Gerusan Lokal

Ir. Mawardi Samah, Dipl.HE

REKAYASA SUNGAI

Wouw kebanjiran

X. GERUSAN LOKAL (LOCAL SCOURING)

10.1. PENGERTIAN GERUSAN

Fenomena alam yang terjadi akibat erosi terhadaap Aliran air pada dasar dan tebing sungai/saluran

Proses menurunnya atau semakin dalamnya dasar sungai dibawah elevasi permukaan alami.

Disebabkan karena inter aksi antara aliran dengan Material dasar sungai.

Pembesaran dari aliran yang disertai dengan pemindahan Material melalui aksi

gerakan fluida.

GERUSAN LOKAL

Terjadi pada suatu kecepatan aliran, dimana sedimen yang ditranspor lebih besar dari sedimen yang di suplai.

Merupakan proses alamiah yang terjadi di sungai

akibat pengaruh morfologi sungai atau adanya

bangunan air yang menghalangi Aliran di sungai/saluran

Akibat adanya bangunan air, terjadi perubahan karakteristik aliran, seperti kecepatan aliran dan turbulensi, sehingga

menimbulkan perubahan traspor sedimen dan terjadi gerusan

10.2 SIFAT ALAMI GERUSAN

Besar gerusan sama dengan selisih antara jumlah material yang diangkut keluar daerah gerusan dengan jumlah

material yang diangkut masuk kedalam daerah gerusan.

Besar gerusan akan berkurang apabila Penampang basah di daerah

gerusan bertambah

10.3. TIPE GERUSAN

Gerusan umum dialur sungai, tidak berkaitan dengan ada Atau tidaknya struktur/bangunan air

Gerusan dilokalisir dialur sungai, terjadi karena penyempitan aliran sungai

Gerusan lokal disekitar bangunan, terjadi Karena adanya struktur/bangunan

Gerusan dengan air bersih (clear water scour) ,dasar sungai diudik bangunan diam, (tidak ada material yang terangkut).

Gerusan dengan air bersedimen (live bed scour), terjadi ketika kondisi aliran dalam sungai/saluran menyebabkan

material dasar bergerak.

KOMPONEN PENYUSUN SUNGAI

Morfologi Sungai (River Morphology)

Formasi Sungai (River bed form)

Ekosistem Sungai (River ecosystem) BENTUK MEANDER PADA SUNGAI

Jenis material sungai Vegetasi disekitar sungai Kemiringan memanjang sungai

Dipengaruhi oleh :

10.4. PRILAKU ALIRAN Tipe Aliran

Aliran Kritis :

Merupakan aliran yang mengalami gangguan permukaan, riak yang terjadi tidak dapat/bisa melawan arus.

Bilangan Froud ( Fr = 1 ) Aliran Sub Kritis :

Biasanya kedalaman aliran lebih besar dan kecepatan aliran lebih rendah, riak yang timbul dpt bergerak melawan arus.

Bilangan Froud ( Fr < 1 ) Aliran Super Kritis :

Kedalaman aliran relatif lebih kecil dan kecepatan relatif lebih tinggi, riak yang timbul mengikuti arah arus.

Bilangan Froud ( Fr > 1 )

Bilangan ...

Bilangan Froud = Fr Fr = [ U / ( V g.h ) ]

U = Kecepatan Aliran (m/dt) g = percepatan grafitasi (m/det²) h = kedalaman air (m)

Q = debit aliran ( m3/dt )

A =Luas penampang sungai/saluran

U = ( Q / A )

Kondisi Angkutan Clear Water Scour : terjadi apabila tidak ada Angkutan sedimen dari hulu daerah gerusan.

* U/Ucr < 0,5 yaitu gerusan lokal tidak terjadi dan proses transportasi sedimen tidak terjadi.

* 0,5 < U/Ucr < 1.0 gerusan lokal terus menerus terjadi dan proses sedimen tidak terjadi.

Live Bed Scour : Yaitu gerusan yang disertai dengan angkutan sedimen material dasar saluran, dimana U/Ucr > 1

Ucr = kecepatan aliran kritis

Ucr = V (g.h.S ) dimana S = kemiringan memanjang sungai/saluran

1 2

Gerusan lokal terjadi apabila kapasitas aliran sungai untuk mengerosi (menggerus) dan mengangkut sedimen melebihi kapasitas untuk memasok sedimen.

Proses Erosi Lokal :

Diawali di satu atau dua titik, kemudian membesar dan gerusan makin dalam.

Dalam aliran seragam dan permanen (Uniform and Steady flow) Perkembangan kedalaman gerusan sangat cepat di awal proses dan melambat setelahnya.

