ANALYSIS OF FLOW VELOCITY ALTERATION CAUSED BY CONSTRICTION IN OPEN CHANEL.

(1)

ANALISIS PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN AKIBAT

PENYEMPITAN PADA SALURAN TERBUKA

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Sebagiandari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Sipil

Program Studi Teknik Sipil S-1

Oleh :

ANDI SETIAWAN

0706897

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

(2)

ANALISIS PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN AKIBAT

PENYEMPITAN PADA SALURAN TERBUKA

Oleh Andi Setiawan

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

Agustus 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

(3)

Bandung, Agustus 2013

Diajukan Kepada Dewan Penguji Sidang Sarjana Progam Studi Teknik Sipil

FPTK Universitas Pendidikan Indonesia

Pembimbing I,

Drs. Odih Supratman, ST., MT. NIP. 19620809 199101 1 002

Pembimbing II

Drs. H. Rakhmat Yusuf, MT. NIP. 19640424 199101 1 001

Mengetahui :

Ketua

Program Studi Teknik Sipil FPTK UPI Bandung

Drs. H. Rakhmat Yusuf, MT.

Ketua

Jurusan Teknik Sipil FPTK UPI Bandung

(4)

ANALYSIS OF FLOW VELOCITY ALTERATION CAUSED

BY CONSTRICTION IN OPEN CHANEL

(Research held at Laboratory of Civil Engineering Faculty of Technology and Vocational Education (FPTK) Indonesia University of Education (UPI))

Andi Setiawan (0706897)

ABSTARCT

Flow velocity is one of many factor’s that influence energy value. The

fluctuation of flow velocity influenced by several factor’s which is slope of base

chanel, wide of chanel, water discharge, etc. Based on continuity law, flow velocity will be increase if wide of chanel being constricted. Increase of flow velocity would be hoped to assume to increase a value of specific flow energy. That energy could be used as source of human need. The purpose of research is to find out an influence from two kind constriction’s chanel which are Sudden Constriction (PM) and Transition Constriction (PT) toward energy value. The expected result from this research is to get an energy equation as function of chanel constriction. The research method used in this research is experimental research which carried on at Hydrolic Laboratory of Civil Engineering, Faculty of Technology and Vocational Education (FPTK) Indonesia University of Education (UPI). The sample for this research is a total sample from whole population. From this research, the hypothesize have been proved. The constriction of chanel could increase a value of specific flow energy in each sample of discharge. The produced energy increasing two times greater, and it come from the most effective constriction which is transition constriction (PT).

(5)

ANALISIS PERUBAHAN KECEPATAN ALIRAN AKIBAT PENYEMPITAN PADA SALURAN TERBUKA

(Penelitian di Laboratorium Hidrolika Teknik Sipil Universitas Pendidikan Indonesia)

Andi Setiawan (0706897)

ABSTRAK

Kecepatan aliran merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya nilai energi. Tinggi rendahnya kecepatan aliran dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya kemiringan dasar saluran, lebar saluran, debit air, dan lain-lain. Mengacu pada hukum kontinuitas, kecepatan aliran dapat meningkat bila terjadi peralihan lebar penampang yang semakin menyempit. Bertambahnya kecepatan aliran ini diharapkan dapat meningkatkan nilai energi spesifik aliran. Energi tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber tenaga kebutuhan manusia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penyempitan lebar saluran terhadap besarnya energi yang dihasilkan pada kedua tipe penyempitan yaitu tipe penyempitan mendadak (PM) dan tipe penyempitan transisi (PT). Harapan akhir dari penelitian ini adalah mendapatkan persamaan energi yang merupakan fungsi dari penyempitan. Metode penelitian yang digunakan adalah metode penelitian experimental yang dilaksanakan di Laboratorium Hidrolika Teknik Sipil FPTK UPI. Sampel yang digunakan adalah sampel total yaitu keseluruhan dari populasi. Dari penelitian yang telah dilaksanakan, ternyata hipotesis yang diajukan terbukti. Penyempitan lebar saluran ternyata dapat meningkatkan nilai energi spesifik aliran pada setiap sampel debit. Energi yang dihasilkan dua kali lipat dari semula dan tipe penyempitan yang menghasilkan energi paling besar adalah tipe penyempitan transisi.

