SKRIPSI PENGARUH KEMIRINGAN DASAR TERHADAP KONFIGURASI DASAR SALURAN TERBUKA. Oleh :

(1)

SKRIPSI

PENGARUH KEMIRINGAN DASAR TERHADAP KONFIGURASI DASAR SALURAN TERBUKA

Oleh :

MUHAMMAD AGUS ASWAR ANGGO 105 81 2273 14 105 81 2406 15

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2021

(2)

(3)

(4)

KATA PENGANTAR

Segala Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul “Pengaruh Kemiringan Dasar Terhadap Konfigurasi Dasar Saluran Terbuka ” guna memenuhi sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik program studi Teknik Sipil Pengairan pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

Penulis menyadari kelemahan serta keterbatasan yang ada sehingga dalam menyelesaikan tugas Akhir ini memperoleh bantuan dari berbagai pihak, dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

1. Ibu Dr. Ir. Hj. Nurnawaty,ST.,MT.,IPM selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Bapak Andi Makbul Syamsuri, ST., MT., IPM. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Bapak Muh. Amir Zainuddin, ST., MT., IPM. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Makassar.

4. Ibu Dr. Ir. Nenny T Karim, ST., MT., IPM. selaku Dosen Pembimbing I dalam penyusunan skripsi ini.

(5)

5. Ibu Farida Gaffar, ST., MM., IPM. selaku Dosen Pembimbing II dalam penyusunan Skripsi ini.

6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen dan Staff Akademik Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

7. Terkhusus penulis ucapkan terima kasih kepada Kedua orang tua kami tercinta, yang telah mencurahkan seluruh cinta, kasih sayang yang hingga kapanpun penulis takkan bisa membalasnya.

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih banyak kekurangan baik isi maupun susunannya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat tidak hanya bagi penulis juga bagi para pembaca.

“Billahi Fii Sabill Haq Fastabiqul Khaerat”.

Makassar, 3 September 2021

Penulis

(6)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

KATA PENGANTAR... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR... viii

DAFTAR TABEL ... ix

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 3

C. Tujuan Penelitian ... 4

D. Manfaat Penelitian ... 4

E. Batasan Masalah ... 4

F. Sistematika Penulisan ... 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6

A. Kemiringan Dasar……….. 6

B. Saluran Terbuka……… 7

1. Geometri Saluran ... 11

C. Klasifikasi Aliran ... 12

1. Jenis Aliran ... 12

2. Keadaan Aliran ... 15

(7)

D. Distribusi kecepatan... 18

E. Angkutan Sedimen………..19

1. Pengertian Sedimen………..19

2. Proses Sedimen……….20

3. Sifat-Sifat Sedimen………...22

BAB III. METODE PENELITIAN ... 24

A. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 24

B. Model Saluran ... 24

C. Alat dan Bahan ... 25

1. Alat ... 25

2. Bahan ... 26

D. Variabel yang Diteliti ... 26

1. Variabel Bebas……… 26

2. Variabel Terikat……….. 26

E. Pelaksanaan Penelitian ...………... 27

F. Flow chart ………. 28

BAB IV. HASIL DAN PEMBHASAN ... 29

A. Karakteristik Aliran ... 29

1. Bilangan Froude………. 30

2. Bilangan Reynold……… 33

(8)

3. Rekapitulasi Bilangan Froude Dengan Reynold………. 35

B. Pengamatan Kedalaman Gerusan………...………….. 35

C. Analisa Pengangkutan Sedimen………37

D. Pengamatan Pengaruh Kecepatan………...………….. 40

E. Pembahasan ... 41

1. Hubungan kemiringan Dengan Aliran………... 41

2. Variasi Kemiringan……… 42

BAB V. PENUTUP ... 43

A. Kesimpulan……….. 43

B. Saran………. 43

DAFTAR PUSTAKA ………. 45

LAMPIRAN………. 47

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Saluran Alami………. ……… 8 Gambar 2. Saluran Buatan…….. ……… 9 Gambar 3. Bentuk-Bentuk Potongan Melintang Saluran Terbuka

…….………..… ……… ………... 10

Gambar 4. Penampang Saluran Persegi …...……… 11 Gambar 5. Distribusi Kecepatan Aliran .……..…………...……….………… 19 Gambar 6. Proses Sedimentasi Normal dan Sedimentasi dipercepat

……….……..………...……… 21

Gambar 7. Transpor sedimen Dalam Aliran Sungai

(Asdak,2007)……… 23 Gambar 8. Rancangan model pada flume dengan kemiringan

10⁰………... 24 Gambar 9. Ranacangan model Flume Kemiringan

8⁰……….. 25

Gambar 10. Potongan Melintang………... 25 Gambar 11. Flow Chart……….. 28 Gambar 12. Hubungan Antara Kecepatan Pada Kemiringan 8⁰ Dengan

Bilangan Froude………... 31 Gambar 13. Hubungan Kecepatan Kemiringan 10⁰ dengan Froude……….. 32

(10)

Gambar 14. Hubungan Kecepatan kemiringan 8⁰ dengan Reynold…………. 33 Gambar 15. Hubungan Kecepatan kemiringan 10⁰ dengan Froude…………. 34 Gambar 16. Grafik Hubungan Kedalamn Gerusan……….. 47

(11)

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Perhitungan Debit Aliran Kemiringan 8⁰………..

29

Tabel 2. Kemiringan Dasar 10⁰………

30

Tabel 3. Kemiringan Dasar 8⁰ ………….………..

31

Tabel 5. Kemiringan 10⁰ ………….……….

32

Tabel 6. Kemiringan Dasar 8⁰ ………..

33

Tabel 7. Kemiringan Dasar 10⁰ …..……..………

34

Tabel 8. Rekapitulasi Bilangan Froude Dengan Reynold………...

35

Tabel 9. Kedalaman Gerusan Yang Terjadi Pada Kemiringan Dasar Saluran……... 36 Tabel 10. Data Hasil Pengamatan Butiran ………

38

Tabel 11. Data Hasil Pengamatan Butiran ………

38

Tabel 12. Hasil Pengamatan perubahan Dasar Saluran………...

40

(12)

Tabel 13. Hasil Pengamatan perubahan Dasar Saluran………...

41

(13)

12 BAB 1

PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Aliran saluran terbuka dapat terjadi dalam bentuk yang bervariasi cukup besar, mulai dari aliran di atas permukaan tanah yang terjadi pada waktu hujan, sampai aliran dengan kedalaman air konstan dalam saluran prismatis.

Masalah aliran saluran terbuka banyak dijumpai dalam aliran sungai, aliran saluran- saluran irigasi, aliran saluran pembuangan dan saluran-saluran lain yang bentuk dan kondisi geometrinya bermacam-macam.