Gerusan lokal terjadi pada :

* Pilar Jembatan (gerusan)

* Pangkal jembatan (gerusan & kemungkinan endapan)

* Penyempitan Sungai (gerusan)

* Struktur hidraulik (gerusan & kemungkinan endapan)

INGAAAT, INGAAT…… DAN INGAAAT !!!!!!!!

* Jumlah kehadiran minimum 75 % , bila kurang sistem (Portal) langsung memerahkan Namanya,

dan tidak bisa lagi digunakan untuk memproses apapun.

* Bisa diartikan, ketidak hadiran dibolehkan hanya 3 kali, untuk 15 kali pertemuan kuliah.

* Absensi diambil berdasarkan kehadiran di Link/Zoom yang vidionya terbuka dengan wajah yang bergerak

* Absensi ada di portal, tapi tdk ada di Link = tdk hadir.

10.5. Gerusan disekitar Pilar Jembatan

Pengendalian Gerusan lokal disekitar pilar jembatan : a. Lantai rip-rap disekitar pilar.

b. Blok fondasi disekitar pilar, dibawah dasar sungai.

c. Cakram/krah/collar di pilar, di atas dasar sungai.

d. Penempatan pilar semu di depan (hulu) pilar sesungguhnya.

e. Penempatan pilar searah aliran

Rip-rap atau beronjong disekitar pondasi atau pilar didasar sungai yang sudah tergerus, untuk stabilitas dasar sungai.

Puncak bronjong harus sama dengan dasar sungai.

P Pile cap

Lantai beronjong

Konstruksi pelindung disekitar pondasi

atau pilar di dasar sungai yang

sudah tergerus.

Untuk stabilitas dasar sungai, maka puncak konstruksi tsb harus sama dengan

dasar sungai.

Selimut beronjong/sheet pile disekitar pilar

Mempersempit alur atau memperbesar

diameter pilar Adalah :

Cara pengamanan pilar yang tidak benar

10.6. Gerusan dihilir struktur hidraulik.

q = q_o terjadi over flow q = q_u terjadi under flow

q = q_o + q_u terjadi over and under flow.

Gerusan lokal akibat debit limpasan Over Flow.

h + ds = Km ( 1/g^0,3 ).[ (∆h^y.q^x)/(dm^0,1) ].h^0,15

Limpasan Over Flow,

Berlaku untuk 1 < dm (mm) < 28

Ls = 6 ( h + ds ) Ls’ = 3 ( h + ds )

h + ds = Km ( 1/g^0,3 ).[ (∆h^y.q^x)/(dm^0,1) ].h^0,15

Km = 6,42 – 3,10 ∆h^0,1 x = 0,15 + (∆h/200) y = 0,60 – (∆h/350)

Limpasan over flow.

ds = { Km ( 1/g^0,3 ).[ (∆h^y.q^x)/(dm^0,1) ].h^0,15 } - h

Ls = 6 ( h + ds ) Ls’ = 3 ( h + ds )

ds = dalam nya gerusan. ( m ) g = percepatan grafitasi (m/dt²) ∆h = beda elevasi muka air hulu

dengan elevasi muka air hilir (m) q = debit aliran per 1 m lebar (m³/dt) dm = ukuran diameter sedimen (mm) h = kedalam air di hilir ( m )

LS = Panjang gerusan yang terjadi ( m ) Ls’ = jarak gerusan terdalam dari

ambang loncatan ( m )

Gerusan lokal akibat Under Flow

Berlaku untuk material sungai berupa batu, yaitu dm > 250 mm

h + ds = w [ ( ∆h^0,5 . q^0,6 ) / ( d₉₀^0,4 ) ]

Ls = 6 ( h + ds ) Ls’ = 3 ( h + ds )

Gerusan lokal akibat Under Flow

h + ds = w [ ( ∆h^0,5 . q^0,6 ) / ( d₉₀^0,4 ) ]

ds = { w [ ( ∆h^0,5 . q^0,6 ) / ( d₉₀^0,4 ) ] } - h

Ls = 6 ( h + ds ) Ls’ = 3 ( h + ds )

w = 10,35 ( m^0,6 / s^0,3 ) untuk sub merged jet w = 15,40 ( m^0,6 / s^0,3 )

untuk free jet.

ds = dalam nya gerusan. ( m )

∆h = beda elevasi muka air hulu

dengan elevasi muka air hilir (m) q = debit aliran per 1 m lebar (m³/dt) d₉₀ = ukuran diameter sedimen (mm) h = kedalam air di hilir ( m )

LS = Panjang gerusan yang terjadi ( m ) Ls’ = jarak gerusan terdalam dari

ambang loncatan ( m )

TERIMA KASIH, DAN SALAM

SAMPAI JUMPA LAGI, “INSHA-ALLAH”.

Gerusan lokal akibat Under Flow