(6)

DAFTAR ISI

BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Fluida dan Sifat - Sifatnya ... 5

2.2 Aliran dan Klasifikasinya ... 5

2.3 Bilangan Froude (Fr) ... 7

2.4 Aliran Saluran Terbuka... 8

2.5 Persamaan Kontinuitas dan Energi ... 11

2.5.1 Persamaan Kontinuitas ... 11

2.5.2 Energi ... 12

2.6 Hipotesis ... 18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian ... 19

3.2 Lokasi Penelitian ... 20

3.3 Variabel Penelitian... 20

3.4 Populasi dan Sampel Penelitian ... 21

3.5 Data dan Sumber Data ... 21

3.6.3 Lembar Angket/Formulir Penelitian ... 29

3.7 Alur Kerja dan Desain Penelitian ... 33

3.7.1 Alur Kerja ... 33

3.7.2 Desain Penelitian ... 34

(7)

3.8.1 Penentuan Parameter Geometrik ... 34

3.8.2 Pengukuran Kecepatan Aliran V (cm/d) ... 35

3.8.3 Pengukuran Debit Aliran Metode Volumetrik ... 38

3.8.4 Perhitungan Bilangan Froude ... 38

3.8.5 Perhitungan Energi Spesifik ... 39

3.9 Analisis Uji Statistika ... 40

3.9.1 Uji Ragam Regresi atau Uji F ... 40

3.9.2 Uji Koefesien Regresi atau Uji t ... 41

3.9.3 Uji r Regresi (Koefisien Korelasi) ... 41

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Awal Hasil Pengujian ... 43

4.1.1 Data Kalibrasi ... 43

4.1.2 Data Lebar Penyempitan ... 44

4.1.3 Data Kemiringan Dasar Saluran (I) ... 45

4.2 Analisis Penyempitan Mendadak (PM) ... 45

4.2.1 Data Tinggi Muka Air h (cm) ... 45

4.2.2 Data Kecepatan Aliran (cm/d) ... 47

4.2.3 Data Debit Aliran (I/d) ... 49

4.2.4 Rekapitulasi Data ... 51

4.2.5 Analisis dan Pembahasan ... 54

4.3 Analisis Penyempitan Transisi (PT) ... 71

4.3.1 Data Tinggi Muka Air h (cm) ... 71

4.3.2 Data Kecepatan Aliran (cm/d) ... 73

4.3.3 Rekapitulasi Data ... 74

4.3.4 Analisis dan Pembahasan ... 77

4.4 Analisis Uji Statistika ... 95

4.4.1 Uji Statistik Penyempitan Mendadak ... 95

4.4.2 Uji Statistik Penyempitan Transisi ... 113

4.4.3 Pembahasan Uji Statistik ... 130

BAB V KESIMPULAN DAN REKOMENDASI 5.1 Kesimpulan ... 144

5.2 Rekomendasi... 145

(8)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan sumber kehidupan bagi manusia. Salah satu sumber air yang banyak dimanfaatkan terutama di bidang pertanian adalah sungai. Sungai adalah salah satu ekosistem perairan yang salah satu fungsi utamanya adalah untuk mengalirkan air. Dalam pemanfaatanya, air sungai dapat dialirkan dan dipergunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia seperti irigasi, sumber air baku, pembangkit listrik dan lain-lain. Tentunya pemanfaatan tersebut tidak terlepas oleh peran bangunan sipil seperti bendung, tanggul, bendungan dan yang lainya agar dapat dikelola dengan baik.

Di daerah irigasi, selain bendung, adapula kincir air yang berfungsi untuk mengambil air sungai dalam kondisi elevasi sungai jauh di bawah elevasi lahan. Proses perputaran kincir air tersebut diakibatkan tingginya energi dan kecepatan aliran air sungai yang mendorong kincir sehingga dapat berputar dan menaikan air secara berulang. Bila energi dan kecepatan aliran air sungai rendah tentunya menjadi pokok permasalahan utama karena kincir tidak dapat berputar sebagaimana mestinya sehingga air tidak dapat dimanfaatkan.

Energi dan kecepatan aliran dimanfaatkan sebagai sumber tenaga bagi kincir air. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi tinggi rendahnya energi dan kecepatan aliran diantaranya kemiringan dasar saluran, lebar saluran, debit air, dan lain-lain.

