcepatan maksimumnya tidak tejadi pada permukaan bebas, tetapi terjadi di bawah permukaan bebas sedalam 0.05h sampai 0.25h. Kecepatan aliran juga tergantung pada beberapa faktor lainnya yaitu bentuk penampang saluran kekasaran saluran. Kecepatan maksimum pada permukaan bebas terjadi pada saluran yang mempunyai arus yang besar atau deras dan dangkal serta saluran yang memiliki dasar saluran yang licin. Kekasaran pada saluran penyebab pertambahan kelengkungan kurva dalam pembagian kecepatan vertikal yang dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Distribusi kecepatan Uniform

Non Uniform Accelerating Non Uniform Decelerating

(30)

12 Distribusi kecepatan menurut teoritik yang diteliti dibagi menjadi dua bagian yaitu inner region dan outer region. Pada daerah inner region, z/H≤0.2, perbedaaan kecepatan adalah cukup besar. Kecepatan aliran dipengaruhi oleh tegangan geser, karakteristik aliran, kekerasan dasar, dan kedalaman dari dasar saluran. Pada daerah outer region, 0.2 < 𝑧/𝐻 ≤ 1, memiliki perbedaan kecepatan yang tidak terlalu besar dan nilai kecepatan dipengaruhi oleh kecepatan maksimum, kedalaman aliran, dan gradient kecepatan, tapi tidak dpengaruhi oleh kekentalan (viskositas) dan kekerasan dasar (Graf 1998).

Kecepatan aliran dalam saluran biasanya sangat bervariasi dari titik lainnya. Hal ini disebabkan adanya tegangan geser didasar dan dinding saluran dan keberadaan permukaan bebas. Distribusi kecepatan pada berbagai bentuk saluran dapat dilihat digambar 4.

(31)

13 kecepatan aliran mempunyai tiga komponen arah menurut koordinat kartesius. Namun, komponen arah vertikal dan lateral biasanya kecil dan dapat diabaikan. Oleh karena itu, hanya kecepatan aliran yang searah dengan arah aliran yang diperhitungkan. Komponen kecepatan ini bervariasi terhadap kedalaman dari permukaan air. Tipikal variasi kecepatan terhadap kedalaman air diperlihatkan pada gambar 5 dibawah ini.

Gambar 5. Pola distribusi Kecepatan sebagai fungsi kedalaman

1. Tegangan Geser

Tegangan geser τo adalah tegangan internal fluida yang melawan deformasi/perubahan bentuk. Tegangan geser ada hanya pada fluida yang bergerak. Tegangan ini merupakan tegangan tangensial, berbeda dengan tekanan yang merupakan tegangan normal.

Analisis shear stress pada kondisi aliran seragam pada gambar 6, sebagai berikut :

(32)

14

Gambar 6. Profil gaya pada bidang miring licin

1. Sudut kemiringan dasar saluran (ϴ) relative kecil maka sin (ϴ) tan (ϴ) = So, dengan So adalah kemiringan dasar saluran.

2. Saluran dengan penampang segiempat 3. Kedalaman aliran (h) adalah jauh

4. Profil kecepatan rata-rata menurut hukum logaritmik (log law).

Pada aliran turbulent, persamaan tegangan geser adalah [ ]:

( ... (3)

Dengan

... (4)

dimana :

adalah tegangan geser turbulent adalah percepatan gravitasi adalah massa jenis air

adalah kecepatan gesek

V ’ dV dh Profil kecepatan Bidang batas o h x

(33)

15 2. Kecepatan Geser

Pemahaman tentang karakteristik kecepatan gesek dasar, , atau tegangan gesek dasar, 𝑜, sering kali dikaitkan dengan proses perubahan profil dasar sungai. Pada sungai menikung, proses degradasi (gerusan) cenderung terjadi pada sisi luar tikungan, sedangkan proses agradasi (deposisi) terjadi pada sisi dalam tikungan (Kironoto et al, 2012, p.239). Untuk menentukan kecepatan geser, , atau tegangan geser, 𝑜, pada saluran terbuka, dapat digunakan beberapa metode, yaitu: metode yang didasarkan pada persamaan garis energy ( =√ ℎ ), metode Clauser (Berdasarkan data pengukuran distribusi kecepatan), dan metode distribusi tegangan Reynolds (Kironoto et al, 2012, p.240).

Perhitungan kecepatan geser dengan menggunakan metode distribusi tegangan Reynolds adalah dengan menggunakan data pengukuran tegangan Reynolds arah tangensial, 𝑧 dan ekstrapolasi (atau regresi) data tersebut pada z = 0, maka diperoleh nilai tegangan geser dasar. Tegangan geser Reynolds dituliskan pada persamaan berikut (sumiadi, 2014, p.116):

= 2 = − ′ 𝑧 ′ 𝑧 = 0 ... (5) Perhitungan kecepatan geser dengan metode Clauser didasarkan pada data pengukuran distribusi kecepatan bersamasama dengan persamaan distribusi kecepatan logaritmik. Metode ini banyak digunakan dengan pertimbangan kemudahan penggunaannya dan tingkat ketelitiannya yang

(34)

16 cukup tinggi. Dari beberapa penelitian terdahulu, diketahui bahwa metode Clauser dapat memberikan tingkat ketelitian yang lebih baik dibandingkan dengan metode yang didasarkan pada penerapan persamaan energi. (Kironoto, 2007, p.566). Pada metode Clauser, kecepatan ratarata titik dari data pengukuran distribusi kecepatan di daerah inner region, sebagai ordinat, diplotkan dengan nilai ln (z/ks) sebagai absisnya. Bilamana plot data pengukuran distribusi kecepatan membentuk korelasi (trend) linear, artinya masih mengikuti hukum logaritmik, dan metode Clauser dapat digunakan. Dengan metode pencocokan kurva (regresi linear), dapat diperoleh nilai dan Br (Kironoto, 2007, p.568). Rumus ditribusi kecepatan logaritmik (the law of the wall) di daerah inner region, yang dibatasi oleh z/H ≤ 0.2 dapat dirumuskan sebagai berikut (kironoto, 2007, p.567):

= 1 𝑘 ln ( ) +𝐵𝑟 ... (6)

D. Debit Aliran

Debit aliran adalah laju aliran air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai persatuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/det).