Mekanika aliran saluran terbuka lebih sulit dibanding dengan mekanika saluran tertutup. Pada aliran saluran tertutup tidak terdapat permukaan bebas sehingga tidak terdapat pengaruh langsung dari tekanan atmosfer, pengaruh yang ada hanyalah tekanan hidraulik yang besarnya dapat lebih besar atau lebih kecil daripada tekanan atmosfer.

Sedangkan pada aliran saluran terbuka terdapat permukaan bebas yang berhubungan dengan atmosfer dimana permukaan bebas tersebut merupakan suatu batas antara dua fluida yang berbeda kerapatannya yaitu cairan dan udara, dan pada permukaan ini terdapat tekanan atmosfer. Dalam hal ini hubungannya dengan atmosfer perlu adanya pertimbangan bahwa kerapatan udara jauh lebih rendah daripada kerapatan air. Saluran terbuka sering juga disebut aliran pada saluran di mana air mengalir dengan muka air bebas di pengaruhi oleh tekanan udara. Pada semua titik di sepanjang saluran, tekanan dipermukaan air adalah sama. Saluran

(14)

13 terbuka dapat di bedakan dua jenis, yaitu saluran alam (natural) yang meliputi semua alur aliran air secara alami, dan saluran buatan (aritificial) yang di buat dan di rencanakan sesuai dengan konteks pemanfaatannya seperti, saluran irigasi, saluran drainase, saluran pembangkit listrik tenaga air dan saluran untuk industri.

Debit air adalah kecepatan aliran zat cair persatuan waktu, debit juga di defenisikan sebagai hasil perkalian antara kecepatan dengan luas penampang.

Semakin besar kecepatan dan luas penampang maka akan semakin besar pula debit yang di hasilkan. Kecepatan itu sendiri adalah besarnya jarak yang di tempuh persatuan waktu. Pada umumnya setiap arus yang melalui suatu penampang saluran akan mempunyai tinggi kecepatan yang berbeda-beda berdasarkan distribusi kecepatan yang tidak seragam dalam aliran yang terjadi sesungguhnya. (Randa Kurniawan, Sigit Sutikno, Bambang Sujatmoko, 2016). Kajian tentang perilaku aliran di kenal dengan mekanika fluida (fluid mechanis). Hal ini menyangkut sifat- sifat fluida dan pengaruhnya terhadap pola aliran dan gaya yang akan timbul di antara fluida dan pembatas (dinding). Secara umum akibat adanya perilaku terhadap aliran untuk memenuhi kebutuhan manusia, menyebabkan terjadinya perubahan alur aliran dalam arah horizontal maupun vertikal.

Saluran terbuka merupakan saluran di mana air mengalir dengan muka air bebas. Pada saluran terbuka, misalnya sungai (saluran alam) variabel aliran sangat tidak teratur terhadap ruang dan waktu. Variabel tersebut adalah tampang lintang saluran, kekasaran, kemiringan dasar, belokan debit aliran dan sebagainya.

(Triatmodjo,2015)

(15)

14 Perubahan dasar akibat dari sedimen dapat menyebabkan bentuk dasar sungai berubah-ubah. Angkutan sedimen dasar (bed load) terjadi di pengaruhi oleh kondisi aliran meliputi debit aliran (Q), kemiringan dasar saluran (S), serta variasi komposisi sedimen dasar.

Kemiringan saluran merupakan hubungan antara elevasi dasar saluran dan jarak yang diukur sepanjang saluran mulai dari ujung hulu sampai muara. Air bergerak ke hilir karena pengaruh gaya gravitasi, sehingga semakin besar kemiringan semakin besar pula kecepatan aliran.

Gerusan adalah fenomena alam yang terjadi karena erosi terhadap aliran air pada dasar dan tebing saluran alluvial atau proses menurunnya atau semakin dalamnya dasar sungai di bawah elevasi permukaan alami karena interaksi antara aliran dengan material dasar sungai. Maka dari itu penulis akan mengadakan penelitian dengan judul : “Pengaruh Kemiringan Dasar Terhadap Konfigurasi Dasar Saluran Terbuka”.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, permasalahan yang dapat di rumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh kemiringan dasar saluran terhadap kecepatan aliran pada saluran terbuka ?

2. Bagaimana perubahan dasar saluran akibat variasi kemiringan dasar pada saluran terbuka ?

(16)

15 C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan pada rumusan masalah di atas maka tujuan dari penelitian ini yaitu:

1. Menganalisis pengaruh variasi kemiringan dasar terhadap kecepatan aliran pada saluran terbuka.

2. Menganalisis perubahan dasar saluran yang terjadi akibat variasi kemiringan dasar.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Hasil penelitian ini dpi harapkan dapat memberikan pemahaman pemikiran dalam memperkaya wawasan konsep praktik pada saluran terbuka yang di dalamnya terdapat permasalahan mengenai variasi kemiringan dengan variasi debit.

2. Dengan melakukan pengujian eksperimental pada saluran terbuka dengan variasi kemiringan di harapkan dapat mengetahui jenis karakteristik aliran dan dapat mengklasifikasikan kurva permukaan aliran air yang terjadi saat air melewatinya. Sehingga hasil penelitian ini di gunakan sebagai uji coba awal di laboratorium untuk kemudian di terapkan di lapangan.

E. Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini yaitu:

1. Penelitian ini hanya di fokuskan pada sejauh mana pengaruh variasi kemiringan dasar saluran terhadap perubahan pada dasar saluran terbuka.

2. Menggunakan beberapa variasi kemiringan dasar saluran yaitu 8^ºdan 10^º.

(17)

16 3. Dengan uji model di laboratorium hidrolik Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Makassar.

F. Sistematika Penulisan

Untuk mendapatkan gambaran umum isi penulisan tugas akhir ini yang terdiri dari lima bab, penulis membuat sistematika sebagai berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN : dalam bab ini merupakan pembahasan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA : dalam bab ini di uraikan secara ringkas mengenai permasalahan yang akan menjadi bahan penelitian dalam penulisan tugas akhir.

BAB III METODE PENELITIAN : dalam bab ini menguraikan tentang lokasi penelitian, waktu penelitian, metode pelaksanaan penelitian, dan flow chart penelitian.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN : dalam bab ini berisi tentang analisa data, serta pembahasan tentang hasil-hasil penelitian.

BAB V PENUTUP : bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian.