(9)

maka penulis mengambil judul “Analisis Perubahan Kecepatan Aliran Akibat Penyempitan pada Saluran Terbuka”.

1.2 Identifikasi Masalah

Debit air yang mengalir pada suatu saluran terbuka/sungai harus dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin. Berdasarkan asumsi tersebut, maka diidentifikasikan sebagai berikut :

1. Di beberapa sungai debit aliran tidak termanfaatkan karena memiliki kecepatan aliran yang rendah.

2. Belum adanya penelitian pada penyempitan penampang saluran untuk mengetahui pengaruhnya terhadap energi khusus untuk saluran terbuka persegi dengan sudut divergensi penyempitan 45o. 3. Belum teroptimalkannya manfaat energi pada sungai yang lebar

berkecepatan aliran rendah.

1.3Pembatasan Masalah

Agar penelitian yang dilakukakan tidak terlalu melebar dan memakan waktu yang lama serta biaya yang besar, maka pembahasan akan dibatasi dalam hal :

1. Aliran air adalah “clear water”.

2. Saluran terbuka dengan kemiringan dasar saluran yang tetap. 3. Pengujian dilakukan hanya pada aliran subkritis.

4. Pengujian hanya dengan memperkecil lebar saluran sampai dengan 25% dari lebar semula (b2/b1 = 0,25).

5. Penampang saluran berbentuk persegi dengan h = 2/3b. 6. Daya rusak pada saluran tidak diperhitungkan.

7. Percobaan dilakukan pada 2 tipe penyempitan saluran : a. Penyempitan mendadak.

(10)

1.4 Rumusan Masalah

Dengan memperkecil/mempersempit penampang pada saluran terbuka, maka dapat ditentukan rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimanakah pengaruh yang terjadi antara penyempitan tipe mendadak terhadap energi yang dihasilkan?

2. Bagaimana pengaruh yang terjadi antara penyempitan tipe transisi terhadap energi yang dihasilkan?

3. Diantara kedua tipe penyempitan diatas, tipe manakah yang lebih besar menghasilkan energi?

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini yaitu :

1. Untuk mengetahui pengaruh yang terjadi pada energi di saluran terbuka dengan penyempitan tipe mendadak.

2. Untuk mengetahui pengaruh yang terjadi pada energi di saluran terbuka dengan penyempitan tipe transisi.

3. Menganalisis energi yang dihasilkan antara kedua tipe penyempitan. 4. Mendapatkan trendline persamaan/fungsi penyempitan terhadap nilai

energi.

1.6 Manfaat Penelitian

Setelah dilakukannya penelitian diharapkan dapat dijadikan acuan dalam mengatasi masalah yang berhubungan dengan pemanfaatan energi dan kecepatan aliran seperti merekayasa sungai yang memiliki aliran subkritis (kecepatan rendah) yang nantinya dapat diaplikasikan untuk menggerakan kincir air di daerah/lahan irigasi.

1.7 Sistematika Penulisan

(11)

Bab I Pendahuluan

Bab ini berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, perumusan masalah, tujuan, manfaat, lingkup penelitian dan sistematika penulisan.

Bab II Kajian Pustaka

Bab ini mencakup semua hal yang menjadi dasar yang berhubungan dengan tema penelitian, penentuan langkah dan metode penganalisaan yang diambil dari beberapa pustaka.

Bab III Metodologi Penelitian

Bab ini menjelaskan metode atau langkah-langkah yang akan dilakukan selama penelitian untuk memudahkan peneliti agar terfokus pada tema yang dimaksud.

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini berisi data-data penelitian, pengolahan dan analisa dari eksperimen yang telah dilakukan kemudian dibahas secara rinci sehingga dapat ditarik suatu kesimpulan dari hasil penelitian.

Bab V Kesimpulan dan Rekomendasi

(12)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Metode Penelitian Mulai

Kajian pustaka

Eksperimen/pengukuran dan Pengujian pada : - _{Saluran utuh}

- _{Saluran yang dipersempit} Perhitungan

dengan formula empiris

Analisis

Kesimpulan

(13)

3.2 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian akan dilaksanakan di Laboratorium Hidrolika dan Mekanika Fluida Jurusan Pendidikan Teknik Sipil FPTK UPI.