(35)

17 Pengukuran debit aliran dilapangan pada dasarnya dapat dilakukan melalui empat kategori :

1) Pengukuran volume air sungai (saluran).

2) Pengukuran debit dengan cara mengukur kecepatan aliran dan menentukan luas penampang melintang sungai dan menggunakan rumus: Q = V. A ... (7) Dimana:

Q = debit aliran (m3/det)

V = kecepatan aliran (m/det) A = luas penampang (m2)

3) Mengukur debit dengan menggunakan bahan kimia (pewarna) yang dialirkan dalam aliran sungai (substance tracing method).

4) Pengukuran debit dengan Alat ukur Pintu Thompson. Alat ukur Pintu Thompson dapat dilihat pada gambar 7.

Gambar 7. Sekat Ukur Thompson atau V-notch (Bambang Triatmodjo, 2015)

Dari Gambar tersebut, lebar muka air adalah :

(36)

18 Dipandang suatu pias setebal dh pada jarak h dari muka air. Panjang pias tersebut adalah :

b = 2 (H-h) tg ... (9) Luas pias : dA = 2(H-h) tg dh ... (10) Seperti didalam penurunan rumus aliran melalui peluap segitiga, kecepatan air melalui pias : V = √ ℎ ... (11)

Debit aliran melalui pias : dQ = Cd 2(H-h) tg dh √ ℎ ... (12) Integrasi persamaan tersebut untuk mendapatkan debit aliran melalui pelua-pan : Q = 2 Cd tg √ ∫ (𝐻 ℎ h1/2dh ... (13) Q = 2 Cd tg √ ∫ 𝐻h1/2 – h3/2dh ... (14) Q = 2 Cd tg √ * 𝐻ℎ ℎ + ... (15) Q = 2 Cd tg √ ( 𝐻 ℎ ) ... (16) √ 𝐻 ... (17) Dimana :

Q = debit aliran (m3/det)

H = Kedalaman air pada bak pengukur debit (m) = Sudut V- Notch (Thompson = 90o)

Cd = Koefisien Thompson (Cd = 0,62) g = Percepatan gravitasi (9,8 m/det2)

(37)

19 E. Matriks Penelitian Terdahulu

Tabel 1. Matriks Penelitian Terdahulu No.

Nama Penulis & Judul Penelitian

Metode Penelitian Hasil Penelitian Persamaan Perbedaan

1 .

Ajeng Titin Scuiana, 2016

“Kajian Distribusi Kecepatan Aliran Sebelum dan Sesudah Belokan Disaluran Terbuka Menggunakan Acoustic Coppler Velocimeter (ADV)” (Uji Model Laboratorium)

Penelitian dilakukan di Laboratorium Hidrolika terapan, Jurusan Teknik Pengai- ran Fakultas Teknik Universitas Brawijaya. Penelitian dilakukan pada saluran/flume berupa dasar tetap atau fixed bed dengan sudut 120o, dengan saluran lurus sebelum belokan sepanjang 300 cm dan saluran setelah belokan sepanjang 200 cm.

Dari grafik, angka froude yang paling Maksimum terjadi pada sudut

pemasangan krib permeable 45˚ ke arah hulu aliran. Sedangakan dari sudut pemasangan krib permeabel krib 90˚ lebih baik karena kedalaman gerusal libih kecil dibandingkan dengan sudut pemasangan krib 45˚ dan 135˚ Penelitian ini membahas distribusi kecepatan aliran.

namun pada penelitian yang kami lakukan berfokus pada perubahan karakteristik aliran, penelitian ini berfokus pada perubahan Karakteristik aliran pada saluran. Berbeda dengan kami yang berfokus pada gerusan dasar saluran tanah.

(38)

20

Tabel 1.2. Matriks Penelitian Terdahulu (lanjutan) 2. Rasmawati Rauf dan

Sufiah Nur M, 2019 “Analisi Perubahan Dasar Saluran Terbuka Akibat Variasi Debit Pada Tingkat Aliran Kritis dan Super Kritis”

Jurnal Teknik Hidro Vol. 12 No. 1, Februari 2019, ISSN: 1979 9764

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sipil Unismuh Makassar dengan model penampang saluran terbuka.

Prosedur penelitian terdiri atas:

Memanfaatkan pasir dalam saluran dengan menggunkan pasir non kohesif diatas saluran tebal 10 cm.

Kalibrasi semua peraltan yang digunakan khususnya alat ukur kecepatan.

Melakukan pengaliran awal untuk mengetahui layak atau tidaknya saluran yang akan digunakan dalam pengaliran (running kosong). Mangalirkan sesuai debit (Q) yang ditentukan. Mematikan pompa pada saat waktu yang telah ditentukan untuk mengambil data perubahan dasar saluran.

Mengulangi pengambilan data sebanyak 2 kali dengan pola yang sama dengan tinggi bukaaan pintu yang sudah ditentukan.

Berdasarkan grafik hubungan angka Froude dengan kecepatan berbanding lurus . Hasil analisa bilangan Reynold dapat diketahui bahwa kecepatan aliran berbanding lurus dengan bilangan Reynold, maka semakin besar kecepatan maka semakin besar pula bilangan Reynoldnya. Bentuk saluran terbuka pada aliran kritis dengan variasi debit yang berbeda yaitu bentuk dasar tara-rata berubah bentuk taransition. Aliran superkritis berubah kebentuk antidunes karena kecepatan aliran semakin tinggi.