(18)

17 BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Kemiringan Dasar Saluran

Kemiringan dasar saluran merupakan salah satu factor di mana kecepatan aliran gravitasi dapat bertambah atau berkurang. Ketika kemiringan dasarnya curam maka kecepatan aliran gravitasi akan bertambah. Kecepatan aliran juga menjadi indikator bahwa aliran memiliki energy yang besar atau kecil. Energy inilah yang mampu mengakibatkan adanya proses transport sedimen.

Dalam membahas transport saluran di kenal istilah sebagai berikut:

a. Stream capacity : jumlah beban maksimum yang mampu di angkut oleh aliran sungai.

b. Stream competence : ukuran maksimum beban yang mampu di angkut oleh aliran sungai. Sungai mengangkut material hasil erosinya secara umum melalui dua mekanisme, yaitu mekanisme bed load, dan mekanisme suspended load.

Aliran saluran memiliki suatu kapasitas angkut tertentu yang selalu dapat dan harus dipenuhi oleh dasar saluran yang merupakan pemasok material dasar. Laju angkutan sedimen bervariasi secara signifikan terhadap debit air dan sebagian besar sedimen diangkut oleh debit terbesar.

Oleh sebab itu pemantauan muatan sedimen dalam kondisi banjir menjadi sangat penting. Pengukuran laju angkutan sedimen suatu saluran di ukur pada satu tempat, dimana di lakukan sejumlah pengukuran untuk satu rentang debit. Hal ini di

(19)

18 lakukan untuk mendapatkan suatu kurva peringkat sedimen antara muatan sedimen dan debit air bagi setiap tempat.

B. Saluran Terbuka

Saluran terbuka adalah saluran di mana air mengalir dengan muka air bebas (free surface), (Henderson, F,M, 1966). Kajian tentang perilaku aliran di kenal dengan mekanika fluida (fluid mechanis). Hal ini menyangkut sifat-sifat fluida dan pengaruhnya terhadap pola aliran dan gaya yang akan timbul di antara fluida dan pembatas (dinding). Telah di ketahui secara umum bahwa akibat adanya perilaku terhadap aliran untuk memenuhi kebutuhan manusia, menyebabkan terjadinya perubahan alur aliran dalam arah horizontal maupun vertikal.

(Ven Te Chow, 1992) menjelaskan mengenai saluran terbuka yaitu merupakan saluran yang mengalirkan air dengan permukaan bebas. Saluran terbuka dapat terjadi dalam bentuk yang bervariasi cukup besar, mulai dari aliran di atas permukaan tanah yang terjadi pada waktu hujan, sampai aliran dengan kedalaman air konstan dalam saluran prismatic. Permasalahan terkait aliran pada saluran terbuka banyak di jumpai dalam aliran sungai, aliran saluran-saluran irigasi, aliran saluran pembuangan dan saluran-saluran lain dalam bentuk dan kondisi geometrinya bermacam-macam.

mengklasifikasikan saluran terbuka menjadi dua yaitu sebagai saluran buatan (artificial) dan saluran alami (natural), tergantung pada apakah penampangnya adalah buatan manusia atau sebaliknya. (K.G. Ranga Raju, 1986). Sungai dan muara adalah contoh dari saluran alami, sedangkan pembuangan air yang mengalir

(20)

19 sebagian penuh dan saluran irigasi termasuk dalam kategori saluran buatan.

Penggolongan dalam saluran terbuka berdasarkan aliran air dengan permukaan bebas oleh (Ven Te Chow,1992), membagi saluran menjadi dua yang pertama saluran alam (natural) yang dapat di sebut sebagai aliran bawah tanah dengan permukaan bebas seperti, anak selokan kecil di pegunungan, selokan kecil, kali, sungai kecil dan sungai besar. Yang kedua yaitu saluran buatan (aritificial) yang merupakan saluran yang di buat oleh manusia yang di atur menurut keinginan atau di rancang untuk memenuhi persyaratan tertentu dengan menerapkan teori hidrolika.

Menurut (Erizal, M, 2013) di mana zat cair yang mengalir pada saluran terbuka mempunyai bidang kontak hanya pada dinding dasar saluran, klasifikasi saluran terbuka berdasarkan asal-usulnya dapat berupa:

a. Saluran alamiah (natural channel)

Saluran yang terbentuk secara alami tanpa campur tangan manusia. Contohnya

(21)

20 :sungai sungai kecil di daerah hulu (pegunungan) hingga sungai besar di muara Gambar 1. Saluran alami

(sumber: Rita Mulyandari)

b. Saluran buatan (aritificial channel)

Yaitu saluran yang di buat dan di rencanakan oleh manusia. Contoh : saluran drainase tepi jalan, dan saluran irigasi untuk mengairi persawahan.

Gambar 2. Saluran buatan.

Pada saluran terbuka, kondisi aliran dalam kedudukan permukaan bebas cenderung berubah menurut ruang dan waktu. Hubungan ketergantungan antara kedalaman aliran, debit air, kemiringan dasar saluran dan permukaan bebas. Air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah dan prinsip gravitasi sangat berpengaruh karna adanya perbedan elevasi antara hulu dan hilir.

(sumber:Rita Mulyandari)

(22)

21 Aliran pada saluran terbuka berbeda dengan aliran air pada saluran tertutup, pada saluran terbuka aliran hanya mempunyai kontak pada dinding dan dasar saluran. Saluran terbuka dapat berupa saluran alamiah atau buatan, dan galian tanah dengan atau tanpa lapisan penahan.

Beberapa bentuk-bentuk saluran terbuka pada muka tanah umumnya ada beberapa macam antara lain:

a. Bentuk saluran persegi

Fungsi dari bentuk saluran tersebut adalah untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan dengan debit yang besar. Sifat alirannya terus menerus dengan fluktuasi yang sangat kecil.

b. Bentuk saluran trapesium

Yaitu berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasan air hujan dengan debit yang besar. Sifat alirannya terus menerus dengan fluktuasi yang kecil.

Bentuk saluran ini dapat di gunakan pada daerah yang masih cukup tersedia lahan.

c. Bentuk saluran segitiga

Saluran ini berfungsi untuk menampung dan menyalurkan limpasn air hujan untuk debit yang kecil. Bentuk ini di gunakan pada lahan terbatas.

d. Bentuk saluran stengah lingkaran

Saluran ini berfungsi untuk menyalurkan limpasan air hujan untuk debit yang kecil. Bentuk saluran ini biasanya di gunakan untuk saluran rumah penduduk dan pada sisi jalan perumahan yang padat.

(23)

22 Gambar 3. Bentuk-bentuk potongan melintang saluran terbuka.

(Erizal, M, 2013) 1. Geometri Saluran

Penampang saluran (channel setion) merupakan penampang melintang yang tegak lurus terhadap arah aliran. (Chow 1989). Penampang saluran inilah yang menjadi tinjauan untuk menentukan geometri saluran.