Gambar 3.2 Laboratorium Hidrolika Universitas Pendidikan Indonesia

(Sumber : Dokumentasi Peneliti)

3.3 Variabel Penelitian

Sebagaimana yang dikemukakan oleh Hach dan Farhady (1981) bahwa :

“variabel dapat didefinisikan sebagai atribut seseorang atau obyek yang

mempunyai “variasi” antara satu orang dengan yang lainnya atau satu obyek dengan obyek lainnya” (Sugiyono : 2010).

Dari judul penelitian Analisis Perubahan Kecepatan Aliran Akibat

Penyempitan pada Saluran Terbuka, variabel bebas dalam penelitian yang

digunakan adalah lebar saluran b (cm).

(14)

seluruh variabelnya. Penyempitan terus dilakukan sampai 25% dari lebar semula dan didapatnya aliran kritis (Fr = 1) pada sebagian sampel debit.

3.4 Populasi dan Sampel Penelitian

Sampel Penelitian yang digunakan adalah sampel total atau merupakan keseluruhan dari populasi. Menurut Sugiyono (2010:27) sampel total adalah sampel yang jumlahnya seluruh populasi.

Adapun sampel penelitian yang digunakan adalah nilai debit Q (liter/detik) yang dialirkan pada setiap penyempitan lebar saluran dari kedua tipe penyempitan. Debit Q (liter/detik) dialirkan dari mulai Q1 (terkecil) sampai dengan Q5(terbesar) pada setiap lebar penyempitan saluran yang akan diteliti kemudian dianalisis sampai terbentuknya aliran kritis.

3.5 Data dan Sumber Data

3.5.1 Data

Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data-data nilai dari berbagai percobaan di laboratorium Hidrolika Teknik sipil FPTK UPI. Data yang diambil meliputi :

a. Data Kecepatan Aliran v (cm/det) b. Data Tinggi Muka Air y (cm) c. Data Lebar Saluran b (cm) d. Data Debit Q (l/d)

e. Data Kemiringan Dasar Saluran (I) 3.5.2 Sumber Data

Sumber data dalam penelitian ini adalah data primer yang merupakan hasil dari berbagai percobaan di laboratorium Hidrolika Teknik Sipil FPTK UPI.

3.6 Instrumen Penelitian

(15)

1. Flume (Saluran Model)

Gambar 3.3 Flume (Saluran Model)

2. Current Meter Mini Propeller dan Perlengkapannya

Gambar 3.4 Current Meter Mini Propeller model Nixon 430 Digital

dan Perlengkapannya

3. Point Gate (Pengukur Tinggi Muka Air)

Gambar 3.5 Point Gate

(16)

4. Stopwatch (Pengukur Waktu)

Gambar 3.6 Stopwatch

5. Alat Tulis dan Penggaris

Gambar 3.7 Alat Tulis dan Penggaris (Sumber : Dokumentasi Peneliti)

6. Alat Potong Plastik (Cutter, Gunting)

Gambar 3.8 Alat Potong Plastik (Cutter, Gunting)

(17)

7. Hand Bored (Bor Tangan)

Gambar 3.9 Bor Tangan

8. Obeng

Gambar 3.10 Obeng

9. Alat Hitung (Kalkulator/ Komputer)

Gambar 3.11 Alat Hitung (Kalkulator/ Komputer)

(18)

10. Alat Ukur (Rol meter)

Gambar 3.12 Rol Meter

11. Waterpass

Gambar 3.13 Waterpass

12. Kuas

Gambar 3.14 Kuas

(19)

13. Ember (Vol = 12 liter)

Gambar 3.15 Ember

Bahan : 1. Air

2. Kayu (Bahan Penyempitan)

Gambar 3.16 Kayu

3. Fiber dan Plastik

Gambar 3.17 Fiber dan Plastik

(20)

4. Lem Kayu

Gambar 3.18 Lem Kayu

5. Lilin

Gambar 3.19 Lilin

6. Styrofoam

Gambar 3.20 Styrofoam

7. Sekrup (d = 3,5 mm)

(21)

3.6.2 Layout Eksperimen

Penyempitan Mendadak (PM) - Tipe 1

Gambar 3.22 Penyempitan Tipe-1

Penyempitan Transisi (PT) - Tipe 2

Gambar 3.23 Penyempitan Tipe-2

(22)

Hari/Tanggal : : Kemiringan (I) :