Kami sama-sama meneliti tentang karakteristik aliran dengan menggunakan bilangan Froude (Fr) & Reynold (Re). Penelitian menggunakan saluran terbuka. Penelitian yang kami lakukan berfokus pada perubahan pola aliran setelah adanya hambatan plat segitiga. Sedangkan penelititan ini berfokus pada perubahan dasar saluran

(39)

21

Tabel 1.3. Matriks Penelitian Terdahulu (lanjutan) 3. Muhammad Taufiq Iqbal dan

Zulvyah, 2018

“Studi Kecepatan Aliran Air dengan Menggunakan Tabung Pitot”

Journal INTEK. 2018, Volume 5 (1): 14-21

Metode pengumpulan data dalam penelitian ini, yakni : Penelitian pustaka, dengan membaca sejumlah buku, literatur-literatur serta hasil-hasil penelitian terdahulu yang berkaitan dengan masalah perhitungan ini [3],[4]. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode experimental laboratorium dengan menggunakan alat ukur tabung pitot untuk pengambilan data kecepatan.

Distribusi Kecepatan air dalam flume dalam penampang melintang bervariasi dalam sistem grid. Nilai kecepatan aliran semakin ke atas diperoleh kondisi maksimal pada 0.86d.

Penelitian ini sama-sama meneliti tentang kecepatan aliran dengan menggunakan saluran terbuka dan menggunkan pitot sebagai alat ukur kecepatan aliran.

Penelitian ini tidak meneliti karakteristik aliran dan menggunkan variasi kemiringan.

4. Fathona Fajri Junaidi, 2014 “ANALISIS DISTRIBUSI KECEPATAN ALIRAN SUNGAI MUSI (RUAS JEMBATAN AMPERA SAMPAI DENGAN

PULAU KEMARO)” Jurnal

Teknik Sipil dan Lingkungan ISSN: 2355-374X

Vol.2.No.3,September 2014

Metodologi penelitian dipakai dalam penulisan tugas akhir ini adalah untuk menganalisis distribusi kecepatan aliran Studi Lapangan Teknik pengamatan ini didasarkan atas pengalaman secara langsung. Dalam studi lapangan ini terdiri dari dua langkah atau metode yang dilakukan yaitu : -Pra survey,-Survey Pengumpulan Data Secara Primer dan Sekunder, Kedalaman sungai, Penampang Melintang sungai,Kecepatan Aliran

Pada bagian 1 (bagian lurus), yang ditujukan pada potongan melintang 1 yang bertempat pada Pasar 16 Ilir. Distribusi kecepatan maksimum terletak pada titik tinjau ke-3 yaitu ditengah-tengahsaluran. sebaliknya,

Sama-sama meneliti distribusi kecepatan aliran.

Penelitian ini mengamil data primer dilapangan sedangkan penelitian kami mengambil data primer dilaboratorium.

(40)

22

Tabel 1.4. Matriks Penelitian Terdahulu (lanjutan) 5. Ira Widyastuti1, M.

Arsyad Thaha2, Rita Tahir Lopa3, Mukhsan Putra Hatta4, 2020, “Pengaruh

Penempatan Struktur Peredam Energi Terhadap Distribusi Kecepatan Gesek Pada Saluran Terbuka”, ISSID 2020

Percobaan dilakukan pada saluran flume dengan Panjang 8,00 m, lebar 0,40 m dan tinggi 0,40 m. Selama percobaan, kemiringan saluran yang digunakan adalah 0,05% dan 0,25%. Kondisi aliran menggunakan 3 (tiga) variasi debit (Q), tanpa struktur dan dengan Struktur Peredam Energi (SPE) berbentuk plat segitiga dengan tinggi plat yang ditentukan berdasarkan besarnya rata-rata kecepatan maksimum yang terjadi yaitu 0,6D dari rata-rata tinggi muka air adalah setinggi 0.06 m dari dasar saluran.

Kecepatan aliran dalam saluran terbuka biasanya sangat bervariasi dari satu titik ke titik yang lain. Kecepatan aliran memiliki tiga komponen arah menurut koordinat kartesius. Namun komponen arah vertikal dan lateral biasanya kecil dan dapat diabaikan. Sehingga hanya kecepatan aliran yang searah dengan arah aliran yang diperhitungakan.

Sama-sama

menggunakan alat ukur pitot portable. Penelitian ini menggunkan tiga variasi kemiringan dasar saluran (s), sedangkan penelitian kami hanya menggunkan satu kemiringan dasar saluran (s). 6. Sina Yaghoubi1. dkk. 2016. “Experimental Investigation of the Effect of Inlet Concentration on the Behavior of Turbudity Currents In the Presence of Two Consecutive Obstacle”. American society of Civil Engineering

Percobaan dilakukan dengan panjang saluran 12 m, lebar 0,2 dan Tinggi 0,6 m. kemiringan saluran 1%untuk membuat fluida padat air dicampur dengan partikel kaolin dengan massa jenis 2.649 kg/m3 dicampur dalam tangki suplai. Tangki suplai ditempatkan di ketinggian 2.5 m diatas tanah. Utntuk mendapatkan nilai kecepatan digunakan alat ukur ADV Nortek MHz. data dikumpulkan selama 35 sampai 45 detik disetiap titik, pada tingkat pengambilan

Hasilnya menunjukkan bahwa wilayah dengan kecepatan yang dapat diabaikan dan konsentrasi penting berkembang di hulu setiap hambatan, dan dengan meningkatnya konsentrasi saluran masuk, wilayah ini menjadi lebih besar, dan oleh karena itu pengendapan sedimen meningkat.