Penampang saluran alam sangat tidak beraturan, biasanya bervariasi dari bentuk seperti parabola sampai dengan trapesium. Sedangkan penampang saluran buatn biasanya dirancang berdasarkan bentuk geometris yang umum.

Seperti di dalam penelitian ini digunakan asumsi penampang saluran berbentuk

persegi yang dapat dilihat pada gambar 4 dibawah ini.

Gambar 4. Penampang saluran persegi panjang.

(Ven Te Chow, 1989).

Luas (A) = B x h………..(1)

Keliling Basah (P) = B + 2h………..(2) Keterangan:

(24)

23 b = lebar dasar saluran

h = tinggi kedalaman air sehingga:

Jari – jari Hidrolik (R) = ……….(3) C. Klasifikasi Aliran

1. Jenis Aliran

Dalam Buku Ajar Hidraulika, oleh (Erizal, M. Agr, 2013) , Aliran permukaan bebas dapat diklasifikasikan menjadi berbagai tipe tergantung kriteria yang digunakan. Berdasarkan perubahan kedalaman atau kecepatan mengikuti fungsi waktu , aliran dibedakan menjadi aliran permanen (steady) dan tidak permanen (unsteady), sedangkan berdasarkan fungsi ruang, aliran dibedakan menjadi aliran seragam (uniform) dan tidak seragam (non-uniform).

a. 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 disebut aliran tidak permanen atau tidak tunak (unsteady flow).

(Darmulia, 2012) Dalam hal-hal tertentu dimungkinkan mentransformasikan aliran tidak permanen menjadi aliran permanen dengan mengacu pada koordinat referensi yang bergerak. Penyederhanaan ini menawarkan beberapa keuntungan, seperti kemudahan visualisasi, kemudahan penulisan persamaan yang terkait, dan sebagainya. Penyederhanaan ini hanya mungkin jika bentuk gelombang tidak

(25)

24 berubah dalam perambatannya. Misalnya, bentuk gelombang kejut (surge) tidak berubah ketika merambat pada saluran halus, dan konsekuensinya perambatan

kejut.

Hal tersebut di ekivalen dengan pengamat yang bergerak disamping gelombang kejut sehingga gelombang kejut terlihat stasioner atau tetap oleh pengamatan sehingga aliran dapat dianggap sebagai aliran permanen. Jika bentuk gelombang berubah selama perambatannya, maka tidak mungkin mentransformasikan gerakan gelombang tersebut menjadi aliran permanen.

Misalnya gelombang banjir yang merambat pada sungai alamiah tidak dapat ditransformasikan menjadi aliran permanen, karena bentuk gelombang termodifikasi dalam perjalanannya sepanjang sungai.

b. Aliran Seragam dan Tidak Seragam

Jika kecepatan aliran pada suatu waktu tertentu tidak berubah sepanjang saluran yang ditinjau, maka alirannya disebut aliran seragam (uniform flow).

Namun, jika kecepatan aliran pada saat tertentu berubah terhadap jarak, alirannya disebut aliran tidak seragam atau aliran berubah (nonuniform flow or varied flow). Hal tersebut 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).

Aliran seragam dianggap memiliki ciri-ciri pokok sebagai berikut :

a. Kedalaman luas basah, kecepatan dan debit pada setiap penampang pada

(26)

25 bagian saluran yang lurus adalah konstan.

b. Garis energi, muka air dan dasar saluran saling sejajar berarti kemiringannya sama atau Sf=Sw=So=S.

Aliran seragam dianggap sebagai suatu aliran permanen (steady flow).

Aliran dalam saluran terbuka di katakan permanen bila kedalaman aliran tidak berubah atau di anggap konstan selama selang waktu tertentu.

Bila air mengalir dalam saluran terbuka, maka air akan mengalami hambatan saat mengalir ke hilir. Hambatan ini biasanya di lawan oleh komponen gaya berat yang bekerja dalam air dalam arah geraknya. Aliran seragam akan terjadi bila hambatan ini seimbang dengan gaya berat. Besarnya tahanan bila faktor-faktor lain dari saluran di anggap tidak berubah, tergantung pada kecepatan aliran. Bila air memasuki saluran secara perlahan, kecepatan mengecil dan oleh karenanya hambatannya juga mengecil dan hambatan lebih kecil dari gaya berat sehingga terjadi aliran percepatan di bagian yang lurus di sebelah hulu.

Kecepatan rata-rata aliran seragam dalam saluran terbuka biasanya dinyatakan dengan perkiran yang dikenal dengan rumus aliran seragam.

(uniform flow formula). Kecepatan dan hambatan akan meningkatkan lambat laun sampai terjadi keseimbangan antara hambatan dan gaya-gaya berat. Pada keadaan ini dan selanjutnya aliran menjadi seragam. Bagian lurus di hulu yang di perlukan untuk membentuk aliran seragam di kenal sebagai zona peralihan (transitory zone). Dalam zona ini di aliran di percepat dan berubah. Bila

(27)

26 saluran lebih pendek daripada panjang peralihan yang di perlukan untuk kondisi yang di tetapkan, maka tidak dapat terjadi seragam.

Pada bagian hilir saluran, hambatan mungkin akan terjadi lebih kecil dari gaya berat, sehingga aliran menjadi tidak seragam lagi atau berubah. Untuk menjelaskan hal ini, di perlihatkan suata saluran panjang dengan tiga jenis kemiringan yaitu subkritis, kritis dan superkritis. Pada kemiringan subkritis permukaan air di zona peralihan tampak bergelombang. Aliran di bagian tengah saluran bersifat seragam namun kedua ujungnya bersifat berubah. Pada kemiringan kritis permukaan air dari aliran kritis ini tidak stabil. Di bagian tengah dapat terjadi gelombang tetapi kedalaman rata-ratanya konstan dan alirannya dapat di anggap seragam. Pada kemiringan subkritis permukaan air beralih dari keadaan subkritis menjadi superkritis setelah melalui terjunan hidrolik, lambat laun di hilir zona peralihan aliran mendekati seragam.

Kedalaman aliran seragam di sebut kedalaman normal (normal depth).

2. Keadaan Aliran

Suatu saluran terbuka cenderung memiliki penampang berubah-rubah Berdasarkan keadaan aliran atau perilaku aliran saluran tebuka pada dasarnya ditentukan oleh pengaruh kekentalan dan gravitasi sehubungan dengan gaya- gaya inersia aliran. Tegangan permukaan air dalam keadaan tertentu dapat pula mempengaruhi perilaku air, tertapi pengaruh ini tidak terlalu besar dalam masalah saluran terbuka pada umumnya yang ditemui dalam dunia perekayasaan. (Ven Te Chow, 1992).