PENGUKURAN KECEPATAN ( ALAT CURRENT METER ) LABORATORIUM HIDROLIKA DAN HIDROLOGI

Hompage : http://www.upi.edu-email : ps_teknik_sipil@upi.edu

T (Second) Indicator Reading /Frequency (Hz)

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL S1 UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

Jalan Dr. Setiabudhi No.207 Bandung 40154 Telp. 2013163 Pes. 3409

FORMULIR PENELITIAN 3.6.3 Lembar Angket/ Formulir Penelitian

a. Pengukuran Kecepatan Aliran

(23)

Hari/Tanggal = Kemiringan (I) =

Waktu = Lebar Saluran (B) =

Pengukur/Penguji = Tipe Penyempitan =

h1 h2 h3 h4 h5 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL S1 UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

No. B - x (Cm) Q (m3/det) h (Cm)

Jalan Dr. Setiabudhi No.207 Bandung 40154 Telp. 2013163 Pes. 3409 Hompage : http://www.upi.edu-email : ps_teknik_sipil@upi.edu

FORMULIR PENELITIAN PENGUKURAN TINGGI MUKA AIR b. Pengukuran Tinggi Muka Air

(24)

Waktu = Lebar Saluran =

Pengukur/Penguji =

Waktu Volume Debit Debit

t (detik) (liter) Q (l/d) Q (m3/d)

LABORATORIUM HIDROLIKA DAN HIDROLOGI PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL S1 UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

Jalan Dr. Setiabudhi No.207 Bandung 40154 Telp. 2013163 Pes. 3409 Hompage : http://www.upi.edu-email : ps_teknik_sipil@upi.edu

`t

No. Tipe

FORMULIR PENELITIAN

PENGUKURAN DEBIT METODE VOLUMETRIK c. Pengukuran Debit Aliran

(25)

Waktu = Lebar Saluran =

Pengukur/Penguji = Tipe Penyempitan =

L1 L2 L3 `L `Ld

LABORATORIUM HIDROLIKA DAN HIDROLOGI PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL S1 UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

Jalan Dr. Setiabudhi No.207 Bandung 40154 Telp. 2013163 Pes. 3409

d (cm) Lebar (cm)

Hompage : http://www.upi.edu-email : ps_teknik_sipil@upi.edu

No. Tipe

FORMULIR PENELITIAN PENGUKURAN LEBAR SALURAN d. Pengukuran Lebar Saluran

(26)

Pengukuran

Penentuan Debit Q dan Kemiringan Saluran I

Runing

Ukur Kecepatan

Aliran Ukur Kecepatan _Aliran Ukur Kecepatan _Aliran Ukur Kecepatan _Aliran Ukur Kecepatan _Aliran

3.7 Alur Kerja dan Desain Penelitian

3.7.1 Alur Kerja Penelitian

Gambar 3.25 Diagram Alur Kerja Penelitian

(27)

No. Pengukuran Debit Q (l/d) Penyempitan Kecepatan Aliran v (cm/d) Tinggi Energi

10 ke-10 PM4/PT4 v10 E10

11 ke-11 P0 v11 E11

12 ke-12 PM1/PT1 v12 E12

13 ke-13 PM2/PT2 v13 E13

14 ke-14 PM3/PT3 v14 E14

15 ke-15 PM4/PT4 v15 E15

16 ke-16 P0 v16 E16

17 ke-17 PM1/PT1 v17 E17

18 ke-18 PM2/PT2 v18 E18

19 ke-19 PM3/PT3 v19 E19

20 ke-20 PM4/PT4 v20 E20

21 ke-21 P0 v21 E21

22 ke-22 PM1/PT1 v22 E22

23 ke-23 PM2/PT2 v23 E23

24 ke-24 PM3/PT3 v24 E24

25 ke-25 PM4/PT4 v25 E25

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

3.7.2 Desain Penelitian

Tabel 3.5 Desain Penelitian Pengukuran

3.8 Teknik Analisis Data

3.8.1 Penentuan Parameter Geometrik

Parameter geometrik pada saluran terbuka antara lain :

a. Kedalaman aliran (h) yaitu jarak vertikal titik terendah pada suatu penampang saluran sampai ke permukaan bebas.

(28)

Gambar 3.26 Penampang Persegi Saluran

Pada saluran persegi maka :

T = b (3.1)

c. Luas basah (A) yaitu luas penampang melintang aliran yang tegak lurus dengan arah aliran.