Sama-sama meneliti hambatan plat segitiga dan distribusi kecepatan

Penelitian ini menggunakan dua palat segitiga, dengan kemiringan 1 1% dan menggunakan alat ADV. Selain itu, penelitian ini juga lebih detail.

(41)

23

Akibatnya, dapat disimpulkan

Tabel 1.5. Matriks Penelitian Terdahulu (lanjutan)

sambil maksimum yang tersediayaitu 25 Hz. Dalam tiap percobaan, profil kecepatan dan konsentrasi diukur pada 4 m, 4.5 m, 5 m, 5.5 m, 6 m, 6.5 m, 7 m, dan 7,5 m. hambatan plat segitiga digunakan ada dua.

bahwa efisiensi

hambatan-hambatan retensi sedimen

meningkat dengan peningkatan konsentrasi arus masuk.

7. Ehsan Khavasi1 dkk. 2012. “Experimental

investigation of flow structure of a density current encountering a basal obstacle”. Sharif

University of

Technology Iran

Dimensi salurandengan panjang 12 m, lebar 0,2 m dan tinggi 0,6 m dengan kaca. Profil kecepatan diukur pada 5 bagian sepanjang saluran yang terletak di x = 3.5m, 4.25m, 4.5m (posisi hambatan), 4.75m dan 5.25m. x adalah jarak dari saluran masuk. Pengukuran dimulai dari bagian atas arus dan dilanjutkan dengan mencelupkan probe sampai semua posisi yang

diinginkan tercakup. Sekitar 14 posisi

dipertimbangkan untuk mendapatkan profil kecepatan di setiap stasiun. Pertama, aliran diukur agar tidak ada hambatan. Pada tahap selanjutnya segitiga sama kaki yang terbuat dari Plexiglas dengan tinggi So = 6 cm

ditempatkan pada x = 4,5m sebagai

Jika tidak ada hambatan,

perubahan jumlah aliran Froude lokal tampaknya tidak terlalu

besar tetapi dengan adanya

hambatan, variasi nomor Froude lokal tampaknya lebih signifikan terhadap ketinggian di hilirnya

yang kompatibel dengan

perubahan energi kinetik

turbulen. Hasil penelitian ini pada gilirannya dapat membantu dalam

memprediksi perilaku arus

turbiditas yang menghadapi suatu hambatan.

Sama-sama meneliti hambatan plat segitiga dan distribusi kecepatan. Dengan titik pengukuran yang sama.

Memiliki dimensi flume yang berbeda. Tidak menggunakan campuran air partikel Kaolin dan penelitian ini menggunakan alat ADV.

(42)

24

(43)

19 BAB III

METODE PENELITIAN

A. Lokasi dan Waktu Penelitian

1. Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian akan dilaksanakan dilaboratorium hidrologi Fakultas Teknik Universitas Hasnuddin, Gowa, Sulawesi Selatan, Indonesia.

2. Waktu Penelitian

Penelitian akan dilaksanakan pada bulan September sampai November 2020.

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data 1. Jenis Penelitian

Penelitian eksperimental, pengujian ini dilakukan di Laboratorium Hidrologi Universitas Hasanuddin dengan menggunakan tiga variasi debit, dua variasi tinggi plat segitiga dengan tinggi plat 6 cm dan 9 cm. penilitan ini juga menggunakan satu variasi kemiringan yang bertujuan untuk melihat pola distribusi aliran sebelum dan setelah adanya plat segitiga disaluran terbuka. Adapun variabel dalam penelitian ini adalah :

(44)

20 a. Variabel bebas

Adalah variabel yang mempengaruhi variabel lain antara lain luas penampang (A), dan kecepatan aliran (V) dan tinggi muka air (TMA).

b. Variabel terikat

Variabel yang dipengaruhi oleh variabel lain diantaranya debit (Q) dan jari-jari hidrolis (R), dan Keliling basah (P).

Tabel 2. Tabel Variabel Penelitian

Variabel Bebas Variabel Terikat

Hambatan Plat Segitiga Debit (Q) Kemiringan Dasar Saluran (S) Kecepatan Aliran (V) Kedalaman Aliran (H) Dimensi Flume Hambatan Plat Segitiga Tinggi 6 cm Q1 0,005% B = 40 cm Q2 Q3 Hambatan Plat SegitigaTinggi 9 cm Q1 H = 40 cm Q2 Q3 Tanpa Hambatan Plat Segitiga Q1 L = 700 cm Q2 Q3

Tabel 3. Format Pengamatan Data Laboratorium

Run Tiggi M.A (cm) Kedalaman Tinggi Tekanan (h) cm Segmen 1 (cm) Segmen 2 (cm) Segmen 3 (cm) 0.2 d 0.6 d 0.8 d 0.2 d 0.6 d 0.8 d 0.2 d 0.6 d 0.8 d

(45)

21 2. Sumber Data

Sumber data diperoleh dari data primer yang didapatkan dari pengamatan di laboratorium hidrologi Universitas Hasanuddin dan data sekunder diambil dari buku dan jurnal, yang berkaitan dengan penelitian.

C. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari : a) Alat a. Saluran b. Pitot c. Penampungan air d. Mesin Pompa e. Meter f. Mistar g. Busur h. Kamera i. Alat tulis j. Laptop k. Palu l. baut m. Gergaji n. Bor o. Ember b) Bahan a. Akrilik b. Besi Hollow c. Air tawar d. Pipa e. Lilin mainan

(46)

22 D. Tahapan Penelitian

1. Persiapan

Persiapan yang dilakukan sebelum menjalankan penelitian ini adalah yaitu membuat flume (saluran) dengan dimensi model yang telah direncanakan.