(28)

27 a. Aliran Laminer dan Aliran Turbulen

Aliran laminer adalah suatu aliran di mana gaya kekentalan relatif sangat besar di bandingkan dengan gaya kelembaban. Menurut (Erizal, M. Agr, 2013).

Jika partikel zat cair yang bergerak mengikuti alur tertentu dan aliran tampak seperti gerakan serat-serat atau lapisan-lapisan tipis yang paralel, maka alirannya disebut aliran laminar. Sebaliknya jika partikel zat cair bergerak mengikuti alur yang tidak beraturan, baik ditinjau terhadap ruang maupun waktu, maka alirannya disebut aliran turbulen.

Faktor yang menentukan keadaan aliran adalah pengaruh relatif antara gaya kekentalan (viskositas) 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 didefinisikan sebagai berikut (Ven Te Chow, 1992) :

Re=………...(4)

Keterangan

V= kecepatan aliran (m/det) L= panjang karakteristik (m)

Pada saluran muka air bebas L=R, R= jari-jari hidraulik saluran

(29)

28 V= kekentalan kinematic (m2/det)

Tidak seperti aliran dalam pipa, dimana diameter pipa biasanya di pakai sebagai panjang karakteristik, pada aliran bebas di pakai kedalaman hidraulik atau jari-jari hidraulik sebagai panjang karakteristik. Kedalaman hidraulik di definisikan sebagai luas penampang basah di bagi lebar permukaan air, sedangkan jari-jari hidraulik di definisikan sebagai luas penampang basah di bagi keliling basah. Batas peralihan antara aliran laminar dan turbulen pada aliran bebas terjadi pada bilangan Reynold, yang di hitung berdasarkan jari-jari hidraulik sebagai panjang karakteristik. Dalam kehidupan sehari-hari, aliran laminer pada saluran terbuka jarang di temui.

b. Aliran Subkritis, Kritis, dan Superkritis

1. Aliran subkritis, pada aliran ini biasanya kedalaman aliran lebih besar daripada kecepatan aliran rendah, apabila bilangan lebih kecil dari satu (Fr<1) maka alirannya subkritis.

2. Aliran kritis, merupakan aliran yang mengalami gangguan permukaan kategori aliran ini apabila bilangan memiliki nilai sama dengan satu (Fr=1) 3. Aliran superkritis, pada aliran ini kedalaman aliran relatif lebih kecil dan kecepatan relatif tinggi, kategori aliran ini apabila bilangan lebih besar dari satu (Fr>1).

Parameter yang menentukan ketiga jenis aliran tersebut adalah nisbah antara gaya gravitasi dan gaya inertia, yang dinyatakan dengan bilangan

(30)

29 V

g.h

Froude (Fr). Untuk saluran berbentuk persegi, bilangan Froude didefinisikan sebagai berikut (Erizal, 2013):

Fr 

Keterangan:

V =kecepatan

aliran(m/det), h = kedalaman aliran (m),

g = percepatan gravitasi (m/det²)

= kecepatan gelombang dangkal c. Distribusi Kecepatan

Kecepatan aliran dalam saluran biasanya sangat bervariasi dari satu titik ke titik lainnya. Hal ini disebabkan adanya tegangan geser di dasar dan dinding saluran dan keberadaan permukaan bebas.

Kecepatan aliran mempunyai 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 diperhitungkan. Komponen kecepatan ini bervariasi terhadap kedalaman dari permukaan air.

Pengukuran kecepatan aliran di lakukan dengan cara antara lain mengunakan alat pengukur aliran (current meter) mengukur kecepatan rata-

g.h

(31)

30 rata pada segmen-segmen penampang dengan membagi-bagi penampang saluran secara vertikal, menggunakan pelampung yang di hanyutkan kedalam aliran dengan mencatat laju pelampung pada jarak tertentu dan distribusi kecepatan secara umum.

Secara umum distribusi kecepatan yang terjadi pada kondisi aliran permanen yang seragam di saluran terbuka dengan penampang prismatis.

(kironoto, 1993), Distribusi kecepatan aliran di dalam alur tidak sama arah horizontal maupun vertikal. Dengan kata lain kecepatan aliran paada tepi alur tidak sama dengan tengah alur, dan kecepatan aliran dekat permukaan air tidak sama kecepatan pada dasar alur.

Gambar 5. Distribusi Kecepatan Aliran (Kironto, 1993)

Angkutan Sedimen 1. pengertian Sedimen

(32)

31 Menurut Langbein Kironoto (1996) bahwa secara geologi sedimen didefinisikan sebagai fragmen-fragmen material yang diendapkan oleh air atau angin. Sedimentasi merupakan kelanjutan dari proses erosi. Secara umum di katakan bahwa erosi dan sedimentasi merupakan proses terlepasnyabutiran tanah dari induknya di suatu tempat dan terangkutnyamaterialtersebut oleh gerakan angin atau air kemudian di ikutidengan pengendapan material yang terangkut di tempat lain. Bahaya erosi banyak terjadi di daerah-daerah lahan kering terutama yang memiliki kemiringan lereng sekitar 15% atau lebih rendah (Suripin,2002).

2. Proses Sedimentasi

Proses sedimentasi dapat terjadi pada lahan-lahan pertanian maupun di sepanjang dasar sungainya. Menurut Astika Murni Lubis (2016) berdasarkan proses terjadinya sedimentasi dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu:

a. Proses sedimentasi secara geologis (normal)

Yaitu proses tanah dan sedimentasi yang berjalan secara normal atau berlangsung secara geologi, artinya proses pengendapan yang berlangsung masih dalam batas-batas yang diperkannkan atau dalam keseimbangan alam dari proses degradasi dan agradasi pada perataan kulit bumi akibat pelapukan.

b. Proses sedimentasi dipercepat

(33)

32 Sedimentasi yang di percepat adalah proses terjadinya sedimentasi yang menyimpang dari proses secara geologis dan berlangsung dalam waktu yang cepat, bersifat merusak atau merugikan dan dapat mengganggu keseimbangan alam atau kelestarian lingkungan hidup. Kejadian tersebut biasanya disebabkan oleh kegiatan manusia dalam mengelolah tanah. Cara mengelolah tanah yang salah dapat menyebabkan erosi tanah dan sedimentasi yang tinggi.