A = b.h (3.2)

d. Keliling basah (P) yaitu panjang garis perpotongan dari permukaan basah saluran dengan bidang penampang melintang yang tegak lurus arah aliran.

P = 2h + b (3.3)

e. Jari-jari hidrolik (R) yaitu rasio luas basah dengan keliling basah.

R= A/P (3.4)

f. Kedalaman hidrolik (D atau y) yaitu rasio luas basah dengan lebar puncak.

y = h (Penampang Persegi) (3.5)

g. Kemiringan dasar saluran (I) yaitu rasio jarak vertikal dengan horizontal saluran atau perbandingan elevasi dengan panjangnya.

I = El/L (3.6)

3.8.2 Pengukuran Kecepatan Aliran v (cm/d)

(29)

Pengukuran kecepatan aliran di laboratorium digunakan alat ukur Current Meter. Alat ukur ini mampu memberikan ketelitian cukup tinggi sehingga data yang terbaca cukup akurat. Jenis alat yang digunakan adalah Current Meter Mini Propeller model

Nixon 430 Digital.

Gambar 3.27 Current meter Nixon 430 Digital

Cara pengukuran kecepatan denga alat Current Meter pada

flume :

1) Pasangkan current meter dengan flowmeter (Streamflo) pada saluran dengan kedalaman 0,6 h.

2) Catat banyaknya rotasi/putaran per detik yang terbaca pada indikator bacaan.

3) Data tersebut berupa frekuensi dalam satuan Hz.

Setelah pencataan data selesai, maka data belum bisa dipakai dalam perhitungan. Data harus dikalibrasi terlebih dahulu dari frekuensi (Hz) ke kecepatan (Cm/d). Proses kalibrasi data tersebut menggunakan grafik (Calibration Chart) yang dikeluarkan oleh produsen alat tersebut. Calibration Chart untuk alat Current Meter tipe Nixon 430 Digital sebagai berikut :

(30)

(31)

Selain menggunakan grafik kalibrasi, dapat pula menggunakan formula yang diperoleh dari grafik tersebut yaitu sebagai berikut :

bila f = 4.8 – 38 Hz, maka :

v (cm/det) = 0.75f + 1.5 (3.7)

bila f = 38 – 230 Hz, maka :

v (cm/det) = 0.625f + 6.25 (3.8)

3.8.3 Pengukuran Debit Aliran Q (liter/detik)

a. Pengukuran debit aliran metoda volumetrik.

Pengukuran debit aliran dengan metoda volumetrik pada penelitian ini adalah pengaliran debit air yang tertampung dalam volume 12 liter dalam kurun waktu tertentu t (detik) sehingga dapat diketahui Qv (liter/detik). Formula debit volumetrik adalah sebagai berikut :

Qv (liter/det) = 12/t (3.9)

b. Sebagai kontrol, debit aliran dihitung sebagai berikut : formula dasar :

Q = v A (3.10)

- bila kecepatan aliran v (cm/det) dari alat current meter , maka :

Q (l/d) = v A (3.11)

A (cm2) = b.h (3.12)

v (cm/det) = kecepatan aliran

- bila kecepatan aliran v (cm/det) dari formula Meaning, maka :

Q = 1/n R2/3 I1/2 b h (3.13)

3.8.4 Perhitungan Bilangan Froude

(32)

No Debit Q

(liter/d) Tipe b2 (cm) v (cm/det) h (cm) Fr Keterangan

Kontrol

v = nilai kecepatan aliran rata-rata (cm/det). yo = kedalaman aliran, cm.

g = percepatan gravitasi, cm/s2. Fr = bilangan Froude.

Ada tiga kondisi aliran tergantung dari nilai Fr-nya yaitu : 1. Bila nilai Fr < 1, maka disebut aliran subkritis.