2. Perancangan Model

Desain saluran yang akan digunkan dalam digambarkan sebagai berikut:

2.1 Denah Saluran

Gambar 8. Denah saluran 2.2 Tampak Memanjang Saluran

(47)

23 2.3 Detail Model Variasi Plat Segitiga

Gambar 10. Detail Model Variasi Plat Segitiga

3. Pembuatan Model

Tahapan - tahapan pemodelan yang dilakukan antara lain: 3.1 Pembuatan model saluran

 Pembuatan dimensi saluran persegi dengan dimensi saluran yang digunakan yaitu :

 B = 40 cm  H = 40 cm

 Panjang saluran = 700 cm.

 Dinding saluran dibuat dari bahan akrilik dengan menggunakan baut dan lem Plastisol untuk menyambungkan bahan satu kebahan yang lain.

3.2 Pembuatan model plat segitiga

 Plat segitiga dibuat dari bahan akrilik dengan tebal 0,5 cm dengan sudut 30°.

(48)

24 4. Rencana Titik Pengukuran

Parameter pengukuran adalah pengukuran arah vertikal (kedalaman), secara praktis titik tersebut dibagi atas tiga segmen dan masing-masing segmen dikukur dengan tiga kedalaman seperti pada gambar dibawah ini:

Gambar 11. Gambar Tampak Memanjang Titik Ukur

Gambar 12. Gambar Titik Ukur kedalaman

5. Pengujian pendahuluan

Uji pendahuluan dimaksudkan untuk mengecek dan validasi alat bahan. Pengujin ini juga untuk penentuan variasi debit inlet (Q) dan selanjutnya dilakukan pengambilan data untuk melihat melihat tinggi muka air (TMA) serta kecepatan rata-rata aliran.

(49)

25 6. Pengambilan Data

Pengambilan data sesuai dengan kebutuhan penelitian antara lain : 1) Debit aliran (Q, cm³/dt )

2) Tinggi muka air (TMA, cm)

Sedangkan data pengujian yang diharapkan dari penelitian ini antara lain :

1) Kecepatan aliran ( v, cm/dt) 2) Jari-jari hidrolis (R, cm) 3) Keliling basah (P, cm) 4) Suhu pengaliran (T, °)

7. Pengolahan dan Analisis Data

Setelah menentukan variasi debit serta kemiringan dasar saluran maka selanjutnya mengukur tinggi muka air (TMA) dimasing-masing debit pengaliran. Untuk mengukur kecepatan aliran digunakan alat pitot portable dan penentuan titik segmen berdasarkan pada titik dimana aliran itu stabil. Tahapan berikutnya adalah pengolahan dan analisis data dengan menggunakan rumus empiris kecepatan rata-rata seperti rumus chezy dan manning di formula di exel. Untuk menguji debit inlet maka dilakukan validasi dengan menggunkan sekat ukur Thompson atau V-notc.

(50)

26 E. Bagan Alur Penelitian

Untuk memudahkan dalam pelaksanaan peneitian maka dibuat alur penelitian seperti pada gambar 13.

Gambar 13. Bagan Alur Penelitian Mulai

Studi Literatur

Kalibrasi Pengaliran

Perancangan Model Saluran

Penentuan Variabel & Titik Pengukuran Cek Running Pendahuluan Variabel Bebas : 1. Debit Aliran (Q) 2. Plat Segitiga (S) Variabel Terikat : A. Kecepatan Aliran (U) B. Kedalaman Aliran (H) C. Dimensi Flume (A)

Analisis Data Selesai

Ya

(51)

27 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Perhitungan dan Validasi Debit (Q) a. Validasi Debit Inlet

Validasi debit inlet menggunakan rumus debit aktual (Qa) dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

Qa = Dimana :

V = volume aliran rata-rata. t = Waktu pengaliran rata-rata.

b. Validasi debit dengan metode Thompson. Diketahui :

Sudut Pintu : 90 Tinggi Pintu : 30 cm

Hitung debit teoritis dengan persamaan : t H2.5

2 tan g 2 15 8 Q     Dimana:

H = tinggi muka air di atas mercu ambang. = sudut antara kedua sisi pintu.

Hitung koefisien pengaliran:

t a d Q Q C 

(52)

35 Hasil perhitungan dapat dilihat ditabel 3 dibawah ini:

Tabel 4. Kalibrasi Debit Inlet dengan Thompson

(cm3) t1 t2 t3 trata-2 1 2 3 rata-2 (cm3) (det) cm3_/det _(cm) _(cm) _cm3_/det _cm3_/dtk _m3/dtk

15422,4 2,11 2,07 2,14 2,11 400,00 400,00 400,00 400,00 15422,4 2,11 7320,76 40,00 10,00 7470,48 0,980 7320,76 27798,4 3,96 3,82 3,88 3,89 400,00 400,00 400,00 400,00 27798,4 3,89 7152,25 40,00 10,00 7470,48 0,957 7152,25 38460,8 5,28 5,20 5,13 5,20 400,00 400,00 400,00 400,00 38460,8 5,20 7391,57 40,00 10,00 7470,48 0,989 7391,57 15422,4 1,52 1,48 1,39 1,46 415,00 415,00 415,00 415,00 15422,4 1,46 10539,23 41,50 11,50 10594,80 0,995 10539,23 27798,4 2,65 2,70 2,78 2,71 415,00 415,00 415,00 415,00 27798,4 2,71 10257,71 41,50 11,50 10594,80 0,968 10257,71 38460,8 3,79 3,82 3,84 3,82 415,00 415,00 415,00 415,00 38460,8 3,82 10077,07 41,50 11,50 10594,80 0,951 10077,07 15422,4 1,14 1,02 1,14 1,10 430,00 430,00 430,00 430,00 15422,4 1,10 14020,36 43,00 13,00 14394,83 0,974 14020,36 27798,4 1,90 2,03 1,97 1,97 430,00 430,00 430,00 430,00 27798,4 1,97 14134,78 43,00 13,00 14394,83 0,982 14134,78 38460,8 2,83 2,83 2,72 2,79 430,00 430,00 430,00 430,00 38460,8 2,79 13768,78 43,00 13,00 14394,83 0,957 13768,78 Bukaan Kran V t Qa y 0,0140 30o 90o 90o + 30o 0,0073 0,0103 30o 90o 90o + 30o Volume

air Waktu (detik)

Bukaan Kran

Tinggi muka air

(53)

36 Berdasarkan hasil perhitungan metode Thompson maka didapatkan Debit rata-rata, Q1 = 0,0073 m3/dtk, Q2 = 0,0103 m3/dtk, Q3 = 0,0140 m3/dtk. Makadibuatkan grafik hubungan antara Debit aktual (Qa) dengan koefisen debit (Cd) untuk mengoreksi pengukuran dilapangan dengan hasil formulasi.