Gambar 6. Proses Sedimentasi Normal dan Sedimentasi dipercepat (sumber: Astika Murni Lubis)

Menurut Riskiyanti Hakim (2015) bahwa sedimen biasanya di gambarkan sebagai partikel padat yang digerakan oleh fluida sedimen yang terjadi pada sungai dan disebabkan akibat erosi yang terjadi pada lahan-lahan kritis yang terdapat pada tangkapan Daerah Aliran Sungai (DAS). Jika material sedimen yang terbentuk akibat erosi lahan tersebut masuk ke dalam DAS

(34)

33 dalam jumlah yang besar, maka akan menyebabkan laju sedimen yang masuk ke dalam DAS menjadi besar, bahkan akan melampaui laju sedimen rencana.

Akibat sedimen yang mengendap di dasar akan berpengaruh pada kapasitas tampungan air.

3. Sifat-sifat Sedimen

Sedimentasi adalah peristiwa pengendapan material batuan yang telah diangkut oleh tenaga air atau angin pada saat pengikisan terjadi, air membawa batuan mengalir ke sungai, danau, dan akhirnya sampai ke laut. Pada saat kekuatan pengangkutannya berkurang atau habis, batuan diendapkan didaerah aliran air (Anwas, 1994).

a. Mekanisme gerakan sedimen

Menurut Asdak (2007) kecepatan transpor ssedimen. Partikel sedimen ukuran kecil seperti tanah liat dan debu dapat diangkut aliran air dalam bentuk terlarut (wash load). Sedangkan partikel yang lebih besar, antara lain, pasir cenderung bergerak dengan cara melompat. Partikel yang lebih besar dari pasir, misalnya kerikil (gravel) bergerak dengan cara merayap atau menggelinding di dasar sungai (bed load). Gerakan butiran tanah atau butiran pasir secara individual akibat tertimpa titik-titik hujan atau terdorong aliran air dalam alur- alur kecil tersebut. Mekanisme pengangkutan butir-butir tanah yang dibawah dalam air yang mengalir dapat digolongkan menjadi beberapa bagian

(35)

34 (Mardjikoen, 1987), sebagai berikut:

1. Wash Load Transport atau angkutan sedimen suci, yaitu bahan wash load berasal dari pelapukan lapisan tanah yang menjadi lepas berupa debu- debu halus selama musim kering. Debu halus ini selanjutnya dibwah masuk ke sungai baik oleh angin maupun oleh air hujan yang turun pertama pada musim hujan, sehingga jumlah sedimen pada awal musim hujan lebih banyak dibandingkan dengan keadaan yang lain.

2. Suspended load Transport atau angkutan sedimen layang, yaitu butir- butir tanah bergerak melayang dalam aliran air. Gerakan butir-butir tanah ini terus menerus di kompresir oleh gerak turbulensi aliran sehingga butir-butir tanah bergerak melayang di atas saluran.

3. Salation load atau angkutan sedimen loncat yaitu merupakan pergerakan butir-butir tanah yang bergerak dalam aliran air antara pergerakan suspended load dan bed load. Butir-butir tanah bergerak secara terus menerus meloncat- loncat (skip) dan melembung (bounce) sepanjang saluran tanpa menyentuh dasar saluran.

(36)

35 Gambar 7. Transport sedimen dalam aliran air sungai

(Asdak, 2007)

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini akan di laksanakan di laboratorium Hidraulika Fakultas Teknik Universtas Muhammadiyah Makassar, penelitian di lakukan dengan rencana waktu penelitian 2 bulan yaitu bulan April masuk laboratorium untuk pelaksanaan penelitian dan di bulan Mei pengolahan data.

B. Model Saluran

(37)

36 pada penelitian ini menggunakan model saluran flume yang yang di variasikan dengan 2 model kemiringan dasar yaitu kemiringan dasar 0.024 dan kemiringan dasar 0.032 cm.

tampungan air aliran

sedimen

357 cm

DENAH SALURAN/FLUME KEMIRINGN DASAR 10

Gambar 8. Rancangan model pada flume dengan kemiringan 0.032

8

tampungan air aliran

sedimen

357 cm

DENAH SALURAN/FLUME KEMIRINGN DASAR 8 Gambar 9. Rancangan model flume dengan kemiringan 0.024 cm

(38)

37

sedimen

28 cm

10 cm

h

Gambar 10. Potongan melintang pada flume

C. Alat dan Bahan

Secara umum alat dan bahan yang digunakan antara lain :

1. Alat

a. Flume, digunakan sebagai tempat tempat aliran b. Pompa air, digunakan untuk mendorong aliran.

c. Penggaris, di gunakan untuk mengukur ketinggian aliran.

d. stopwatch, di gunakan untuk menghitung waktu aliran.

e. kamera digital berfungsi untuk pengambilan dokumentasi penelitian.

f. current meter, untuk mengukur kecepatan aliran g. selang air

h. tabel data untuk mencatat dat-data yang di ukur.

2. Bahan

a. Air untuk mengamati jenis aliran dalam flume.

(39)

38 b. Bak air.

c. Pasir

D. Variabel yang diteliti

1. Variabel bebas yaitu variabel penyebab a. Debit (Q)

b. Kecepatan Aliran (V) c. Waktu (t)

d. Tinggi muka air (h)

e. kemiringan dasar saluran (S) f. Panjang saluran (L)

g. Lebar saluran (b)

2. Variabel terikat atau variabel tergantung b. Froude (Fr)

c. Reynold (Re) d. Gerusan ds (m)

E. Pelaksanaan Penelitian

Langkah kerja dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Memastikan peralatan sudah terpasang dengan benar sebelum memulai pelaksanaan penelitian.

2. Mengatur kemiringan pada flume sesuai perencanaan awal.

3. Kemiringan dasar saluran di atur dengan ukuran yang bervariasi yaitu 8⁰ dan 10⁰ sesuai dengan ukuran yang terdapat pada flume.

(40)

39 4. Menghidupkan pompa air dengan debit tertentu.

5. Lakukan proses pengambilan data pada setiap variasi kemiringan yang ada 6. Mencatat data-data penelitian yang di perlukan.

7. Mengukur kedalaman aliran dan kecepatan aliran saat running.

8. Mengukur kedalaman gerusan pada setiap titik setelah running.

9. Analisis data dari hasil pengamatan laboratorium yang telah dilakukan.

(41)

40 MULAI

Studi Literatur Pembuatan Model

Pengambilan Data

ya Memenuhi?