2. Bila nilai Fr = 1, maka disebut aliran kritis. 3. Bila nilai Fr > 1, maka aliran superkritis. 3.8.5 Perhitungan Energi Spesifik

Perhitungan energi spesifik dimaksudkan untuk mengetahui energi di hulu dan hilir saluran sehingga dapat diketahui peningkatannya setelah disempitkannya lebar saluran di setiap tipe penyempitan. Formula energi spesifik adalah sebagai berikut :

E = y + α

Peningkatan energi dapat diketahui setelah dihitung seluruh parameter sampai dengan nilai energi spesifik di hulu dan hilir saluran di masing-masing tipe penyempitan. Berikut adalah tabel perhitungannya :

(33)

3.9 Analisis Uji Statistika

3.9.1 Uji Ragam Regresi atau Uji F

Uji ragam regresi atau uji F digunakan untuk menunjukan derajat perbedaan atau variasi nilai dari data dalam suatu kumpulan data (Sudjana, 1996:299). Uji F dimaksudkan untuk menentukan garis regresi terbaik, dalam hal ini adalah menguji variabel independent secara serentak terhadap varibel dependent. Penjelasan uji F di tunjukan dalam tabel di bawah ini.

Tabel 3.7 ANOVA Tabel

Adapun kriteria pengujian nilai F hitung adalah:

1. Jika Fhitung≤ F(tabel 5%). Hal ini berarti bahwa garis regresi penduga (Ŷ) linier sederhana yang didapat tersebut bukan

garis regresi yang terbaik untuk menghampiri pasangan pengamatan X,Y. Atau dapat dikatakan ini berarti bahwa terdapat hubungan bukan linier pada pasangan pengamatan X,Y tersebut.

2. Jika Fhitung > F(tabel 5%). Hal ini berarti bahwa terdapat

hubungan linier antara pengaruh X terhadap Y. Atau

dapat dikatakan bahwa garis regresi penduga (Ŷ) linier

(34)

3.9.2 Uji Koefisien Regresi atau Uji t

Uji t dimaksudkan untuk menguji keberartian dari setiap koefisien variabel bebas (independent) terhadap variabel terikat (dependent). Uji t ditunjukan dengan rumus dibawah ini

t hitung b = (3.16) berarti bahwa b0 melalui titik acuan (titik 0,0) yaitu nilai Y = 0 jika X = 0. Untuk b1, jika thitung ≤ t(tabel 5%, db galat) maka garis regresi penduga Ŷ dikatakan sejajar dengan sumbu

X pada nilai b0.

2. Jika t hitung > t(tabel 5%, db galat) Hal ini dikatakan bahwa tolak H0, yang berarti bahwa garis regresi penduga Ŷ tidak

melalui titik acuan (X,Y = 0,0). Dengan kata lain, ini berarti bahwa koefisien arah b1 yang berangkutan dapat dipakai sebagai penduga dan peramalan yang dapat dipercaya. Pengujian yang dilakukan dengan cara tersebut di atas, dapat memberikan petunjuk apakah setiap variabel X memberikan pengaruh atau hubungan yang nyata terhadap variabel tak bebas Y. Perlu diingatkan bahwa dalam pengujian di atas (baik uji F maupun uji t), didasarkan metode kuadrat terkecil (OLS).

3.9.3 Uji r regresi (Koefisien Korelasi)

Uji r merupakan pengujian terhadap keeratan hubungan antara kedua variabel. Dituliskan dengan simbol rxy atau ryx Adapun rumus

(35)

(3.18)

Keterangan :

rxy = koefisien korelasi

X = variabel bebas (independent) Y = variabel terikat (dependent) n = jumlah sampel

Dalam uji r dilakukan perbandingan nilai antara koefisien r yang dihitung atau r hitung dengan r tabel. Berikut kriterianya :

1. Jika rhitung ≤ _{r(tabel 5%, db galat)} _{Hal ini dapat}

dikatakan bahwa tidak terdapat hubungan linier atau korelasi sederhana antara variabel yang satu dengan variabel yang lainnya.

2. Jika rhitung > r(tabel 5%, db galat) Hal ini dikatakan bahwa

(36)

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah di bahas dan tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian yang telah dilakukan di Laboratorium Hidrolika Teknik Sipil UPI diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada kedua tipe penyempitan, hubungan antara penyempitan dengan energi membentuk garis persamaan yang meningkat, artinya baik tipe penyempitan mendadak maupun transisi dengan dilakukaannya penyempitan akan meningkatkan nilai energi.

2. Pengaruh penyempitan terhadap energi pada kedua tipe penyempitan meningkat cukup besar nilainya hampir dua kali lipat nilai energi yang dihasilkan di semua sampel debit dari semula. 3. Penyempitan mendadak menghasilkan kecepatan aliran yang lebih

tinggi dari pada penyempitan transisi. Namun energi yang dihasilkan lebih rendah.