Gambar 14. grafik hubungan antara Qa dengan Cd (Q1).

y = 0,0001x + 7E-13 R² = 1 0,955 0,960 0,965 0,970 0,975 0,980 0,985 0,990 0,995 7100,00 7150,00 7200,00 7250,00 7300,00 7350,00 7400,00 7450,00 Cd Debit (cm3/detik) Qa vs Cd (Q1) y = 7E-05x - 1E-12 R² = 1 0,955 0,960 0,965 0,970 0,975 0,980 0,985 13750,0013800,0013850,0013900,0013950,0014000,0014050,0014100,0014150,0014200,00 Cd Debit (Qa) Qa vs Cd (Q2)

(54)

37

c. Validasi Debit Outlet dengan Gelas Ukur.

Begitu juga pengukuran debit Outlet dengan menggunan gelas ukur yang menunjukkan bahwa debit dimasing – masing putaran kran nilainya hampir sama dengan debit inlet.

Hasil kalibrasi debit outlet dapat dilihat pada table 3 berikut ini: Tabel 5. Kalibrasi Debit dengan gelas ukur

Bukaa n Kran

Volume air

Volume

air Waktu (detik)

Debit Aktual Q rata2 Q = V/t m3/dtk Kg (cm3) t1 t2 t3 trata-2 30o 11,83 11830 1,78 1,50 1,64 1,64 7213,41 0,0077 12,27 ₁₂₂₇₀ _1,60 _1,42 _1,58 1,53 8002,17 12,91 12910 1,59 1,72 1,67 1,66 7777,11 90o 19,89 19890 1,87 1,93 1,87 1,89 10523,81 0,0106 21,26 21260 1,93 1,80 1,83 1,85 11471,22 21,88 ₂₁₈₈₀ 2,38 2,19 2,21 2,26 9681,42 90o+ 30o 30,62 30620 2,40 2,30 2,33 2,34 13066,86 0,0141 32,2 32200 2,20 2,35 2,31 2,29 14081,63 29,48 29480 1,97 1,97 1,90 1,95 15143,84 y = 9E-05x R² = 1 0,945 0,950 0,955 0,960 0,965 0,970 0,975 0,980 0,985 0,990 0,995 1,000 10000,00 10100,00 10200,00 10300,00 10400,00 10500,00 10600,00 Cd Debit (Qa) Qa vs Cd (Q3)

(55)

38 d z 0,69 7,50 7,70 8,00 8,30 7,40 7,90 7,60 7,80 8,20 8,40 7,50 7,80 7,67 0,71 8,10 8,40 8,23 1,27 7,50 7,80 7,65 0,8 d 13,33 8,70 1,74 6,96 7,60 7,80 1,10 6,30 6,60 6,40 6,60 6,20 6,40 6,30 6,50 6,40 6,60 6,20 6,40 6,40 1,18 6,40 6,70 6,52 1,30 6,20 6,50 6,32 0,6 d 13,33 8,70 3,48 5,22 6,20 6,50 1,78 3,50 3,90 3,90 4,20 3,40 3,60 3,40 3,70 4,10 4,30 3,30 3,80 Rerata Δh G Rerata Δh LQ1S0 0,2 d 13,33 8,70 6,96 1,74 3,60 3,80 3,65 1,91 4,00 4,20 4,12 2,38 3,40 3,60 3,52 A B C D E Rerata Δh F

Mode l No Se gme n Le bar Basah Tinggi Muka Air (D) Tinggi Te kanan (h) cm

(cm) (cm) Se gme n 1 Se gme n 2 Se gme n 3

2. Perhitungan & Validasi Kecepatan aliran rata-rata a. Menghitung kecepatan aliran.

Pengukuran distribusi kecepatan aliran menggunakan alat ukur Pitot Tube Portable Automatic yaitu alat yang mengukur tekanan aliran pada suatu titik kedalaman dan selanjutnya nilai beda tinggi tekanan di konversi menjadi

kecepatan aliran menggunakan persamaan berikut: √ ℎ(

√ ℎ Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada table berikut:

(56)

39

Tabel 6.1. Pengukuran Segmen (lanjutan)