Variabel Bebas Waktu (t)

kemiringan dasar (S) panjang saluran (L) lebar saluran (b) Tinggi muka air (h) Variabel Terikat

Debit (Q) Froude (Fr) Reynold (Re) Gerusan

F. Flow Chart Penelitian

Gambar 11. Flow chart penelitian

tidak

(42)

41 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Karakteristik Aliran 1. Bilangan Froud (Fr)

Untuk mengetahui dan menetapkan jenis aliran yang terjadi dalam proses pengaliran dalam saluran dapat di jabarkan berdasarkan dengan bilangan Froude (Fr), sebagi berikut:

Fr =

√

Contoh perhitungan : v = 0.33 m/dtk g = 9.81

h = 0.006 m

Fr =

√

= 1.374

1.374 = 1 (Kritis)

Hasil perhitungan bilangan Froude yang di gunakan dalam penelitian dapat di lihat pada tabel di bawah ini sebagai berikut:

(43)

42

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80

Froude (Fr)

Kecepatan Aliran (V)

Q1 Q2 Q3

Tabel 1.perhitungan bilangan Froude pada Kemiringan dasar 8⁰ (S=0.024) Tabel 1: analisis data

Gambar 12. Hubungan antara kecepatan pada kemiringan 0.024 dengan bilangan Froude.

Dari hasil analisa untuk bilangan Froude dapat di ketahui bahwa kecepatan aliran berbanding lurus dengan bilangan Froude, semakin cepat kecepatan alirannya maka semakin besar pula bilangan froudenya hal ini terlihat seperti pada grafik di atas.

Tabel 2.

No Debit (Q)

No titik Kec. Aliran (V) Tinggi Muka Air (h) Froud (Fr)

m³/dtk m/dtk m - ket

1 0.00125

1 0.33 0.006 1.374 superkritis

2 0.43 0.006 1.786 superkritis

3 0.53 0.007 2.035 superkritis

2 0.00184

1 0.40 0.008 1.428 superkritis

2 0.57 0.008 2.023 superkritis

3 0.63 0.009 2.131 superkritis

3 0.00256

1 0.53 0.011 1.600 superkritis

2 0.63 0.011 1.899 superkritis

3 0.73 0.012 2.137 superkritis

(44)

43

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

Froude (Fr)

Q1 Q2 Q3

Perhitungan bilangan Froude pada kemiringan 10⁰. (S=0.032 )

No Debit (Q)

No titik Kec. Aliran (V) Tinggi Muka Air (h) Froud (Fr)

1 0.00125

1 0.43 0.008 1.547 superkritis

2 0.57 0.008 2.023 superkritis

3 0.67 0.009 2.244 superkritis

2 0.00184

1 0.53 0.012 1.554 superkritis

2 0.63 0.013 1.773 superkritis

3 0.80 0.013 2.240 superkritis

3 0.00256

1 0.70 0.011 2.131 superkritis

2 0.77 0.011 2.334 superkritis

3 0.87 0.012 2.526 superkritis

Tabel 2: analisis data

Gambar 13. Hubungan kecepatan pada kemiringan dasar 0.032 dengan bilangan Froude Dari hasil analisa untuk bilangan Froude dapat di ketahui bahwa kecepatan aliran berbanding lurus dengan bilangan Froude, semakin cepat kecepatan alirannya maka semakin besar pula bilangan froudenya hal ini terlihat seperti pada grafik di atas

(45)

44

0,00000 200,00000 400,00000 600,00000 800,00000 1000,00000 1200,00000

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80

Reynold (Re)

Q1 Q2 Q3

2. Perhitungan Bilangan Reynold (Re)

Keadaan atau perilaku aliran pada saluran terbuka pada dasarnya di tentukan oleh pengaruh kekentalan viskositas aliran dapat bersifat laminar, Turbulen dan peraliran yang tergantung pada pengaruh kekentalan relatif dapat dinyatakan dengan bilangan reynold yang di definisikan sebagai berikut:

Re =

Tabel 3. Perhitungan bilangan Reynold pada kemiringan 8⁰ (S= 0.024 ) Tabel 3: analisis data

No Debit (Q) Kec. Aliran (V) Jari-Jari hidrolis (R) Reynold

1 0.00125

0.33 0.005753 236.76645 laminer

0.43 0.005753 307.79638 laminer

0.53 0.006667 438.95748 laminer

2 0.00184

0.40 0.007568 373.70704 laminer

0.57 0.007568 529.41831 laminer

0.63 0.008456 661.19811 Transisi

3 0.00256

0.53 0.010485 690.34281 Transisi

0.63 0.010485 819.78209 Transisi

0.73 0.011053 1000.64977 Transisi

(46)

45

0,00000 200,00000 400,00000 600,00000 800,00000 1000,00000 1200,00000 1400,00000

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

Froude (Fr)

Q1 Q2 Q3

Gambar 14. Hubungan kecepatan pada kemiringan 0.024 dengan Reynold.

Dari hasil analisa untuk bilangan Reynold dapat di ketahui bahwa kecepatan aliran berbanding lurus dengan bilangan Reynold, semakin cepat kecepatan alirannya

maka semakin besar pula bilangan Reynoldnya hal ini terlihat seperti pada grafik di atas.

Tabel 4. Perhitungan bilangan Reynold pada kemiringan 10⁰ (S=0.032 ) Tabel 4: analisis data

1 0.00125

0.43 0.007568 404.84929 laminer

0.57 0.007568 529.41831 laminer

0.67 0.008456 695.99801 Transisi

2 0.00184

0.53 0.011053 727.74529 Transisi

0.63 0.011895 930.09495 Transisi

0.80 0.011895 1174.85677 Transisi 3 0.00256

0.70 0.010199 881.36702 Transisi

0.77 0.010199 965.30673 Transisi

0.87 0.011053 1182.58609 Transisi

(47)

46

0,00000 200,00000 400,00000 600,00000 800,00000 1000,00000 1200,00000 1400,00000

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00

Froude (Fr)

Q1 Q2 Q3

Gambar 15. Hubungan antara kecepatan pada kemiringan 0.032 dengan Reynold

Dari hasil analisa untuk bilangan Reynold dapat di ketahui bahwa kecepatan aliran berbanding lurus dengan bilangan Reynold, semakin cepat kecepatan alirannya

maka semakin besar pula bilangan Reynoldnya hal ini terlihat seperti pada grafik di atas.

Tabel 4. Perhitungan bilangan Reynold pada kemiringan 10⁰ (S=0.032 ) Tabel 4: analisis data

1 0.00125

0.43 0.007568 404.84929 laminer

0.57 0.007568 529.41831 laminer

0.67 0.008456 695.99801 Transisi

2 0.00184

0.53 0.011053 727.74529 Transisi

0.63 0.011895 930.09495 Transisi

0.80 0.011895 1174.85677 Transisi 3 0.00256

0.70 0.010199 881.36702 Transisi

0.77 0.010199 965.30673 Transisi

0.87 0.011053 1182.58609 Transisi

(48)

47 Gambar 15. Hubungan antara kecepatan pada kemiringan 0.032 dengan Reynold

Dari hasil analisa untuk bilangan Reynold dapat di ketahui bahwa kecepatan aliran berbanding lurus dengan bilangan Reynold, semakin cepat kecepatan alirannya maka semakin besar pula bilangan Reynoldnya hal ini terlihat seperti pada grafik di atas.

