Erosion of Mud Layer

Erosi Dasar berupa Endapan Lumpur

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 1

Tegangan Geser Dasar Kritis untuk Erosi

l  Resistansi lapisan lumpur terhadap erosi tergantung pada rapat masa di permukaan lapisan yang bersentuhan dengan aliran

l  Keadaan di permukaan itulah yang menentukan tegangan geser kritis terhadap erosi

l  Jika aliran menimbulkan tegangan geser dasar lebih rendah dari tegangan geser kritis tersebut, maka erosi dasar belum dapat terjadi.

l  Jika tegangan geser dasar oleh aliran melebihi tegangan geser kritis tersebut, maka terjadilah proses erosi

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 2

Tegangan Geser Dasar Kritis untuk Erosi

l  Tegangan geser kritis dasar terhadap erosi ditentukan oleh rapat massanya

l  Pada rapat massa sebelum terjadi konsolidasi, yaitu sekitar 75 g/l, tegangan geser dasar kritis terhadap erosi sebesar 0,2 N/m2

l  Setelah konsolidasi: 2,10012,0 bcr ρτ =5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 3

Laju Erosi Dasar

l Partheniades (1965) l Pada tegangan geser dasar rendah, floc

terlepas dari dasar satu persatu l Pada tegangan geser dasar tinggi, lapisan

dasar sampai ketebalan tertentu terangkut semua

l Tegangan geser kritis pada lumpur teluk San Fransisco berkisar 1 dyne/cm2

l Namun erosi meningkat sangat cepat pada tegangan geser dasar antara 4,8 – 13,4 dyne/cm2

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 4

Laju Erosi Dasar

l Owen (1975) mengamati erosi pada muara sungai Avon di Inggris l Tegangan geser kritis erosi tergantung

pada rapat massa dasar dan salinitas l Semakin besar rapat massa atau

salinitas menurunkan laju erosi dasar oleh tegangan geser dasar tertentu

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 5

Laju Erosi Dasar

Owen (1975) l  Laju erosi dasar ditentukan oleh excess shear

stress yaitu tegangan geser dasar oleh aliran dikurangi tegangan geser kritis dasar.

l  M1 berkisar antara 1,07 – 2,04

( )crbMedtdm

ττ −== 1

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 6

Laju Erosi Dasar l  Rumusan laju erosi dapat diubah bentuknya

menjadi:

l  M2 bervariasi untuk lumpur yang berbeda-beda dan juga oleh faktor lain seperti suhu dan adanya material organik.

l  Hasil investigasi Arulanandan (1978) nilainya berkisar antara 0,005 – 0,015, namun meningkat sangat peka oleh kenaikan temperatur

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−= 12

cr

bMdtdm

ττ

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 7

Rekapitulasi

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 8

Soal 1 Hitungan Erosi

l  Pada suatu estuari dengan lebar 200 m, debit rerata pada jam tertentu kearah darat sebesar 500 m3/d. Koefisien kekasaran dasar Manning diperkirakan sebesar 0,02. Kedalaman aliran 5 m. Rapat masa permukaan endapan sedimen sebesar 100 g/l.

l  Periksa apakah ada erosi dan atau endapan sedimen halus.

l  Berapakah laju erosi rerata pada jam tersebut ?

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 9

Soal 2 T (jam) H (m) Q (m3/d)

0 8 0 1 7.5 200 2 6 380 3 5 500 4 4 380 5 2.5 200 6 2 0

1. Berapa jauhkah tempat asal sedimen dasar dari garis pantai yang butiran sedimennya terangkut sampai laut ?

2. Berapa besarkah (gram) sedimen dasar yang mencapai laut ?

Diketahui data kedalaman dan debit pada jam ke-0 sampai dengan ke-6 pada ruas paling hilir muara sungai seperti tabel di samping. Lebar 200 m, rapat massa air 1015 kg/m3. n = 0.02. Rapat massa sedimen dasar 100 g/l

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 10

Contoh Hitungan Pengendapan

l  Pada suatu estuari dengan lebar 200 m, debit rerata pada jam tertentu kearah laut sebesar 20 m3/d. Koefisien kekasaran dasar Manning diperkirakan sebesar 0,02. Kedalaman aliran 5 m

l  Periksa apakah ada potensi pengendapan sedimen suspensi halus.

l  Jika konsentrasi sedimen halus sebesar 5 g/l berapakah laju sedimentasi pada jam tersebut ?

5/31/13 Ir. Adam Pamudji Rahardjo, M.Sc., Ph.D. 11