` 1,96 4,20 4,50 4,30 2,34 4,20 4,40 LQ2S0 0,2 d 13,33 9,80 7,84 0,6 d 13,33 9,80 0,8 d 13,33 9,80 1,96 7,84 4,18 2,22 4,10 4,40 4,30 4,60 4,00 4,30 4,30 4,60 4,45 2,49 4,00 4,40 4,30 4,60 4,00 4,40 1,30 7,00 7,40 1,32 7,40 7,60 7,00 7,30 7,40 7,60 7,47 1,59 7,10 7,30 7,50 7,00 7,20 7,40 7,20 7,30 8,90 9,10 3,92 5,88 7,00 7,20 7,40 9,08 7,18 1,24 9,00 9,30 9,13 1,29 9,30 9,60 8,90 9,20 9,50 9,35 1,51 9,10 9,10 9,40 9,10 9,40 9,00 9,30 9,00 9,20 2,56 5,00 5,30 5,15 2,59 5,10 5,30 LQ3S0 0,2 d 13,33 12,80 10,24 0,6 d 13,33 12,80 0,8 d 13,33 12,80 2,56 10,24 5,10 2,54 5,00 5,20 5,20 5,40 4,90 5,20 5,20 5,50 5,35 2,79 5,00 5,30 5,30 5,50 4,90 5,30 1,89 9,40 9,70 1,94 9,60 9,80 9,50 9,70 9,60 9,80 9,68 2,00 9,40 9,50 9,80 9,50 9,50 9,70 9,62 9,70 11,50 11,80 5,12 7,68 9,60 9,80 9,60 11,65 9,57 1,41 11,60 11,80 11,67 1,43 11,60 11,80 11,50 11,70 11,90 11,75 1,51 11,70 11,60 11,70 11,60 11,90 11,60 11,80 11,50 11,80

(57)

40 Berikut hasil nilai beda tekanan tekanan yang telah di konversi menjadi kecepatan bisa dilihat pada tabel 6, 7 & 8:

LQ2S0 Bukaan kran = 90 D = 9,8 LQ1S0 Bukaan kran = 30 D = 8,7 b = 13,33 suhu = 30º

Tabel 7. Hasil Hasil Konversi Kecepatan LQ1S0

Kedalaman (D) V1 V2 V3 A1 A2 A3 Q1 Q2 Q3 Qtot Atot V rata-rata V rata-rata m/det cm2

cm3/det cm3/det cm3/det cm3/det m2 m/det cm/det 0,2d 0,285 0,317 0,274 1,2 1,2 1,2 2624 2954 2542 8120 0,035 0,233 23,338 0,6d 0,224 0,234 0,216 0,8d 0,173 0,232 0,171 rata-rata 0,226 0,255 0,219

(58)

41

b = 13,33

suhu = 30º

Tabel 8. Hasil Konversi Kecepatan LQ2S0 Kedalaman

(D)

Tinggi Tekanan (h) cm Tinggi Tekanan (h) m

S1 S2 S3 S1 S2 S3 0,2d 2,34 2,49 2,22 0,023 0,025 0,022 0,6d 1,32 1,59 1,30 0,013 0,016 0,013 0,8d 1,29 1,51 1,24 0,013 0,015 0,012 Kedalaman (D) V1 V2 V3 A1 A2 A3 Q1 Q2 Q3 Qtot Atot V rata-rata V rata-rata

m/det cm2 cm3/det cm3/det cm3/det cm3/det m2 m/det cm/det

0,2d 0,315 0,325 0,307 1,3 1,3 1,3 3339 3582 3288 10208 0,039 0,260 26,048 0,6d 0,237 0,259 0,235 0,8d 0,234 0,253 0,230 rata-rata 0,256 0,274 0,252 LQ3S0 Bukaan Kran = 90 + 30 D = 12,8

(59)

42 b = 13,33 Suhu = 30º Tabel 9. Hasil Konversi Kecepatan LQ3S0

Kedalaman (D) Tinggi Tekanan (h) cm Tinggi Tekanan (h) m

S1 S2 S3 S1 S2 S3 0,2d 2,59 2,79 2,54 0,026 0,028 0,025 0,6d 1,94 2,00 1,89 0,019 0,020 0,019 0,8d 1,43 1,51 1,41 0,014 0,015 0,014 Kedalaman (D)

V1 V2 V3 A1 A2 A3 Q1 Q2 Q3 Qtot Atot V

rata-rata

V rata-rata

m/det cm2 cm3/det cm3/det cm3/det cm3/det m2 m/det cm/det

0,2d 0,331 0,344 0,328

1,7 1,7 1,7 4907 5033 4856 14796 0,051 0,289 28,905

0,6d 0,287 0,291 0,283 0,8d 0,246 0,253 0,245

(60)

43

b.

Validasi kecepatan dengan Manning & Chezy

Diketahui :

Tabel 10. Dimensi saluran

Run S0 b D A R

(-) (cm) (cm) (cm2) (cm)

LQ1S0 0,004927 40,00 8,7 348,00 6,06

LQ2S0 0,005506 40,00 9,80 392,00 6,58 LQ3S0 0,005397 40,00 12,80 512,00 7,80

Untuk mengetahui kecepatan rata-rata pada saluran maka digunakan persamaan sebagai berikut:



 √ ℎ

Berikut hasil validasi kecepatan rata-rata aliran dapat dilihat pada tabel 10, 11 dan 12 berikut ini:

Tabel 11. Validasi kecepatan aliran (LQ1S0)

LQ1S0

Manning Chazy Manning

b _40,00 cm b _40,00 cm D _8,70 cm D _8,70 cm A _348,00 cm2 A _348,00 cm2 R _6,06 cm R _6,06 cm n _0,01 n _0,01 V _23,33801 cm/dtk C _135,0344 Q _8121,63 cm3/dtk V _23,33801 cm/dtk _0,0081 m3/dtk Q _8121,626 cm3/dtk _0,008122 m3/dtk

(61)

44

Tabel 12. Validasi kecepatan aliran (LQ2S0)

LQ1S0

b 40,00 cm b 40,00 cm D 9,80 cm D 9,80 cm A 392,00 cm2 A 392,00 cm2 R 6,58 cm R 6,58 cm n 0,01 n 0,01 V 26,04835 cm/dtk C 136,88 Q 10210,95 cm3/dtk V 26,04835 cm/dtk 0,0102 m3/dtk Q 10210,95 cm3/dtk 0,010211 m3/dtk

Tabel 13. Validasi kecepatan aliran (Q3)

LQ1S0

b 40,00 cm b 40,00 cm D 12,80 cm D 12,80 cm A 512,00 cm2 A 512,00 cm2 R 7,80 cm R 7,80 cm n 0,01 n 0,01 V 28,90547 cm/dtk C 140,8405 Q 14799,60 cm3/dtk V 28,90547 cm/dtk 0,0148 m3/dtk Q 14799,6 cm3/dtk 0,0148 m3/dtk

Berdasarkan hasil perhitungan dari pengukuran menggunakan alat ukur Pitot Tube Portable Automatic dengan validasi rumus empiris menunjukkan nilai kecepatan rata-rata disetiap debit pengaliran, membuktikan bahwa hasil rumus empiris hampir sama dengan kecepatan yang didapatkan dari konversi persamaan alat ukur pitot.