4. Lebar penyempitan yang dapat menghasilkan energi yang besar yaitu 25% dari lebar semula.

(37)

6. Persamaan yang didapatkan dari hasil analisis yang merupakan hasil akhir dari penelitian berupa fungsi penyempitan terhadap energi adalah sebagai berikut :

-Tipe PM : E = 5,261 -0,579

-Tipe PT : E = 5,433 -0,593

5.2 Rekomendasi

1. Untuk penelitian selanjutnya dapat dilakukan variasi transisi yang lebih halus dan memiliki sudut divergensi kecil.

2. Penelitian selanjutnya dapat dilakukan pada pelebaran saluran karena pada awal pelebaran dimungkinkan kecepatan aliran dan energi yang cukup tinggi.

3. Untuk lebar saluran dapat dipersempit lagi sehingga tinggi saluran dapat ditinggikan lebih dari lebarnya (bila saluran/sungai dalam). 4. Kemiringan dasar saluran dapat divariasikan.

(38)

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. __________.(2013). Analisis Regresi Linier Sederhana.Online. Tersedia :

http://www.fp.unud.ac.id/ind/wpcontent/uploads/mkps_agribisnis/ekonomitr ika/2_.Analisis Regresi Linier Sederhana.pdf 29 juli 2013.

Anonim.__________. Modul Perencanaan Bangunan Air.[Online]. Tersedia :

http://www.adiprawito.dosen.narotama.ac.id/.../BAB_VI-aliran-melalui saluran-terbuka.[2 Agustus 2012].

Anonim.__________. Universitas Sumatra Utara .[Online]. Tersedia : http://www. repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/17587/.../Chapter%20II.pdf [3 Agustus 2012].

Chanson, H. (2006). Minimum Specific Energy and Critical Flow Conditions in

Open Channels. [Online].

Tersedia :

http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%290733-9437%282006%29132%3A5%28498%29 27 Agustus 2013. Canonica, L.(1991).Memahami Hidrolika. Bandung : Angkasa

Chow, V.T. (1959). Open Channel Hydraulics. Mc Graw Hill Company. Inc. Kogakusha Company Ltd. Tokyo.

Chow, V.T. (1997). Hidrolika saluran Terbuka. Alih Bahasa oleh Ir. E. V. Nensi Roslina, M. Eng. Jakarta : Erlangga.

Das, A. (2011). ”Critical Channel Dimensions for Open-Channel Transition Design”. [Online].

(39)

http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%29IR.1943-4774.0000344

Diktat Kuliah Mekanika Fluida II - TL ITB. Mekanika Fluida II Alat-alat ukur

pada Saluran Terbuka. Institut Teknologi Bandung.

Giles, V.R. (1984). Mekanika Fluida dan Hidraulika. Alih Bahasa oleh Ir. Herman Widodo Soemitro. Jakarta : Erlangga.

Kh, Sunggono. (1984). Teknik Sipil. Bandung : Nova.

Mulyanto, H.R.(2007).Sungai fungsi dan sifat-sifatnya. Yogyakarta : Graha Ilmu. Raju, K.G. (1986). Aliran Melalui Saluran Terbuka. Jakarta : Erlangga.

Reksoatmodjo, T. N. (2010). Statistika Teknik. Bandung : Refika Aditama.

Sugiyono. (2010). Metode Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D. Bandung: Alfabeta.

Suroso, A. . Mekanika Fluida dan Hidrolika. Pusat Pengembangan Bahan Ajar-UMB.[Online]. Tersedia :http://www.kk.mercubuana.ac.id/files/11015-10-356437031716.doc [2 Agustus 2012].

Susetyo, B.(2010). Statistika untuk Analisis Data Penelitian dilengkapi Cara

Perhitungan SPSS dan Ms.Excel.Bandung : Refika Aditama.

Triatmodjo, B. (1996). Hidrolika I. Yogyakarta : Beta Offset.

Universitas Pendidikan Indonesia. (2011). Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Bandung :UPI Press.

Vocadlo, J., Richards, B., and King, M. (1990). Hydraulic Kinetic Energy

Conversion (HKEC) Systems.

Tersedia :