3. Rekapitulasi Bilangan Froude dan Bilangan Reynold

Rekapitulasi antara bilangan Froude dan bilangan Reynold dapat di lihat seperti pada tabel di bawah ini.

Q patok kec. Aliran Reynold Froude Keterangan ( m/dtk ) ( Re ) ( Fr ) Reynold Froude

Kemiringan 8°

0.00125

1 0.33 236.77 1.37 laminer superkritis

0.00184

3 0.63 661.20 2.13 Transisi superkritis

0.00256

Kemiringan 10°

0.00125

0.00184

3 0.80 1174.86 2.24 Transisi superkritis 0.00256

(49)

48 Tabel 5. Rekapitulasi bilangan Froude dan Bilangan Reynold

Tabel 5: analisis data

B. Pengamatan Kedalaman Gerusan

penelitian ini di lakukan dengan pengamatan dengan 2 variasi kemiringan dasar saluran dengan yaitu kemiringan dasar saluran 8⁰ dengan kemiringan dasar saluran 10⁰, cara mengamati gerusan yaitu dengan mencatat kedalaman gerusan

saluran masing-masing dialiri air selama 360 detik. untuk mengetahui berapa kedalaman gerusan yang terjadi. Perhitungan gerusan yang di maksud adalah pengamatan yang di lakukan untuk mencatat data-data hasil pengukuran kedalaman

(50)

49 gerusan pada saluran setelah pengaliran. Berdasarkan hasil penelitian yang di dapatkan maka dapat di buat tabel hubungan kedalaman gerusan dengan jarak tergerus dalam masing-masing waktu 360 detik sebagai berikut:

Tabel 6.

Kedalam an gerusan pada kemiring an dasar saluran 8⁰

(S=0.024 )

jarak (cm) titik

Kedalaman Gerusan (cm) Yang terdapat

pada Q1

Yang terdapat pada Q2

0 1 -1.6 -1.5 -1.7

5 2 -1.4 -1.5 -1.6

10 3 -1.3 -1.3 -1.4

15 4 -1.2 -1.3 -1.4

20 5 -1.2 -1.2 -1.4

25 6 -1.2 -1.1 -1.2

30 7 -1.1 -0.9 -1

35 8 -0.9 -0.9 -0.9

40 9 -0.8 -0.8 -0.9

45 10 -0.7 -0.8 -0.8

50 11 -0.7 -0.6 -0.8

55 12 -0.6 -0.6 -0.7

60 13 -0.5 -0.5 -0.5

65 14 -0.4 -0.5 -0.2

70 15 -0.2 -0.3 -0.2

(51)

50 Bentuk gerusan dan pengamatan dengan kemiringan dasar saluran 8⁰ dengan Q1, Q2, dan Q3 dalam waktu pengaliran selama 360 detik dalam profil memanjang adalah sebagai berikut :

Gambar 16. Grafik hubungan kedalaman gerusan akibat debit Q1

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

-1,6 -1,4 -1,3 -1,2 -1,2 -1,2 -1,1

-0,9 -0,8 -0,7 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,2

-2 -1 0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Gerusan (cm)

Jarak (cm)

Q1

sebelum sesudah

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

-1,5 -1,5 -1,3 -1,3 -1,2 -1,1 -0,9 -0,9 -0,8 -0,8

-0,6 -0,6 -0,5 -0,5 -0,3

-2 -1,5 -1 -0,5 0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Gerusan (cm)

Jarak (cm)

Q2

sebelum sesudah

Tabel 6: hasil pengamatan

hulu hilir

Permukaan sedimen

(52)

51 Gambar 18. Grafik hubungan kedalaman gerusan akibat debit Q3

Gambar 19. Grafik hubungan kedalaman gerusan akibat kemiringan 8⁰ (S=0.024)

Pada gambar di atas menunjukkan perbandingan gerusan di setiap debit pada kemiringan dasar 8⁰. kedalaman gerusan pada kemiringan dasar saluran 8⁰ pada Q1 mencapai 1.6 cm atau 0.016 m, dan untuk Q2 kedalaman gerusannya mencapai 1.5 cm atau 0.015 m. untuk Q3 kedalaman gerusannya mencapai 1.7 cm atau 0.017 m.

Tabel 7. Kedalaman gerusan pada kemiringan dasar saluran 10⁰ (S=0.032 )

jarak (cm) titik

Kedalaman Gerusan (cm) Yang terdapat

pada Q1

0 1 -2.3 -2.3 -2.5

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

-1,7 -1,6 -1,4 -1,4 -1,4 -1,2 -1 -0,9 -0,9 -0,8 -0,8 -0,7 -0,5

-0,2 -0,2

-2 -1,5 -1 -0,5 0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Gerusan (cm)

Jarak (cm)

Q3

sebelum sesudah

hulu hilir

Permukaan sedimen

-1,6

-1,4 -1,3 -1,2 -1,2 -1,2 -1,1

-0,9 -0,8 -0,7 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,2

-1,5 -1,5

-1,3 -1,3 -1,2 -1,1

-0,9 -0,9 -0,8 -0,8

-0,6 -0,6 -0,5 -0,5 -0,3

-1,7 -1,6

-1,4 -1,4 -1,4 -1,2

-1 -0,9 -0,9 -0,8 -0,8 -0,7 -0,5

-0,2 -0,2

-2 -1,5 -1 -0,5 0

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Gerusan

Jarak (cm)

Q1 Q2 Q3

hulu hilir

(53)

52

5 2 -1.9 -2.1 -2.3

10 3 -1.8 -2 -2.1

15 4 -1.6 -1.9 -2

20 5 -1.6 -1.7 -1.8

25 6 -1.5 -1.7 -1.5

30 7 -1.5 -1.6 -1.4

35 8 -1.3 -1.5 -1.2

40 9 -1.3 -1.4 -1.2

45 10 -0.9 -1.4 -1.1

50 11 -0.9 -1.2 -0.9

55 12 -0.8 -1.1 -0.9

60 13 -0.6 -0.9 -0.8

65 14 -0.5 -0.5 -0.7

70 15 -0.1 -0.2 -0.5

Tabel 7: hasil pengamatan

Bentuk gerusan dan pengamatan dengan kemiringan dasar saluran 10⁰ dengan Q1, Q2, dan Q3 dalam waktu pengaliran selama 360 detik dalam profil memanjang adalah sebagai berikut :

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0