(62)

45 Adapun parameter utama dari data aliran yang digunakan diberikan pada Tabel berikut ini :

Tabel 14. Parameter utama aliran

Q So D b A b/D R X 1 0 -3 U Re Re x ₁₀-5 F_r (ltr/d tk) (-) (cm) (cm) (cm2 ) (-) (c m ) (cm2/d tk) (cm2/d tk) (cm/dt k) (-) (-) (-) LQ 1S 0 8,12 0,00₅₃₉₇ 8,7 40,0₀ 348,₀₀ 4,60 6, 0 6 0,0083 9 8,3928 23,338 67434, 82 0,67 0, 25 LQ 2S 0 10,2 1 0,00 5397 9,80 40,0 0 392, 00 4,08 6, 5 8 0,0083 9 8,3928 26,048 81653, 20 0,82 0, 27 LQ 3S 0 14,8 0 0,00 5397 12,8 0 40,0 0 512, 00 3,13 7, 8 0 0,0083 9 8,3928 28,905 10752 2,50 1,08 0, 26 𝜗

(63)

46 3. Perhitungan Karakteristik Aliran

Berdasarkan data-data penelitan maka dapat dihitung debit saluran bilangan Froude (Fr) dengan menggunakan persamaan (2). Pengukuran karakteristik aliran dihitung pada titik setiap titik pengukuran. Setiap titik tinjau kedalaman vertikal juga dihitung dengan bilangan Froude (fr). Untuk melihat perbandingan perubahan karakteristik aliran, Q2 dan titik 425 cm menjadi perbandingan perubahan karakteristik aliran sebelum dan setelah adanya hambatan plat segitiga dan perbandingan perubahan karateristik aliran setalah melewati plat segitiga tinggi 6 cm dan 9 cm.

a. Aliran sebelum adanya hambatan plat segitiga Diketahui :

Kecepatan aliran dititik tinjau (v) = 22,56 cm/dtk

Tinggi muka air (h) = 9,8 cm

Kecepatan gravitasi (g) = 981 cm/dtk ̅ √ ℎ = √ = 0,23

(64)

47 Untuk perhitungan selanjutnya dapata dilihat pada tabel 14 berikut ini :

Tabel. 15. Hasil perhitungan bilangan Froude sebelum ada hambatan

LQ2S0 Titik 425 Titik Tinjau Tinggi Muka air (H) Kecepatan

rata-rata Kedalaman Gravitasi

Nilai Froude Keterangan z (cm) cm u (cm) z/H Cm/dtk Fr 0,30 9,70 22,87 0,03093 981 0,23 subkritis 0,60 9,70 23,48 0,06186 981 0,24 subkritis 0,90 9,70 24,36 0,09278 981 0,25 subkritis 1,20 9,70 25,22 0,12371 981 0,26 subkritis 1,50 9,70 26,32 0,15464 981 0,27 subkritis 1,80 9,70 26,85 0,18557 981 0,28 subkritis 2,10 9,70 27,88 0,21649 981 0,29 subkritis 2,50 9,70 28,01 0,25773 981 0,29 subkritis 3,00 9,70 28,88 0,30928 981 0,30 subkritis 3,50 9,70 29,12 0,36082 981 0,30 subkritis 4,00 9,70 29,96 0,41237 981 0,31 subkritis 5,00 9,70 30,54 0,51546 981 0,32 subkritis 6,00 9,70 31,57 0,61856 981 0,32 subkritis 7,00 9,70 32,77 0,72165 981 0,34 subkritis 8,00 9,70 33,10 0,82474 981 0,34 subkritis

(65)

48 b. Aliran setelah adanya hambatan plat segitiga

Untuk perhitungan selanjutnya dapata dilihat pada tabel 14 & 15 berikut ini : Tabel. 16. Hasil perhitungan bilangan Froude hambatan plat segitiga tinggi 6 cm

M1Q2S0 Titik 425 Titik Tinjau Tinggi Muka Air Kecepatan

rata-rata Kedalaman Gravitasi Froude Keterangan

z (cm) H (cm) u (cm) z/H Cm/dtk Fr 0,30 9,20 27,37 0,0326 981 0,29 subkritis 0,60 9,20 28,51 0,0652 981 0,31 subkritis 0,90 9,20 29,84 0,0978 981 0,32 subkritis 1,20 9,20 31,57 0,1304 981 0,34 subkritis 1,50 9,20 32,45 0,1630 981 0,35 subkritis 1,80 9,20 33,10 0,1957 981 0,35 subkritis 2,10 9,20 33,31 0,2283 981 0,36 subkritis 2,50 9,20 33,31 0,2717 981 0,36 subkritis 3,00 9,20 31,68 0,3261 981 0,34 subkritis 3,50 9,20 24,65 0,3804 981 0,26 subkritis 4,00 9,20 21,43 0,4348 981 0,23 subkritis 5,00 9,20 17,43 0,5435 981 0,19 subkritis 6,00 9,20 15,50 0,6522 981 0,17 subkritis 7,00 9,20 15,50 0,7609 981 0,17 subkritis 8,00 9,20 15,73 0,8696 981 0,17 subkritis